Солнечный воздушный коллектор своими руками — подробное руководство

Главное требование к любому солнечному коллектору — это его площадь, ведь именно от нее зависит мощность коллектора. Чем больше площадь устройства, тем больше тепла оно способно принять от солнца. А благодаря большой мощности можно быстро отопить маленькое помещение или обогреть большое.

Особенность коллектора, которая была предложена одним автором в этой статье, заключается в том, что он представляет собой одну из стен помещения, то есть его даже не видно, поэтому коллектор не нарушает гармонию фасада. В этом примере воздушный коллектор был построен на южной стене гаража.

В связи с тем, что площадь коллектора большая и при циркуляции воздуха на стекле будет появляться грязь, которую будет довольно затруднительно чистить, было принято решение забирать разогретый воздух с обратной стороны абсорбера. Но при этом коллектор все равно будет застекляться.

Материалы и инструменты для изготовления коллектора:

— силикон;- стекло;- профнастил (черного цвета);- деревянный брус;- дрель;- пила;- черная полиэтиленовая пленка;- заглушки для профнастила;- гильзы воздуховодов;- декоративная пленка;- трубы;- насос;- гофра;- куски старых велосипедных камер.Процесс создания коллектора:

Шаг первый. Подготовка стены гаража

В первую очередь с гаража была снята вся облицовка, здесь масштабы уже зависят от размеров коллектора.Так как на южной стороне гаража имелись окна, их пришлось замуровать, чтобы конструкция коллектора была более простой.Далее на внешней части стены была прикреплена черная полиэтиленовая пленка. Ее можно посадить на клей.Теперь поверх пленки нужно сделать каркас из деревянных брусьев размером 20Х40.В верхней части стены нужно сделать два отверстия, через одно в коллектор будет заходить холодный воздух, а через другое выходить уже прогретый. В эти отверстия нужно установить гильзы для подключения воздуховодов. У автора оба отверстия просверлены на одной высоте, поэтому естественной циркуляции воздуха в системе не будет. Чтобы воздух мог циркулировать, входящее отверстие должно находиться внизу коллектора.Ну и в заключение этого этапа сборки в нижней части нужно прибить заглушки, которые подходят под используемый тип профнастила.Шаг второй. Устанавливаем профнастилНа следующем этапе нужно прикрепить профнастил, он здесь играет роль абсорбера, то есть нагревательного элемента. Конечно же, профнастил должен быть черного цвета, если попался другого, то его можно перекрасить черной термостойкой краской. В центральной части стены нужно будет зафиксировать хотя бы один деревянный брус, он будет образовывать своего рода лабиринт, по которому будет циркулировать воздух. Лучше всего, чтобы этих лабиринтов было как можно больше, тогда воздух будет прогреваться лучше.

Шаг третий. Герметизация коллектора

После установки профнастила нужно взять минеральную вату, пенополистирол или любой другой утеплитель и заткнуть им щели. Те щели, которые образовались на стыке листов профнастила, нужно загерметизировать с помощью силикона. Шаг четвертый. Установка стеклаЧтобы установить стекло, поверх профнастила нужно закрепить деревянные брусья. Здесь важно понимать, что чем тоньше будет стекло, тем меньшую площадь оно должно иметь. Если нужно использовать стекло большой площади, то оно должно быть как можно толще. Если использовать стекло из мелких фрагментов, как в этой самоделке, то здесь вполне хватит толщины в 4-5 мм.Теперь брусья можно покрасить в черный цвет, чтобы они слились с фоном профнастила. После установки стекол нужно опять провести герметизацию, это делается для того, чтобы внутрь коллектора не попадала грязь. Для этих целей используется силикон. Чтобы скрыть те места, где на стекло был нанесен силикон, можно использовать декоративную ленту. Теперь коллектор почти готов, на фото можно увидеть, как он будет выглядеть. На картинке можно увидеть одно вентиляционное отверстие, так как оно необходимо для техники безопасности при обустройстве гаражей. Шаг пятый. Установка циркуляционного насосаПоскольку в системе не предусмотрена естественная циркуляция воздуха, требуется использовать воздушный насос, в этом случае было использовано устройство, производительность которого составляет 400 метров кубических. Чтобы снизить уровень шума в трубах при работе вентилятора, он был подключен через воздуховодное гофры. А для крепления вентилятора к трубе автор использовал куски велосипедных камер. По словам автора, в деле коллектор показал очень хорошие результаты. Так, например, при температуре воздуха на улице всего +2 градуса самоделка смогла выдать на выходе температуру в +74 градуса. Устройство показывало неплохие результаты даже при облачной погоде.

Недостатком такой системы является то, что между абсорбером и стеклом не происходит движения воздуха, в связи с этим на стекле образуется конденсат, а это снижает производительность устройства. Но эта проблема решаема, нужно просто просверлить пару отверстия для отвода воды.

Источник

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Источник: https://USamodelkina.ru/6887-kak-sobrat-solnechnyy-vozdushnyy-kollektor-dlya-otopleniya-ploschadyu-9-kv-m.html

Воздушный солнечный коллектор — что это такое и как сделать своими руками. Пошаговый мастер-класс и советы по применению в системе отопления (110 фото и видео)

Сегодня всё больше владельцев частных домов по всему миру выбирают воздушный солнечный коллектор для отопления. От солнечной аккумуляторной батареи устройство отличается тем, что не накапливает тепловую энергию солнца, а сразу же пускает её на обогрев строения. Кроме того, подобное приспособление может быть собрано не только в заводских, но и домашних условиях.

Что это такое

• Назначение воздушного солнечного коллектора – сбор солнечной энергии и передача её теплоносителю, в нашем случае – воздуху.
• 
• Наиболее востребованы такие устройства в Швейцарии, Японии, Канаде и Австралии.
• 

В России воздушное отопление с применением солнечных коллекторов используется лишь как дополнение к основному. Это объясняется климатическими особенностями нашей страны.

Принцип действия и конструкционные особенности

Как видно на фото воздушного солнечного коллектора, в его конструкции нет ничего сложного. Основной элемент – солнцеприёмная панель или поглотитель. Она принимает энергию солнца и передаёт её воздуху.

Чаще всего её делают алюминиевой или медной. Всё устройство находится в прочном и герметичном теплоизолированном корпусе, сверху его закрывает особое стекло.

Конструкцию направляют к югу и наклоняют так, чтобы добиться наибольшей инсоляции. Попадание холодных воздушных масс в приёмную часть происходит в естественном или принудительном порядке.

Далее они, проходя через рёбра адсорбента, оказываются в воздуховоде, идущем внутрь дома. При этом в процессе передвижения они нагреваются от солнечной энергии.

Типы воздушных коллекторов

Главный критерий классификации – откуда заимствуется воздух. Если он берётся с улицы, пройдя подогрев, то это вентиляционная вариация. Её используют сегодня для обогрева складских помещений, птицеводческих ферм, заводских цехов и пр.

Если воздух попадает в устройство из самой комнаты, а затем просто возвращается обратно – это рециркуляционная система. Она применяется человечеством не одну сотню лет. Простейшим примером является камин.

Однако гелиосистема потребует меньших денежных трат, чем оба вышеописанных варианта. Цена на Солнечный воздушный коллектор вполне приемлема даже для человека не самого высокого социального положения.

Особенности изготовления устройства в домашних условиях

Рассмотрим краткую инструкцию создания воздушного солнечного коллектора своими руками:

• Определяемся с местом монтажа аппарата.
• Выбираем конструкционное решение абсорбера устройства.
• Делаем корпус и его изоляцию.
• Мастерим направляющие для поглотителя.
• Изготавливаем сами солнцеприёмные панели.
• Собираем коллектор.

Гелиосистему нужно размещать в зоне, наиболее близкой к точке поступления воздуха. Оптимальное место – южная сторона здания.

1. Для создания поглотителя или адсорбера подойдут обычные жестяные пивные банки.
2. Пример расчёта солнечного воздушного коллектора можно отыскать в Интернете.
3. Такой агрегат может работать как часть вентиляционной системы дома, или отдельно от вентиляции здания.
4. Лучше всего использовать при подобной системе отопления достаточно мощный вентилятор – так нагретый воздух будет более интенсивно перемещаться через коллектор.

Достоинства и недостатки

Изучив отзывы о воздушном солнечном коллекторе, можно сделать вывод о следующих положительных качествах приспособления:

• эффективность в воздушной сушке;
• финансовая доступность;
• простота конструкционного решения.

• Недостатками являются:

• неспособность нагрева воды;
• большие размеры;
• малый КПД.

Как ухаживать

Чтобы продлить время службы, надо следовать следующим советам:

• Очистка и промывка наружной прозрачной изоляции солнечного коллектора должны проводиться на регулярной основе.
• Летом, когда нет нужды в обогреве комнат, чтобы устройство не перегревалось, его необходимо накрыть плотным светлым текстилем.
• Проверка качества соединений воздуховодов обязана иметь систематический характер.

1. В заключение отметим, что перед тем, как принять решение установить у себя солнечный воздушный коллектор, необходимо внимательно изучить всю доступную информацию о подобных устройствах и по возможности проконсультироваться со специалистом.

Фото воздушного солнечного коллектора

Вам понравилась статья? Поделитесь 😉

Источник: https://otopleniehouse.ru/vozdushnyj-solnechnyj-kollektor/

Как сделать солнечный коллектор своими руками

Солнечный коллектор служит для сбора энергии солнца и использования этой энергии в хозяйственных нуждах.

Например, его можно использовать как дополнительный источник тепла при обогреве помещения или для нагрева воды. В этой статье будет показан процесс изготовления воздушного коллектора для обогрева помещения.

Конструкции данного устройства могут быть очень разнообразные, а вот принцип действия одинаков.

Солнечный воздушный коллектор
Солнечный воздушный коллектор

• Коллектор собирается в утепленном корпусе. Тепло, получаемое от солнца не должно уходить наружу.
• Короб коллектора накрывается прозрачным материалом, стекло, поликарбонат, полиэтиленовая пленка и т.п. Это необходимо для того, чтобы солнце могло нагревать теплообменник, который находится в коробе коллектора. Теплообменник воздушного коллектора является самой важной деталью. Он собирает тепло солнечных лучей и передает его воздушному потоку воздуха, который проходит через него.
• Теплообменник обязательно должен быть окрашен в черный цвет, чтобы лучше поглощать солнечный свет. Для улучшения отдачи тепла от теплообменника к воздушному потоку, проходящему через коллектор, теплообменник должен иметь как можно большую площадь поверхности. Также теплоотдачу улучшает материал, из которого выполнен теплообменник. Наиболее подходящий материал — это алюминий и медь.
• Эффективность коллектора напрямую зависит от его размера. Чем больше площадь теплообменника, на которую попадают солнечные лучи, тем больше он может аккумулировать солнечного тепла.

Схема солнечного воздушного коллектора
Схема солнечного воздушного коллектора

Как правило, такие коллекторы устанавливают на солнечную сторону здания под углом как можно более перпендикулярном солнечным лучам. Лучшее место для установки такого коллектора — это наклонный скат крыши здания.

Хотя если его установить вертикально вдоль стены здания, то он тоже будет давать тепло. Также воздушный коллектор лучше всего располагать как можно ближе к помещению, которое вы хотите обогреть. Это необходимо для того, чтобы снизить потери тепла в воздуховодах.

Если же расположить близко не получается, то воздуховоды нужно дополнительно утеплить.

Изготовление теплообменника солнечного воздушного коллектора.

Для изготовления самой важной детали коллектора – теплообменника, возьмём обычные жестяные банки из-под пива или сока. Данные банки как правило изготавливают из сплава алюминия. Это как раз и нужно для эффективной теплоотдачи.

К тому же все банки выполнены одинакового размера и сделаны так, чтобы в упаковке их ставили друг над другом, то есть хорошо стыкуются друг с другом. Очень редко бывают банки изготовленные из стального листа, а не алюминия. Поэтому рекомендуется все банки проверить постоянным магнитом.

Алюминий не будет магнититься, а стальные будут.

• Во избежание последующего неприятного запаха из коллектора, все банки необходимо предварительно хорошо вымыть с моющим средством и просушить.

• Сверлим отверстия в донышке банок. Ножницами по металлу разрезаем донышко и верх банки на отдельные лепестки и загибаем их во внутрь банки. Главное из банки сделать сквозную трубу, способ исполнения не имеет значения. Чтобы не порезать пальцы на руках, необходимо работать в перчатках .

• Склеиваем банки друг с другом любым термостойким клеем. Клей должен быть именно термостойкий, так как температура выходящего воздуха из воздушного коллектора может достигать 80С, а температура теплообменника и того больше.

Пример термостойкого клея

• Чтобы банки после склеивания приняли вид ровной трубы, их нужно склеивать в каком-либо направляющем уголке. Можно найти что-нибудь подходящее в хозяйстве или сделать такой уголок самому из 2‐х кусков фанеры или досок.

• Таким образом изготавливаем необходимое количество труб.

Трубы из жестяных банок

Изготовление каркаса солнечного воздушного коллектора.

Каркас лучше всего сделать из теплоизоляционных материалов. Для этого подойдет доска, фанера, ЛДСП и тому подобное.

Пилим доски

1. Если есть возможность, то лучше в каркасе выполнить паз для укладки стекла как показано на фото ниже.

Если же такой возможности нет, то можно обойтись без этого паза. Тогда стекло будет приклеиваться сверху короба и зажиматься металлическими или алюминиевыми уголками.

В каркасе нужно предусмотреть отверстия для притока и выхода воздуха. Их можно расположить на торцевых стенках короба или на задней панели.

Диаметры отверстий лучше всего подобрать под стандартную пластиковую вентиляцию, которую можно купить в любом строительном магазине.

Деревянный каркас коллектора

Вырезаем из фанеры или доски две прямоугольных детали – держатели труб теплообменника. Данные детали должны устанавливаться во внутрь короба. Теперь на этих деталях необходимо разметить и просверлить отверстия как показано ниже на фото. Для этих целей подойдет сверло-коронка. При разметке нужно стремиться к тому, чтобы расстояние между соседними рядами банок было как можно меньше.

Размечаем отверстия под трубы из банок

Пришло время утеплить короб. Для этого подойдет пенопласт, вспененный полистирол и т.п. Толщина утеплителя от 2см. Утеплять нужно все стороны короба, включая заднюю стенку. Все имеющейся щели необходимо запенить, чтобы избежать запотевания стекла, так в месте таких щелей будет образовываться влага из-за разности температур на улице и внутри каркаса солнечного коллектора.

Утепление каркаса солнечного коллектора
Утепление каркаса солнечного коллектора

Сборка воздушного солнечного коллектора

Устанавливаем наши трубы в перегородки с отверстиями. Стыки перегородок и корпуса коллектора запениваем монтажной пеной. Стыки труб и перегородки закрываем герметиком.

Устанавливаем трубы в каркас коллектора.
У вас должна получиться подобная конструкция.

Теперь необходимо покрасить нашу конструкцию. Красим обязательно в черный матовый цвет, так как этот цвет наиболее поглощает солнечные лучи. Краска должна быть термостойкой. Ее можно спросить в автомагазинах. Там она продается в баллончиках для окраски глушителей. Отдельно красить со всех сторон трубы не имеет смысла, так как солнечные лучи будут попадать только на одну сторону труб.

Красим воздушный коллектор

Осталось только закрыть короб стеклом. Для этого промазываем короб коллектора по контуру герметиком с устанавливаем стекло. После необходимо стекло прижать мебельными уголками. Солнечный воздушный коллектор готов.

Советы:

• Чтобы в ночное время исключить поступление холодного воздуха из коллектора в помещение, необходимо на выходе установит обратный клапан. Его продают в комплектующих вентиляционных пластиковых систем.

• Для лучшей работы коллектора необходимо установить нагнетающий вентилятор с его нижней стороны. Выход теплого воздуха будет тогда соответственно с верхней стороны. Должна получиться система рециркуляции. Снизу из помещения забирается прохладный воздух, прогоняется через коллектор, где он нагревается и заново приходит в помещение сверху.

• Чтобы эффективность воздушного коллектора не снижалась, его стекло необходимо периодически очищать от пыли.

Источник: https://delairukami.ru/stroitelstvo-i-remont/solnechnui-kollektor/

Делаем простой солнечный коллектор своими руками, пошаговая инструкция

Солнечные коллекторы – это отличный способ сэкономить энергоресурсы. Бесплатная солнечная энергия сможет как минимум 6-7 месяцев в году обеспечивать теплую воду для хозяйственных нужд. А в остальные месяцы – еще и помогать системе отопления.

Но самое главное, что простой солнечный коллектор (в отличии, например, от солнечных панелей) можно изготовить самостоятельно. Для этого вам понадобятся материалы и инструменты, которые можно купить в большинстве строительных магазинов. В некоторых случаях будет достаточно даже того, что найдется в обычном гараже.

Представленная ниже технология сборки солнечного нагревателя использовалась в проекте «Включи солнце — живи комфортно». Она была разработана специально для проекта немецкой компанией Solar Partner Sued, которая профессионально занимается продажей, монтажом и сервисом солнечных коллекторов и фотоэлектрических систем.

Главная идея – все должно получиться дешево и сердито. Для изготовления коллектора используются довольно простые и распространенные материалы, но его эффективность получается вполне приемлемого уровня. Она ниже, чем у фабричных моделей, но разница в цене полностью компенсирует этот недостаток.

Существуют различные типы солнечных водонагревателей, но все они основаны на простом принципе: темная поверхность «впитывает» солнечную энергию, потом это тепло передается теплоносителю (воде).

Простейшие модели могут быть построены из доступных материалов и не требуют насосов или иного электрооборудования.

Описанная система солнечного коллектора является пассивной и не зависит от электроэнергии. Она обходится без электрических приборов. Горячая жидкость перемещается между коллектором и баком по принципу конвекции, благодаря простому правилу: нагретая жидкость всегда поднимается вверх.

Принцип работы такого солнечного коллектора заключается в следующем:

• Солнце нагревает жидкость в коллекторе
• Нагретая жидкость поднимается по коллектору и трубе в бак-аккумулятор
• Когда горячая жидкость поступает в теплообменник, установленный в бак с водой, тепло передается от теплообменника воде
• Жидкость в теплообменнике, охлаждаясь, перемещается вниз по спирали и поступает из отверстия в нижней части бака обратно в коллектор
• Вода, нагретая в баке, аккумулируется в верхней части бака
• Холодная вода из водопроводной сети / резервуара поступает в нижнюю часть бака
• Нагретая вода отбирается через выходное отверстие в верхней части бака.

Пока на коллектор светит солнце, жидкость в трубах абсорбера нагревается, перемещается в бак и таким образом постоянно циркулирует. Этот процесс обеспечивает нагрев воды в баке всего за несколько часов при интенсивном солнечном излучении.

Основной элемент коллектора отопления — абсорбер. Он состоит из металлического листа, приваренного к металлическим трубам. Несколько труб устанавливаются вертикально и привариваются к двум трубам большего диаметра, расположенных горизонтально.

Эти толстые трубы для входа и выхода жидкости должны быть расположены параллельно друг другу. А входное отверстие для жидкости (нижняя часть абсорбера) и выходное отверстие (верхняя часть абсорбера) должны располагаться с разных сторон панели (диагонально).

Для соединения в толстых трубах необходимо просверлить отверстия под диаметр вертикальных труб.

Для лучшей передачи тепла от металлической пластины к трубам очень важно обеспечить максимальный контакт пластины с трубами. Сварка должна быть вдоль всего элемента. Важно, чтобы металлический лист и трубы плотно прилегали друг к другу.

Абсорбер укладывается в деревянную раму и накрывается стеклом, которое защищает коллектор и создает внутри эффект теплицы. Используется обычное оконное стекло. Оптимальная толщина — 4 мм, при этом сохраняется хорошее соотношение надежности и веса. Желательно нужную площадь стекла разделять на несколько частей. Так удобнее и безопаснее работать с ним.

Использование нескольких слоев стекла или стеклопакета даст прирост эффективности, но увеличит вес конструкции и стоимость системы.

Как делать солнечные коллекторы из подручных материалов научили жителей Закарпатья

Солнечные лучи проходят через стекло и нагревают коллектор, а остекление предотвращает утечку тепла. Стекло также препятствует движению воздуха в абсорбере без него коллектор быстро терял бы тепло из-за ветра, дождя, снега или низких внешних температур.

Раму следует обработать антисептиком и краской для наружных работ.

В корпусе делаются сквозные отверстия для подачи холодной и отвода нагретой жидкости из коллектора.

Сам абсорбер красят жаростойким покрытием. Обычные черные краски при высоких температурах начинают шелушиться или испаряться, что приводит к потемнению стекла. Краска должна полностью высохнуть, прежде чем вы закрепите стеклянное покрытие (для предотвращения конденсации).

Под абсорбером закладывается утеплитель. Чаще всего используется минеральная вата. Главное, чтобы он выдерживал довольно высокие температуры в течение лета (иногда более 200 градусов).

Снизу раму закрывают ОСБ плитой, фанерой, досками и т.п. Основное требование к этому этапу — убедиться, что низ коллектора надежно защищен от попадания влаги внутрь.

Для закрепления стекла в раме делают пазы, или крепят планки по внутренней стороне рамы. При расчете размеров рамы следует учитывать, что при изменении погоды (температуры, влажности) в течение года ее конфигурация будет немного меняться. Поэтому на каждой стороне рамы оставляют несколько миллиметров запаса.

На паз или планку крепится резиновый оконный уплотнитель (D- или Е-образный). На него кладется стекло, на которое таким же образом наносится уплотнитель. Сверху это все закрепляется оцинкованной жестью. Таким образом, стекло надежно закреплено в раме, уплотнитель защищает абсорбер от холода и влаги, а именно стекло не повредится, когда деревянная рама будет «дышать».

Стыки между листами стекла изолируются уплотнителем или силиконом.

Чтобы организовать солнечное отопление дома понадобиться накопительный бак. Здесь хранится нагретая коллектором вода, поэтому стоит позаботиться о его термоизоляции.

В качестве бака можно использовать:

• неработающие электрические бойлеры
• различные баллоны для газов
• бочки для пищевого использования

Главное — помнить, что в герметичном баке будет создаваться давление в зависимости от давления водопроводной системы, к которой он будет подключен. Не каждая емкость способна выдерживать давление в несколько атмосфер.

В баке делают отверстия для входа и выхода теплообменника, ввода холодной воды, и забора нагретой.

В баке размещается спиральный теплообменник. Для него используют медь, нержавеющую сталь или пластик. Нагретая через теплообменник вода будет подниматься вверх, поэтому его следует поместить в нижней части бака.

Коллектор соединяется с баком с помощью труб (например, металлопластиковых или пластиковых), проведенных от коллектора к баку через теплообменник и обратно в коллектор. Здесь очень важно предотвратить утечку тепла: путь от бака до потребителя должен быть максимально коротким, и трубы должны быть очень хорошо изолированными.

Расширительный бачок — это очень важный элемент системы. Он представляет собой открытый резервуар, расположенный в крайней верхней точке контура циркуляции жидкости. Для расширительного бачка можно использовать как металлическую, так и пластиковую емкость.

С ее помощью контролируется давление в коллекторе (из-за того, что жидкость от нагрева расширяется, могут треснуть трубы). Для снижения потерь тепла бачок также необходимо изолировать. Если в системе присутствует воздух, то он также может выходить через бачок.

Через расширительный бачок происходит также наполнения коллектора жидкостью.

• Больше подробностей о создании дешевого солнечного коллектора, перечень необходимых материалов и правила установки нагревателя можно узнать, загрузив Практическое руководство по сооружению солнечных коллекторов для горячей воды.
• Как выбрать солнечный коллектор для отопления дома: типы вакуумных трубок и качество воды

Источник: ecotown.com.ua

А вы что думаете по этому поводу? Дайте нам знать – напишите в х!

Источник: https://ecotechnica.com.ua/energy/solntse/1023-deleam-prostoj-

Сборка воздушного солнечного коллектора своими руками

Солнце — мощный источник энергии, который люди научились использовать для своих нужд.

Простейший пример того, как солнечные лучи могут применяться с пользой, — ёмкость для душа, выкрашенная в чёрный цвет.

Более сложная и функциональная конструкция, которую можно сделать своими руками, — воздушный солнечный коллектор. С помощью такого оборудования можно не только подогревать воду, но и отапливать дом.

Отопление дома с помощью солнечного коллектора не единственная его функция

Принцип действия

Все солнечные коллекторы работают по одному принципу: энергия ультрафиолетовых лучей преобразуется в тепло. Основной элемент конструкции — коллектор, внутри которого находятся тонкие трубки с теплоносителем. В качестве последнего обычно используют антифриз или воду.

Теплоноситель перемещается по трубкам и нагревается под воздействием солнечных лучей. По трубкам он циркулирует внутри бака, в котором находится вода.

В то время как основной объём жидкости нагревается, теплоноситель остывает, и за счёт этого происходит его циркуляция по трубам.

Принцип похож на то, как функционирует система охлаждения в автомобилях: избыточное тепло отводится от двигателя и расходуется, например, на поддержание температуры в салоне.

Отличие воздушно-солнечного коллектора от системы охлаждения в авто состоит в следующем: тепло не просто отводится из одного места в другое, а выполняет определённую функцию. С каждым годом солнечные коллекторы получают всё большее распространение, и учёные уверены, что именно за этими приборами будущее.

В скором времени, скорее всего, солнечные батареи будут в каждом частном доме

Интересные факты, свидетельствующие о том, что в скором времени солнечные лучи везде будут использоваться как источник энергии:

• воздушный солнечный коллектор для отопления дома устроен сравнительно просто, и его можно сделать своими руками;
• полученную энергию можно аккумулировать и направлять на различные нужды;
• тепло не нуждается в транспортировке, а применяется там же, где и было получено;
• процесс преобразования солнечной энергии в тепловую безвреден для окружающей среды;
• коллекторы не нуждаются в дорогостоящем обслуживании, уход за ними минимален;
• солнечная энергия бесконечна и практически бесплатна.

Но у этого источника тепла есть и минусы. Один из них — невозможность получать энергию солнца ночью. Другие недостатки:

• эффективность работы оборудования прямо зависит от характеристик инсоляции, т.е. в пасмурную погоду, а также в период, когда световой день короткий, тепловой энергии удаётся получить меньше;
• создание и установка коллектора потребуют финансовых и временных затрат;
• в зимний период КПД заметно снижается.

В этом видео вы узнаете, все о воздушном солнечном коллекторе:

Классификация устройств

Солнечные коллекторы подразделяются на двухконтурные и одноконтурные. Первый тип более распространён. В устройстве с двумя контурами по одному из них циркулирует вода, по второму — теплоноситель. Такой коллектор используется круглогодично.

Что касается одноконтурного оборудования, оно пригодно к применению только в безморозный период, так как внутри теплоносителя находится вода, способная замёрзнуть и разрушить трубки.

По принципу работы коллекторы также делятся на несколько групп:

• воздушные;
• плоские;
• вакуумные;
• концентраторы.

Существуют несколько видов моделей, например, воздушные

Воздушные модели

Особенность этих коллекторов — невысокая эффективность. Воздух плохо проводит тепло, хотя он и способен нагреваться. Главное преимущество — возможность круглогодичного использования.

Поскольку воздух не замерзает, нет риска, что трубки будут повреждены. Конструктивно этот тип коллектора отличается надёжностью и простотой.

Такое оборудование подходит для отопления разных типов помещений, включая:

• жилые дома;
• подвалы;
• овощехранилища;
• цеха;
• гаражи;
• склады.

Основной элемент коллектора — ребристая панель, выполняющая функции теплоприёмника. Обычно она изготовлена из стали, алюминия или меди. Внутри панель разделена на ячейки. Воздух циркулирует между рёбрами и подогревается, отдавая тепло в помещение. Охлаждённый теплоноситель перемещается обратно в основную часть коллектора.

Воздушный солнечный коллектор из пивных банок : последствия работы после зимы:

В России воздушный коллектор в качестве основного источника отопления целесообразно использовать на юге, и только в маленьких помещениях, предназначенных для временного проживания. В остальных случаях, а также в регионах с суровым климатом, лучше применить модель другого типа.

Плоский источник тепла

Основное достоинство плоского солнечного коллектора — простота конструкции. Оборудование довольно надёжно, но имеет сравнительно низкий коэффициент полезного действия. Устройство собрано по принципу сэндвича и включает в себя следующие элементы:

• защитное стекло;
• медные трубки, заполненные теплоносителем;
• теплоизоляционный слой;
• алюминиевую раму;
• крепёж;
• абсорбент.

В качестве поглощающей поверхности (абсорбента) выступает пластина. Её окрашивают в чёрный цвет, чтобы поглощение солнечных лучей было максимальным. Стекло применяется для создания парникового эффекта. Благодаря ему тепло не уходит, а нагревает абсорбент. Такую конструкцию несложно собрать самостоятельно, а служить она может более 10 лет.

Существует модель на вакууме, которая имеет свои особенности

Оборудование на вакуумных элементах

Коллекторы вакуумного типа имеют в своей основе запаянные трубки, наполненные теплоносителем, и теплосборник. Трубки выполнены из стекла, покрытого специальным напылением, позволяющим лучше аккумулировать тепло.

Благодаря вакууму предотвращаются потери тепла. В процессе циркуляции жидкость из вакуумных трубок поступает сначала в теплосборник, а затем в накопительный бак с водой.

Охлаждённый теплоноситель возвращается обратно в систему.

У вакуумного (вакуумированного) устройства более высокий коэффициент полезного действия, чем у плоского и воздушного. С помощью этого коллектора удобно нагревать воду. Конструкция хороша тем, что трубки можно добавлять и убирать, когда увеличивается или уменьшается потребность в горячей воде.

Существует много вариантов вакуумных устройств, в том числе такие, где стеклянные трубки находятся одна в другой, а в наружной находится вода. Недостаток моделей этого типа — сложность изготовления. Создать вакуум в домашних условиях нереально. На предприятиях есть такая возможность, тем не менее процесс изготовления вакуумированных коллекторов обходится недёшево.

Сборка своими руками

Коллектор, работающий на солнечной энергии, можно как собрать, так и купить в готовом виде. Второй вариант неудобен тем, что с увеличением площади поглощения возрастает цена. При этом от размеров поглощающей поверхности зависит мощность.

Сборка воздушного коллектора своими руками — оптимальный вариант для тех, кто не желает переплачивать. Для изготовления не нужны дорогие инструменты и материалы: в простейшем варианте отопительное устройство собирается из алюминиевых банок.

Выбирая из разных типов конструкций, лучше остановиться на воздушном или плоском устройстве. Главное — суметь предотвратить потери тепла. Если получится это сделать, конструкция окупится за несколько недель.

Первый этап — выбор места, где будет стоять устройство. Оно должно освещаться солнцем как можно дольше. Панели ориентируют на юг, причем желательно, чтобы их можно было поворачивать, регулируя угол наклона. Так удастся добиваться максимального уровня инсоляции в разное время года. Например, зимой солнце находится ниже над горизонтом, чем летом.

Воздушный солнечный коллектор:

Для уменьшения потерь тепла коллектор располагают как можно ближе к помещению, которое планируют обогревать. В частности, можно установить его на фронтон или южную сторону кровли. Ещё один важный момент — тени от ограждений, деревьев и других высоких объектов. Зимой они бывают длиннее, и нужно это учитывать. Коллектор следует ставить так, чтобы тени не попадали на него в любое время года.

Когда выбрано место, приступают к изготовлению. Алюминиевые банки подходят лучше, чем что-либо другое, потому что металл хорошо нагревается и проводит тепло. Ёмкости без проблем стыкуются между собой, так как имеют одинаковые размеры, а при необходимости их можно резать и сгибать.

Данную систему отопления можно собрать и своими руками

Собрав достаточное количество алюминиевых банок, прорезают в них отверстия с обеих сторон. Стыкуют между собой и склеивают места соединений герметиком. Конструкцию из банок окрашивают чёрной краской и укладывают в панель. Затем присоединяют трубки для отведения и подведения воздуха.

Подойдут элементы, предназначенные для монтажа вентиляционных систем. С задней стороны панели монтируют теплоизоляционный материал, с передней — укрепляют стекло или сотовый поликарбонат.

Готовый коллектор может работать без дополнительного оборудования, но для повышения эффективности можно подключить к нему вентилятор.

Другой вариант — объединить устройство с вентиляционной системой жилого помещения. Проходя через систему, воздух будет нагреваться на 30-35 градусов.

Самодельный коллектор даёт возможность организовать водяное отопление дома. В этом случае функцию теплоприёмников выполняют полиэтиленовые шланги, металлические трубы, алюминиевые или чугунные батареи. Для круглогодичного использования сооружают двухконтурный коллектор. Теплоноситель — антифриз или тосол.

Собрав солнечный коллектор воздуха своими руками, можно полностью покрыть потребность в горячей воде и уменьшить расходы на обогрев помещения.

Воздушный солнечный коллектор из профнастила своими руками:

Источник: https://kaminguru.com/obogrevatel/sborka-solnechnogo-kollektora.html

Как собрать простой солнечный коллектор из профнастила своими руками

21 августа 2019

Солнечный коллектор из профнастила своими руками — это способ значительно сэкономить на отоплении и горячей воде, используя энергию Солнца.

Что это и зачем устанавливать

Солнечный коллектор — это приспособление, которое преобразует солнечную энергию в тепло. С помощью воздушной гелиоустановки можно бесплатно нагревать различные помещения: жилые дома, склады и гаражи.

Другой вариант — смастерить солнечный водный коллектор из профнастила, который подойдет для подогрева воды в квартире.

Если же на участке есть бассейн, мастера советуют собрать нагревающее устройство из ПНД трубы.

Основные преимущества:

• низкая стоимость. Коллектор, работающий за счет солнечных лучей и движения воздуха, можно изготовить из подручных стройматериалов, найденных в гараже;
• простая сборка. Существуют разные модели солнечных коллекторов, но общий принцип работы схожий. Конструкцию сможет собрать даже новичок, только начавший интересоваться строительством и альтернативной энергетикой;
• высокая эффективность. Технические характеристики для разных конструкций могут отличаться, но в среднем эффективность достигает 45-75%;
• надежность. Детали солнечного коллектора находятся в статичном положении, поэтому риск поломок и изнашивания элементов минимален.

Чтобы гелиоустановка работала максимально эффективно, следует заранее подобрать оптимальное место для ее размещения. Обычно коллектор ставят на солнечной стороне у стены здания или на крыше.

Что понадобится

Для изготовления простого солнечного коллектора из профнастила своими руками необходимо подготовить следующие материалы:

• фанерные листы для короба. Один пойдет на изготовление задней стенки, другие — для верхней, нижней и боковых. Рекомендуемая толщина — 7-8 и 10-12 мм. Лучше выбрать влагостойкий материал;
• лист профнастила. Оптимальный вариант — алюминиевый, но подойдут и другие металлы. Так как профнастил будет укладываться внутрь короба, его ширина и длина должны быть на 10-15 мм меньше, чем у фанерного листа;
• брусья из дерева: 40х40 мм;
• стекловата;
• сетка от москитов. Нужен небольшой прямоугольный отрезок, чтобы защитить от насекомых отверстие для поступления воздуха;
• термостойкая краска черного цвета;
• вентилятор;
• деревянные доски;
• стекла. Лучше — сразу в раме. Оптимальный вариант: 3 старых высоких окна, у которых ширина в 2 раза меньше высоты. Размер рассчитывается исходя из того, что стекло должно полностью закрывать короб с внешней стороны.

Одно из преимуществ самодельного коллектора: материалы легко заменяемы. Например, вместо фанеры можно использовать OSB плиту. Ориентироваться стоит на сырье, которое удастся найти в гараже.

Пошаговая инструкция

Первый этап изготовления солнечного коллектора из профнастила — это создание короба. Размер можно менять по собственному усмотрению, но важно учитывать: чем больше площадь, тем выше эффективность конструкции. Примерные габариты короба, который подойдет для обогрева помещения:

• высота — 120 см;
• длина — 180 см;
• ширина — 15 см.

Короб должен быть открытым. Для боковых стенок лучше брать более толстую фанеру (10-12 мм), а для задней подойдет и тонкая (7-8 мм).

Далее начинается создание самой гелиоустановки:

1. В задней стенке с левой стороны проделывается выпускное отверстие.
2. Короб утепляется. Один из подходящих вариантов наполнителя — стекловата. Рекомендуемая толщина слоя: 4-5 см.
3. По внутреннему периметру короба крепятся деревянные брусья, так чтобы слой ваты оказался между ними и задней стенкой. При этом 4 деревяшки устанавливаются вертикально по углам: они не должны выходить за пределы конструкции.
4. Внутрь укладывается и зашивается лист профнастила. В нем необходимо проделать отверстия по углам под вертикальные деревянные брусья, а также с левой стороны для выпускного отверстия.
5. Профилированный лист покрывается черной краской.
6. Чтобы в коллектор поступал воздух с улицы, в правой стенке короба делается прямоугольное отверстие. Рекомендуемая высота — ⅕ от общей длины. Отверстие лучше закрыть сеткой от москитов, чтобы живность не забиралась внутрь конструкции.

Следующий этап — замедление движения воздуха внутри коллектора, которое поможет увеличить количество вырабатываемого тепла. Для этого нужно создать внутри лабиринт из брусьев.

К внутренней стороне используемых стекол следует прикрепить 5 вертикальных, расположенных параллельно деревянных досок. Расстояние между ними должно быть примерно одинаковое. Длина брусков — чуть меньше, чем у короба, чтобы оставалось место для движения воздуха. Действует принцип шахмат:

• первый брусок крепится к нижней части рамы, но не доходит до верхней;
• второй — приклеивается чуть выше и не соединяется с низом, но при этом прикрепляется к верху и т.д.

Затем оконные рамы с помощью термоклея присоединяются к коробу солнечного коллектора. Благодаря такой конструкции воздух будет идти змейкой с улицы до выпускного отверстия.

И последний шаг — установка вентилятора у впускного отверстия коллектора. Изменяя мощность, можно будет контролировать, с какой скоростью движется воздух в системе.

Владельцев частных домов и гаражей может заинтересовать другой вариант конструкции — солнечный коллектор на окно.

Технические параметры

Конструкция, несмотря на простоту, показывает хорошие результаты: если температура на улице +10-12 °С, то воздух, поступающий в помещение, нагреется до +54-57 °С. Данные актуальны только для солнечной погоды. Если же внешняя температура будет около 5 °С, то воздух прогреется до 34-46 °С.

Солнечный коллектор из профнастила — это бюджетное приспособление, которое поможет без лишних денежных затрат отопить жилое помещение или склад. Причем в процессе сборки нет ничего сложного, а большинство материалов можно найти в собственном гараже.

Источник: https://altenergiya.ru/sun/kak-sobrat-prostoj-solnechnyj-kollektor-iz-profnastila-svoimi-rukami.html