Колектор сонячний своїми руками - як виготовити для опалення будинку

Що таке сонячний колектор

Сонячний колектор являє собою групу металевих пластин, які зазвичай встановлюються на південній стороні даху. Вони пофарбовані в чорний колір, так як саме поверхню чорного кольору швидше нагрівається, і довше тримає тепло. Ці металеві пластини поміщають в каркас з пластика.

Зазвичай на дах встановлюють кілька таких металевих колекторних листів, так як, коли сонячні промені торкаються поверхні даху, то енергія, укладена в цих променях, рівномірно розподіляється по всій поверхні даху. Тому, чим більше листів встановлені на схилі даху, тим більше енергії вони акумулюють.

Весь принцип роботи геліоустановок можна представити таким чином:

По колектору по спеціальних трубах переміщається теплоносій-вода. Циркуляція води може здійснюватися як природним способом, так і штучним, тобто за допомогою циркуляційних насосів. Спочатку колектор нагрівається від сонячних променів, потім це тепло передається теплоносію. Нагріта рідина далі тече по трубах і надходить в акумуляторний бак, який являє собою спеціальний бак для води.

Стінки цього бака мають хорошу теплоізоляцію, щоб вона не втрачала тепло. Також в цей бак можуть бути вмонтовані додаткові електричні нагрівачі, які автоматично прийдуть в робочу фазу, якщо раптом на вулиці буде тривала похмура погода, і колектори НЕ будуть нагріватися. Вода в цьому баку може стояти скільки завгодно довго, до тих пір, поки господарі не віддадуть перевагу використовувати її в своїх цілях.

Виходячи з вищесказаного, можна зробити висновок, що весь принцип роботи геліоустановок зводиться до того, щоб перетворити сонячну енергію в тепло.

Існують кілька різновидів сонячних колекторів:

Колектори, які акумулюють сонячну енергію в геліоустановках, по-іншому ще називають абсорбуючі пластинами. Їх виробляють не тільки з платини. Замість неї можуть бути використані такі метали, як мідь і алюміній, які відрізняються високими показниками теплопровідності.

Рідинні. В установках такого типу в якості теплоносія використовують рідину. Теплообмінники встановлюються під абсорбуючим елементом, і прикріплюються до нього знизу. Вони можуть мати вигляд змійовика, або окремих паралельно йдуть один до одного трубок. Змійовик, звичайно, є зручним варіантом, так як ризик можливої ​​протікання зводиться до мінімуму. Рідинні геліоустановки можна розділити на два підвиди:

• Розірвані. У таких системах в якості теплоносія використовують воду. Вона нагрівається в установці, і направляється в бак, звідки вона йде на користування. Такими системами користуватися незручно, так як в період низьких температур, вода замерзає, і може розірвати труби.
• Замкнені. У системах цього типу роль теплоносія грає не вода, а спеціальна незамерзаюча рідина. В установці, вона нагрівається від сонячної енергії, і надходить в теплообмінник, який представляє собою бак, усередині якого є герметично закритий бак для води. Нагріта рідина передає своє тепло воді, яка тут же нагрівається і йде на користування.

Повітряні. Якщо вода має ряд недоліків, такі як замерзання і кипіння, то використання повітря як теплоносія допоможе повністю виключити ці недоліки. Дійсно, повітря не замерзає при низьких температурах, і також не закипає при високих температурах. Завдяки цим плюсів, повітря є відмінним теплоносієм. До того ж в повітряних геліоустановках використовуються недорогі матеріали, та й експлуатаційні роботи проводяться дуже легко.

У конструкцію сонячних геліоустановок входять кілька колекторів, роль яких грають металеві пластини. Між ними рухається теплоносій шляхом природної конвекції (є варіант, де використовують вентилятори). Потім нагріте повітря надходить в приміщення. Мінусом є те, що повітря є поганим переносником тепла.

Схема і конструкція

Конструкція самого сонячного колектора є всього лише частиною масштабної роботи. Справа в тому, що для правильної роботи всієї системи, потрібно спроектувати правильну обв'язку. Тут буде розглянута схема, в якій геліоустановка працює на два бака. Один з баків є тепловим акумулятором, який використовується для опалення, а інший - ГВС.

Далі будуть наведені й описані всі елементи даної системи.

• Зворотні клапани. Основна функція зворотних клапанів є перешкоджання зворотному току води, тобто вона змушує воду текти в одному напрямку. В даній схемі зворотні клапани встановлюються на шляху виходу рідини з колектора, щоб рідина назад не надійшла в пристрій. Ще два зворотних клапана встановлюються на виході з баків.
• Циркуляційні насоси. Вони мають важливе значення. В даній схемі представлено застосування двох насосів. Один з них встановлений на виході з бака ГВП, а інший - на виході з теплового акумулятора. Якщо буде працювати тільки насос, який стоїть біля ГВС, то вся система буде працювати тільки на нагрів ГВП, а якщо буде працювати тільки насос, що стоїть поруч з акумуляторним баком, то система працює тільки на даний елемент. Можна також включити обидва насоса.
• Запірний вентиль. В даній схемі, в акумуляторному баці теплоносій тече в двох змеевиках: у верхньому і в нижньому. Справа в тому, що у верхньому змійовику, опір більше, ніж в нижньому, тому більша частина води тече саме в нижньому змійовику. Для того щоб збалансувати потік теплоносія, необхідно встановити запірний клапан на вході рідини в даний бак.
• Фільтр. Він обов'язково повинен бути присутнім в будь-якій системі. Його функція полягає в затримуванні великих частинок сміття, які є в рідини.
• Регулятор потоку. Він потрібен для того, щоб бачити, скільки літрів води протікає за одну хвилину. Даний показник регулюється за допомогою запірного вентиля.
• Показник тиску. За допомогою цього елемента можна визначити рівень тиску в системі. Поруч встановлюють підривної клапан на випадок, якщо раптом тиск перевищить норму.
• Розширювальний бак. В системі вода почне розширюватися за рахунок нагріву. Надлишки надходять в розширювальний бак, а при охолодженні вони знову почнуть циркулювати. Якщо цього бака не буде, то надлишки вийдуть через підривної клапан, а при охолодженні в системі води буде не вистачати.
• Відвідники повітря. У геліосистемах застосовують воздухоотводчики автоматичного типу. Їх встановлюють у верхній частині системи. Він потрібен для того, щоб автоматично видаляти накопичився повітря з системи.
• Кран для зливу. Через цей кран, теплоносій можна зливати з системи.

Ось з таких елементів складається система даної схеми.

Існують і інші конструкції, але весь принцип дії залишається таким же, тільки ось деяких клапанів та вентилів може знадобитися більше або менше в залежності від схеми.

Необхідні матеріали та інструменти

Геліоустановки можна придбати в спеціальних закладах, але можна і зробити самому, так як покупка обійдеться дуже дорого. Сонячні колектори в домашніх умовах можна зробити з різних матеріалів, таких як пластикові пляшки, шланг, поліпропілен, але найбільш економним в матеріальному плані і найлегшим є процес виготовлення сонячної батареї з радіатора строго холодильника.

Для цього знадобляться наступні матеріали:

• Килимок з гуми.
• скотч
• Фольга.
• Звичайне скло.
• Бруси дерев'яні для виготовлення рами.
• Пристрій для пайки.

Всі ці матеріали можна придбати без особливих витрат. Якщо вони вже є в наявності, то можна приступити до справи.

Як зробити сонячний колектор своїми руками - покрокова інструкція

Якщо старий холодильник вже знаходиться в неробочому стані, то не слід його викидати, так як його конденсатор може стати відмінним матеріалом для складання колектора. При виготовленні цього пристрою, слід керуватися наведеною нижче покроковою інструкцією:

1. Потрібно демонтувати конденсатор, добре промити, очистити від фреону, і виміряти.
2. Після того як виконали необхідні виміри, слід приступити до виготовлення дерев'яної рами, тобто корпус. Для цього використовують дерев'яні бруси.
3. Тепер необхідно взяти фольгу і укласти його на дно виготовленого корпусу. Робиться це для того, щоб теплообмінник міг нагріватися не тільки з фронтового боку, але також і з тильної.
4. Тепер, озброївшись скотчем, слід обклеїти все щелінкі по всьому периметру корпусу.
5. Потім необхідно прибити додаткові бруси з тильного боку пристрою. Це роблять для того, щоб теплообмінник був закріплений міцно.
6. Тепер в каркасі роблять невеликі отвори для відводу труб.
7. На нижньому боці рамки потрібно вмонтувати кілька шурупів, щоб скло трималося надійно і не сповзала.
8. Тепер накривають все це склом, і за допомогою скотча герметизують всі отвори.

На цьому все! Залишилося тільки встановити його де-небудь на даху, і обв'язати з іншими елементами опалювальної системи будинку.

При виготовленні та експлуатації колектора, слід звернути увагу на наступні моменти:

• Воду, нагріту за допомогою такого колектора, слід використовувати тільки для технічних потреб, так як в конденсаторі все-таки залишається фреон.
• Зовсім необов'язково використовувати конденсатор холодильника, можна також взяти і радіатор від автомобіля.
• Якщо передбачено використання циркуляційного насоса, то бак для накопичення води може бути встановлений абсолютно в будь-якому місці. Замість циркуляційного насоса високої потужності можна взяти звичайний акваріумний насос. Якщо ж в системі передбачена природна циркуляція рідини, то бак повинен бути розташований вище самого колектора.

• 

Кран для радіатора опалення - покрокова інструкція установки

Теплові насоси для опалення будинку - популярні моделі з цінами

Чим опалювати будинок якщо немає газу - поради при виборі