Технології автономного енергозабезпечення сьогодні зробили крок вперед настільки, що виготовлення деяких пристроїв в домашніх умовах стало цілком можливим. Наприклад, змайструвати сонячний колектор своїми руками без спеціальних знань здатний будь-який умілець, користуючись невеликими інструкціями і розуміючи правила функціонування. Розглянемо докладніше різновиди таких водонагрівачів, схему їх роботи і складання.
Зміст:
- Опис різних видів
- Який вибрати? Основні елементи колектора
- Принцип роботи
- Збірка своїми силами
- Ціна саморобної сонячної конструкції
- Корисні рекомендації
види колекторів
Сонячні колектори поділяють по теплоносія на рідинні і повітряні, за наявністю термоаккумулирующего ємності - на накопичувальні і плоскі. Практично будь-який можна сконструювати самостійно.
1. Накопичувальні.
Найпростіший тип колекторів, що використовує принцип роботи сонячного електропостачання, інші назви - термосифонний, інтегрований, ємнісний. Це бак (один або кілька), поміщений в ізольований короб зі скляними стінками, на північній частині якого може додатково розташовуватися рефлектор, що підсилює нагрів. Повітряний прошарок між ємністю і склом не дає остигати рідини, що і призводить до її розігріву.
2. Плоскі.
Панельні споруди представляють собою велику плоску ізольовану коробку з розташованим всередині металевим теплообмінником, позаду якого зазвичай знаходиться чорна, светопоглощающую поверхню. До цього ж типу відносять пристрій саморобного колектора з пластикових пляшок, за тією різницею, що їх не обов'язково монтувати в загальний корпус, оскільки кожна з них уже має стінки. Але принцип дії один і той же - підігрів термообменніка.
3. Рідинні.
Найпоширеніший вид сонячних агрегатів використовує в якості теплоносія воду, яка рідко перевищує 80 ° C. Ці колектори застосовуються в розімкнутих і замкнутих теплообмінних системах, можуть бути засклені. Також в мережі зустрічається саморобний колектор з полікарбонату.
4. Повітряні.
Найрідкісніші моделі, в яких термоносітелей виступає кисень. Застосовуються металеві пластини з светопоглощающую поверхнею. Тепле повітря краще переміщати вентилятором, що не завжди зручно, але значно підвищує ефективність в порівнянні з конвективним методом.
Який краще? Основні складові
Перед тим, як зробити самому сонячний нагрівач для води, потрібно з'ясувати необхідну кількість рідини і умови експлуатації.
Їх традиційно використовують для сушки сільгосппродукції або опалення невеликих господарських приміщень.
- Накопичувальні.
Цей прилад буде доречний при організації подачі теплої води в літній період для господарських потреб.
- Плоскі рідинні колектори.
Даний вид знаходить своє застосування повсюдно від систем гарячого водопостачання (ГВП) до опалення приміщень, оскільки має найбільшу продуктивність і найкращу ціну виготовлення. Самої передової є схема вакуумного сонячного водонагрівача, проте такі апарати коштують дорожче.
конструкція приладу
Складається з наступних основних елементів:
- Теплообмінник.
Кращим матеріалом для нього буде мідь, її термопровідні становить 389 Вт / (М * ° С), однак при обмеженому бюджеті цілком згодяться звичайні сталеві водопровідні труби, правда, їх показники в 7 разів гірше, що, звичайно ж, позначиться на ефективності.
Як правило, складається з труб більшого діаметру, ніж теплообмінник. У порівнянні з ним має малу площу, тому що використовується матеріал не критичний.
Не має значення, з чого він зроблений, головне - виконання двох умов: відмінна ізоляція непрозорих стінок і наявність тепловбірающей або рефлекторної поверхні позаду радіатора.
Виготовлення колектора для опалення своїми руками не обходиться без організації акумуляторної ємності, в якій відбувається термоотдача отриманої енергії рідини в систему обігріву або ГВП. Якщо паркан не здійснюється з бака безпосередньо, тоді всередині нього повинен бути теплообмінник, з'єднаний з сонячним колектором, через який прокачується енергоносій. Також його зазвичай обладнують Теном для запобігання замерзання в холодну пору доби взимку (вночі, в похмуру погоду).
Перед тим як самостійно зібрати і виготовити сонячну батарею на дачі або будинку, треба ознайомитися з її принципом дії.
Схема роботи нагрівача
Промені, потрапляючи на светопоглощающую або рефлекторну поверхню сонячного колектора, передають енергію через термообменнік рідини, після чого вона під впливом конвективних сил починає пересуватися по системі ГВП. У акумулюючої ємності при проході через змійовик відбувається зворотний процес - енергоносій віддає придбаний нагрів рідини в баку, завдяки якісному утепленню якого вдається довго зберігати тепло до моменту його використання.
Покрокова технологія монтажу своїми руками
Перед складанням пристрої бажано провести розрахунок розміру колектора в залежності від характеру експлуатації отриманої гарячої води. При необхідності опалювати приміщення або в разі великої витрати рідини, ймовірно, доведеться зібрати не один, а кілька таких апаратів.
Після всіх необхідних розрахунків можна починати виготовлення сонячного колектора крок за кроком. Найефективнішою і зручною конструкцією вважається модель, яку винайшов болгарський умілець Станіслав Станілов.
1. Спершу з шальовки або інших підручних матеріалів збирається корпус.
2. На його дно і стінки зміцнюється термоізоляція, в якості якої кращий екструдований пінополістирол або пінополіуретан, оскільки вони мають кращі утеплюючими властивостями при малій товщині.
3. Дно вкривається листом оцинкованого заліза, пофарбованим в чорний колір зверху.
4. На його поверхні здійснюється складання радіатора теплообмінника. Чим більше його площа - тим ефективніша робота, проте між ребрами має дотримуватися відстань не менше 5 см.
5. Труби фарбуються в чорний колір.
6. Корпус накривається склом, яке щільно садять на герметик, щоб виключити будь-яку можливість витоку тепла.
7. Якщо сонячний водонагрівач (колектор) своїми силами зібраний з дерева, то все площині, схильні до дії сонця (крім скла) краще покрити світлою фарбою, щоб виключити загоряння.
Наступний етап - складання акумулюючої ємності:
- Спочатку виготовляється короб для бочки за розмірами. Треба пам'ятати, що, заповнюючи її водою, конструкція придбає значну вагу, тому треба робити її надійною.
- Встановлюється ємність, після чого в простір між нею і корпусом засипається гранульований утеплювач.
- В середину акумулятора монтується поплавковий клапан.
- Всі елементи встановлюються на свої місця і з'єднуються.
приблизні розцінки
Вартість саморобного сонячного опалення для будинку залежить від розміру системи та матеріалів. Для прикладу візьмемо бюджетну модель зі сталевими трубами теплообмінника і габаритами 700 х 1400 мм.
Елемент колектора Ціна, рублі Скло, м2 850 - 1 500 Рама для скління 550 - 1 000 ОСБ на дно короба 300 - 500 Дошка 120х25 мм, м3 5 000- 5 500 Дерев'яний брусок 50 х 30 мм, м. Пог 25 оцинкованого заліза, шт 210 - 500 труба для радіатора 23 мм 1 800 Сталева смуга 20х2,5 мм довжиною 3 м 31 200 Накладка куточок, шт 230 - 400 Муфта сполучна 3 700 Приймальня труба радіатора 100 мм 600 Кріпильні хомути 20 Теплоізоляція, упаковка 1 300 Бочка на 200 -300 літрів, шт 12 000
Поради та рекомендації
Розібравшись з видами і методом складання сонячного колектора, можна резюмувати наступне:
1. Це універсальні апарати, які можуть використовуватися як в опалювальних системах, так і для ГВП. До речі, технологія виготовлення сонячного водогрійних колектора для басейну теж не матиме серйозних відмінностей.
2. Конструкція сонячного приладу зрозуміла на інтуїтивному рівні, при наявності певних навичок вийде заощадити до 50% від вартості пристрою в магазині.
3. Інструкція по збірці сонячного повітряного колектора передбачає примусову вентиляцію теплоприемника, тому така система є енергозалежною на відміну від наведеної вище.
4. Застосовуючи дорогий матеріал теплообмінника (мідь, латунь), можна переплатити, але виграти на термопроізводітельності.
Який краще?Який краще?