Разное

Самодельный водонагреватель солнечный: Как сделать солнечный водонагреватель своими руками?

Содержание

Как сделать солнечный водонагреватель своими руками?

Если вам удавалось побывать в южных странах, то, наверняка, вы часто замечали стоящие на крышах домов конструкции. Гиды объясняли, что это солнечные батареи для нагрева воды и отопления жилища. Как и за рубежом, так и у нас прогрессивное население ратует за альтернативные источники энергии. Водонагреватель, работающий от солнечной энергии – одно из таких удачных изобретений, которое способен полноценно функционировать даже зимой.

Как действует солнечная энергия в приборе

Солнце – это очень мощный и, что главное, бесконечный источник энергии тепла. За его использование денег никто не берет, а потому стоит задуматься, как пустить такое преимущество себе во благо. Заводские налоги водонагревателей солнечного бойлера могут обойтись в немалую сумму. Если разобраться в принципе работы такого устройства, то можно сделать нечто подобное своими руками. Хотя на деле существует несколько примеров подобного прибора.

Заводской вариант

Прежде, чем понять, как сделать солнечный водонагреватель своими руками, надо иметь представление о принципе функционирования подобного агрегата. Можно разобрать конструкцию по аналогу солнечного заводского водонагревателя.

  1. По внешнему виду агрегат напоминает батарею, которая собрана из отдельных составляющих. Элементы в ней представлены трубками, сделанными из стекла кварца наподобие всем известных ламп. Именно этот материал способен пропустить ультрафиолетовые волны (чего не может обычное стекло). Эта способность позволяет преобразовывать солнечную энергию даже в несолнечное время года.
  2. Внутри каждой из таких трубок спрятана другая – черного цвета с веществом (рабочим телом), которое будет испаряться при определенных температурных условиях.
  3. Внутри трубок абсолютный вакуум – это позволяет избежать теплопотерь.
  4. Концы каждого из таких деталей погружены в специальный коллектор, через который течет нагреваемая вода.

Как действует устройство

Функционирование всей этой задумки происходит по следующему алгоритму:

  1. Солнечные лучи превращают рабочее тело в паровую субстанцию, которая поднимается в верхнюю часть колбы.
  2. Поток воды будет нагреваться через стенку той тепловой энергией, которую отдаст ему рабочее тело.
  3. Исполнив свою миссию, пар снова становится жидкостью и стекает вниз, где все благополучно повторяется.
  4. Солнечный накопительный стандартный водонагреватель присоединен к змеевику, а тот ведет к бойлеру всей домашней отопительной системы.

Другие варианты передачи тепла

Понятно, что в вышеописанном случае никакой самодеятельности не проявишь. Однако есть и другой вариант безнапорного бойлера, работающего от солнца. Здесь передача тепла идет напрямую: медный змеевик помещается в прямоугольный корпус. Далее он подключается к баку-накопителю. Вода будет здесь циркулировать естественным способом и сразу нагреваться от лучей солнца, повышая теплоту и общего содержимого всей накопительной емкости. Труба змеевика прессуется в металлическую пластину, которая темного цвета. Она имеет дополнительную защиту от осадков при помощи прочного стекла.

Есть здесь и недостатки – такая конструкция будет хорошо работать только в безоблачную солнечную погоду.

Наконец, можно просто подключить солнечные батареи к обычному водонагревателю. Подобная конструкция оказывается очень дорогой в исполнении, но может работать круглый год.

Самодельные солнечные водонагреватели

Стремление к экологичному подходу в отоплении дома похвально – тем более что сделать подобную систему можно и своими руками. Рассмотрим интересные варианты практического воплощения подобных конструкций, и насколько эффективны самодельные солнечные водонагреватели.

Простой солнечный водонагреватель

Простым решением будет установка на крыше дома одного (максимум двух) черных баков. К ним подсоединяется водопроводная домовая магистраль – значит, при хорошем солнце теплая вода будет потечет сразу в душевую комнату (летом в жару нагрев произойдет быстро).

Еще один простой солнечный бойлер делают из мелкого, наполненного водой корыта, которое закрывается прозрачной крышкой. Сюда же в схему входят следующие водопроводные составляющие:

  • труба, по которой подходит прохладная вода;
  • труба для перелива;
  • деталь вентиля;
  • выпуск нагретой воды.

В обоих случаях есть существенные недочеты:

  1. Неэффективность простого бака при облаках.
  2. Корыто-нагреватель следует наполнять каждое утро, накрывая его. Когда солнце скрыто за облаками, следует оценить степень нагретой воды и слить её для дальнейшего использования.
  3. Плоское устройство наподобие корыта плохо тем, что его нужно держать горизонтально. Мы живем не в тропиках, а, значит, зимой солнце поднимается над горизонтом высоко, КПД этого устройства снизится.

Гораздо эффективнее предусмотреть дополнительную установку коллектора, пусть опять же самодельного. Определив размеры теплоприемника, следует изготовить корпус, куда помещается змеевик. Актуален вопрос теплоизоляции – именно поэтому корпус для змеевика лучше сделать деревянным. Второй момент — утепление задней стенки (лучше всего пенопластом).

Как собрать приемник тепла

Простейший солнечный водонагреватель можно сделать своими руками по схеме из таких составляющих:

  • аккумулирующий бак;
  • подпиточная емкость;
  • коллектор.

Специалисты советуют не устанавливать отдельный насос – вода должна циркулировать естественным путем. Но чтобы этого добиться, бак следует устанавливать выше теплоприемника, а подпиточную емкость – выше аккумулирующей. Еще одна дельная рекомендация — утепление резервуара с подогретой водой. Здесь подойдет любой материал в рулонах.

Для функционирования в самостоятельном режиме (когда не приходится доливать и регулировать), лучше всего установить поплавковый клапан во втором баке. Этот элемент будет реагировать на снижающийся уровень воды. К его патрубку надо подвести водопроводную трубу. Что это даст? Когда в основном баке расходуется содержимое, в его нижнюю зону будет подаваться холодная вода.

Однако нельзя забывать про установку еще одного патрубка – вертикального: он будет выпускать воздух. Следовательно, и эту деталь следует поднять на большую высоту.

Как выбрать правильный материал

Есть разные варианты исходников, из которых можно сделать теплообменник. Среди них:

  • трубки из меди;
  • черные полимерные трубы;
  • секции плоских стальных радиаторов;
  • трубы из алюминия;
  • черный шланг из резины;
  • теплообменник, оставшийся от старого холодильника.

Какой должна у такого змеевика сама теплообменная поверхность? В случае со стальными радиаторами следует исходить из их размера, однако чтобы не утяжелять корпус, не устанавливается больше двух панелей. При других материалах все придется рассчитывать на месте.

Корпус можно сделать из фанеры и деревянных досок. На лицевой стороне стоит применить прочный и прозрачный поликарбонат, что будет выглядеть не хуже стеклянного. Сам же накопительный бак изготавливается из листового материала. А еще лучше будет приобрести готовую емкость. В качестве соединительных труб рекомендуется использовать полимерные (хорошо подойдут из металлопластика).

Особенности самодельных солнечных водонагревателей

Преимущества сделанного своими руками бойлера очевидны:

  • работа при полной нагрузке максимально возможный период;
  • окупаемость первоначальных вложений на материалы;
  • экономия топлива;
  • изделие сразу готово к эксплуатации.

Однако все эти аспекты превратятся в положительные при соблюдении важных условий.

  1. Точная установка параметров устройства. Расчетная нагрузка должна приближаться к стандартному ежедневному потреблению.
  2. Чтобы обеспечить постоянную нагрузку на горячее водоснабжение, можно установить вспомогательный нагреватель. Его рекомендуется включать, если солнечный не обеспечивает нужную нагрузку. Этот элемент нужен для устранения разницы в температуре воды.
  3. Важно правильное распределение нагрузки, одни из параметров которой – регулирование скорости потока воды.
  4. Если воду планируется расходовать не сразу, то для бака нужна дополнительная теплоизоляция. Последний момент касается и облачных дней (толщину теплоизоляции стоит предусмотреть побольше).
  5. Покрытие теплоприемника должно повышать его поглощающую способность (самое простое можно сделать черной краской, в идеале лучше нанести селективное).
  6. Бак должен вмещать запас горячей воды на два дня.
  7. Идущие от коллектора трубы в бак должны быть минимальны по длине и хорошо изолированы для поддержки температурного напора.
  8. Подводящая холодную воду к коллектору труба должна быть расположена внизу бака. Нагретая вода, наоборот, поступает наверх. Выше отверстия для уходящей в систему горячей воды должно оставаться место для её запаса.
  9. Теперь об установке бака: если сделать это в здании, то существенно снизятся теплопотери. Даже если они и будут, то уйдут в домашнюю среду, а не в воздух. Здесь подойдет, к примеру, чердак. При установке системы на крышу актуально ориентировать коллектор на юг и наклонить под углом местной широты (это повысит эффективность работы на круглый год). Лучшим углом будет 60 градусов зимой и 30 градусов летом, на практике лучше сразу придать 45 градусов.
  10. Конструкция дома должна быть готовой выдержать нагрузку от полного бака.
  11. И еще один важный момент: как предотвратить замерзание системы при холодном климате? Можно использовать изолирующее съемное покрытие, установить устройство для слива воды или применять антифризный раствор в воде. Последний вариант получил популярность – только в этом случае его заливают в спиральный змеевик, через стенки которого и будет происходить теплообмен.

Использование солнечного водонагревателя позволит существенно сократить расходы на топливо, и уменьшить выброс углекислого газа в атмосферу. Можно собрать подобную систему и своими руками – при этом важно обладать минимальными знаниями в области водопроводных установок и придерживаться всех вышеупомянутых рекомендаций.

Самодельный солнечный водонагреватель своими руками для дома: схема, принцип работы

Солнце является мощным и бесконечным источником тепловой энергии для нашей планеты. Она достается нам абсолютно бесплатно, отсюда и возникла идея использовать ее для потребностей человека. Другое дело, что устройства – преобразователи солнечного излучения в тепло нынче достаточно дороги. Даже небольшой солнечный коллектор заводского изготовления стоит приличных денег. Зато собственноручно смастерить самодельный солнечный водонагреватель может любой желающий, а как это сделать, будет рассказано в этой статье.

Принципе действия водонагревателя

Чтобы взяться за дело с пониманием вопроса, следует вначале разобраться, в чем заключается принцип работы солнечного водонагревателя. В качестве примера лучше всего взять заводской аппарат, который в состоянии подогревать воду даже в зимнее время, хотя в гораздо меньших объемах, нежели летом.

Устройство представляет собой батарею, собранную из множества отдельных элементов в виде стеклянных трубок.Внутри каждой трубки, изготавливаемой из кварцевого стекла, располагается еще одна, окрашенная в черный цвет и наполненная веществом, что испаряется при низких температурах.

С целью не допустить потерь тепла изнутри, а также избежать воздействия окружающей среды снаружи, из пространства между трубками удален воздух. Концы всех элементов входят в горизонтальный коллектор, где протекает нагреваемая вода. Подобные вакуумные трубки для водонагревателя весьма эффективно поглощают солнечное тепло и передают его воде за счет испарения / конденсации вещества (рабочего тела).

Система функционирует следующим образом:

  • под воздействием солнечных лучей рабочее тело превращается в пар и поднимается в верхнюю часть стеклянной колбы;
  • контактируя сквозь стенки с потоком воды, вещество отдает ему тепловую энергию и возвращается в жидкое агрегатное состояние;
  • подчиняясь силе тяжести, рабочее тело стекает в нижнюю часть, где цикл начинается заново;
  • обычно солнечные водонагреватели, находящиеся на крыше, присоединяются к дополнительному змеевику бойлера косвенного нагрева. Таким способом осуществляется передача теплоты домашней отопительной сети.

Примечание. Вакуумные трубки изготавливаются из кварцевого стекла, которое, в отличие от обычного, пропускает волны ультрафиолетового диапазона. Это позволяет поглощать энергию солнца во время облачности и в холодный период года.

Как нетрудно догадаться, соорудить подобную конструкцию в домашних условиях невозможно. Приведем более удачный пример: безнапорный водонагреватель, где происходит передача тепла напрямую, без посредника. В прямоугольный корпус с хорошо утепленной задней стенкой помещен змеевик из меди, подключенный к накопительному баку. В контуре естественным образом циркулирует вода, нагреваясь от солнца напрямую, вследствие чего температура в накопительной емкости постепенно возрастает.

Трубка змеевика запрессована в металлическую пластину – теплоприемник темного цвета, от воздействия осадков она защищена прочным стеклом. Данный солнечный накопительный водонагреватель не так дорог, как вакуумный, но и менее эффективен. Он хорошо действует только в солнечную безоблачную погоду. Зато его конструкция проще и может быть реализована в домашних условиях.

 

Для справки. Существует еще один способ воспользоваться энергией солнца – установить обычный водонагреватель на солнечных батареях, вырабатывающих электричество. Но такая система очень дорога, хотя может функционировать круглогодично.

Выбор материалов

Итак, определившись с концепцией будущего солнечного нагревателя для воды, перейдем к подбору материалов для теплообменника. Тут есть из чего выбирать, нагревательный контур можно сделать из:

  • медной трубки – идеальный вариант;
  • черных полимерных труб;
  • секций плоских стальных радиаторов;
  • алюминиевых трубок.

Примечание. Мастера – умельцы, давно воплотившие идею в жизнь у себя дома, применяли в качестве нагреваемого контура резиновый садовый шланг черного цвета или теплообменник от старого холодильника.

Сложнее всего определить теплообменную поверхность змеевика. Если вместо него взять стальные радиаторы, то долго думать не придется. Все равно больше 2 панелей в одном корпусе установить не получится, иначе конструкция будет слишком тяжелой. В остальных случаях солнечный водонагреватель, сделанный своими руками, надо рассчитывать экспериментальным путем. Солнечная активность в каждом регионе разная, также играет роль расположение дома и его ориентация в пространстве. Поэтому дать однозначные рекомендации о длине змеевика из такого-то материала затруднительно, ее надо определить индивидуально.

Для изготовления корпуса теплоприемника можно взять деревянные доски и лист фанеры, а вместо лицевой панели из стекла применить такой простой материал, как поликарбонат. Он прозрачен и достаточно прочен, разбить его не сможет даже сильный град.

Так что водонагреватель из поликарбоната выйдет ничем не хуже стеклянного. Что касается накопительного бака, то его можно смастерить из листового металла либо приобрести готовую пластмассовую или стальную емкость. Соединительные трубы проще всего поставить полимерные, например, из металлопластика.

Рекомендации по изготовлению

Для тех, кто предпочитает простые решения, есть вариант, давно придуманный нашими дедами. На крышу дома или отдельной душевой устанавливается один либо несколько баков, выкрашенных в черный цвет. Такой водонагреватель работает просто: теплая вода по вертикальной трубе из бочки течет прямо в душевую, стоит только открыть кран. Для заполнения емкости к ней прокладывается водопроводная магистраль. При хорошей солнечной активности в летнее время вода в бочке нагревается буквально за несколько часов.

Простой бак на крыше не сравнится с солнечным коллектором по эффективности, пусть даже и самодельным. Поэтому, определившись с размерами теплоприемника, надо изготовить корпус, куда потом следует поместить змеевик. Предпочтительнее его собрать из дерева, оно не так сильно пропускает тепло, как металл. Перед укладкой теплообменника заднюю стенку необходимо утеплить слоем пенопласта. Общая схема солнечного водонагревателя с накопительным и подпиточным резервуаром представлена на рисунке:

Просто собрать тепловой приемник своими руками – это еще не вся работа, нужно его правильно задействовать в системе водоснабжения. Показанная на схеме солнечная водонагревательная установка состоит из бака – аккумулятора, емкости подпитки и самого коллектора. Не стоит ставить лишнее насосное оборудование, надо позволить воде циркулировать естественным образом. Необходимо проследить, чтобы аккумулятор стоял немного выше теплоприемника, а подпиточная емкость – выше аккумулирующей.

Резервуар для горячей воды следует обязательно утеплить, для этого подойдет любой рулонный материал. Чтобы накопительный водонагреватель функционировал в автоматическом режиме, во втором бачке нужно поставить поплавковый клапан, реагирующий на снижение уровня жидкости. К патрубку клапана подводится труба от водопровода. Теперь во время расхода в основном резервуаре при помывке в его нижнюю зону будет подаваться холодная вода. Не забудьте предусмотреть вертикальный патрубок для выпуска воздуха, поднятый на необходимую высоту.

Заключение

Благодаря солнечной энергии в теплое время года ваш частный дом или дача может быть обеспечена горячей водой, за которую не придется платить. Затраты, что придется понести при изготовлении водонагревательной установки, минимальны: надо купить трубы, краны и прочие недостающие материалы. Вложения средств в самодельную систему несравнимы с ценой заводских солнечных коллекторов.

Солнечный коллектор своими руками — на 100% проверенный способ изготовления

Концепция энергетически эффективного дома предполагает создание, внедрение и эксплуатацию возобновляемых источников энергии. Все большее распространение стали получать собранные солнечный коллектор своими руками, которые не так давно встречались крайне редко.

Постоянное совершенствование гелиосистем, существенное падение цен на них привило к еще большему появлению их в обыденной жизни. Стоимость заводских моделей сегодня соизмерима с затратами, необходимыми на обустройство классической системы отопления. Однако такую технологию может сделать каждый самостоятельно.

Содержание статьи:

Принцип работы солнечного коллектора

Если кратко описать принцип работы коллектора – он необходим для захвата солнечной тепловой энергии. В дальнейшем она концентрируется и используется человеком.

Коллекторная система состоит из следующих составляющих:

  • Тепловой аккумулятор (обычная емкость под жидкость)
  • Теплообменный контур
  • Непосредственно коллектор

Жидкий или газообразный теплоноситель циркулирует по коллектору. Полученная энергия нагревает его и, посредством смонтированного бака-аккумулятора, передает тепло воде.

Нагретая жидкость хранится в баке до того, покуда она не будет использована. Сфера ее применения очень широка – от обычных хозяйственных нужд до отопления дома. Чтобы вода быстро не остывала, необходимо качественно тепло изолировать емкость.

Циркуляцию воды в коллекторе делают одним из двух способов: естественным или принудительным способом. В баке-аккумуляторе может монтироваться дополнительный элемент, нагревающий жидкость, который будет включаться при достижении низких температур окружающей среды и поддерживать температуру воды, например, зимой, когда солнцестояние непродолжительное.

Вводное видео об устройстве водонагревателя

Виды солнечных коллекторов

Планируя солнечный коллектор своими руками и установить в доме, необходимо определиться с типом конструкции:

Модели, у которых теплоносителем является воздух, используются крайне редко. Это связано со свойствами жидкости — тепло она проводит значительно лучше, чем газ. Воздушные коллекторы чаще делают плоской формы, чтобы воздух, контактируя с поглощающим устройством, естественным образом нагревался.

схема воздушного солнечного коллектора

Вакуумные солнечные коллекторы

Вакуумные модели самые сложные. Вместо коробки, которая покрывается стеклом, у него используются большие по габаритам трубки из стекла. Внутри них имеются трубочки с меньшим диаметром, в которых находится абсорбер, собирающий тепловую энергию. Между трубками – вакуум, он выполняет роль теплоизолятора.

схема вакумного солнечного коллектора

Плоские солнечные коллекторы

Самым распространенным является плоский солнечный коллектор, внутри которого располагается специальный абсорбирующий слой, помещенный в стеклянную коробку. Он соединяется с трубками, по которым перемещается жидкий теплоноситель (чаще пропилен-гликоль).

схема плоского солнечного коллектора

Но решаясь смастерить солнечный коллектор своими руками, необходимо понимать, что сделать столь сложные устройства невозможно, аналогичные промышленным. К тому же, их КПД будет значительно ниже, меньше эксплуатационный срок, но и материальные вложения тоже.

Хотите узнать больше про альтернативное отопление дома ?

Читайте так же, о том как сделать отопление дома на солнечных батареях

Чертежи конструкций

Приступаем к работе

Прежде чем сооружать солнечный коллектор, необходимо произвести соответствующие расчеты и определить, как много энергии он должен производить. Но от самодельной установки ждать высокого КПД не стоит. Сориентировавшись, что его будет достаточно – можно приступать.

Работу можно поделить на несколько основных этапов:

  1. Изготовить короб
  2. Изготовить радиатор или теплообменник
  3. Изготовить аванкамеру и накопитель
  4. Собрать коллектор

Чтобы изготовить коробку под солнечный коллектор своими руками, следует заготовить обрезную доску толщиной 25-35 мм и в ширину 100-130 мм. Дно ее следует сделать текстолитовым, оснастив его ребрами. Оно также должно быть хорошо теплоизолированное при помощи пенопласта (но предпочтение отдают минеральной вате), накрытого оцинкованным листом.

Еще 4 эффективных способа альтернативного отопления дома

О которых вы можете узнать в нашей следующей статье

Подготовив короб, настает пора мастерить теплообменник. Следует придерживаться инструкции:

  1. Необходимо подготовить 15 тонкостенных металлических трубок длиной 160 см и две дюймовые трубы длиной 70 см
  2. В обоих утолщенных трубках сверлятся отверстия диаметра меньших трубок, в которые они будут устанавливаться. При этом нужно следить за тем, чтоб они были по одной стороне соосны, максимальный шаг между ними 4.5 см
  3. Следующий этап – все трубки нужно собрать в единую конструкцию и надежно сварить
  4. Теплообменник монтируется на лист оцинковки (ранее прикрепленный к коробу) и фиксируется при помощи стальных хомутов (можно сделать металлические зажимы)
  5. Днище короба рекомендуют покрасить в темный цвет (например, черный) – он будет лучше поглощать солнечное тепло, но чтобы снизить тепловые потери, внешние элементы красятся белым
  6. Завершить монтаж коллектора необходимо установкой покровного стекла около стенок, при этом не забыв о надежной герметизации стыков
  7. Между трубками и стеклом оставляется расстояние, равное 10-12 мм

Остается соорудить накопитель под солнечный коллектор. Его роль может исполнять герметичная емкость, объем которой варьируется около 150-400 л. Если найти одну такую бочку не удается, можно сварить между собой несколько небольших.

Как и коллектор, накопительный бак основательно изолируют от потерь тепла. Остается изготовить аванкамеру – небольшой сосуд объемом 35-40 л. Он должен оснащаться падающим воду устройством (шарнирным краном).

Остается самый ответственный и важный этап – собрать коллектор воедино. Сделать это можно таким образом:

  1. Вначале необходимо установить аванкамеру и накопитель. Необходимо следить, чтоб уровень жидкости в последнем был на 0.8 м ниже, чем в аванкамере. Так как воды в таких устройствах может собираться немало, необходимо продумать, каким образом они будут надежно перекрываться
  2. Коллектор размещается на крыше дома. Исходя из практики, рекомендуется делать это на южной стороне, наклонив установку под углом 35-40 градусов к горизонту
  3. Но нужно учитывать, что между накопителем и теплообменником расстояние не должно превышать 0.5-0.7 м, иначе потери будут слишком существенны
  4. В конце должна получиться следующая последовательность: аванкамера обязана располагаться выше накопителя, последний – выше коллектора

Наступает самый ответственный этап – необходимо соединить все составляющие воедино и подключить к готовой системе водопроводную сеть. Для этого потребуется посетить магазин сантехники и приобрести необходимые фитинги, переходники, сгоны и прочую запорную арматуру. Высоконапорные участки рекомендуют соединять трубой диаметром 0.5 дюйма, низконапорные – 1 дюйм.

Введение в эксплуатацию выполняется следующим образом:

  1. Установка заполняется водой посредством нижнего дренажного отверстия
  2. Подсоединяется аванкамера и регулируются уровни жидкости
  3. Необходимо пройтись вдоль системы и проверить, чтобы не было утечек
  4. Все готово к повседневной эксплуатации

Солнечный коллектор из змеевика холодильника

Солнечный коллектор своими руками можно смастерить из обычного змеевика, снятого со старого холодильника. Для работы потребуется подготовить:

  1. Непосредственно змеевик
  2. Рейки и фольга для каркаса
  3. Бочка или бак для воды
  4. Резиновый коврик
  5. Запорная арматура (вентили, труб и т. д.)
  6. Стекло

Промыв змеевик от фреона, необходимо сбить вокруг реечный каркас. Его точные размеры будут зависеть от размера рабочего узла, который был демонтирован с холодильника. Коврик необходимо подогнать под рейки, среди которых змеевик должен свободно располагаться.

На резиновый коврик (дно каркаса) укладывается фольгирующий слой. Затем змеевик фиксируют при помощи винтовых хомутов. В стенках проделываются отверстия, через которые будут проходить трубы. Повысить продуктивность можно за счет герметизации стыков герметикам.

Дно также укрепляется рейками. Сверху монтируется стекло и фиксируют при помощи скотча. Чтобы не волноваться, можно вырезать несколько алюминиевых пластинок и сделать из них прижимы.

Видео о техническом устройстве и испытании солнечного коллектора:

В заключении

Такое сооружение, как солнечный коллектор своими руками, может существенно повысить уровень комфорта в загородном доме или на даче. Пусть незначительно, но оно снижает траты на потребляемую энергию, вырабатываемую классическими источниками энергии.

Солнечный коллектор своими руками – нагрев воды солнцем

Солнечный коллектор позволяет использовать дармовую энергию солнца для отопления или подогрева воды на бытовые нужды, причем и в межсезонье и зимой. Дает значительную экономию, так как хорошие модели вырабатывают приличное количество тепла.

Но хороший заводской солнечный коллектор стоит столько, что всегда возникает вопрос, — окупится ли он вообще или дешевле нагреть воду газом?

Насколько выгодны солнечные коллектора

Окупаемость таких устройств зависит от широты использования. В южных районах, где много солнца, они выгодны. Но на уровне 52 параллели у нас они уже не окупаются, если используются для отопления (зимой солнца мало), но окупаются и севернее, если используются для ГВС в межсезонье и летом.

В Европе, например, где газ дороговат, а техника дешевая, коллектора однозначно выгодны для отопления, даже в северных районах.

  • У нас точно выгодными оказываются наиболее дешевые летние солнечные коллектора, которые можно изготовить буквально из подручных материалов, или которые сделаны «полукустарно» на местных производствах.

Они используются для подогрева воды в бассейне, летнего душа, ГВС в доме и отопления домов в межсезонье. В зимних условиях дешевые (самодельные) коллектора не могут соперничать по КПД с заводскими, становятся скорее охладителями, поэтому не используются.

Как обычно устроен солнечный коллектор

  • Плоский коллектор с трубкой. Представляет собой лист металла темной расцветки (поглощающий лучевую энергию) с прикрепленной к нему медной трубкой, по которой движется теплоноситель. Помещен в короб с теплоизоляцией толщиной от 50 мм. Со стороны солнца закрыт стеклопакетом.

Такой заводской коллектор дает в летний день до 600Вт с метра квадратного своей площади – весьма мощный нагрев. В межсезонье в полдень – до 300 Вт.

  • Трубчатые конструкции солнечных коллекторов здесь подробно рассматриваться не будут, так как их нельзя повторить в домашних условиях. Они представляют собой различные трубки из стекла, в том числе с обратным отражением солнечной энергии, с легко испаряющимися жидкостями, вакуумные… Это наиболее дорогие конструкции, которые можно заказать в организациях, после чего преступить к практическому изучению вопроса, на тему как их эксплуатировать, чтобы окупить в видимой перспективе….

Но КПД их больше, а самое главное зимой они вырабатывают тепло начиная с мощности солнечного излучения 20 Вт/м кв., в то время как заводские плоские – 100Вт/м кв., если меньше – они просто не греют воду, а самодельные….

Как используется тепло от солнечного коллектора

Солнечный коллектор вырабатывает больше энергии тогда, когда она меньше всего нужна – в самый жаркий полдень. Летом энергии на порядок больше, чем зимой. В межсезонье ее также маловато… Тепловая энергия от солнечного коллектора в первую очередь идет на подогрев воды для бытовых нужд, на нагрев летнего бассейна или душа, а также на отопление здания.

  • Чтобы ее использовать для ГВС, теплоноситель от коллектора должен поступать в спираль бойлера-теплообменника. Такие косвенные бойлеры с несколькими спиралями нагрева можно приобрести заранее.
  • Чтобы использовать тепловую энергию от коллектора для отопления, ее нужно накапливать в буферной емкости.
  • Летний нагрев бытовой воды может быть прямым – вода из бассейна и душа может прокачиваться через солнечный коллектор напрямую.

Как изготавливается солнечный коллектор своими руками

  • Типичная самодельная конструкция солнечного коллектора – просто спираль черной трубы ПНД, прикрепленной хомутами к какому-либо металлу. Или даже без металла. Общая площадь 2 – 6 м кв. позволяющая развить 1 кВт и более мощности в солнечный полдень. Такие коллектора с утеплением 50 мм экструдированным пенополистиролом, закрываются со стороны солнца светостабилизированной полиэтиленовой пленкой, используются для нагрева воды Устанавливаются под солнце на открытой площадке.
  • Более основательная конструкция – черный металлический лист с пришитым к нему скобами медным змеевиком из мягкой меди диаметром 10 мм. Площадь коллектора обычно до 10 м кв. Не нужно ее слишком увеличивать, так как при этом КПД будет падать. Утепляются с тыла, закрываются обязательно стеклом или стеклопакетом.

Типичных конструкций не существует, и расчет ожидаемой отдачи всегда не верен. Но по результатам собственных экспериментов можно создать своими руками коллектор на солнечной энергии, который окажется даже на удивление работоспособным. Ведь энергии солнца на самом деле весьма немало…

Как подключить солнечный коллектор к баку (душу) самотечно

Слабым местом для летних солнечных коллекторов остается необходимость использования насоса. Это резко удорожает конструкцию или делает ее вовсе не приемлемой.

Но можно сделать нагревающийся бак, соединенный с солнечным коллектором так, чтобы жидкость двигалась самотечно. Принцип самотека сохраняется – нагреватель расположен ниже, чем накопитель (радиатор).

По данной схеме, при применении труб от ¾ дюйма вода должна двигаться самотечно. Из данного бака нагретую воду можно слить и в бассейн.

Как подключить коллектор к ГВС

Лучшая денежная выгода получается от изготовления и эксплуатации коллектора из алюминиевых или медных трубок на металле под стеклом, с подключением его к системе ГВС.

Поскольку коллектор и спираль в бойлере представляют собой малогабаритную нагреваемую систему, она должна снабжаться расширительным баком, предохранительным клапаном. Циркуляция осуществляется с помощь маломощного насоса. Хороший коллектор обеспечит дом горячей водой и в межсезонье….

Солнечный водонагреватель своими руками | Самоделки своими руками

Самодельный солнечный водонагреватель для проточной воды сделанный из шланга: фото изготовления своими руками простого солнечного коллектора.

Хочу рассказать вам про свой обогреватель воды на солнечной энергии. Думаю, про солнечный коллектор слышали все, но почему то мало кто это делал. Конечно проще включить в розетку и нагреть, потом денежку тете в сберкассе заплатить — тут все просто и ясно, не надо голову ломать. Но мы легких путей не ищем.

Читал я про эту конструкцию давно, но все как то руки не доходили. Пока не попался мне на чердаке пластиковый шланг. Чем черт не шутит, дай ка сделаю пробную модель.
На рисунке показана схема солнечного водонагревателя.

Использовал вот такой шланг.

Сделал раму.

Задняя стенка.

Паз под стекло обшил оконным уплотнителем.

Во внутрь положил окрашенный в чёрный цвет, лист металла.

Уложил шланг внутрь, концы шланга вывел наружу.

Сверху ложится стекло, пришивается штапиками.

Теперь собственно о ошибках.

Так как эффект основан на рециркуляции воды без посторонней помощи, скатка не подходит сюда. Ток воды есть, но очень маленький и практически бесполезный.

Я использовал кран — вентиль, а надо было шаровый кран. Вентиль подходит для напорных систем, в моем случае он также не способствовал самотеку воды. Заменил.

Как видно на фото ниже шланг уже расположен петлями. Из-за этого в некоторых местах собирается воздух — либо когда вода расходуется до конца, либо от того, что на сильном солнце вода закипает. Решил это заправкой «наоборот». При заливке бака перекрываю вентиль на входе в бак, вода идет в обратку через нагреватель и выгоняет воздух.

Окончательный вид солнечного водонагревателя.

Впоследствии утеплил минеральной ватой бак и выходной патрубок нагревателя. Все стыки первоначально уплотнял алюминиевым скотчем. Позже отодрал его и заделал герметиком.

1. Давно думаю такую конструкцию использовать для нагрева воды в доме, но для начала надо было сделать пробную модель. На все про все ушло 130 грн. 100 — на стекло, 30 на вентиль. Все остальное собрано по углам гаража и чердака.

2. Бак у меня большой, расположен между двумя большими деревьями, солнце греет его не целый день, а только в обед и совсем немного косыми лучами вечером — вода греется слабо.
Теперь даже когда на лице прохладно вода в душе горячее чем у некоторых в кранах, а за счет утепления бака тепло держится оооочень долго.

Думаю как все у нас наладится замахнусь на стационарную систему.
Кому не нравится — сделайте лучше, кому нравится — дельные советы приветствуются. Повторюсь, что модель пробная, на эталон не претендует.

Солнечный коллектор своими руками: принцип сборки

Оглавление:
Устройство и принцип работы солнечного коллектора
Солнечный коллектор своими руками: как и из чего изготовить

Дороговизна традиционных энергоносителей, используемых в быту, заставляет человека двигаться дальше и искать новые источники энергии, которые в полной мере могли бы заменить существующие. Наиболее часто используемой альтернативной энергией является солнечная – ее человек уже достаточно эффективно научился использовать в разных направлениях. Об одном из таких направлений пойдет речь в этой статье, в которой вместе с сайтом stroisovety.org мы рассмотрим вопрос нагрева воды с помощью солнечной энергии и поговорим о том, как сделать солнечный коллектор своими руками.

Солнечные коллекторы для отопления фото

Устройство и принцип работы солнечного коллектора

Чтобы понимать, с чем придется столкнуться на пути изготовления солнечного водонагревателя, для начала необходимо разобраться с его конструкцией и принципом работы. Как ни странно, но солнечный коллектор для нагрева воды устроен достаточно просто – в его принцип работы заложены элементарные законы физики, согласно которым жидкость с большей плотностью вытесняет менее плотную жидкость.

По сути, такой же принцип работы заложен в работу системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя – горячая вода поднимается вверх, а холодная помогает ей в этом. Разница между таким отоплением и солнечным коллектором заключается исключительно в способе нагрева жидкости, в нашем случае – воды, которая просто нагревается на солнце.

Солнечный коллектор для нагрева воды фото

Итак, исходя из этого принципа вырисовывается и самая оптимальная конструкция солнечного водонагревателя – по сути, это вертикально расположенный змеевик, вода в котором по мере нагревания поднимается в его верхнюю точку, после чего благополучно поступает в накопительный резервуар, из которого осуществляется забор жидкости.

Следует понимать, что для эффективной работы самодельный солнечный коллектор необходимо обеспечить естественной циркуляцией жидкости – остывшая или не до конца нагревшаяся вода с накопительного бака должна поступать в коллектор, из которого после очередного цикла подогрева возвращаться в накопительный резервуар, требующего, кстати, хорошего утепления.

Плоский солнечный коллектор фото

Исходя из выше изложенного, формируется и принцип установки различных узлов альтернативного солнечного обогревателя. Чтобы обеспечить жизненно важную циркуляцию жидкости, не прибегая к помощи насоса, установка солнечного коллектора выполняется в самом высоком месте (как правило, на крыше), а монтаж накопительного резервуара ниже него (например, на чердаке).

Такое устройство, установленное на доме и изготовленное в заводских условиях с применением современных технологий, способно не только обеспечить небольшой домик горячей водой, но и теплом. Да, солнечный коллектор даже зимой работает не только в системе водоснабжения, но и в системе отопления. Но это заводской коллектор, изготовленный из вакуумных трубок и практически не имеющий теплопотерь. А самодельный солнечный коллектор для дома реально справится только с обеспечением горячей воды, и то лишь в ясный солнечный день. Но даже это неплохо и позволяет сэкономить немало дорогостоящих природных ресурсов.

Солнечные коллекторы для дома фото

Солнечный коллектор своими руками: как и из чего изготовить

Для начала разберемся с основанием для солнечного коллектора – наиболее простым решением будет собрать его на большом листе толстого пластика. Можно использовать и материал типа ОСБ-3, но его придется капитально защитить от атмосферной влаги. Но даже с учетом таких мер предосторожности обеспечить долгий срок эксплуатации основания не получится, поскольку дерево есть дерево. Поэтому пластик будет именно тем материалом, который, как говорится, прописал доктор – легкий, прочный и долговечный.

Основание для солнечного коллектора должно притягивать солнечный цвет, а не отражать. В этом отношении лучшим вариантом будет его черная окраска. С этим, я думаю, у вас проблем не возникнет.

Солнечный коллектор своими руками фото

Теперь о самом коллекторе. В идеале его необходимо изготовить из прозрачного материала – трубки из стекла или прозрачного пластика будут наиболее рациональным решением. В принципе, их можно заменить обыкновенной металлопластиковой трубой, окрашенной в черный цвет – этот материал для коллектора достаточно легко уложить и закрепить на основании.

Здесь следует принимать во внимание один нюанс – площадь обогрева. Трубки придется укладывать как можно плотнее друг к другу. Если вы думаете, что ее легко изогнуть под малым радиусом закругления, вы ошибаетесь. Придется использовать массу соединительных угловых фитингов. Закрепить трубу на пластиковое основание можно с помощью клипс, предназначенных для ее монтажа. На краях коллектора необходимо установить концевые фитинги – к верхнему краю через тройник привинчивается сбросник для воздуха (можно автоматический) а к нижнему – посредством отдельной трубы подключается накопительный резервуар.

Самодельный солнечный коллектор фото

Вот мы добрались и до теплозащищенного накопительного бака. Пожалуй, здесь ни у кого не возникнет вопросов, из чего его сделать. Вы правы, нам нужен электрический водонагреватель. Именно его можно будет зимой использовать по назначению, а летом, когда много солнечных дней, применять в качестве хранилища нагретой солнечными лучами воды. Так что не спешите его разбирать и удалять всю начинку.

Теперь о его подключении. Для начала подсоедините бак к системе существующего водопровода положенным для него способом. Потом к патрубку холодного водопровода через тройник и отсекающий кран подсоедините низ солнечного коллектора. Точно так же, только к верхнему концевому фитингу, необходимо подсоединить через тройник и кран патрубок горячего водопровода.

Как собрать солнечный коллектор своими руками фото

Вот, в принципе, и все. Осталось только разобраться, как вся эта система работает и как ею управлять. Это не так уж и сложно, как вам кажется. Вместо привычных двух отсекающих кранов в нашей ситуации имеется четыре – с их помощью и будем переключать систему в зимний и летний режим работы. Для лета необходимо открыть все четыре крана и отключить подачу электроэнергии. Для зимы краны, обеспечивающие циркуляцию воды через плоский солнечный коллектор, нужно закрыть и включить подачу электроэнергии на водонагревательный бак.

Как видите, все просто, но необходимо помнить, что при переходе на зимний период воду с коллектора нужно слить – иначе она замерзнет, и все ваши труды пойдут насмарку.

Как работает солнечный коллектор зимой

Именно так собирается солнечный коллектор своими руками. Конечно, его эффективность не идет ни в какое сравнение с производительностью заводского агрегата, в котором для нагрева воды используются вакуумные трубки, но все же он в состоянии сэкономить изрядную часть семейного бюджета.

Автор статьи Александр Куликов

Солнечные водонагреватели | Mensh.ru

mensh — чт, 2017-04-20 14:29

Гелионагреватели мало распространены в болгарских сёлах несмотря на то, что во многих регионах Болгарии использование энергии солнца для нагрева воды рентабельно. Объясняется это не только консерватизмом мышления, но и достаточно высокой их стоимостью.

Подавляющее большинство применяемых устройств оборудованы плоскими коллекторами и баками-аккумуляторами, установленными над коллекторами, так как эти устройства являются термосифонными.

mensh — вс, 2016-05-29 07:49

Самодельный бойлер Руди Кингбелла (Rudy Kingbell) из Беллеэр Бич (Флорида, США) представляет собой простую систему с самодренирующимся жидкостным коллектором, установленным в качестве навеса у заднего крыльца дома.

К концу солнечного дня температура воды в баке-теплоаккумуляторе достигает 56–66°C. При выключении насоса вода автоматически сливается из коллектора во вспомогательный бак.

mensh — пн, 2016-02-29 13:41

Гэри Дженсен (Gary Jensen) собрал простой и предельно дешёвый гелиобойлер для своей дачи в шт. Вашингтон. Для изготовления его он использовал пластиковый шланг для полива.

Вода, подаваемая в эту систему, нагревается в ясный день до 49–54°C. Осенью, при наступлении холодов, Гэри отключает свою систему от водоснабжения. Затем, вращая её в направлении протовоположном намотке шланга, он сливает воду.

mensh — чт, 2016-02-25 15:12

Самодельный гелионагреватель Рона Ханнивига (Ron Hannivig), построенный им для своего дома во Флориде работает по принципу термосифона, благодаря чему отпадает необходимость в циркуляционном насосе. Бак-теплоаккумулятор и коллектор установлены на крыше дома, что, конечно, допустимо лишь в достаточно тёплых регионах.

Устройство обеспечивает потребности семьи Рона в горячей воде на 95% в течение всего года.

mensh — ср, 2015-12-30 10:47

Гелиобойлер Дина Ханя (Dinh Khanh), предназначенный для регионов с достаточно мягким климатом, представляет собой простое устройство. В отличие от традиционной системы с прокачкой воды через трубопроводы замысловатой формы, приваренные к абсорберу, и дальнейшей подачей теплоносителя в бак-теплоаккумулятор, автор объединил коллектор и теплоаккумулятор. Стоимость материалов составила $180.

Тестирование устройства проходило в доме Ханя, расположенном в Гейнсвилле (Флорида, США). = 106V / 4,19G(tw2 − tw1)

Суммарное количество теплоты Q, ГДж,выработанной бойлером, определяется по формуле

Q = Aη∑z,j,igi

mensh — вс, 2011-12-18 09:28

Установка гелионагревателя считается экономически целесообразной при выполнении условия

f ≤ η

где η — сезонный или годовой коэффициент полезного действия бойлера;
f — критерий экономической эффективности бойлера, определяемой по формуле:

f = 106(Ew + a)K / 3,6C∑z,j,i gi

Страницы

DIY Солнечный водонагреватель: полное руководство

Примечание. Этот пост может содержать партнерские ссылки. Это означает, что мы можем получить небольшую комиссию за совершенные покупки бесплатно для вас.

Солнечный свет — чрезвычайно эффективный водонагреватель, и если вы когда-либо оставляли садовый шланг на лужайке в жаркий солнечный день, то вы определенно чувствовали, как горячая вода выходит на другом конце.

Тем не менее, солнечные системы горячего водоснабжения в прошлом часто были склонны к сбоям, неэффективны и негерметичны, но, к счастью, отрасль выросла и повзрослела.

Сегодня у потребителей есть выбор между сверхэффективными, профессионально установленными коллекторами, а также менее дорогостоящими солнечными водонагревателями, которые делают самостоятельно.

Бонус в том, что вам не нужно жертвовать удобством обычной системы горячего водоснабжения при установке солнечной системы отопления. Они просто предназначены для подключения к обычным электрическим или газовым водонагревателям.

Таким образом, вы можете наслаждаться удобством, преимуществами и экономией обоих вариантов.В следующем руководстве мы рассмотрим варианты солнечных водонагревателей своими руками и расскажем, почему вам стоит их рассмотреть.

Как работает солнечный водонагреватель?

Солнечный водонагреватель работает за счет поглощения света. В конечном итоге свет поглощается коллектором, установленным на крыше, и в конечном итоге преобразует солнечный свет в тепло.

Это тепло затем передается в резервуар для воды с помощью циркуляционного насоса. Тогда обмен запускается регулятором, но только тогда, когда коллектор горячее, чем вода в баке.

Это предотвращает ненужное потребление электроэнергии циркуляционным насосом . Это также предотвращает перегрев. Летом, в полдень, когда небо безоблачно, эффективность коллектива достигает максимума.

Кроме того, они также хорошо себя чувствуют, когда коллекторы обращены на юг. Когда солнечного света недостаточно, вода предварительно нагревается, и срабатывает резервная система, которая доводит воду до требуемой температуры.

Система в конечном итоге используется для производства горячей воды с постоянной температурой в течение всего года без выбросов CO2.Вы обнаружите, что солнечные водонагреватели обычно описываются в соответствии с типом соединителя и циркуляционной системой, которую они используют.

Работают ли солнечные водонагреватели зимой или осенью?

Многие люди, которые раньше не использовали солнечные водонагревательные системы, часто задаются вопросом, можно ли их использовать ночью, зимой и осенью.

Как и все в жизни, есть свои достоинства и недостатки. Давайте подробнее рассмотрим, как работает ваша солнечная водонагревательная система зимой и осенью.

Даже при низких температурах на улице зимой это не должно повлиять на работу солнечного водонагревателя. Это связано с тем, что при хорошей теплоизоляции солнце все еще сможет нагревать воду даже в зимние месяцы.

Это связано с тем, что резервуар для горячей воды нагревается за счет солнечной энергии, которая проходит через стекло и нагревает помещения, даже если наружная температура значительно ниже точки замерзания.

Следовательно, хорошая изоляция может обеспечить лишь небольшую потерю тепла.

Однако рассеянный солнечный свет, который часто бывает в пасмурные дни, снижает тепловую мощность большинства солнечных водонагревателей. Таким образом, не существует специальной технологии, позволяющей отводить больше тепла от солнечных лучей к коллектору.

Однако, вы можете увеличить количество света, попадающего в нужную область , используя зеркала, такие как вогнутые, чтобы можно было оптимизировать несколько часов прямого солнечного света.

Однако в конечном итоге качество изоляции и количество тепла, которое может удерживаться в системе без потерь в окружающей среде, — все это факторы, которые играют роль в том, как ваш солнечный водонагреватель будет работать в эти холодные месяцы.

Реальность такова, что солнечных водонагревателей не производят столько горячей воды зимой . Тем не менее, солнечные водонагревательные системы, которые устанавливаются зимой, будут иметь защиту от замерзания, и тогда снег будет таять с вашего солнечного водонагревательного коллектора, прежде чем он соскользнет с вашей крыши.

Солнечная система нагрева воды может быть эффективной благодаря достаточной изоляции.

Итак, в конечном итоге, как мы упоминали ранее, технология радиаторных жидкостей будет применяться в более холодные дни.

В системе используется радиатор с жидким катализатором, который нагревается солнечной энергией, а затем перекачивается в резервуар теплообмена. Теплообменный бак обменивается теплом жидкости с водой в накопительном баке.

Жидкость радиатора следует проверять до наступления зимы. Следовательно, вакуумные лампы , производимые некоторыми мелкими производителями, могут быть низкого качества и приводить к низкому тепловому КПД производства горячей воды.

С другой стороны, если установка антифриза слабая, она ослабляет изоляционный эффект, делая его неэффективным.Следовательно, ему будет трудно поддерживать горячую воду в тепле. Также, если трубопровод промерз, циркуляция горячей воды не будет плавной или нагрета лишь частично.

В конечном итоге, если у вас хорошая изоляция, солнечный свет сможет хорошо нагреть воду в системе солнечного водонагревателя.

Когда дело доходит до температуры ниже точки замерзания, вы должны помнить, что солнечные водонагреватели не разработаны и не предназначены для полной замены вашего водонагревателя. Типичный солнечный водонагреватель сможет нагреть от 60 до 80% воды, которую вы используете в течение года.

Таким образом, с апреля по сентябрь почти вся горячая вода будет подогреваться солнечными батареями. Зимой, однако, процент горячей воды будет примерно от 10 до 20% из-за более коротких дней и из-за более слабого солнца в декабре.

Таким образом, 99% солнечных водонагревателей, установленных в США, подключены к резервному обычному водонагревателю, и ваши потребности в воде будут удовлетворяться даже в более холодные месяцы, такие как январь.

Что вам нужно, чтобы сделать свой собственный солнечный водонагреватель

Шаг 1

Первый шаг к созданию солнечного водонагревателя — это спроектировать и построить деревянный каркас для солнечного бака. Одна сторона коробки должна быть наклонной, чтобы остекление лучше выдерживало солнечные лучи.

Шаг 2

На этом этапе вам нужно построить стены или боковые стороны корпуса обогревателя из фанеры. Внутренняя часть коробки должна быть покрыта такими материалами, как пенопласт, алюминий или изоляция из стекловолокна.

Step 3

Здесь вам нужно выяснить, где будет проложена сантехника, прежде чем строить коробку обогревателя. Также необходимо знать, где будет располагаться обозначенное отверстие для входящей воды и выходных труб.

Также помните, как он будет подключен к системе отопления и водопроводу.

Step 4

Чтобы сделать ваш солнечный обогреватель «сделай сам» более эффективным, необходимо изолировать трубы, чтобы уменьшить потери тепла и энергии.

Шаг 5

Последний шаг — закрыть коробку. На этом этапе есть несколько вариантов, которые эффективны для остекления, например стекловолокно, закаленное стекло и акрил.

В конечном счете, основная идея состоит в том, чтобы увеличить количество солнечного тепла через крышку и одновременно уменьшить потери тепла.Закаленное стекло — довольно популярный вариант из-за идеальных для этой цели характеристик.

Шаг 6

Этот шаг включает определение эффективности системы и проработку этих деталей. Если вы используете старый электрический обогреватель, вам необходимо снять внешнюю оболочку и изоляцию и избавиться от старой трубопроводной арматуры, а также проверить внутреннюю часть на наличие отложений.

При необходимости очистите бак. Чтобы увеличить поглощение тепла, вам необходимо покрасить резервуар в черный цвет.

На этом этапе вам также необходимо установить трубопроводную арматуру, сливной клапан и клапан сброса давления.

Герметизируйте все открытые поверхности, пропустив силикон вдоль стыков и соединений, установите соединители для концентрации солнечного света, включая изоляцию или ставни наверху для защиты от потери тепла, и ваш домашний солнечный водонагреватель готов к использованию.

Как установить солнечный водонагреватель «сделай сам»?

По сути, вы будете циркулировать воду, нагретую солнечными батареями, по непрерывному водопроводу, идущему от панелей на крыше до теплообменника.

Это можно сделать с помощью насоса и снова обратно к панелям. Теплообменник в основном представляет собой резервуар в резервуаре, который передает тепла циркулирующей воды приблизительно 140 ° F в охлаждающий резервуар подачи, окружающий его.

Фитинги, вставленные в этот резервуар, позволяют разместить его на линии между городским источником воды или колодцем, из которого питается ваш дом, и трубой подачи холодной воды к вашему электрическому или газовому водонагревателю.

Однако мы советуем вам, если вы мало разбираетесь в сантехнике, то вам следует в основном получить совет от сантехника или даже нанять профессионального сантехника, который выполнит установку за вас.Это гарантирует, что все будет сделано правильно.

Могу ли я подключить солнечный водонагреватель к водонагревателю?

Да, действительно можно подключить солнечный водонагреватель к резервуару для горячей воды. По сути, вам необходимо настроить такую ​​систему для пополнения вашей горячей воды путем направления холодной воды из бака водонагревателя.

Лучше всего работает в умеренном климате, потому что тепло обязательно должно исходить от труб, когда на улице холодно.

Могу ли я подключить солнечный водонагреватель к моей системе центрального отопления?

Да, солнечные водонагревательные системы используют солнечное излучение для нагрева воды в панели, которая часто находится на крыше, которая, в свою очередь, обеспечивает тепло в виде горячей воды или может быть подключена к системе центрального отопления. .

В конечном итоге он будет вырабатывать электричество, которое можно использовать для питания солнечного нагревательного насоса.

Заключение

Солнечные водонагревательные системы — один из лучших способов снизить затраты на энергию, связанную с нагревом воды. Это особенно важно при использовании электричества для нагрева воды дома, что является одним из самых дорогих способов сделать это.

Когда вы используете солнечную энергию, энергия солнца используется для нагрева воды, которая накапливается в резервуаре для горячей воды и потребляется зимой.Однако, в конечном счете, это один из лучших способов сократить количество денег, которые вы тратите на счета за электроэнергию, и снизить углеродный след на Земле.

Похожие сообщения:

Самодельные солнечные водонагреватели | HowStuffWorks

Создание солнечного водонагревателя не для новичков. Требуется установка труб, стекла и, желательно, утеплителя. Но для тех, кто занимается своими руками, это идеальный проект для экономии денег и сохранения планеты. Вы можете построить водонагреватель периодического действия менее чем за 100 долларов.

Нагреватель периодического действия также называется интегрированным пассивным солнечным водонагревателем — «интегральным», потому что солнечный коллектор и накопительный бак объединены. Это самая простая система, которую можно построить дома, и на самом деле для нее требуется всего несколько основных частей. (Это всего лишь краткий обзор; полные инструкции см. Врезка «Сделай сам».)

  • Бак для электрического водонагревателя (можно использовать, если он в хорошем состоянии)
  • Черная краска
  • Фанерный ящик (достаточно большой, чтобы в нем поместился резервуара)
  • Листы стекла
  • Откидная крышка для бокса (для уменьшения ночного охлаждения)
  • Изоляционный материал
  • Трубы / фитинги
  • Крепления (для крыши, сбоку дома или на уровне земли)

Конструкция довольно просто:

  • Покрасьте резервуар для воды в черный цвет.
  • Прикрепите стекло к верхней части коробки.
  • Изолируйте коробку и дополнительную крышку и вырежьте в ней отверстия для впускных и выпускных труб.
  • Закрепите резервуар для воды внутри коробки.
  • Направьте входящую холодную воду на дно резервуара, а выходящую горячую воду из верхней части резервуара в резервуар водонагревателя дома
  • Установите агрегат в желаемом месте (крыша обычно лучше всего подходит для пребывания на солнце).

Хотя построить водонагреватель довольно легко, необходимо учитывать и другие факторы.Вы должны определить лучшее место для обогревателя, чтобы он подвергался наибольшему воздействию солнечного света в день, что может потребовать некоторых расчетов. Вам также необходимо убедиться, что идеальное место выдержит вес установки. И, как и в случае с любым другим водонагревателем, вам нужно выяснить, какой размер резервуара вам нужен, чтобы не закончиться горячая вода в середине вашего душа, и определить, сколько площади поверхности остекления вам нужно, чтобы нагреть его. объем воды.

Если вам неудобно делать эти определения, вы можете выложить деньги на профессионально построенную установку.

В любом случае, у солнечных водонагревателей есть несколько общих плюсов и минусов. Начнем с положительной стороны.

Солнечный коллектор для горячей воды — ByExample.com

В прошлый День Благодарения моя сестра впервые ехала в Аризону, чтобы посетить мой новый дом. Я с нетерпением ждал возможности продемонстрировать нашу самодельную систему водяного отопления и угостить Кэролайн освежающим солнечным душем. Ну, примерно за день до того, как она должна была приехать, у нас внезапно и рано ночью замерзли.Проснувшись, мы обнаружили, что коллектор был отключен из-за лопнувшей трубы. На практике это означало отсутствие горячей воды.

Наши недельные каникулы в честь Дня благодарения теперь будут посвящены созданию более новой и более эффективной системы горячего водоснабжения, которая лучше выдерживала бы низкие температуры. Кэролайн работала с нами всю неделю, но, к сожалению, мы не закончили работу до ее отъезда, а она еще не наслаждалась радостями солнечного душа.

На этой диаграмме показано, что мы собирались построить.Щелкните здесь, чтобы увидеть иллюстрацию в полном размере.

Начало работы

Первым нашим шагом было приобретение б / у водонагревателя. Итак, мы с Кэролайн вылили багаж из фургона и направились в «Бережливость Порфи». У Порфи было около 10 танков на выбор. Все они были снаружи и выглядели побитыми, но он поклялся, что все они работали и ни у кого из них не было утечек. Мы потратили около 20 долларов на резервуар меньшего размера, загрузили его и забрали домой, чтобы посмотреть, будет ли он работать.

Подготовка бака

Вернувшись домой, мы сняли внешнюю оболочку и изоляцию и обнаружили металлический резервуар. Затем пришлось удалить все старые фитинги. Эта задача была на самом деле довольно сложной, потому что многие из трубных резьб застряли после многих лет ржавчины при обнажении элементов. Еще одна проблема, с которой мы столкнулись при использовании старого резервуара, заключалась в накоплении осадка на дне резервуара. Осадок высох и затвердел на дне резервуара, и его было трудно удалить, хотя это было успешно сделано путем качения и раскачивания резервуара взад и вперед.Затем мы наполнили бак, чтобы промыть его, и, к счастью, в нем не было протечек!

После зачистки и очистки резервуар был тщательно отшлифован и затем окрашен в черный цвет. Для максимального покрытия наносим несколько слоев аэрозольной краски. Краска из баллончика была необходима для защиты металлического резервуара от воздействия влаги и увеличения поглощения тепла резервуаром. Затем были закреплены соответствующие фитинги и заделаны дополнительные отверстия. Есть 2 штуцера для шланга, клапан сброса давления и сливной патрубок.

Конструкция и изоляция коллекторной коробки

После работы над танком построили коллекторный ящик. Наши измерения были рассчитаны с учетом размера стекла, размера нашего резервуара и нашего стремления к оптимальному воздействию солнечного света. Основываясь на движении солнца, мы определили, что лучший угол для стекла — 20˚. После того, как каркас был построен, мы прикрепили фанерные панели к внутренней части конструкции. Затем все внутренние помещения, кажется, были заделаны, и мы загрунтовали и покрасили дерево.

Затем куски переработанного пенополистирола были вырезаны и вклинены в каркасную конструкцию, чтобы служить изоляцией. Мы также добавили дополнительный слой картона помимо пенополистирола, чтобы еще больше усилить изоляцию. Мы сохраняем пенополистирол, упаковочный арахис и пузырчатую пленку, чтобы использовать их в качестве изоляции — нам нравятся материалы, которые вам не нужно покупать! Мы также узнали, что изоляция является ключом к поддержанию тепла.

После утепления мы покрасили внешнюю обшивку и прикрепили ее к внешней стороне каркаса.Коллекторный ящик — это, по сути, фанерный ящик внутри большего фанерного ящика со слоем пенополистирола в качестве изоляции между ними.

Опоры резервуаров и остекление

Перед установкой резервуара мы разрезали 2х4, чтобы они соответствовали изгибу резервуара, и прочно закрепили их в сборной коробке. Эти опоры были разработаны, чтобы удерживать танк и выдерживать значительный вес. Для остекления коллектора мы использовали раздвижную стеклянную дверь из вторичного сырья. Наше остекление является однослойным, однако предпочтение отдается стеклу с двойным остеклением из-за его превосходных изоляционных свойств.

Установка бака

После того, как ящик был собран и в основном покрашен, мы ставим готовый резервуар на место.

Затем водопровод и обратка были присоединены от дома к накопительной емкости коллектора. В бак поступает холодная вода из водопровода прицепа. Солнце попадает в резервуар для воды и нагревает воду. Горячая вода поднимается вверх, а самая холодная вода остается на дне бака. Шланг, идущий сверху резервуара, доставляет в дом самую горячую воду. Позже к клапану TPR был присоединен переливной шланг для отвода избыточного давления из коллектора.

Мы покрыли внутреннюю часть изоляцией рефлектикс, чтобы направить максимум света на резервуар и дополнительно изолировать коробку. Поскольку Reflectix является отражающим, солнце направлено на дно и заднюю часть аквариума, которые обычно находятся в тени. Мы также покрыли верхний край коробки изолентой из пенопласта перед тем, как поставить стекло на место.

Когда все детали были на месте и Кэролайн уже давно не было, мы проверили коллектор.Наш первый полный день солнечного света произвел горячую воду, и мы вернулись к работе. Именно этот коллектор служил нам всю зиму и работает до сих пор. Ночью мы накрывали коллектор спальной спинкой, чтобы уменьшить потери тепла, даже несмотря на то, что горячей водой по утрам было редко. Поскольку большая часть труб находится внутри коллектора, у нас больше не было замерзших или лопнувших труб. Весной мы столкнулись с новыми и разными проблемами. При более продолжительном и интенсивном пребывании на солнце наш самодельный водонагреватель стал почти слишком эффективным.В самый разгар дня вода имеет горячую температуру, а шланги из ХПВХ, используемые для забора и отвода воды, лопнули от жары и давления! Мы пришли к выводу, что понадобятся металлические трубы, а также система защиты от ожогов.

В целом мы довольны работой этого коллекционера. Я думаю, что он стоит немного дороже, чем первый, но намного эффективнее. Я бы рекомендовал его как отличный источник горячей воды или как дополнение к обычным системам водяного отопления.

Это не значит, что у экспериментов с горячей водой нет проблем! Наш самодельный коллектор находится в постоянном ремонте и доработке.

Солнечные системы горячего водоснабжения

Чтобы узнать больше о большом разнообразии систем водяного отопления, просмотрите следующие иллюстрации:

Коллектор плоских панелей без дополнений

Дополнение к обычному водонагревателю

Система
с безбаклевым водонагревателем по требованию

Система горячего водоснабжения с теплообменником

Бак и коллектор на крыше

Бак на чердаке и коллектор на крыше

Другие проекты для самостоятельного приготовления горячей воды на солнечной энергии

Солнечный водонагреватель с плоской панелью DIY

Для получения информации о том, как построить свой собственный плоский солнечный водонагреватель, прочитайте о нашем первом эксперименте с солнечной горячей водой. Плоские водонагреватели отлично работают летом … но наши не выдержали холода.

Самодельный солнечный душ

После того, как наш пакетный водонагреватель был завершен, мы построили открытый солнечный душ рядом с коллектором. Мы опубликовали серию строительных фотографий, на которых показано, как мы построили наш солнечный душ.

Обновление солнечного коллектора периодического действия горячей воды

С момента создания нашей солнечной системы водяного отопления мы внесли несколько изменений, чтобы улучшить ее функциональность.Наша самая большая проблема заключалась в том, чтобы спроектировать коллектор для работы в экстремальных температурах пустынного климата.

Книги по солнечному водонагревателю

В следующих книгах содержится дополнительная информация о солнечных водонагревательных системах. Планы для множества самодельных солнечных водонагревателей включены в книгу Как построить солнечную систему горячего водоснабжения , опубликованную Sunny Future Press. У моего отца есть копия документа «Как построить солнечную систему горячего водоснабжения» , и в настоящее время он использует его при строительстве монтируемой на крыше солнечной панели для нагрева воды замкнутого цикла.

Чтобы выбрать более широкий выбор книг, посетите книжный магазин ByExample.com. Мы предлагаем множество практических книг по темам, связанным с автономным проживанием, приусадебным хозяйством и устойчивым развитием.

Бесконтактные водонагреватели для солнечных систем горячего водоснабжения

Водонагреватели без резервуаров отлично подходят для дополнения солнечных систем горячего водоснабжения и обеспечивают горячую воду даже в пасмурные дни. При подключении к самодельной солнечной системе нагрева воды безбаковый водонагреватель нагнетает воду (при необходимости) до идеальной температуры, прежде чем она попадет в кран.В безрезервуарных водонагревателях для мгновенного нагрева воды используется пропан или природный газ, но это происходит только тогда, когда в доме включена горячая вода, и нагревается только вода, которая будет использоваться. Если солнечный водонагреватель в дополнительной системе достаточно нагрелся, то водонагреватель без резервуара даже включать не нужно.

Даже если вы не используете солнечную систему нагрева воды, безрезервуарный водонагреватель может помочь вам уменьшить углеродный след и выступить против глобального потепления.Самый маленький водонагреватель без резервуара можно купить за 400-500 долларов, что является скромным вложением, если учесть высокие экологические издержки, связанные с расточительным образом жизни.

Магазин альтернативной энергии предлагает проточные водонагреватели на пропане и природном газе различных размеров.

Щелкните здесь, чтобы узнать больше о безрезервуарных водонагревателях и опциях «по запросу».

Не готовы построить солнечный душ?

Даже если вы не готовы построить собственный солнечный душ, не позволяйте этому мешать вам воспользоваться мощной энергией солнца.С портативным солнечным душем вы можете использовать тепло от солнца, просто разместив его на улице в солнечный день. Кемпинг-душ — это доступный и простой способ получить горячую воду от солнечной энергии в усадьбе, что дает вам время спроектировать и построить постоянный солнечный душ.

Не ждите, чтобы начать работу с солнечной батареей! Щелкните здесь, чтобы выбрать переносной солнечный душ.

Advanced Elements 5-галлонный солнечный душ

Самодельный солнечный водонагреватель, сборка DIY солнечный gyser

Самодельный солнечный водонагреватель

самодельный солнечный водонагреватель

Как сделать самодельный солнечный водонагреватель

Самодельный солнечный водонагреватель — это простой проект, сделанный своими руками, в котором для нагрева воды используется солнечная энергия. В этом проекте мы сделаем солнечный водонагреватель из самодельных вещей, таких как дерево, алюминиевая труба, алюминиевый лист, терморегулятор и прозрачный лист.

Зимой нам обычно нужна теплая вода для купания и мытья, что обычно осуществляется с помощью газового или электрического гейзера. Использование этих гейзеров не только увеличивает плату за коммунальные услуги, но и оказывает негативное влияние на окружающую среду. В Пакистане зимой мы обычно сталкиваемся с сокращением нагрузки на газ из-за его повышенного потребления в жилых районах.Традиционные гейзеры не только дороги, но и обходятся дорого. Солнечное отопление — одно из многообещающих решений, которые можно найти с различной мощностью (400-100 литров в день), но они очень дороги, то есть около 30 000 PKR, что для многих недоступно. Самодельный солнечный водонагреватель не только экономичен, но и энергоэффективен.

Посмотреть видеоурок по самодельному солнечному водонагревателю (урду) @pakscienceclub


Технические характеристики согласно эксперименту следующие:

Принцип работы самодельного солнечного нагревателя

В отличие от других солнечных гейзеров, он не содержит солнечных батарей для работы.Он просто концентрирует солнечное излучение на металлической трубе, по которой течет вода. Температура также повышается из-за металлического листа на обратной стороне труб. Прозрачная пластиковая крышка сверху обеспечивает парниковый эффект, удерживая тепло внутри и, следовательно, повышая температуру воды. Металлическая поверхность шероховатая и матовая, чтобы избежать отражения, и имеет черный цвет, чтобы максимально поглощать тепловую энергию от солнца. Алюминиевые трубы также окрашены в черный цвет, поскольку они могут поглощать все типы излучения и лучше всего подходят для повышения температуры.

Общие характеристики газовой колонки самодельного солнечного
  • Средняя производительность: около 720 литров в день
  • Диапазон температур: 30-60 градусов по Цельсию
  • Стоимость: 3500 PKR
  • Лучшее время для использования: с 10:00 до 14:00
Условия эксперимента
  • Температура окружающей среды: 25 градусов по Цельсию
  • Начальная температура воды: 16 градусов по Цельсию
  • Конечная температура: 60 ​​градусов по Цельсию
  • Расход воды: 2 литра в минуту

Необходимый материал для самодельного солнечного нагревателя

  • Деревянная планка (2 × 3/4 дюйма) для изготовления каркаса: 12 футов
  • Деревянная планка (1 × 1 дюйм) для опоры: 6 футов
  • Алюминиевая металлическая труба (10 мм): 48 футов
  • Жесткий лист (3 мм): 48 футов
  • Лист Thermocol: 2 × 4 фута
  • Алюминиевый металлический лист: 2 × 4 фута
  • Резиновая труба (10 мм): 5 футов
  • Прозрачный пластиковый лист: 2 × 4 фута
  • Металлическая проволока
  • Железные гвозди: 1/2 дюйма
  • Винты: 1.5 дюймов
  • Трубогиб
  • Клей Cementex
  • Черная матовая краска

Этапы строительства

  1. Сначала мы сделаем прямоугольный деревянный каркас размером 2 × 4 фута, используя деревянные планки 2 × 3/4 дюйма. Затем рама поддерживается в трех разных местах с помощью деревянной планки 1 × 1 дюйм.

    деревянный каркас солнечного водонагревателя

  2. Жесткий деревянный лист закрепляется на раме так, чтобы обеспечить прочное основание.

    Крепление деревянного жесткого листа к раме

  3. Закрепим на нем лист термоколяски в качестве утеплителя, чтобы избежать потерь тепла.

    Крепление термоохладителя к основанию

  4. Следующий шаг — закрепить на нем металлический лист.

    крепежный лист

  5. Вторая часть гейзера — это теплообменник, мы сделаем его с помощью алюминиевых труб и трубогиба, чтобы согнуть трубу в U-образной форме.
  6. Резиновая труба соединяет две части теплообменника, так как нам нужно соединить четыре алюминиевые трубы.

    алюминиевый теплообменник

  7. Мы прикрепим теплообменник к раме с помощью металлической проволоки, поэтому держим его в одном месте.

    Крепление теплообменника к основанию

  8. Покрасьте всю поверхность черной матовой краской, включая трубы теплообменника.
  9. Наконец, мы надежно закрепим прозрачный пластиковый лист на раме с помощью клея Cementex.

    Крепление прозрачного листа к раме

  10. Самодельный Солнечный водонагреватель готов, вся схема может выглядеть следующим образом:

    Схема самодельного солнечного гейзера

Абдул Рауф

Учитель, новатор, любит творить, исследует новые способы рассматривать и воображать вещи, а затем воплощать их в реальность

Создание собственного пассивного солнечного водонагревателя из бака с горячей водой | Руководства по дому

Использование солнца для создания горячей воды для дома намного дешевле, чем полагаться исключительно на электричество или водонагреватели, работающие на природном газе, и на самом деле это более эффективное использование солнечной энергии, чем солнечные панели, которые вырабатывают электричество.Используя несколько основных материалов и использованный бак водонагревателя, вы можете недорого сделать пассивный солнечный водонагреватель и использовать его для нагрева или предварительного нагрева воды для вашего дома.

Подготовка резервуара для воды

Обычно резервуар водонагревателя окружен слоем изоляции и тонкой металлической оболочкой. Снимите все элементы управления, такие как газовый клапан или электрические соединительные панели. Снимите металлическую оболочку и удалите изоляцию. Внутри будет сверхмощный стальной резервуар с впуском, выпуском воды, анодным стержнем и предохранительным клапаном.Если предохранительный клапан работал неправильно, замените его, чтобы в резервуаре не могло возникнуть опасное давление, и замените анод, если резервуар более старый, чтобы предотвратить коррозию. Покрасьте внешнюю поверхность бака в черный цвет термостойкой краской, например краской для двигателей или грилей для барбекю.

Сборка корпуса

Для достижения наилучших результатов постройте для резервуара изолирующую коробку, которая отражает солнечные лучи в сторону резервуара и помогает поддерживать стабильную температуру.Проще всего построить горизонтальную коробку, примерно равную высоте водонагревателя. Коробка должна иметь скошенную верхнюю часть, если вы строите треугольную коробку, или скошенную переднюю часть, если коробка трапециевидная. Треугольная коробка имеет нижнюю часть, которая равна длине резервуара и примерно в три раза больше ширины, с достаточно высокой спинкой, чтобы создать прямую линию между передним краем дна и верхним краем спинки. Боковые стороны имеют треугольную форму, а передний угол должен составлять примерно 30 градусов для круглогодичного использования, хотя оптимальный угол будет зависеть от вашей широты.Постройте трапециевидную коробку в виде прямоугольника с передними краями каждой стороны, наклоненными назад под углом. Сделайте любую коробку из фанеры с небольшим бревном, чтобы закрепить углы. Вы можете построить люльку для резервуара внутри ящика из брусков 2 на 4, уложенных ровно, перпендикулярно резервуару, с клиньями, сделанными из бруса 2 на 6, прикрепленными к верхней части 2 на 4 с каждой стороны. танк. Закройте все края корпуса герметиком, затем установите пенопластовые панели с блестящим отражающим покрытием на стенках ящика, чтобы направить больше солнечного света на резервуар.Для более прочного корпуса с большей изоляцией, постройте стены из 2х4, как стандартная стена, затем изолируйте и обшивкой фанерой, прежде чем добавлять пену.

Покрытие корпуса

Вам понадобится полупрозрачная панель для верхней или передней части корпуса, которая создает парниковый эффект, позволяя солнечному теплу проникать внутрь, но не уходить. Вы можете использовать стекло в рамке, но оно будет терять тепло и легко разбиться. Лучшие варианты включают в себя стеклянную дверь холодильника, большое окно с двойным остеклением или устойчивые к ультрафиолету поликарбонатные панели, используемые в теплицах.

Подключение водонагревателя по трубопроводу

Проложите линию холодной воды к входу солнечного нагревателя и подсоедините выход к входу холодной воды обычного нагревателя. Это позволит вашему водонагревателю забирать недостаточно теплую воду и при необходимости нагреть ее до конца. Установите байпасные клапаны для отключения солнечного нагревателя при необходимости.

Ссылки

Писатель Биография

Дэвид Л. Секор — специалист по ремонту компьютеров и писатель из западного Техаса.Примерно с 2005 года он пишет информационные статьи на самые разные темы. Когда он не пишет, он обыскивает пустыню в поисках интересных фотографий, часто в итоге не находя ничего, кроме врезанных шипов за свои усилия.

Солнечный водонагреватель | Идеи на пять галлонов

Отопление воды , вероятно, одна из самых больших статей в вашем счете за электроэнергию. Средняя американская семья из 4 человек в 2012 году потратила от 250 до 550 долларов в тот год на нагрев горячей воды. Грамотно спроектированная солнечная система горячего водоснабжения может устранить от 50% до 100% этой стоимости, в зависимости от использования.

DIY Солнечный водонагреватель

Это «лекарство-шлюз» для нагрева воды солнцем. Вы можете построить его самостоятельно днем, потратив 20 долларов на расходные материалы. После того, как вы докажете себе, что это действительно солнечная горячая вода — не змеиный жир, вы можете переходить к более продвинутым системам солнечной горячей воды.

У этого небольшого неизолированного и, возможно, токсичного солнечного нагревателя, сделанного своими руками, есть несколько преимуществ, позволяющих решить его проблемы. Помимо того, что дешевый для изготовления , он на портативнее , чем любой другой дизайн.

Все, что вам нужно для этого проекта, — это чистая камера шины и длинный шланг с концом для крана.

Это изображение и руководство к нему опубликованы на MotherEarthNews.com

Ведро-водонагреватель на 5 галлонов

Вы знали, что это произойдет, верно?

Это маленькое замечательное изобретение называется «Солнечное ведро». Это просто — вы просто наполняете его водой, возвращаетесь через несколько часов (на самом деле через много часов), и ваша вода будет достаточно горячей, чтобы использовать ее для чего угодно.

Ведро на самом деле изолированное , поэтому оно нагревает воду быстрее и горячее, а тепло сохраняется до поздней ночи.

На веб-сайте SunBucket продукт представлен вместе с отличным графиком, показывающим, как он нагревается в течение дня.

Как видите, самая холодная вода в 9 утра, а самая теплая в 8 вечера — ближе к концу дня. Используйте эти общие знания для планирования горячего водоснабжения. Например, если вы греете воду солнцем, возьмите за правило вечерних и душа, а не рано утром.

Горячая вода для дома

Эти последние 2 солнечных водонагревателя великолепны, но на самом деле они не предназначены для семьи среднего класса, тратящей 500 долларов в год на горячую воду. Это когда вы используете такие системы, как эта солнечная батарея 2х2 фута на крыше.

Это EZ-37 от компании Heliatos. Он разработан для простой установки и допускает расширение за счет дополнительных устройств. При цене в 136 долларов он окупится за 6 месяцев или меньше, в зависимости от того, насколько эффективно он используется.

Когда отопление на масле было дешевым, такие панели чаще всего использовались на жилых автофургонах и лодках. Но из-за более высоких цен на ископаемое топливо домовладельцы по всей Америке устанавливают их на своих крышах, чтобы получить хороший жирный кусок всей этой свободной энергии, стекающей на землю.

Имейте в виду, что все солнечные обогреватели для наилучшей работы требуют сильного дневного света. В ночное и зимнее время солнечные обогреватели сокращаются или полностью выводятся из эксплуатации. В большинстве систем горячего водоснабжения еще есть место для топки мазута, но его, конечно, не нужно запускать, когда светит солнце.

Отправлено: , автор: trevor

Построить простой солнечный водонагреватель

Введение

Я видел несколько различных конструкций солнечных водонагревателей и хотел бы поделиться своими. Это довольно эффективная конструкция, поскольку каждый квадратный дюйм поверхности коллектора находится в прямом тепловом контакте с нагреваемой водой. Вы можете легко изменить дизайн до любого размера, который вам нравится. Я сделал свой 8 футов в длину и 22 дюйма в ширину, чтобы он мог поместиться между стропилами на моем чердаке.Тесты показали, что выходная мощность системы в среднем составляет около 530 Вт, нагревая 20 литров воды с 24 ° C (75 ° F) до 47 ° C (117 ° F) за один час.

Кроме того: я занимаюсь ремонтом крыши в моем доме и планирую построить прозрачную часть крыши на одном участке. Затем я могу поэкспериментировать с различными конструкциями солнечных коллекторов, подобных этому, и легко установить и удалить их изнутри моего чердака, вместо того, чтобы выходить на крышу. Это также упростит установку сантехники.Недостатком является то, что если коллектор дает течь, она просачивается в мой дом, а не в мой желоб. См. Подробности в разделе «Строительство солнечного чердака».

Реклама от Google

Предупреждение — не пейте воду

Я не собирался использовать эту конструкцию для нагрева питьевой воды. Используемые пластмассы и клеи будут вымываться в воду, поэтому пить воду, которая находилась внутри панели, — плохая идея. Если вы хотите использовать эту конструкцию для нагрева питьевой воды, вам следует сделать теплообменник.Пропустите воду из коллектора через змеевик из медной трубы, помещенный в резервуар для питьевой воды. Эта конструкция коллектора также не предназначена для того, чтобы выдерживать давление городской воды, но если вы используете теплообменник и соответствующий резервуар (например, коммерческий резервуар для горячей воды), вы можете использовать такой коллектор для нагрева питьевой воды под давлением городской воды.

Концепт

Коллектор изготовлен из Coroplast (см. Http://www.coroplast.com), который представляет собой гофрированный пластиковый лист, обычно используемый для изготовления вывесок.Он имеет несколько квадратных каналов, идущих вдоль от конца до конца. Когда я впервые увидел этот тип листа, я сразу подумал: «Ого, из него получился бы отличный плоский солнечный коллектор, если бы существовал способ прокачки воды через все эти маленькие каналы». Несколько недель спустя мне пришло в голову такое решение. Если прорезь нужной ширины прорезана продольно в какой-нибудь трубе из АБС-пластика (таким образом, поперечное сечение выглядит как «С»), то эту трубу можно надеть на конец гофрированного пластика. Швы можно заклеить, чтобы все было водонепроницаемо.Лист можно покрасить в черный цвет и вуаля … у вас есть плоский солнечный коллектор. Поскольку весь коллектор сделан из пластика, важно, чтобы температура не была слишком высокой, иначе он размягчится и, возможно, возникнет утечка. 80 градусов по Цельсию (176 градусов по Фаренгейту) — это предел. Не думаете, что здесь может быть так жарко? Подумай еще раз. На практике трудно гарантировать максимальную температуру. Вода может перестать циркулировать или полностью стечь по ряду причин, и панель будет перегреваться. Следовательно, это может быть непрактичная конструкция для установки в жилых помещениях, но это недорогая, легко создаваемая экспериментальная система, которая производит столько же или больше горячей воды, чем коммерчески доступные системы.Шахта стоила около 60 долларов за материалы (около 4 долларов за квадратный фут) и около 6 часов строительства.

Инструменты и материалы

Инструменты

  • Настольная пила
  • Ручная пила
  • Пресс сверлильный
  • Электродрель
  • сверло 3/4 ″
  • Кольцевая пила 1 ″
  • Нож Exacto
  • Рулетка
  • Отвертка
  • Цифровой термометр
  • Пистолет для уплотнения клея
  • Напильник круглый
  • грубый

Материалы для коллектора

  • 1 — лист пластикового листа Coroplast (4’x8’x4 мм) нарезанный до 22 ″ x90 ″ — 8 долларов США.50
  • 1 — 4 фута трубки из ABS-пластика 1 1/4 дюйма — 6 долларов США (Примечание: не используйте ПВХ, поскольку он размягчается при слишком низкой температуре, вызывая утечки).
  • 4–1 1/4 ″ заглушки из АБС-пластика — 10
  • долларов США

  • 2 штуцера с резьбой 1/2 ″ для шланга — 1,00 $
  • 1 — картридж силиконового клея / герметика, подходящего для пластика — 3,50 доллара США (Примечание: с момента первоначальной публикации я обнаружил, что Marine GOOP лучше)
  • 1 — баллончик с плоской черной аэрозольной краской — 5,00 $

Материалы каркаса

  • Лист фанеры 1–1 / 2 дюйма (4х8 футов), разрезанный до 24 дюймов на 8 футов — 8 долларов.00
  • Лист полистирола размером 1–3 / 4 дюйма (2х8 футов), нарезанный до 22 x 87,5 дюйма — 2,50 доллара США
  • 2-2 × 3 x 8 ′ — $ 8,00 б / у
  • 1 — не менее 4х10 футов прозрачного пластикового листа — лом 0 долл. США
  • винты и скобы разное

Материалы для резервуара / циркуляции воды

  • 1 — кулер (или другой резервуар для воды, желательно изолированный) — 20 долларов но у меня уже был один лом
  • 1–15 футов садового шланга 5/8 ″ — 5,50 доллара США
  • Хомуты для шлангов 2 — 1/2 ″ — 1,50 доллара США

Общая стоимость материалов = 59 $.50

Сборка коллектора

  1. Используйте точильный нож, чтобы разрезать гофрированный пластиковый лист до размеров 22 ″ x90 ″. При продольной резке обязательно прорезайте один канал по всей длине.
  2. Отрежьте трубу из АБС-пластика на две части по 20,25 дюйма каждая. Убедитесь, что общая длина колпачка на любом конце составляет 22 дюйма. Я выбрал эту ширину, чтобы она поместилась между стропилами крыши моего чердака.
  3. Просверлите отверстие 3/4 ″ сбоку двух крышек из АБС-пластика.Это будет проще, если предварительно просверлить сверло меньшего размера и постепенно увеличивать его размер.
  4. Увеличивайте отверстия грубым круглым напильником до тех пор, пока не сможете продеть в ниппель. Метчика нужной резьбы у меня не было, поэтому я планировал просто приклеить соски на место.
  5. Просверлите полукруглую выемку диаметром 3/4 в конце каждой трубки из АБС-пластика. Проще всего зажать их встык в тисках. В качестве альтернативы вы можете просверлить это отверстие в трубке из АБС-пластика перед тем, как разрезать ее, а затем просто прорезать центр отверстия, чтобы сделать надрезы.Эти выемки подходят вокруг конца соски, когда крышки из АБС на месте.
  6. Используя настольную пилу с упором, осторожно проделайте паз по всей длине каждой трубки из АБС-пластика. Полученное поперечное сечение должно выглядеть как «С». Трубка из АБС-пластика имеет тенденцию сжиматься во время резки, поэтому, когда вы закончите, ширина паза не будет такой же ширины, как ширина вашего пильного диска. Пропустите каждую трубу через пилу второй раз, чтобы срезать рез и получить одинаковую ширину.
  7. Повторите процесс прорезания пазов с крышками из АБС-пластика, помня, в каком направлении вы хотите, чтобы ниппели указывали, когда панель полностью собрана.
  8. Выполните сухую сборку, собрав трубки, крышки и ниппели из АБС-пластика. Возможно, вам придется немного вырезать выемку, чтобы прорезь в трубке совпала с прорезью в крышке.
  9. Повторите сухую посадку на конце гофрированного пластикового листа. Разделите АБС по мере необходимости, чтобы везде было удобно.
  10. После того, как все будет хорошо подогнано, повторите сборку, нанося клей на все сопрягаемые поверхности перед сборкой и нанося полоску клея на все швы после сборки.
  11. Повторите то же самое для другого конца гофрированного пластика.
  12. Дайте высохнуть не менее 24 часов.
  13. После высыхания разрежьте садовый шланг пополам и прижмите обрезанные концы к ниппелям.
  14. Наполните панель водой (просто подсоедините садовый шланг к крану в вашем доме) и проверьте на утечки.
  15. Если есть утечки, слейте воду из панели, тщательно высушите область вокруг утечки и заклейте большим количеством клея, оставив для высыхания еще 24 часа.
  16. Если вы хотите позже рассчитать эффективность вашего коллектора, вам необходимо знать его объем. Это хорошее время, чтобы слить его в ведро и измерить объем (включая шланги). В моем было 7,2 литра.
  17. После устранения всех утечек покрасьте поверхность коллектора в черный цвет.

Реклама от Google

Сборка рамы

Вы можете использовать коллектор как есть. Просто разложите его на солнце и прокачивайте через него воду.Однако гораздо больше тепла можно уловить, построив для него изолированный корпус.

  1. Отрежьте один 2 × 3 до двух отрезков 22 ″ для концов рамы. Прикрутите остальные 2 штанги 2×3 к концам, чтобы получилась прямоугольная рамка.
  2. Оберните эту рамку прозрачным пластиком, чтобы прозрачная крышка закрывала коллектор. В моем случае это только для тестовых целей, поскольку я намерен в конечном итоге установить коллектор между стропилами крыши под прозрачным кровельным материалом, который обеспечит готовый каркас.
  3. Обрежьте фанеру до размеров 24 ″ x8 ′.
  4. Отрежьте лист пенополистирола до размеров 7 футов 4 на 3 9 дюймов и поместите его по центру фанеры. Это будет утеплитель для тыльной стороны панели.
  5. Проверьте установку коллектора и просверлите в фанере отверстия диаметром 3/4 дюйма, через которые будут проходить шланги. Сделайте одно из этих отверстий в прорези, просверлив два отверстия диаметром 3/4 дюйма рядом и отрезав дерево между ними. Это сделано для того, чтобы учесть тепловое расширение коллектора. Пластмассы обычно имеют высокий коэффициент теплового расширения.Если ограничить расширение панели, она может деформироваться и вызвать утечку.
  6. Теперь сложите все вместе: сначала фанеру, затем пенополистирол, затем коллектор, затем прозрачную крышку.
  7. Прикрепите прозрачную крышку к задней части фанеры с помощью нескольких зажимов (или вы можете прикрутить ее, но сначала вы можете захотеть легко снять ее для доступа к коллектору).

Заполнить панель

Заполнить панель таким образом, чтобы удалить все пузырьки воздуха, легче, чем сделать, если вы не воспользуетесь несколькими простыми приемами.

  1. Поднимите один конец панели и поставьте его на стул или другой предмет (я использовал свой забор). Другой конец положите на пару деревянных брусков, чтобы у нижнего шланга был зазор от земли (помните, что в конечном итоге я хочу установить его на нижней стороне крыши, между стропилами, поэтому я сделал шланги соединенными сзади. вместо боковых сторон).
  2. Установите резервуар выше панели и воткните в него верхний шланг.
  3. Подсоедините нижний шланг к крану в доме и осторожно включите воду.
  4. Посмотрите, как заполняется панель. Когда вода начнет выходить из верхнего шланга, дайте ей продолжить и наполните резервуар.
  5. По мере наполнения резервуара временно наклоните панель так, чтобы угол выхода верхнего ниппеля был наивысшей точкой. Это заставляет весь воздух в системе перемещаться к выходному штуцеру, откуда он будет вытеснен.
  6. Как только вы перестанете видеть воздух, выходящий из верхнего шланга, верните панель в исходное положение.
  7. Закройте кран. Сделайте перегиб в нижнем шланге, чтобы вода не вытекла.Затем снимите шланг с крана.
  8. Нижний шланг должен быть изогнут, а верхний шланг находиться в резервуаре под водой. Поднимите конец нижнего шланга над уровнем воды в баке и ослабьте перегиб. Медленно опускайте конец шланга, пока вода не начнет выходить, затем заткните его большим пальцем и быстро просуньте конец под воду в резервуаре, создавая герметичную систему с минимальным количеством воздуха в ней.
  9. Расположите шланги так, чтобы нижний шланг забирал воду со дна бака, а верхний шланг подавал воду в верхнюю часть бака.Что бы вы ни делали, всегда держите оба конца шланга под водой, иначе вы «сломаете уплотнение» и попадете в систему, что предотвратит циркуляцию из-за термосифонирования.

Тестирование

Если вы удалили весь воздух и имеете герметичную систему, и на панель попадает достаточно солнечного света, она должна начать отвод тепла почти мгновенно.

  1. Поверните панель к солнцу и поднимите или опустите верхний конец панели, чтобы лучше нацелить ее на солнце.Один конец панели должен быть поднят выше, чем другой, для работы термосифона. Резервуар для хранения также должен быть выше верхнего края панели.
  2. Нащупайте верхний шланг на выходе из панели. Если ваша установка является термосифонной, она должна быть горячей. Нижний шланг должен быть прохладным. Если это не так, это, вероятно, означает, что у вас есть паровая пробка (пузырьки воздуха), препятствующая циркуляции воды. Снова подсоедините нижний шланг к крану и повторите процесс наполнения, пытаясь удалить все пузырьки воздуха.
  3. После начала термосифонирования используйте цифровой термометр с зондом для измерения температуры воды. Вставив датчик температуры внутрь концов шлангов, можно измерить температуру на входе и выходе коллектора. После наполнения у меня ушло около минуты, прежде чем я настроил свой термометр. В то время температура на входе составляла 23 градуса Цельсия (в основном начальная температура воды), а температура на выходе составляла 50,7 градуса Цельсия (123 градуса по Фаренгейту).
  4. Измерьте температуру на входе в течение часа или около того (или пока температура не стабилизируется).Температура на входе всегда должна быть самой низкой температурой в системе. Измерение здесь даст консервативные результаты при подсчете количества энергии, переданной воде.

Результаты

На изображении ниже показан график зависимости температуры от времени.

Расход термосифона

Шланги настроены таким образом, что нижний шланг забирает холодную воду из нижней части бака, а верхний шланг подает горячую воду в верхнюю часть бака. Вода в баке не сильно перемешивается из-за небольшого расхода.Таким образом, вода, всасываемая в нижний шланг, остается почти постоянной температуры (исходной температуры воды) до тех пор, пока вся вода в баке не будет выведена и заменена теплой водой, прошедшей через коллектор. Разделение объема резервуара на время до начала повышения температуры дает грубое приближение скорости потока через коллектор.

Объем бака = 12,8 литра (Примечание: я наполнил его так, чтобы общий объем воды составлял 20 литров)
Время опорожнения: 25 минут
Расчетный расход термосифона: 0.8 литров в минуту

Обратите внимание, что расход термосифона уменьшается по мере нагрева всей воды и разница дисбаланса плотности между баком и панелью меньше.

Расчет мощности

Изменение температуры, которого мне удалось достичь, составило около 23 ° C за 1 час. Теплоемкость воды 4,18 кДж / кг / ° C. В системе было 20 кг воды. Зная эту информацию, можно рассчитать среднюю мощность, фактически введенную в воду:

Мощность = 4.18 кДж / кг / градус Цельсия * 20 кг * 23 градуса Цельсия / 3600 секунд = 0,53 кВт или 530 Вт.

Расчет КПД

Площадь коллектора около 1,4 м2. Энергия солнечного света составляет около 1000 Вт / м2. Таким образом, панель получает около 1400 Вт входящей мощности, когда она направлена ​​прямо на солнце. Эффективность — это просто фактически извлеченная мощность, деленная на доступную мощность.

КПД = 530 Вт / 1400 Вт = 0,378 или 38%.

Это вполне сопоставимо с имеющимися в продаже солнечными коллекторами.Однако я делаю это на своем заднем дворе, используя неизолированные шланги, непроницаемую для воздуха панель, одну пластиковую панель, которая слегка непрозрачна, бак с открытым верхом и без насоса. Тот факт, что я могу достичь эффективности на коммерческом уровне с помощью этой установки, является свидетельством дизайна и указывает на то, что в отрасли есть много возможностей для улучшения.

Почему эта конструкция панели так хорошо работает

В большинстве конструкций бытовых и коммерческих солнечных коллекторов, которые я видел, используются металлические (обычно медные) трубки для отвода воды через панель.К медной трубке прикреплены металлические ребра. Плавники окрашены в черный цвет. Ребра нагреваются и передают тепло к трубке. Металл является хорошим проводником, но тепло должно пройти долгий путь через тонкое поперечное сечение, чтобы достичь трубки. В своей конструкции я использовал пластик, который является плохим проводником, но тепло должно пройти всего лишь около 0,3 мм через очень большое поперечное сечение от передней поверхности панели к воде. Я покажу, почему это лучше.

У любой тепловой системы есть свойство, называемое теплопроводностью, которое указывает, сколько тепла (мощности) может передаваться от точки «a» к точке «b» при заданном перепаде температур.Формула:

Теплопроводность = K * A / L
где:
K = теплопроводность (физическое свойство материала)
A = площадь поперечного сечения, через которую должно проходить тепло
L = расстояние, которое должно пройти тепло (расстояние от ‘на’ b ‘).

Сравнение типичного трубчато-ребристого коллектора с гофрированным пластиковым коллектором.

Рассчитаем теплопроводность типичного плоского коллектора.

Предположим, что панель имеет размер 2’x8 ‘с 4 медными трубками, идущими вдоль, и ребрами, выступающими на 3 дюйма с каждой стороны каждой трубки (6 дюймов на трубку x 4 трубки заполняют нашу ширину 2 дюйма).Предположим, что ребра толщиной 1 мм также сделаны из меди. Когда ребра нагреваются, площадь поперечного сечения, через которое это тепло должно проходить, чтобы достичь трубок, составляет 1 мм * 8 футов * 8 ребер = 19504 мм2. Среднее расстояние, на которое необходимо отвести тепло, составляет 1/2 ширины ребра или 1,5 ″ = 38 мм. Электропроводность меди составляет около 0,4 Вт / мм / градус Цельсия.

Следовательно, теплопроводность от поверхности коллектора к воде составляет 0,4 Вт / мм / градус Цельсия * 19504 мм2 / 38 мм = 205 Вт / градус Цельсия. Другими словами, разница в температуре воды и ребра в 1 градус Цельсия приведет к теплопередаче 205 Вт.Но панель получает порядка 1400 Вт входящей мощности от солнечного света. Чтобы передать всю эту мощность воде только за счет теплопроводности, ребра должны нагреться на 7 градусов Цельсия выше, чем температура воды.

Предполагается, что медное ребро толщиной 1 мм лучше, чем вы можете найти в большинстве конструкций самодельных труб и ребер. Например, в некоторых книгах для самостоятельного изготовления, которые я прочитал, рекомендуется делать плавники из алюминиевых банок (типичная толщина стенок менее 0,15 мм).

Теперь повторите расчет для гофрированной пластиковой панели.

Площадь поперечного сечения, через которую должно проходить тепло, является принимающей областью самой панели (2 ′ * 8 ′ = 1486448 мм2). Расстояние, которое должно пройти тепло, чтобы достичь воды, составляет всего лишь толщину пластиковой стенки или около 0,3 мм. Электропроводность пластика составляет около 0,0001 Вт / мм / градус Цельсия. Обратите внимание, что он более чем в 1000 раз ниже, чем медь, что имеет смысл, поскольку пластик обычно рассматривается как изолятор, а не как проводник.

Следовательно, теплопроводность системы равна 0.0001 Вт / мм / градус Цельсия * 1486448 мм2 / 0,3 мм = 495 Вт / градус Цельсия. Другими словами, разница температур воды и поверхности коллектора в 1 градус Цельсия приведет к передаче тепла воде в 495 Вт.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *