Отопительная вода для купания или других целей может привести к большой пробоине в вашем счете за электроэнергию. В то же время с истощением ископаемого топлива происходит глобальный переход мастеров-самодельщиков к альтернативным источникам энергии. Вот почему все больше домашних хозяйств инвестируют в солнечные нагреватели, чтобы экономить электроэнергию.
Но зачем покупать, когда вы можете построить аппарат для выработки бесплатного тепла самостоятельно? Следуя инструкциям, показанным на этом видео DIY, у вас будет свой собственный солнечный тепловой нагреватель для ваших потребностей в подогреве воды. Особенность его в том, что работает этот агрегат по понятным причинам только в дневное время. Но разве нет идей, как сделать аккумулятор тепла для дома? Всё это можно найти у других мастеров или придумать самому. Однако не будем отвлекаться, а посмотрим, как реализована идея, заявленная в названии статьи.
Медная труба используется из-за ее отличных теплопроводящих свойств. Давайте немного разогреемся!
Сделай сам солнечный тепловой водонагреватель! Проект довольно прост и инструкции подробно описаны. Все необходимые детали указаны в видеоролике и могут быть куплены из вашего местного магазина предметов домашнего обихода.
Вы увидите значительное сокращение вашего счета за электроэнергию, когда используете этот солнечный водонагреватель из медной трубы DIY. Огромное спасибо создателю видео «desertsun02».
Видео демонстрирует, как мастер создал гениальный теплообменник
Водонагреватель с медными трубами собирает тепло
Мастера решили собрать своими руками солнечный коллектор для нагрева воды. Имеется старый с садовым шлангом. Греет хорошо, но хотелось бы более эффективнее. Поэтому купили заготовки, будет использовано медь.
Основные детали коллектора
Будет несколько секций. В качестве материала использованы тройники, трубки, уголки. Из инструментов труборез, рулетка, нож. Газ, припой с содержанием серебра. Для точности отрезания используется рулетка.
Толщина стенки медной трубки 1 мм. Диаметр тройника 15 мм. Соединители для шлангов.
Рулеткой отмеряем, ножом делаем насечки. Нож оставляет четкую линию, в отличие от маркера.Когда труборез режет, немного загибает край. По идее его надо ремировать, как в водопроводных котлах.В нашем случае это не обязательно, давление нет.Устройство работает самотеком только из-за разности температур воды. Тёплая идёт вверх, холодная – вниз. Таким образом обеспечивается циркуляция и нагрев бочки.
Так выглядит батарея.
Продолжение на видео с 5 минуты
Комментарии под видео.
Max Xam
Из медной трубки грамотно, ещё бы полоску медную к каждой трубке подпаять и матовой чёрной краской (для суппортов авто идеально) покрасить, короб надо делать герметичным и упоры под стекло, чтобы при откачке воздуха поближе к вакууму не “травило во внутрь”, и стекло не лопнуло тоже во внутрь. В таком коллекторе при ясной погоде зимой -14 вода кипит. Стоимость растёт, но всяк дешевле чем в магазине. Вакуум не даёт стеклу греться – что позволяет зимой при снегопаде избегать ледяной корки на стекле, просто веничком смахнул и всё. Плюс зимой солнце низко над землёй, поэтому коллекторы у меня расположены 60-70 градусов и ниже бака по высоте – чтоб не использовать насос, а диффузией гонять нагретую воду.
Вадим Яцына
Вижу недостатки. 1) Циркуляции воды практически нет. Самопроизвольная циркуляция будет, если нагревательный контур разместить ниже бака, причем вход и выход контура должны иметь разницу по высоте 2) Нет ориентации контура на Солнце, – установите под углом, равным широте местности, заодно появится разница по установочной высоте патрубков 3) Тыльная сторона контура не утеплена – есть потери. Накопительный бак, патрубки и шланги не утеплены, система неэффективна из-за огромных потерь тепла. Думаю, имею право поумничать, так как у меня тоже есть солнечный коллектор. Есть по нему несколько видео на моём канале.
Ответ автора ролика. ВсеСам
+Вадим Яцына. Спасибо за советы, конечно этот далеко от идеального, на видео многого и не видно. Бак утеплен хоть и немного, он стоит на подставках, вернее они два бака, и обшит листом оцинковки и выкрашен, поднят от крыши примерно на 30 см, ну и соответственно выше коллектора. Большой угол наклона не стали делать, чтобы его с земли не было видно, стырят. А ориентация по Солнцу вообще было бы идеально, да и еще бы поворачивался бы за ним. Может со временем улучшим.
Ivan Vipus
Линзы увеличительные, чтобы фокусировались на трубках (на меди сэкономить можно). Трубки расплющить. Да и зачем вообще трубки! Два листа оцинковки с промежутком на герметик и качай воду между листами. Смысл солнечного коллектора в затемненной трубке, вставленной в прозрачную трубку и между ними выкачан воздух. И площадь внутренней трубки должна быть большой. В таком исполнении кпд очень велик. При ярком солнечном дне, вода в коллекторе без движения закипает. Почему не взяли радиатор от старого холодильника?
Если на площадь вашего нагревателя наклеить солнечных элементов от китайских фонариков, то греть будет лучше и стоить дешевле + электричество было бы.
Медная батарея получилась. Под окно её можно или так… в окне… горячую воду зимой подать. Тёплая форточка.
Роман Вылегжанин
Молодец. Я обдумывал версию подобного радиатора. Я бы сделал радиатор больше высоким, чем широким, для экономии тройников, например высота 2м, ширина 1 м. Возможно лучше взять тройники например 20*15*20, чтоб снизить сопротивление протоку воды. Подложку под трубку (возможно даже медный лист с промазкой мест прилегания термопастой). Обязательно покрасить чёрной краской и трубки и подложку. Лучше вместо краски закоптить сажей.
Мужчина получает горячую воду из термосифона и дровяной печи
Холодный зимний сезон повышает спрос на горячую воду. Вместо того, чтобы в вашем доме устанавливать дорогой водонагреватель, более экономичным способом является использование дровяной печи для нагрева вашей воды. Таким образом, вам не придется брать огромные счета за электричество только для того, чтобы ваша вода нагрелась.
В этом видео DY вы узнаете простой, безопасный и эффективный способ использования печи для нагрева воды в вашем доме. Этот метод использует законы конвекции в термосифоне, поэтому все, что вам нужно сделать, – это повторить идею, заявленную в статье.
Вода с подогревом может быть дорогостоящей, особенно если вы делаете это, используя купленный обогреватель. Если хотите сократить расходы на отопление, можно использовать печь на дровах. Видео ниже покажет вам, как это сделать. Большое спасибо ведущему YouTube «convectioncoil.com».
Человечество активно жжёт нефть, газ, уголь, торф, дрова и другие виды топлива, чтобы обеспечить себе комфортное существование, приготовление пищи и реализацию других потребностей. Тем самым оно засоряет атмосферу, отравляя природу в собственном доме. Замкнутый круг. Разорвать его можно, только используя альтернативные источники энергии, одним из которых является солнечный свет. Он поможет вырабатывать электричество, греть воздух или воду при помощи устройств, которые можно изготовить собственноручно.
Как работают солнечные водонагреватели, в чём выгода
Распространёнными способами использования энергии солнца в настоящее время являются два направления: выработка электроэнергии и прямой нагрев воды для хозяйственных и санитарных нужд. Накопленный опыт технических решений в этом направлении говорит об их достаточной эффективности, следствием чего становится значительная экономия затрат на отопление и горячее водоснабжение.
Солнечные коллекторы могут применяться для отопления и нагрева воды не только в летнее время, но и в течение всего года
Разовые затраты на изготовление позволят в дальнейшем регулярно получать бесплатное тепло и использовать его по своему усмотрению.
Классификация солнечных водонагревателей
Устройства для утилизации солнечной энергии можно условно разделить на виды по разным признакам. Например, по применяемому способу циркуляции теплоносителя:
Движение жидкости осуществляется не при помощи насоса, а за счёт разной плотности
Чтобы горячая вода не остывала, бак необходимо утеплить
Можно разделить водонагреватели по конструкционным особенностям греющего коллектора:
Вакуум является лучшим теплоизолятором, поэтому потери тепла в коллекторе минимальны
В конструкциях используются плоские панели
Классификация по типу греющего контура:
В одноконтурной системе потребляемая горячая вода циркулирует через солнечный коллектор и бак
Контуры циркуляции незамерзающей жидкости и расходной воды разделены
Ориентируясь по принципу действия, можно разделить водонагреватели на активные и пассивные:
Пассивные системы можно использовать только в летнее время
Солнечный водонагреватель активного типа может работать в любую погоду
Особняком стоят коллекторы воздушные, в которых преобразование энергии производится нагревом воздуха, естественным образом попадающего в атмосферу помещения. К недостаткам такого способа можно отнести ограниченность применения по времени года, поскольку летом такая функция не востребована.
Воздушный солнечный водонагреватель имеет самое простое устройство
Какой солнечный водонагреватель лучше изготовить своими руками
Выбор конструкции и вида солнечного водонагревателя зависит от назначения устройства. Простейшим по исполнению является летний душ.
Строительство летнего душа
Для устройства этого объекта нужно сделать кабинку. Можно использовать любой водостойкий листовой материал. Главное требование - удобство применения и прочность каркаса, поскольку ёмкость придётся размещать на крыше.
В качестве ёмкости можно использовать бак грузового автомобиля. Он идеально подходит по форме, окрашен в чёрный цвет и снабжён как заливным, так и сливным отверстиями. Параллельно с коллекторным баком устанавливается ёмкость для холодной воды, которую нужно защитить от воздействия солнечных лучей. Из дополнительного оборудования применяется только смеситель.
В качестве ёмкости для воды используется бак чёрного цвета
От летнего душа часто практикуется подача горячей воды в летнюю кухню. Это зависит от места её расположения, поэтому важна предварительная планировка подворья с учётом и этого обстоятельства.
Летний душ с солнечным водонагревателем, сделанным своими руками, надёжен и экономичен
Горячее водоснабжение дома
Горячая вода в загородном доме нужна в холодное время года, поскольку летом в доме только отдыхают, остальные потребности удовлетворяются летней кухней, сезонным душем и бассейном, в которых можно просто устроить солнечные нагреватели.
Для межсезонья и холодного времени года использование солнечной энергии связано с дополнительными затратами на утепление коллекторов и трубопроводов к ним.
Монтаж водяного коллектора можно производить с использованием циркуляционного насоса, бойлера косвенного нагрева и приборов контроля за температурой и давлением в системе. В изолированном первичном контуре целесообразно использование в качестве теплоносителя минерального трансформаторного масла, имеющего большую теплоёмкость по сравнению с водой и пониженную температуру замерзания. Однако при любом теплоносителе в систему нужно встроить котёл дополнительного нагрева на случай сильных морозов. Для этой цели лучше применять индукционный нагреватель, который легко изготовить своими руками с использованием сварочного инвертора. Его включение в работу можно устроить в автоматическом режиме, если речь идёт о дачном доме без постоянного проживания. Индукционный котёл не является объектом поднадзорности технических служб.
Вода из бойлера косвенного нагрева может быть использована как в бытовых целях, так и на отопление.
Для горячего водоснабжения и отопления загородного дома лучше использовать двухконтурный коллектор
Расчёт мощности солнечного коллектора
По фактическим расходам считается, что для удовлетворения потребности одного человека в горячей воде требуется от двух до четырёх киловатт тепловой энергии.
Для примера произведём расчёт мощности для реальных условий Подмосковья.
Исходные данные:
Показатель инсоляции зависит от региона
Расчёт площади поглощения солнечной энергии для одной трубки, учитывая, что приведённая величина соответствует коллектору из 15 элементов: 2,35 м 2 / 15 шт. = 0,15 м 2 . Соответственно, приведённая величина для 1 м 2 составит: 1 / 0,15 = 6,67 (штук), то есть регистр коллектора указанной площади будет состоять из 7 трубок.
Рассчитываем тепловую мощность одной трубки, что позволит определить необходимое их количество для удовлетворения средней потребности в энергии. Получаемая от одного нагревателя мощность из расчёта потребления на день рассчитывается из соотношения: N = S * I * K, где:
N = 0,15 * 1173,7 * 0,67 = 117,95 киловатта в час на метр квадратный.
Средний показатель выработки энергии за сутки составит (с учётом продолжительности светового дня) для Подмосковья 0,325 киловатта в час. А годовая экономия с одного квадратного метра составит: 117,95 * 7 = 825,6 киловатта в час.
Таким образом, выработка тепловой энергии солнечным коллектором в 2,35 квадрата достигает 8 киловатт в день. Обратившись к началу, можно убедиться, что коллектор приведённой величины полностью отвечает потребностям в горячей воде для семьи из трёх человек.
Приведённая методика весьма условна, однако, как показывает практика, вполне достоверна для определения основных параметров коллектора.
Мощности одного коллектора достаточно для семьи из трёх человек
Подготовительные мероприятия
Приняв решение об изготовлении солнечного коллектора своими руками, необходимо осуществить ряд обязательных мероприятий по его подготовке:
Чем более внимательно выполняется этот этап, тем меньше придётся бегать впоследствии за недостающим.
Солнечный водонагреватель своими руками можно изготовить из различных материалов
Материалы и инструменты, технология сборки
Рассматриваем потребность в материалах и изделиях параллельно с описанием технологии изготовления солнечного коллектора. Такая работа может быть выполнена в следующем порядке.
Изготовление корпуса
Для этого понадобятся:
Последовательность сборки:
Фольга защищает утеплитель от теплового излучения абсорбера
Монтаж коллектора
Изготавливая этот ответственный узел своими руками, можно использовать стальные штампованные радиаторы от холодильника или отопления. Для этого необходимо:
Радиатор устанавливается на фольгу
Для подвода воды можно использовать трубы ПВХ
По окончании сборки коллектора установить лицевую стенку из поликарбоната. При этом отверстия под винты должны быть на 1–1,5 мм больше диаметра винтов для компенсации теплового расширения.
Монтаж контура
Операция выполняется в соответствии с ранее разработанным проектом в следующем порядке:
В баке делают отверстия для входа и выхода теплообменника, ввода холодной воды и забора нагретой
В зависимости от типа конструкции может понадобиться установка датчиков температуры, ТЭНов, воздухоотводчиков
По ходу монтажа нужно определить высшую точку системы и установить на ней клапан стравливания воздушных пробок. В нижней точке нужно установить сливной кран для удаления теплоносителя в аварийных условиях.
Производя сборку системы, нужно применять материалы для уплотнения резьбовых соединений в виде льняной пакли или уплотнительного материала из фторопласта.
Сборка системы
Операция заключается в установке коллектора в корпусе на место постоянного расположения. Это должен быть южный склон кровли здания. Порядок выполнения работ:
Коллектор устанавливается под углом
Видео: как самостоятельно сделать солнечный коллектор
Особенности использования солнечных коллекторов
Система отопления или горячего водоснабжение в доме постоянного проживания всегда находится под контролем, что позволяет использовать её с минимальным набором контрольных приборов. Всегда есть возможность вовремя отреагировать на изменения погоды или возникновение критических нарушений в её работе.
В условиях дачного дома нужно предусмотреть ряд блокировок от различных сбоёв, вплоть до полной безопасной остановки работы. Это предполагает использование дорогостоящей аппаратуры. Для дачного варианта также весьма полезной будет возможность установки дежурного режима, позволяющего поддерживать в помещениях минимальную необходимую температуру во время длительного отсутствия хозяев.
В замкнутых двухконтурных системах всегда сохраняется возможность использования нагретой воды из бойлера как для системы отопления, так и для бытовых нужд. Длительное отсутствие хозяев предполагает, что бытового расхода не будет, а автоматизация отопления - давно отработанная операция.
Использование солнечной энергии эффективно и целесообразно. Покупные водонагреватели могут стоить достаточно дорого, но их применение позволит сэкономить на электроэнергии. Кроме того, простую модель солнечного коллектора можно изготовить самостоятельно, из подручных материалов.
На сегодняшний день современные технологии и материалы позволяют использовать альтернативные источники энергии максимально эффективно. Одним из таких источников является солнце. Преобразование его энергии в электричество и тепло является экономичным (практически бесплатным) способом обогрева помещений. А также таким образом можно защитить окружающую среду от загрязнений. Для подогрева воды можно сделать солнечный водонагреватель своими руками.
Сфера использования
Солнечный гелиоколлектор используется для нагрева воды в бассейнах, отопления помещений или горячего водоснабжения. Суть работы заключается в использовании энергии солнца для нагрева теплоносителя. Хотя солнце имеет разную интенсивность зимой и летом, обогрев воды таким способом возможен круглый год. Это и является предпосылками для использования такого способа.
К примеру, на один квадратный метр зимой нужно от 1 до 3 кВт/час вырабатываемого электричества, а летом этот показатель возрастает до 6−8 кВт/час. В северных регионах все показатели можно увеличивать на 30% и более. Даже в северных регионах гелионагреватели активно применяются и помогают решить проблему с подачей горячей воды, отопления и тому подобного. В южных регионах и средней полосе такие устройства полностью обеспечат дом горячей водой и теплом, конечно, имеется в виду большие агрегаты на несколько квадратных метров. Они могут полностью заменить бойлер.
Как нагреть воду на даче. Солнечный коллектор своими руками
К достоинствам системы можно отнести:
Недостатками такой системы являются:
- высокая цена при покупке заводского оборудования;
- коэффициент полезного действия напрямую зависит от месторасположения и времени года;
- зависимость эффективности от солнечного света и облачности;
- несмотря на довольно высокую мощность панели подвержены градобитию;
- необходимость в установке теплоаккумулирующей ёмкости.
Солнечный коллектор нагреватель воды своими руками Часть 1
Разновидности солнечных коллекторов
Солнечные коллекторы можно классифицировать по многим параметрам. В первую очередь следует упомянуть о температуре, при которой работают гетеронагреватели. Так, устройства разделяются на:
- низкотемпературные - работают при 50 градусах;
- среднетемпературные - температурный диапазон 80−90 градусов;
- высокотемпературные - способны доводить теплоноситель до состояния кипения.
Есть высокотемпературные устройства, которые могут работать при температуре 200−300 градусов, но такие применяются исключительно в производственных целях. Солнечный нагреватель воды своими руками можно сделать только первой и второй группы. Для производства высокотемпературных коллекторов понадобится дорогостоящее и профессиональное оборудование.
Если разделять устройства по конструкции, то можно выделить три основных вида:
- вакуумные устройства;
- плоские водонагреватели;
- гелиоконцентраторы.
Вакуумные нагреватели воды работают по принципу термоса. Основой конструкции являются несколько десятков стеклянных колб с двумя камерами. Внешняя делается из высокопрочного стекла, которое «не боится» града и ветра. Внутренняя производится со специальным напилом для увеличения способности поглощать солнечные лучи. Между камерами создаётся вакуум для того, чтобы избежать теплопотерь.
Во внутренней трубке находится медный контур, в котором циркулирует теплоноситель - низкокипящий фреон, нагревающий конструкцию вакуумного гелиоколлектора. Процесс нагревания реализуется благодаря испарению технологической жидкости и передачи тепла рабочей жидкости, которая находится в главном контуре. Как правило, для этих целей используется антифриз.
Солнечный коллектор своими руками
Такая система может обеспечить работу при температуре до 50 градусов. Самостоятельно построить эту конструкцию достаточно сложно. В связи с этим самодельных устройств подобного типа существует очень мало.
Плоский водонагреватель выглядит как невысокий изолированный короб. Панель для поглощения солнечной энергии имеет повышенную теплопроводность. Благодаря этому можно добиться максимального нагрева теплоносителя, который движется по трубчатому контуру.
Принцип работы гелиоконцентратора заключается в нагреве определённой точки с помощью сферического зеркала. Непосредственный нагрев теплоносителя происходит в спиральном контуре из металла, который находится под фокусом зеркала. Главным преимуществом гелиоколлекторов с концентрацией солнечных лучей в одной точке является возможность нагрева теплоносителя до высокой температуры. Но у начинающих и опытных мастеров такая система не пользуется популярностью, поскольку есть необходимость слежения за местонахождением солнца.
Для того чтобы сделать солнечный коллектор для летнего душа своими руками, идеально подходит плоская конструкция. Также нужно учесть наличие теплоизоляции, медных абсорберов и стекла, которое имеет большую пропускную способность света.
Солнечный коллектор своими руками - обзор, обвязка.
Устройство и принцип действия
Плоский водонагреватель состоит из деревянной рамы с плотно зашитой задней стенкой. На дно монтируется главный элемент нагрева - абсорбер. Зачастую он производится из металлического листа, на который крепится коллектор из трубок в виде змеевика или в параллельном положении. Трубки к металлической пластине привариваются или припаиваются тщательно, шов не должен быть прерывчатым. Это необходимо для того, чтобы теплопередача была максимальной.
Жидкостный контур состоит из вертикально расположенных трубок. Они присоединяются к горизонтальному контуру с большим диаметром. Входные и выходные отверстия располагаются диагонально. Такая схема позволяет максимально эффективно отбирать тепло с теплообменника. Зачастую антифриз выступает основным теплоносителем. Но можно выбирать и другие незамерзающие вещества.
Абсорбер необходимо покрасить светопоглощающей краской. Короб утепляется изоляционными материалами
, а сверху устанавливается закалённое стекло или оргстекло. Упростить задачу можно с помощью деления площади остекления на две части. Для более высокой производительности применяются стеклопакеты.
Такая конструкция создаёт эффект термоса, что позволяет уменьшить теплопотери от ветра, дождя и других погодных явлений.
Принцип работы следующий:
Современные технологии позволяют использовать нагретый теплоноситель даже после того, как солнце скроется за тучами. Происходит это благодаря постоянному движению теплоносителя и наличию теплоаккумулирующей ёмкости.
Самостоятельное производство из подручных средств
Подогрев воды от солнца своими руками можно сделать разными способами. Но все они имеют одну особенность: одинаковая конструкция теплоизоляции короба. Зачастую основу делают из дерева, ДСП и тому подобных материалов. Сверху конструкция покрывается антисептическими веществами, а потом лаком и светоотражающей пленкой. Утепление происходит за счёт монтажа минеральной ваты. Абсорбер делают из металлических и пластиковых трубок. Все остальные элементы изделия можно изготовить из ненужных подручных материалов.
Одним из самых дешёвых вариантов гелиоколлектора для летнего душа является использование садового шланга или ПВХ-трубы. Они складываются в форме улитки на металлической или деревянной поверхности. Эффективность их применения заключается в большой площади нагрева. Обязательно нужно устанавливать теплоаккумулирующую ёмкость. Если этого не сделать, то очень жаркими летними днями абсорбер будет перегреваться. Сам шланг лучше брать чёрного цвета. Таким образом, солнечные лучи будут максимально нагревать теплоноситель. Использовать этот вариант можно не только для подогрева воды для летнего душа, но и для тёплого пола или бассейна.
С целью постройки гелиоколлектора часто используется и конденсатор старого холодильника. Теплообменник с внешней стороны будет уже готовым абсорбером для солнечного коллектора. Придётся только установить его на теплопоглощающий лист металла, а также вмонтировать в корпус. Разумеется, что коэффициент полезного действия небольшой, но для удовлетворения потребностей в подаче тёплой воды в летнее время для небольшого загородного дома в самый раз.
Использование старого радиатора - ещё один вариант самостоятельного производства гелиоколлектора. Он более удобен в изготовлении, поскольку здесь не требуется даже установка дополнительной теплоотражающей пластины. Достаточно вмонтировать его в кожух и предварительно покрыть жаростойкой краской. Один радиатор способен перекрыть потребность в горячем водоснабжении в летнее время. Если установить несколько единиц, то вполне возможно в холодную солнечную погоду обойтись без дополнительных источников нагрева воды.
Также весьма популярны в последнее время медные, металлопластиковые, полиэтиленовые трубки для создания коллектора своими руками. Все они имеют свои плюсы и минусы. К примеру, медные трубки нуждаются в больших трудозатратах по установке, а также большом бюджете на их покупку.
Особенности установки
Для монтажа установки необходимо тщательно подбирать место. Оно не может быть затенённым, так как гелиоколлектор должен получать максимальное количество солнечных лучей на протяжении всего светового дня. Монтажные рейки, которые держат основу, делаются из деревянных планок или металла. Их расположение и длина должны рассчитываться таким образом, чтобы наклон плиты к солнцу мог регулироваться от 45 до 60 градусов.
Для уменьшения теплопотери накопительная ёмкость следует размещать максимально близко к установке. Циркуляция теплоносителя может быть естественной или принудительной. Это зависит от определённых условий. Для последнего случая используется дополнительно циркуляционный насос и термодатчик, который будет контролировать температуру воды и включать двигатель, когда градус достигнет запрограммированного уровня.
Каждый год традиционные источники энергии дорожают, и конца этой гонке цен не видно. А между тем мощнейший источник энергии, который мы видим почти каждый день, «работает» совершенно бесплатно. И если пока человечество не научилось достаточно эффективно получать энергию напрямую в виде электричества, то тепловую энергию солнца может использовать любой человек, – было бы желание!
Ведь в солнечной местности светило посылает приблизительно 1 кВт энергии каждый час. Грех не воспользоваться таким источником хотя бы для нагрева воды. При этом расходы по созданию и установке водонагревательного устройства – минимальны. Изобретатели на просторах страны уже давно используют самые различные установки для нагрева воды.
Среди них есть простейшие и более сложные, с автоматическим управлением. Всё зависит от технической подготовленности, финансовых возможностей и, конечно же, желания.
Как же умельцы получают сегодня горячую воду от солнца?
Создать солнечный нагреватель своими руками совсем несложно.
Это самый простой вариант.
Обычную ёмкость в виде бочки, старого бака, устанавливают на крыше летнего душа или дома, сарая и подключают через шланг к обычному крану.
Если ёмкость окрасит в чёрный цвет, нагрев будет происходить быстрее.
К концу дня вода прогревается примерно до 45С. Эти данные справедливы для полиэтиленового бака в 200-300 литров. Желательно, чтобы он был плоским – это повышает эффективность нагрева.
Весь минус в том, что всю воду необходимо использовать вечером, т.к. утром она станет холодной.
Чтобы «ликвидировать» этот недостаток, придётся утеплять саму ёмкость или сливать нагретую воду в опять-таки утепленный резервуар. Можно воду просто подать в бойлер и, когда она остынет, подогреть. Хоть сколько-то электричества, но экономится.
Ещё один вариант – держать бойлер постоянно подключённым к установленному на крыше резервуару. Тогда вода будет постоянно циркулировать; её можно будет использовать в режиме «онлайн».
Существенный недостаток системы в том, что она не работает при температуре ниже +20С. Поэтому существуют и другие способы нагрева воды в межсезонье.
Солнечный водонагреватель – коллектор
Такое устройство считается наиболее эффективным. Здесь всё дело – в материале, из которого изготавливается коллектор. Чаще всего это:
- сталь
- латунь.
Но сборка с применением металла трудоёмка (пайка, сварка, уплотнения и т.п.), поэтому используют другие материалы. Есть вариант применения полипропиленовых труб, – они стоят дешевле. Однако их соединение также может вызвать трудности, связанные с уплотнением стыков.
Другой минус – значительная деформация при нагреве, у металлопластиковых труб это не так заметно, но полипропилен имеет высокий коэффициент теплового расширения. Этот недостаток может вызвать протечки в системе.
Есть оригинальное и простое решение, заключающееся в использовании садового шланга, как солнечного коллектора. Весь процесс сборки ограничивается скручиванием его в спираль и помещением в подходящий ящик.
Отличная гибкость, отсутствие соединений гарантируют отсутствие протечек, а длина шланга позволяет подсоединять его непосредственно к сантехническим приборам без промежуточных соединений.
Производительность такой системы зависит от длины шланга. При его диаметре в 2,5 см и температуре воздуха не менее +25С, один метр шланга нагревает 3,5 литра воды до +45С.
Выходит, что в солнечный день к вечеру 10 метров «выдадут» вам 280 литров горячей воды. Система работает при понижении температуры до +8С.
Как происходит процесс нагрева воды
Солнечные лучи попадают на спираль через стекло и нагревают спираль. Нагретая вода становится источником длинноволнового излучения, которое отражается от стекла. Т.е., солнечные лучи оказываются в своеобразной тепловой «ловушке».
- Для создания этого обогревательного устройства понадобится ящик, куда будет помещаться спираль из шланга чёрного цвета, использование других оттенков приведет к потере 5% тепла. Он может быть резиновым или из ПВХ. Диаметр – не менее 1,9 см, толщина стенок не более 2,5 мм.
- Шланг присоединятся к бойлеру, который должен быть выше спирали. Дно ящика необходимо утеплить пенопластом, окрашенным в чёрный цвет.
- Сам ящик сверху закрывается оконным стеклом (органическое не подойдёт из-за того, что плохо удерживает солнечное излучение).
- Между стеклом и ящиком необходимо установить резиновую прокладку.
Водонагреватель из бутылок ПЭТ
Мысль в том, чтобы сначала создать модули (по 3 бутылки, можно и 4, 5), затем каждый из них подсоединить к пластиковой трубе, которая подключается с одной стороны к источнику холодной воды, с другой – выдаёт горячую жидкость. Лучше всего использовать бутылки ёмкостью в 2-2,5 литра. Соединять их надо по принципу «горлышко в дно».
- Для этого в дне вырезается отверстие под горлышко диаметром 26 мм. Отверстие должно быть расположено строго по центру. Поэтому сначала наметьте центр, просверлив дырку сверлом 3-6 мм.
- Чтобы обеспечить герметизацию, резьбу на горлышке смажьте герметиком и оставьте конструкцию в неподвижном состоянии на 2-3 дня. На дне верхней бутылки сделайте отверстие!
- Модуль из трёх бутылок таким же способом (можете придумать и какой-то другой) присоединяются к пластиковой трубе, в один конец которой входит холодная вода.
Число модулей может быть и большим. Для получения 200 л горячей воды надо где-то 110 бутылок – это три квадратных метров площади.
- Получившийся блок разместите в ящике, закрытом оконным стеклом. Угол наклона – от 10-ти до 30-ти градусов.
Получившаяся система гораздо эффективнее чёрной бочки с водой, установленной на крыше.
Большинство самодельных конструкций по нагреву воды солнцем летом дают экономию 70-80% энергии, растрачиваемой на нагревание. Осенью, весной – до 40%. При этом за год у светила «забирается» до 400 кВт/ч на человека! Есть о чём подумать.
Какую пользу можно извлечь от жары? От солнца не обязательно лишь прятаться в тень и спасаться в доме. Самый дешевый и простой способ извлекать энергию из солнечных лучей – это устраивать на крыше дома или над летним душем плоские солнечные коллекторы. Самодельный прибор состоит из трубок теплообменника, коллектора – коробки, куда вкладывается теплообменник и защищается теплоизоляцией, бака-накопителя для воды. Устройство действует по достаточно простому принципу: лучи солнца проникают сквозь стекло коллектора, встречаются с его черным дном (резиновым ковриком или покрашенной деревянной поверхностью), поглощаются этой чернотой. Вслед за этим дно начинает излучать инфракрасные лучи (тепловая энергия), которые уже не могут проникнуть в атмосферу обратно из-под стекла. Снизу и по бокам тепловой энергии преграждает путь слой теплоизоляции, который уложен в ящике. Вот и получается, что задержанному теплу некуда деть свою энергию, кроме как передать ее воде (теплоносителю), которая протекает по трубкам, уложенным в коллекторе. 
Теплая вода в трубках коллектора расширяется и самотеком устремляется в водосборник, а на ее место поступает холодная вода. Так, температура воды водосборнике постепенно повышается. По сути, самый простой накопитель солнечного тепла – это бочка, висящая над летним душем. Но в ней нет системы замещения горячей и холодной воды, и оттуда быстрее улетучивается тепло. Так что тем, кто ощутил все прелести бочки и солнечного тепла, можно приступать к следующему этапу и начинать строить свою собственную маленькую гелиоустановку.
www.stroy.ru
Дачный душ на солнечной энергии
Организация водоснабжения всегда была одной из самых главных забот для владельцев дачных участков. Подача холодной воды, как правило, не вызывает особых сложностей, а вот ее подогрев превращается в настоящую проблему. Кто-то использует для этой цели кипятильники, кто-то – котлы и водонагреватели. Но все эти методы сопряжены с неизбежным расходами энергии, а значит, и с дополнительными затратами. А между тем достаточно обустроить душ на солнечных батареях, и все проблемы будут решены.
Преимуществ у подобного душа масса. И прежде всего это – экономичность и отсутствие дополнительных расходов. Ведь солнечная энергия абсолютно бесплатна! Кроме того, такая система совершенно безопасна, и ее можно эксплуатировать, не опасаясь коротких замыканий или перегревов. Не стоит забывать и специфике использования, ведь для обычного дачного душа просто нет смысла приобретать дорогостоящие нагреватели.
Принцип действия
Работает этот душ очень просто. Холодная вода подается на входной патрубок солнечного коллектора, нагревается в нем и поступает в накопительный бак. Из бака же горячая вода будет расходоваться по мере надобности. А расположенный в емкости поплавковый клапан регулирует поступление жидкости в бак. Коллектор размещается сбоку душевой кабинки (обязательно на солнечной стороне), бак – на крыше кабинки. Таким образом обеспечивается естественная циркуляция жидкости в системе.
Особенности конструкции
Классическая конструкция летнего душа включает в себя:
- гелиоколлектор;
- накопительный бак для воды;
- поплавковый клапан для регулировки подачи воды в бак;
- шланги для подвода/отвода воды, вентили и патрубки.
Также в душе должны быть предусмотрены клапаны для слива воды на зиму.
Это самый простой вариант. Но при желании можно сделать установку более совершенной, дополнив ее, например, термореле. Такое реле будет отслеживать температуру жидкости в системе и регулировать подачу холодной воды в коллектор.
Можно также использовать несколько коллекторов, ориентированных с учетом суточного перемещения солнца. Например, один коллектор повернуть к юго-востоку, а другой – к юго-западу. Тогда утром будет более эффективно работать восточный нагреватель, днем – оба, а вечером – западный. И в результате производительность установки будет гораздо выше. Причем можно задействовать как покупные коллекторы, так и самодельные.
Самостоятельное изготовление
Подобную установку не составляет труда приобрести в специализированном магазине. А можно и сделать летний душ самостоятельно. Но в этом случае нужно обязательно учитывать несколько нюансов. Во-первых, все элементы системы обязательно должны быть термоизолированы для минимизации теплопотерь. Во-вторых, нужно обеспечить минимально возможное гидравлическое сопротивление. Сделать это можно, используя фитинги без резких скачков пропускного диаметра.
Классический вариант собранного своими руками «солнечного» душа выглядит следующим образом. В верхней части бака-накопителя располагается штуцер для подвода ненагретой воды. Штуцер снабжен поплавковым клапаном, на выходном патрубке которого надета длинная пластиковая трубка. Трубка достает до дна бака и необходима для подачи холодной воды в нижнюю часть емкости. Таким образом горячая вода будет оставаться в верхней части и не смешается с холодной.
Из нижней части емкости холодная жидкость поступает на входной патрубок коллектора. Проходя через коллектор вода нагревается и поступает на специальный штуцер, расположенный в верхнем сегменте бака. Отбор нагретой жидкости осуществляется из верхних слоев при помощи плавающего водозаборника. Водозаборник соединяется с патрубком в днище бака, к которому и подсоединяется лейка душа.
Также можно собрать установку по принципу «слива в термос». Работать она будет следующим образом. Когда солнечный коллектор нагревает воду до 40-60°С, срабатывает термореле и нагретая жидкость поступает в накопительный бак-термос. Когда термос заполнится, процесс поступления прекратится. При открытии выходного крана горячая вода из бака начнет расходоваться, а ее место тут же займет уже нагретая жидкость из коллектора. Объем же накопительного термоса нужно выбирать исходя из потребностей в ГВС.
solarb.ru
Солнечный коллектор своими руками: 19 фото изготовления
Самодельный солнечный коллектор из ПВХ шланга сделанный своими руками. Пошаговое изготовление солнечного коллектора мощностью 2,3 кВт*ч для нагрева воды: 19 фото.
С помощью самодельного солнечного нагревателя, можно бесплатно нагревать воду для домашних нужд: для душа, рукомойника, раковины на кухне.
Конструкция коллектора довольно проста и сделать его своими руками сможет каждый.
Изготовление самодельного солнечного коллектора.
Для сборки коллектора понадобились следующие материалы:
- Лист OSB 2500 х 1250 мм – 1 шт.
- Брус 40 х 50 х 4500 мм – 2 шт.
- Поликарбонат – 2100 х 1200 мм.
- Листы пенополистирола – толщина 20 мм – 3 шт.
- Фольгированный утеплитель – 2 м.
- Перфорированная жесть – 2 м.
- ПВХ шланг – 25 м.
- Эмаль ПФ 115 – 1 л.
- Чёрная краска в баллончике – 1 шт.
- Шурупы 35 мм – 100 шт.
Распилены бруски.
Под лист поликарбоната в брусках сделан пропил.
Состыковал бруски по углам в замок.
Чтобы короб был герметичным, промазал бруски силиконом.
Короб основа под солнечный коллектор готова.
В короб уложены листы пенополистирола, сверху наклеен фольгированный утеплитель.
Шлаг будет крепиться проволокой, для этого на коробе закрепил полоски перфорированной жести с отверстиями, через которые была вставлена проволока.
На дно короба уложен и закреплён проволокой ПВХ шланг.
Концы шланга выведены из короба через отверстия в брусках.
Чтобы увеличить площадь поглощения солнечной энергии фольгированная поверхность покрашена чёрной краской из баллончика.
Короб закрыт поликарбонатом и посажен на силикон.
Солнечный коллектор подключён к баку ёмкостью на 500 литров.
Для перекачивания воды по системе был установлен циркуляционный насос.
Панель коллектора установлена по направлению в солнечную сторону.
Эффективность работы самодельного солнечного коллектора:
В 17:00 набрана ёмкость воды 500 л и включен циркуляционный насос, начальная температура воды +24 °С.
В 18:00 температура воды в баке поднялась до +28°С.
Подсчитаем мощность солнечного коллектора по формуле:
Удельная теплоемкость для воды с = 4183 (Дж*кг*К).
Масса 0.5 куб. м воды m=500.
Температура t2 - t1 = 28 - 24 = 4 °С.
Q = 4183*500*4 = 8366000 (Дж) = 8366 (КДж).
1 (кДж) = 0,28 (Вт/ч)
Мощность самодельного коллектора составила = 2,342 Киловатт в час.
Интересное видео: самодельный солнечный коллектор из шланга.
Видео солнечный коллектор для дачи.
(8 оценок, среднее: 4,88 из 5) Загрузка...
sam-stroitel.com
Как сделать солнечный водонагреватель для дома своими руками?
Источником альтернативной энергии являются гелиоколлекторы, прогревающие воду за счет солнечного света. Это дорогостоящее оборудование, но позволяет экономить до 60% электроэнергии не только летом, но и в зимний период. Существуют варианты, как сделать солнечный водонагреватель своими руками. Водонагревательные гелиосистемы используют в бытовых условиях для обеспечения дома горячей водой, отопления, подогрева воды в бассейне и т.д.
Солнечные водонагреватели для дома
Гелиосистема нагрева воды состоит из:
- Коллектор. Представляет собой совокупность труб небольшого диаметра. Проходя по ним, вода успевает прогреться солнечным светом.
- Электронасос, создающий давление воды в системе. Некоторые модели работают за счет естественных сил гравитации.
- Система трубопроводов.
- Накопительный бак для прогретой воды. Целесообразно устанавливать, когда велика вероятность частой смены погодных условий. Бак сохранит горячую воду на следующий (пасмурный) день Предусмотрен не во всех моделях. Кроме того, внутри накопительной емкости может устанавливаться электроТЭН, чтобы подогревать воду до нужной температуры в пасмурные дни. Даже в этом случае наблюдается значительная экономия электричества.
Несколько причин купить газовые водонагреватели проточного типа >>>
Типы водонагревательных систем:
1.По подаче воды:
- активные – вода подается электронасосом;
- пассивные – подается естественным путем.
2.Структура контура (у активных модификаций):
- с открытым контуром, в котором непосредственно циркулирует жидкость, использующаяся для горячего водоснабжения;
- с закрытым контуром (заполняются антифризом, другой жидкостью, позволяющей использовать водонагреватель при минусовой температуре. Циркулирует внутри змеевика, прогревая жидкость внутри накопительного резервуара).
3.Способ прогревания воды:
- накопительные (вода прогревается в емкости);
- проточные (течет по протяженной системе труб теплообменника, прогреваясь солнечным теплом).
Накопительный водонагреватель
Отличительная особенность – наличие накопительной емкости, где вода прогревается теплообменником, который может быть заполнен антифризом, так как это вещество не замерзает при минусовой температуре.
Вещество постоянно циркулирует по гелиосистеме. Наружный контур сооружен довольно протяженным, чтобы жидкость успевала прогреться, проходя через него. Нагретое вещество поступает во второй контур, расположенный внутри накопительного бака, отдает тепло воде, затем, охлажденное, возвращается обратно. При помощи такой циркуляции постоянно прогревается вода для отопления, системы горячего водоснабжения.
Объем резервуара варьируется в зависимости от нужд, требований. Также внутри бака может располагаться дополнительный электроТЭН, либо второй прогревающий контур (от электро-, газоснабжения). Предназначен для вспомогательного подключения в случаях, когда солнечного света недостаточно для отопления дома, прогрева воды до нужной температуры.
Накопительная гелиосистема своими руками
При наличии необходимого оборудования, материалов вполне под силу сделать накопительный нагреватель воды самостоятельно. Как правило, такие устройства широко используются на дачах в летний период для обустройства летнего душа. При должной доработке их можно трансформировать до уровня полноценной гелиосистемы, обеспечивающей дом отоплением, горячим водоснабжением.
Материалы:
- емкость большого объема, либо несколько поменьше. Главное, чтобы общий объем жидкости был достаточным для обеспечения нужд;
- металлопластиковый трубопровод;
- запорная арматура;
- металлокаркас для монтажа системы.
Изготовление:
- В нижней части емкости просверливается отверстие строго по внешнему диаметру металлопластиковой (или любой другой) трубы.
- Бак соединяется с трубой, место соединения надежно герметизируется.
- Вверху прорезается проем для заполнения резервуара водой.
- Для контроля за наполнением можно установить датчик, либо простую поплавковую систему.
- Предусмотреть выход для воздуха, вытесняемого водой при нагревании.
- Окрасить баки черным цветом для быстрого прогревания воды.
- Сделать металлический каркас для крепления емкостей. Часто устройство размещают повыше, например, на кровле строения.
- Подвести трубопровод непосредственно к месту использования.
Данное устройство можно использовать для летного душа, в жаркую погоду будет довольно быстро прогревать воду до комфортной температуры.
Комбинируемые водонагреватели: особенности оборудования >>>
Проточный нагреватель воды
Представляет собой гелиосистему, внутри которой вода циркулирует по открытому контуру. Прогревается солнечной энергией, пока проходит через теплообменник. Внутри алюминиевой рамы располагается медный контур. Снизу он теплоизолирован, сверху покрыт светопоглощающим материалом. Покрывается закаленным стеклом с большим светопропускным показателем.
Конструкция размещается под наклоном 35-45⁰ для максимального поглощения световой энергии. В зимнее время в наших широтах наклон рекомендуется устанавливать в 60⁰.
Может оснащаться аккумулирующим баком, в котором накапливается горячая вода. Это будет актуально при смене погоды на более облачную, когда закрыт доступ к солнечному свету. Гелиосистему проточного типа можно сделать самостоятельно.
Как сделать самостоятельно проточный гелиоколлектор
Рассмотрим несколько вариантов самостоятельного изготовления солнечного водонагревателя проточного типа.
Материалы:
- резиновый садовый шланг;
- деревянный каркас;
- утеплитель;
- теплопоглощающий материал;
- стекло.
Инструкция:
- Бухта шланга скручивается по спирали, закрепляется в таком положении.
- Под необходимое количество таких теплообменников изготавливается деревянный каркас.
- Дно устилается утеплителем (пенопласт, минвата).
- Сверху покрывается темным материалом, он должен быть матовым, так как глянцевый или зеркальный будет отражать солнечные лучи.
- На темную поверхность укладываются бухты шлангов, закрепляются. Их также желательно окрасить в черный цвет.
- Внутри рамы просверливаются отверстия по диаметру шлангов для входов/выходов горячей/холодной воды.
- Сверху на деревянное основание укладывается стекло, закрепляется герметиком.
- Система подключается к водопроводу.
Также вместо резинового шланга может использоваться контур из медных труб, радиатор охладительной техники и т.д. Принцип конструкции остается прежний.
Водонагреватель для бассейна
Водонагревательную гелиосистему можно использовать для обогрева воды в бассейне. Несмотря на то, что он зачастую находится под открытым небом, вода в нем прогревается до комфортной температуры только в особенно жаркие дни. В остальное время прогреть бассейн поможет солнечный коллектор, подключенный к системе водоснабжения бассейна. Также данный вариант подходит для обогрева закрытых плавательных сооружений.
Гелиоустановка может быть собранной на производстве либо вручную. К тому же ее можно использовать зимой в ясную погоду.
Схема сборки водонагревателя для бассейна такая же, как и приведенная выше. Отличие – более крупные размеры. Для установки устройства рекомендуется подготовить специальную площадку, выложенную тротуарной плиткой, либо забетонированную. Она придаст большую устойчивость большой конструкции.
