Воздушный солнечный коллектор своими руками: конструкция

В современности используются разные системы для обеспечения постоянной подачи горячей воды и отопления. Однако, цена топлива часто делает их неэффективными. Поэтому, как альтернативу, приходят воздушные солнечные коллекторы, которые используют энергию солнечных лучей для нагрева воды.

Многие считают, что это слишком сложное и дорогое оборудование, покупка которого нецелесообразна, но это далеко не так. Солнечный коллектор вполне реально собрать дома своими руками, применяя для этого несложные материалы и инструменты.

Содержание:

• Виды коллекторов
• Как сделать коллектор своими руками?
  • Коллектор с вентиляторами — практичное устройство
  • Вакуумный коллектор
  • Солнечный агрегат из холодильника

Схема воздушного солнечного коллектора.

Какая именно конструкция может быть собрана самостоятельно? Какие разновидности коллекторов, питаемых от солнечного тепла, сегодня используются чаще всего?

Виды коллекторов

Сегодня солнечные коллекторы могут быть разной комплектации, но принцип их действия один и тот же: вода нагревается от солнечного тепла, после чего поступает в накопительный бак. Среди разнообразия устройств необходимо выделить такие:

• солнечный вакуумный, который состоит из стеклянных трубок с откачанным воздухом. КПД такого оборудования самое высокое, его можно использовать даже в зимнее время, но своими руками сделать такой коллектор сложно, так как необходимо специальное оборудование и навыки;
• плоский коллектор, который представляет собой прозрачную панель с трубками внутри. Дно защищено теплоизолятором, который не дает теплу уйти. Может нагревать воду до двухсот градусов;
• плоская установка, в которой теплоносителем является воздух. Оборудование очень простое, но полезность его низкая. Не все модели подходят для нагрева воды;
• трубчатый коллектор представляет собой устройство из трубок, наполненных теплоносителем. Площадь его довольно велика, что не всегда делает возможным монтаж на крыше.

Вернуться к оглавлению

Как сделать коллектор своими руками?

Сделать воздушный солнечный коллектор не так сложно, как это может показаться. Вариантов его сооружения много, а одним из самых простых вы сами пользовались на даче. Речь идет о накопительной бочке из металла, которая выставляется на крышу и подключается к системе подачи горячей воды. Следует рассмотреть самые различные методы устройства коллекторов, которые можно выполнить своими руками для загородного дома.

Самый простой воздушный солнечный коллектор представляет собой оцинкованную бочку объемом в сто или двести литров, которая располагается на поверхности крыши дома и подключается к системе общего водопровода.

Схема вакуумного солнечного коллектора.

Ставить подобную емкость надо только на южной стороне, где количество тепла будет максимальным. Сама кровля на месте установки должна быть покрыта при помощи металлического блестящего листа, чтобы усилить отражение. КПД подобного простейшего устройства отличается вполне подходящими значениями.

Зимой такая установка не столь полезна, так как тепло быстро теряется, а сама емкость просто не успевает прогреться до необходимого уровня. Поэтому использовать подобный вариант рекомендуется только в качестве вспомогательного, обеспечивающего подачу горячей воды в летнее время.

Сборка коллектора для нагрева воды своими руками может осуществляться из простейших материалов. Одним из таких является решетка от старого, уже не нужного холодильника, которая накрывается куском светопрозрачного материала. Чаще всего это стекло, но можно использовать и поликарбонат, который стоит намного дешевле, но качество его выше, он не столь подвержен механическим повреждениям, не бьется.

Для сборки коллектора необходимо приготовить:

• стальные радиаторы (плоские) — две штуки;
• коробки из стали;
• кусок светопрозрачного материала;
• фитинги, металлопластиковые трубы;
• элементы крепежа на поверхности крыши (зависят от ее формы, обычно это металлические уголки, болты и шурупы для крепежа).

Радиаторы размещаются на крыше в стальных коробках, после чего конструкция просто прикрывается куском стекла. Ниже коллектора ставится накопительный бак для воды. Все трубки прокладываются с соблюдением уклона вниз, чтобы происходила естественная циркуляция. Объем бочки обычно достаточен на уровне до 160 литров. Все соединения производятся при помощи фитингов. Труба для горячей воды подводится сверху бака, внизу радиаторов делаются дренажные краны для слива воды в холодное время.

Вернуться к оглавлению

Коллектор с вентиляторами — практичное устройство

Схема системы солнечного обогрева с вентилятором.

Третий вариант, как сделать воздушный солнечный коллектор, несколько сложнее, но эффективность оборудования будет составлять около 50 процентов, то есть в качестве дополнительного устройства для нагрева воды это отличный вариант.

Для работы понадобятся такие материалы:

• рама из дерева с фанерным днищем;
• специальный материал, обладающий отличными теплоизоляционными свойствами. Можно взять любой утеплитель, но лучше всего с фольгированным слоем;
• металлическая сетка;
• два небольших вентилятора;
• дефлектор;
• поликарбонатный прозрачный лист.

При монтаже надо в днище высверлить два отверстия круглой формы для забора воздуха. Вверху делается два отверстия квадратной формы, по которым из коллектора будет отводиться горячий воздух. После этого на дно укладывается теплоизолятор, сетка из черного металла. В круглые отверстия надо встроить два вентилятора для забора воздуха, опорные планки для дефлектора крепятся к конструкции, после чего можно монтировать сам дефлектор. Это позволит правильно сформировать воздушный поток. Сверху крепится светопрозрачный поликарбонатный лист. Когда коллектор готов, его можно прикрепить к поверхности крыши.

Такой агрегат обычно используют для обогрева помещения, получения горячей воды.

Вернуться к оглавлению

Вакуумный коллектор

Схема плоского солнечного коллектора.

Своими руками можно сделать и вакуумный коллектор для нагрева воды, но работа эта сложная, она требует определенного опыта, так как необходимо не только сделать вакуумную трубку, но и правильно впаять абсорбер. Все это требует специального оборудования и умения. Кроме того, при установке вакуумного оборудования необходимо соблюдать такие условия:

• следует правильно выбрать место для установки, убрать все затеняющие факторы. Обязательно оборудование должно быть ориентировано в сторону юга;
• движение теплоносителя в таком коллекторе возможно только снизу вверх, при этом необходимо избегать перегрева, так как установка может выйти из строя;
• в каждом ряду должно быть не больше трех коллекторов.

Для монтажа своими руками требуются навыки профессионального слесаря. Поэтому подобный солнечный коллектор рекомендуется приобретать уже в готовом виде. А вот собрать его на месте и установить можно уже без особого труда по предлагающейся инструкции от производителя.

Вернуться к оглавлению

Солнечный агрегат из холодильника

Воздушный солнечный коллектор можно собрать своими руками из запчастей ненужного холодильника. Следует рассмотреть, как можно быстро собрать обогреватель для воды, используя простейшие материалы, которые есть в хозяйстве практически на любой даче.

Схема трубчатого солнечного коллектора.

Для работы понадобятся:

• змеевик от старого, больше не нужного холодильника;
• толстая фольга;
• рейки для каркаса будущего оборудования;
• стекло;
• обычный резиновый коврик;
• емкость для воды (можно использовать старую бочку либо специально приобретенный бак);
• трубы для слива, подачи воды;
• вентили для труб.

Сам процесс, как сделать воздушный солнечный коллектор, заключается в следующем:

• змеевик надо промыть от остатков фреона, после из приготовленных реек соорудить каркас, размеры которого зависят от самого узла. Под этот же размер подгоняются и габариты коврика из резины, который должен свободно располагаться среди реек сделанного каркаса;
• на дно полученного каркаса, то есть на резиновый коврик, надо уложить один слой фольги. После этого змеевик закрепить внутри каркаса хомутами и винтами;
• в стенках полученной конструкции надо сделать отверстия для трубок входа и выхода;
• дно закрепить рейками;
• сверху рамы надо своими руками укрепить стекло, которое фиксируется скотчем, после чего дублируется несколькими винтами. Стыки обрабатываются герметиками;
• ставить полученный солнечный коллектор надо на южной стороне кровли, уклон может составлять 15-20 градусов, но лучше всего 35 — это оптимальное значение. Именно такой уклон обеспечит защиту от оседания на стекле осадков, пыли, которые препятствуют работе оборудования.

Схема подключения контроллера солнечного коллектора.

После этого можно выполнить подключение коллектора к общей системе. Общая схема включает в себя:

• трубу для горячей воды;
• вентиль, при помощи которого можно сбрасывать давление;
• трубопровод, при помощи которого забирается горячая вода;
• запорная арматура;
• вентиль для холодной воды;
• трубопровод для подачи холодной воды;
• сливной вентиль.

Коллектор своими руками соединяется с водопроводом холодной воды и горячей, емкостью для накопления. Подобная система получается замкнутой, вода циркулирует, нагреваясь и охлаждаясь, при этом горячая поступает в накопительную емкость, а холодная — в коллектор для ее нагрева.

Коллектор для нагрева воды, который работает от солнечного света, является отличным дополнительным средством, позволяющим наладить бесперебойную подачу горячей воды в частном доме. Сегодня производители предлагают самые различные устройства такого типа, но оборудование вполне можно создать и своими руками, используя для этого простейшие материалы и инструменты.