Енергоефективний будинок Сонячний колектор своїми руками
Сонячний колектор своїми руками
Постійне підвищення цін на енергоносії змушують задуматися про економію. Зараз дуже багато хто замислюється про встановлення сонячних колекторів для нагріву води або опалення. І якщо якийсь час назад це була якась данина моді, то зараз це просто життєва необхідність.
Звичайно найпростіше купити сонячний колектор, але ціни на них через новизни на ринку надзвичайно завищені і багато вирішуються зібрати сонячний колектор самостійно. У даній статті будуть розглянуті найбільш підходящі варіанти як виготовити сонячний колектор своїми руками з мінімальними витратами.
При порівнянні ефективності найбільшу ефективність дають вакуумні сонячні колектори, але повторити їх конструкцію в домашніх умовах просто неможливо, тому розглянемо виготовлення плоских сонячних колекторів. Існує безліч варіантів виготовлення плоского сонячного колектора, від примітивних, коли в плоский ящик поміщають згорнутий гумовий шланг, до конструкцій які за своїми параметрами не поступаються заводським, але відповідно і більш затратні при виготовленні.
Виготовлення основних елементів сонячного колектора
Починають виготовлення з корпуса колектора, який являє собою короб розміром приблизно 2 х 1 метр і висотою близько 20 см. (Розміри підбираються виходячи з індивідуально для більш економного розкрою наявних матеріалів). В основному матеріалом для виготовлення служать дошки і фанера. Поперек короба укладаються два - три ребра, вони будуть служити підставою для установки абсорбера майбутнього колектора. На дно короба укладається шар теплоізоляційного матеріалу, найкраще для цих цілей підходять мати з мінеральної вати. Додатково проводять ще утеплення шаром пінопласту або фольгированним утеплювачем. Після укладання утеплювача встановлюється найголовніша деталь - абсорбер.
Абсорбер сонячного колектора - це найважливіша деталь, власне від його якості буде залежати ефективність всього пристрою в цілому. Абсорбер передає енергію сонячних променів теплоносія, простіше кажучи в ньому і з'являється гаряча вода в сонячному колекторі.
Абсорбер є лист металу до якого прикріплені трубки з циркулюючої водою. Найбільш ефективно брати для абсорбера мідний лист і мідні трубки, але як показує практика працюють і абсорбери з сталевого листа до якого приварені труби 3/4 ". Трубка може кріпитися або змієподібно або сіткою (найпереважніше). Для складання сіткового радіатора з мідних трубок і його кріплення до мідного листа використовуються технології пайки мідного водопроводу.
Важливу роль в роботі сонячного колектора і його ефективності грає покриття абсорбера, завдання якого максимально поглинати енергію сонця і не давати їй відбиватися. Найпростіше покриття чорною матовою термостійкої фарбою дає втрати близько 88%, а вже спеціальна фарба для сонячних колекторів тільки близько 40%. Високоселективне покриття, яке нанесено на деякі заводські колектори відображає всього близько 10% сонячної енергії.
Для покриття саморобного сонячного абсорбера з мідного листа можна також провести оксидування міді. Це досить якісне покриття, яке перевершує селективну фарбу. Для цього в 1 літрі води розводять 50гр. хлористого натрію і 100гр. каустичної соди. В цей розчин поміщають абсорбер. Для проведення оксидування температура розчину повинна бути 60 - 65 ° С. При проведенні даних робіт потрібно дотримуватися підвищених запобіжних обережності, так як приготовлений розчин досить їдкий і може завдати опіки на шкіру. Працювати потрібно в добре провітрюваному приміщенні.
Після виготовлення абсорбера його встановлюють в корпус і ретельно ущільнюють щілини біля висновків для підключення, герметиком або монтажною піною. Зверху корпус потрібно закрити світлопропускній матеріалом. Найбільш підходящим матеріалом є гартоване скло товщиною 3,2 - 4 мм. Воно має светопропускаемость до 90%. Звичайне скло для цього не підійде, тому що щоб витримати можливі навантаження (град, наваліваніе товстого шару снігу і т.д.) вона повинна мати товщину до 10 мм. Така конструкція буде дуже важкою.
Також для покриття використовують стільниковий полікарбонат або шифер гофрований полікарбонатний, вони мають светопропускаемость на рівні 80%. Такі матеріали менш кращі.
Кріплять скло до корпуса за допомогою силіконового прозорого герметика.
Робота сонячних колекторів можлива навіть в похмуру погоду, при відсутності прямого сонця. При розрахунку площі сонячних колекторів в Україні слід врахувати, що для нагріву в теплу пору року 50 літрів води з 15 ° С до 55 ° С на добу потрібно встановити сонячний колектор площею 1 - 1,5 квадратний метра. Зазвичай ККД сонячного водонагрівача виготовленого самостійно складає близько 50%.
Повноцінна робота сонячного колектора для нагріву води можлива лише при включенні його в систему складається з теплового акумулятора і резервного теплового джерела. Робота такої системи управляє електронний контролер. Схема підключення представлена на зображенні:
Виготовлення сонячного колектора з мідним абсорбером з покриттям матовою фарбою
Виготовлення сонячного колектора з абсорбером із сталевого листа