Использование бесплатного солнечного тепла — это современный подход к решению проблемы отопления дома. Конечно, оно пока что не может заменить традиционные источники тепла. Но в качестве дополнительной, или альтернативной энергии использовать солнце очень выгодно. Об этом давно ведутся разговоры, есть разработки систем и оборудования, но для массового потребителя все это пока недоступно, потому что слишком дорого. Однако можно сделать солнечный коллектор воздушного типа своими руками.
Что вообще такое солнечный коллектор? Это устройство, поглощающее солнечные лучи с их энергией, которая преобразуется в тепло по физическим законам. И грех этим не воспользоваться.
Виды коллекторов
Эти устройства подразделяются по выделяемой температуре:
- На слабые — с их помощью вырабатывается температура до +50С.
- Средние — вода прогревается до +80С, так что их можно использовать для систем отопления.
- Высокие — этот вид обычно применяется только на производствах.
Есть еще одно разделение, где в основе лежат элементы, осуществляющие нагрев:
- Накопительные.
- Плоские.
- Жидкостные.
- Воздушные.
Нас интересует последний вид. Он является самым дешевым и простым в изготовлении вариантом. Поэтому такой коллектор чаще всего домашние мастера сооружают своими руками.
Принцип работы
Любой из упомянутых коллекторов состоит из светоуловителя и аккумулятора. Последний является тем самым устройством, которое преобразует один вид энергии в другой. Именно аккумулятор нагревает теплоноситель.
В настоящее время используются коллекторы трех типов — трубные, плоские и вакуумные. В конструкции первого и третьего типа в качестве теплоизоляции выступает вакуум. Из устройства удаляется воздух, который обычно заполняет межтрубное пространство. Но особенность такой конструкции заключается в том, что трубная система состоит из двух кожухов, расположенных один в другом. А между ними — вакуумный зазор.
Удобство трубной схемы заключается еще и в том, что ее покатистая поверхность позволяет солнечным лучам постоянно падать под углом 90°. А это самое эффективное направление, при котором происходит максимальный отбор солнечной энергии.
Обычно в качестве теплоносителя в установках используется обыкновенная вода. Сам агрегат может быть одноконтурным или двухконтурным. Топлива не требуется, угарных газов оборудование не выделяет, конструкция его очень проста. Эти и еще несколько достоинств солнечных коллекторов делает их весьма заманчивыми для организации системы отопления дома.
Добавим, что коэффициент полезного действия солнечного коллектора — 80%. Для бесплатной системы это очень приличный результат. И еще один показатель. Если соорудить своими руками воздушный солнечный коллектор размером 2х2 м, то в сутки это устройство будет нагревать 100 л воды. Но только в том случае, если солнце будет вырабатывать энергию 4–5 кВт/м². А это среднестатистическая солнечная активность в России.
Солнечный коллектор своими руками
Самый простой вариант воздушного коллектора — это короб, в котором размещается трубчатый радиатор, изготовленный из стальных труб. Все стенки короба могут быть сделаны, к примеру, из досок или фанеры, ДСП или МДФ, а верхняя плоскость — это толстое стекло. Радиатор соединен с отопительным контуром. Это может быть трубная система, проходящая через бочку с водой.
Есть несколько очень важных условий, которые необходимо строго соблюдать:
- Под радиатор нужно уложить оцинкованный лист, который полностью закроет нижнюю внутреннюю плоскость.
- И радиатор, и жесть надо покрасить черной матовой краской.
- Обязательно внешнее утепление любым утеплителем — пенопластом, минеральной ватой, пенополистиролом и прочим. Под металлический лист укладывается толстый слой теплоизолятора.
- Короб красится белой краской.
- Необходима полная герметизация стыков, особенно периметра по уложенному стеклу.
- Металлическая бочка также теплоизолируется.
Заполнение системы следует проводить с нижней точки подачи воды, чтобы таким образом избежать образования воздушных пробок. Устанавливать такой коллектор надо на ровной площадке. Здесь важно точно выставить угол наклона системы, чтобы добиться максимального попадания солнечных лучей под прямым углом. Именно от этого зависит эффективность плоскости нагрева. По сути, не так уж важно, где будет размещен солнечный воздушный коллектор — на земле или на крыше. Главное — обеспечить солнечному свету свободный доступ.
Теперь несколько слов о том, какого размера должно быть устройство. Можно взять за основу показатели, о которых мы упомянули выше. Именно солнечный свет, его интенсивность и количество солнечных дней в году являются основной такого расчета. Специалисты же утверждают, что коллектор может работать как сезонный агрегат, а может и как круглогодичный.
Что нужно сделать для второго варианта?
- Увеличить поверхность нагрева.
- Установить двойной контур.
- Провести монтаж двух радиаторов.
- Усилить теплоизоляцию.
- Использовать в качестве теплоносителя антифриз.
Именно такое устройство может работать невзирая ни на погоду, ни на время суток, ни на наличие солнца.
Заключение по теме
Как видите, соорудить самостоятельно простой воздушный солнечный коллектор не очень сложно. Здесь используются доступные материалы, да и сама конструкция достаточно проста. Трудность заключается в том, чтобы правильно сделать расчеты. Кроме того, если конструкция окажется габаритной, то собрать элементы тоже будет не так уж просто
Читайте далее:
Добрый день всем! Или вечер или утро у кого как
У меня такой вопрос возник: как лучше, сделать коллектор своими руками, по этой вот схеме, или лучше готовый купить? Слышал, что производят их готовые, чтоб уже можно было брать и устанавливать. Посоветуйте кто!
Да, готовые производят. Сам купил готовый солнечный коллектор, покупал у Сотехс, это московская фирма, а у них я покупал воздушный солнечный коллектор Солар Фокс. Сначала их глянул, работают вроде нормально, а потом дилера выбрал и заказал товар.