Как сделать солнечный водонагреватель своими руками?

Как сделать солнечный водонагреватель своими руками

Солнечный водонагреватель (бойлер, коллектор) — это незаменимый помощник в домашнем и дачном хозяйстве.

Солнечный водонагреватель подходящей конструкции и размера может обеспечивать теплой водой семью из нескольких человек.

Если на вашей даче еще нет газа и электричества и нагрев воды представляет некоторую сложность, вы можете сделать солнечный водонагреватель своими руками, мощности которого будет достаточно для душа и мытья посуды.

Схема подключения солнечного коллектора.

Чтобы достичь максимального эффекта и увеличить площадь поглощения солнечного света, на теплообменник необходимо надеть специальные вставки из теплопроводного материала, окрашенные жаростойкой краской черного цвета. Данные вставки плотно примыкают к теплообменнику и занимают всю площадь короба. Сверху короб покрывается стеклом и герметизируется. Герметизации подвергаются вход и выход теплообменника.

Подготовка материалов для работы

Солнечный нагреватель воды работает по следующему принципу: солнечные лучи проходят через стекло, после попадают на абсорбер, разогревают его. Благодаря очень высокой теплопроводности материала тепловая энергия передается от пластин трубкам теплообменника, а затем воде, которая циркулирует по нему.

Процесс создания солнечного водонагревателя своими руками состоит из нескольких этапов. Прежде всего нужно подготовить инструменты и материалы, которые помогут вам сделать солнечный бойлер:

Схема воздушного солнечного коллектора.

• минеральная вата;
• брус;
• трубы 20;
• стекло;
• квадратная труба 20;
• профиль;
• уголок;
• уплотнители для стекла;
• листы металла;
• бак;
• фитинги;
• матовая термостойкая краска черного цвета;
• труба с хорошей теплопроводностью для изготовления змеевика;
• трубы для подвода воды;
• лист влагостойкой фанеры;
• трубная теплоизоляция;
• саморезы;
• дюбели;
• дрель;
• сварочный аппарат.

Так, к примеру, для большинства территорий стран СНГ солнечный водонагреватель, созданный своими руками, имеет КПД до 55%, что является достаточно высоким показателем (профессиональный солнечный водонагреватель имеет КПД 70-80%).

Получаемой мощности вполне хватит для подогрева воды для бассейна, душа, мытья посуды и прочих технических нужд.

А если на вашем участке нет газа или электричества, тогда солнечный водонагреватель, который можно сделать своими руками, станет вдвойне прекрасным решением.

Изготовление теплообменника для солнечного водонагревателя своими руками

Схема гелеоустановки нагрева воды.

Теплообменник является сердцем любого солнечного бойлера для дома. Именно в теплообменнике осуществляется циркуляция и нагрев жидкости. Как правило, данное приспособление состоит из 2 выходов: для ввода холодной воды и для вывода подогретой жидкости.

Своими руками можно изготовить 2 варианта теплообменников: в виде змеевика или в виде решетки. Основной материал теплообменника — это трубка. Для изготовления змеевика следует использовать 1 трубку на всю длину теплообменника. При создании решетки достаточно использовать несколько отрезков труб подходящей длины, однако дополнительно придется купить фитинги.

К примеру, при изготовлении коллектора своими руками используется 7 вертикальных трубок и 14 трубок небольшой длины, необходимых для сборки горизонтальных труб. Для соединения необходимо будет подготовить 12 тройников и 2 отвода, которые будут использоваться для соединения заглушенных углов.

Основным аргументом для выбора 1 из 2 доступных вариантов является материал, из которого он будет выполнен, потому что далеко не любой материал можно согнуть в виде змеевика своими руками без использования дополнительного оборудования. В процессе выбора материала необходимо опираться на 2 главных критерия: теплопроводность материала и его стоимость.

Так, чем выше будет теплопроводность материала, тем больше горячей воды вы сможете получить. Самая высокая теплопроводность, если рассматривать материалы, с которыми можно работать своими руками, у медной трубки (384 Вт/м*С). Для сравнения полипропиленовая труба может похвастаться теплопроводностью всего лишь в 0,23 Вт/м*С, а металлопластиковая труба в 2 раза больше — 0,43.

Сшитый полиэтилен может принять 0,32 Вт/м*С.

Изготовление абсорбера для коллектора своими руками

Схема устройства платы абсорбера.

Основным элементом конструкции, без которого солнечный водонагреватель попросту не будет работать, является теплообменник. Солнечные лучи попадают на него и нагревают находящуюся внутри воду. Однако проблема в том, что теплообменник составляет только небольшую долю площади солнечного водонагревателя.

К примеру, вы создали солнечный бойлер площадью 1 кв.м. В него вы установили решетку, которая состоит из 7 вертикальных труб и 2 горизонтальных труб длиной 90 см и 100 см соответственно. Диаметр использованных труб составляет 12 мм.

Путем несложных вычислений будет получена общая площадь теплообменника, контактирующая с солнцем, которая в этом случае составляет 0,1 кв.м. Отсюда вывод, что теплообменник занимает лишь 10% от суммарной площади коллектора. Следовательно, 90% солнечных лучей на решетку теплообменника не попадают.

Для увеличения площади, на которую попадают солнечные лучи, на трубки теплообменника прикрепляются специальные пластины. Именно они и будут выступать в роли абсорбера.

Абсорбер представляет собой пластины, изготовленные из тонкого металла, которые примыкают к трубкам теплообменника. Данные пластины улавливают солнечную энергию и преобразовывают ее в теплоту. Далее эта теплота передается теплообменнику и жидкости, циркулирующей внутри него.

Функции абсорбера мог бы выполнять и сам медный теплообменник, однако площадь воздействия лучей солнца на него мала, а пластины позволяют существенно увеличить площадь воздействия солнца и повысить КПД всей установки. Пластины должны быть изготовлены так, чтобы они покрывали всю площадь солнечного водонагревателя.

Изготовление короба для бойлера своими руками

Однако солнечный бойлер — это не только абсорбер. Тепло, получаемое установкой, необходимо еще и удержать, ведь нагрев теплоносителя осуществляется не только за счет его нагревания прямым солнечным светом, но и за счет т.н. парникового эффекта.

Рама солнечного водонагревателя обычно выполняется из алюминия или деревянного бруса. Высота рамы должна быть не меньше 7 см. Дно коллектора изготавливается из влагостойкой фанеры.

В качестве утеплителя можно использовать минеральную вату или полистирол толщиной от 10 мм.

Сборка солнечного водонагревателя

Схема интеграции солнечных коллекторов в систему отопления.

По размерам теплообменника из фанеры изготавливается подложка, на которой будет крепиться теплообменник и абсорбер. Сначала к подложке крепится теплообменник. После этого с помощью специального мебельного скотча крепятся абсорберы. Обратите внимание, что пластины должны максимально плотно прилегать к теплообменнику.

Для достижения лучшего эффекта нужно использовать термопасту. Тонким слоем термопасты проведите по решетке, после чего прижмите абсорбером. Обратите внимание на то, что теплопроводность данной пасты ниже, чем теплопроводность, достигаемая прямым контактом.

Теплообменник устанавливается на подложке, после чего начинается монтаж абсорберов. Решетка стягивается с фанерой струбцинами. Это обеспечит ее надежную фиксацию. Алюминиевые листы с внутренней стороны промазываются силиконом, что позволит повысить теплопередачу и предотвратит гальваническую коррозию.

После этого абсорбер красится матовой черной краской для повышения эффекта. После высыхания конструкцию устанавливают в теплоизолированную раму и покрывают поликарбонатом или стеклом.

Солнечный водонагреватель из старого холодильника

Солнечный водонагреватель вы можете сделать своими руками и из старого холодильника. С задней части холодильника демонтируется змеевик.

Для каркаса могут использоваться рейки, а в качестве основы для самодельного солнечного бойлера — старый коврик или резиновая подстилка.

Разберите старую оконную раму и подберите подходящее по размеру стекло (лучше всего толщиной от 3-4 мм).

Из деревянных реек изготавливается рама (каркас коллектора) в соответствии с размерами змеевика. В раме создаются отверстия под вывод труб теплоносителя.

Для обеспечения пространственной жесткости рамы коллектора и для крепления прокладки используются дополнительные рейки. Защита емкости коллектора солнечного бойлера от инфильтрации холодного воздуха обеспечивается путем герметизации всех соединений. Для этого подходит обычная клейкая лента, при помощи которой закрываются все щели.

Далее, при помощи обыкновенной пластиковой трубы, теплоноситель (вода) подводится непосредственно к змеевику.

Диаметр трубы при использовании змеевика от холодильника будет маловат, что сказывается на продуктивности водонагревателя, однако, принимая во внимание низкую трудоемкость и себестоимость изготовления подобной нагревательной системы, повысить мощность установки можно, если сделать и установить несколько таких коллекторов.

Змеевик закрепляется на некотором расстоянии от фольги. Для фиксации можно использовать крепления со старого холодильника.

Солнечный водонагреватель из старого холодильника почти готов. Последним этапом его изготовления будет монтаж, закрепление и герметизация стекла (защитной поверхности) коллектора. Для закрепления одной только клейкой ленты недостаточно, потому что при нагреве ее адгезия заметно снижается. Поэтому используйте саморезы или хомуты.

Источник: http://OpytStroiki.ru/kotly/solnechnyj-vodonagrevatel-svoimi-rukami.html

Делаем солнечный водонагреватель самостоятельно

[скрыть]

• Использование нагревательного бака
• Пассивный солнечный водонагреватель
• Особенности конструкции солнечного коллектора

Ежедневно нашу землю освещает солнце, а это огромное количество энергии. Если воспользоваться хотя бы ее частью, то горячая вода у вас будет бесплатно, для этого просто надо сделать солнечный водонагреватель своими руками.

Схема солнечного коллектора: 1 — трубки с жидкостью (вода, антифриз), 2 — теплоизоляционный корпус, 3 — отражатель, 4 — рама жесткости, 5-6 — баки для холодной и горячей воды.

Использование нагревательного бака

Простейшей системой нагрева воды, которой люди пользуются уже много лет, является бак, что нагревается солнечными лучами. Несмотря на то, что это элементарная конструкция, она достаточно эффективна и часто используется в частных домах для «летнего душа».

Если данную конструкцию укомплектовать резервуаром, где будет храниться теплая вода, то ее эффективность значительно увеличится.

Для того чтобы сделать солнечный водонагреватель своими руками, необходимо знать, что самой важной деталью в нем будет нагревательный бак.

Можно использовать металлическую бочку, но лучше специальный полиэтиленовый бак емкостью порядка 200 литров.

Он более удобен, так как не поддается коррозии и не требует покраски в отличие от металлической конструкции, имеет небольшой вес и его легче монтировать на крышу.

За день под действием солнечных лучей вода в таком баке нагревается до 40-45 ºС и этого хватает для бытовых нужд. Но если на протяжении дня вы всю воду не расходуете, то за ночь она остывает, и пользоваться ею круглосуточно не получится. Для того чтобы минимизировать потери тепла, можно либо утеплить сам бак, либо собирать теплую воду в утепленную емкость.

Схема солнечного водонагревателя.

Многие люди, проживающие в частных домах, для нагрева воды используют электрические и газовые бойлеры. Именно их и можно использовать для хранения нагретой за день воды. Такой солнечный водонагреватель имеет простую конструкцию. И состоит из бака, бойлера и крана.

С водопровода вода подается в бак, после чего поступление воды перекрывается. Та теплая вода, что на протяжении дня не была использована, вечером сливается в бойлер и ее можно использовать дальше.

Если нагревательный бак не используется, то вода из водопровода напрямую поступает в бойлер, весь процесс регулируется при помощи кранов.

Такой солнечный водонагреватель имеет простую конструкцию, но у него есть два серьезных недостатка:

• каждый день приходится набирать и сливать воду с нагревательного бака;
• теплой водой можно будет пользоваться только в те дни, когда будет солнечная погода и температура воздуха не меньше 20 ºС.

Для того чтобы сконструировать такой солнечный нагреватель, сначала надо сделать коллектор. Чтобы он работал надежно, был простым в сборке и имел невысокую цену, необходимо правильно выбрать материал для изготовления коллектора. Самым надежным материалом считаются тонкостенные медные или металлические трубы, но их сложно монтировать и они имеют большой вес.

Схема пассивного солнечного нагревателя.

Более простым и удобным вариантом считается изготовление коллектора из металлопластиковых или полипропиленовых труб, но в этом случае большая вероятность возникновения протечек из-за их повреждений.

Если использовать обыкновенный садовый шланг, то все указанные недостатки исчезают, и остается только скрутить его в виде спирали.

Его гибкость позволяет сделать конструкцию единым целым, нет соединений, и вода подключается напрямую от коллектора в дом.

Самый простой солнечный водонагреватель из садового шланга состоит из самого шланга, оконного стекла, пенопласта для теплоизоляции и основы.

Нагрев воды происходит за счет солнечных лучей, что попадают через стекло на шланг с водой. После того как шланг нагреется, тепло от его отражается стеклом и снова используется для нагрева воды.

В летнее время оптимальный угол наклона коллектора составляет 35 º, а в осенне-весенний период 40º.

Перед началом работы из солнечного коллектора вытесняют воздух, после он подсоединяется к бойлеру. Под действием термосифонного эффекта вода из бойлера течет в коллектор. Чтобы его отключить, необходимо просто перекрыть кран.

Минусом такой конструкции является то, что периодически надо регулировать подачу воды в солнечный коллектор.

Чтобы провести расчет такого водонагревателя, надо учитывать, что м шланга диаметром 25 мм при температуре воздуха 25 и ясной погоде нагревает до температуры 45 ºС 3,5 литра воды в час. Если длина шланга 10 метров, то за час будет нагреваться 35 литров воды. В летний период 8 часов светит солнце, поэтому получаем 280 литров горячей воды.

Использовать такой нагреватель можно пока температура воздуха не будет ниже 8 ºС. При отрицательных температурах воду с коллектора надо слить.

Схема устройства солнечного коллектора.

Инструменты и материалы, которые необходимы для работы:

• резиновый или полиэтиленовый шланг, диаметром от 20 мм;
• деревянные брусья для создания каркаса;
• оконное стекло;
• пенопласт для утепления;
• краны;
• емкость для воды, бойлер;
• хомуты;
• пила по дереву;
• отвертка и гаечные ключи;
• стеклорез.

Чтобы сделать солнечный водонагреватель, лучше использовать резиновый или армированный шланг диаметром не менее 20 мм и толщиной стенки от 2,5 мм. Необходимо отдавать предпочтение шлангам черного или темного цвета.

Вода перемещается за счет термосифонного эффекта, поэтому надо, чтобы бойлер был минимум на 60 см выше верхней части коллектора. Надо стараться, чтобы подводящий трубопровод имел минимальную длину.

Для снижения потерь тепла, задняя часть шланга утепляется при помощи пенопласта. Чтобы зафиксировать шланг в виде спирали, надо привязать его к деревянному брусу или трубе.

Необходимо использовать оконное стекло, пленка или органическое стекло в данном случае не подходят. От шланга до стекла должно быть 12-20 мм.

Если планируется использовать солнечный водонагреватель в теплое время, то нужно одинарное стекло. Если в прохладное время, то двойное стекло, в таком случае меньше потери тепла, но больше отражаются солнечные лучи.

Чтобы снизить теплопотери, выводы шланга надо изолировать. Если длина трубы до 3 м, то достаточно будет в качестве теплоизоляции использовать пенопропилен, если больше, то используют фольгированный пенополиуретан.

Такой солнечный водонагреватель позволит в летний период экономить до 80% энергии, расходуемой на нагрев горячей воды, а в осенью и весной до 40%. Если пересчитать это в киловатты, то экономия на одного человека за год получится около 400 кВт*час.

Поделитесь полезной статьей:

Источник: http://BezSantexnika.ru/ustrojstvo/solnechnyj-vodonagrevatel-svoimi-rukami.html

Солнечные водонагреватели своими руками: схема :

Экологические проблемы постоянно диктуют новые условия жизни. Это связано как с чистотой окружающей среды, так и с дефицитом энергоресурсов.

По данным всемирных организаций, их количество не безгранично, и для решения данной проблемы выделяется огромное количество ресурсов. Это и финансовые вложения, и научные проекты, и множество прочих мероприятий.

Такой подход дает свои плоды, и в результате в жизни общества появляются качественно новые приборы, инструменты и методы, внедряемые как в производственные процессы, так и в будничную жизнь людей.

Одним из таких нововведений являются энергосберегающие системы, использующие альтернативные источники энергии, главным и наиболее мощным из которых является солнечное излучение.

Как и у всех источников энергии, его использование сопровождается рядом проблем, самой актуальной из которых является короткий период применения в холодных климатических зонах.

Однако, несмотря на это, имеется ряд эффективных методов, использующих принципы накопления солнечной энергии.

Солнечные водонагреватели с древности до современности

Есть много способов использования солнечной энергии. Одним из наиболее популярных методов, применяемых как в бытовых, так и в промышленных условиях, стали солнечные водонагреватели.

Эти устройства используются веками, а с применением современных технологий получили новый виток популярности.

С древних времен и до недавних пор воду, как и другие жидкости, при помощи солнца нагревали в открытых или закрытых емкостях темного цвета, что способствовало скорейшему подогреву.

Сейчас же, в электронный век, все чаще применяются более современные элементы, которые позволяют не только нагревать воду при помощи солнца, но и поддерживать заданную температуру теплоносителя.

Они включают массу технических разработок, касающихся как используемых структурных элементов, так и способов управления. Их конструкция разнообразна и в большинстве своем зависит от целевого назначения прибора, а также применяемых технологий и материалов.

Часть из них выпускается только промышленным способом, но другая часть может исполняться и в кустарных условиях.

Виды и классификация приборов

На практике реализован ряд принципов, которые позволяют использовать энергию Солнца. Различают несколько вариантов конструкции, независимо от того, сделан солнечный водонагреватель своими руками или нет. Главный критерий классификации – теплоноситель. Он может быть жидким и металлическим.

В качестве теплоизолятора может использоваться вакуум. Солнечные водонагреватели могут быть прямого действия или косвенного.

В первом случае вода нагревается непосредственно солнцем, а во втором случае это происходит путем преобразования солнечной энергии в электрическую, а затем в тепловую, которая и нагревает жидкость.

В замкнутом или разомкнутом контуре она может передвигаться также двумя способами, зависящими от типа структуры – принудительно при помощи насосов и других нагнетающих давление установок или самотеком. Также их можно разделить по области применения.

Например, солнечные водонагреватели для дома относятся к числу малопроизводительных устройств. Они характеризуются небольшими размерами.

А солнечный водонагреватель для бассейна или другого объекта временного использования, предназначенный для постоянного многоцелевого нагрева воды в больших количествах, имеет и соответсвующие размеры, а также относится к другому классу.

Производители и потребители

На рынке представлен ряд производителей, имеющих опыт в подобных разработках и создающих массово такие изделия. Основные фирмы-конкуренты – VIESMANN, SOLVIS, VAILANT. Главные государства потребители – Саудовская Аравия, Израиль, Мальта и многие страны Евросоюза. Кроме того, это направление активно популяризируется в Китае, РФ, США и Австралии.

Ценовая политика и материалы для изготовления

Солнечный водонагреватель, цена которого велика, пользоваться спросом не будет, поэтому модели продвигаемых изделий либо изготовляют из дешевых материалов, либо их мощность делают максимальной, чтобы товар мог себя в скором времени окупить. В южном Китае экономят на теплопроводниках.

Их делают пластинчатыми, но при этом результат не страдает – мощности изделий хватает, поскольку Солнце здесь гораздо активнее, чем в северных регионах. В холодных странах используют более дорогие теплоизолированные системы на основе солнечных батарей.

Они более энергоэффективны, и их стоимость соответствующая.

Рынок солнечных коллекторов также предлагает потребителям разные модификации готовых систем. К примеру, простая модель для дома стоит от 300 у.е. Но есть и модели с дополнительным оборудованием, которое существенно упрощает эксплуатацию. Это могут быть насосы и различные датчики. Цена таких устройств стартует от 550 у.е.

Домашний солнечный водонагреватель своими руками: схема конструкции

Бытует мнение, что устройства для нагрева от солнца имеют сложную конструкцию. Однако можно сделать солнечный водонагреватель своими руками. Схема коллектора, входящего в его состав, проста. Ее можно собрать из имеющихся запчастей или сконструировать из новых.

Она представляет собой змеевик из тонкого легко нагреваемого металла, установленный на платформу и защищенный стеклом. Соорудить солнечный водонагреватель своими руками можно за сутки. Для этого потребуется подготовить монтажную площадку в виде бетонного или плиточного покрытия.

Смонтировать на ней платформу из имеющихся легких, но прочных материалов, к примеру, дерева. И установить ее при помощи анкеров под углом на площадку.

https://www.youtube.com/watch?v=H9eBcnAzXmY

Платформа с креплениями для змеевика окрашивается в черный цвет. Поверх устанавливаются трубы и соединяются воедино. Их также окрашивают. Сверху устанавливается обычное одинарное или двойное стекло толщиной от 4 мм, которое закрепляется в направляющих на платформе. На выведенные трубы змеевика устанавливают краны и при помощи коротких шлангов подключают к насосу.

Вакуумная модель и ее особенности

Схема солнечного водонагревателя на основе вакуума совершенно иная. Она гораздо сложнее и требует профессиональных конструкторских навыков. В ее структуру входит: теплообменник с наружной изоляцией и клапаном, подключенные к нему вакуумные трубки, расширительный бак, установленный внутри теплообменника, электронагреватель, соединительные трубки и сливной кран.

Также он может включать рабочую станцию, контроллеры и датчики в зависимости от выбранного типа.

Вакуумные трубки имеют многокомпонентную структуру, состоящую из собственно трубок, созданных из ударопрочного стекла, абсорберов, располагаемых внутри трубок, и ряда прочих вспомогательных элементов.

Вариант такой конструкции собирается преимущественно из уже готового набора. Купив его, можно с легкостью смонтировать солнечный водонагреватель. Цена на него колеблется в зависимости от выдаваемой мощности (количества кВт).

Преимущества и недостатки пассивных и активных типов

Солнечные водонагреватели с самотечным передвижением теплоносителя называют пассивными. При выборе такого варианта следует учитывать проблему его размещения. Движение воды здесь происходит благодаря разнице плотности холодного и нагретого теплоносителя.

Поэтому такая система должна предусматривать наличие накопительного бака и продуманную систему трубопровода. Такие гелиосистемы имеют низкую скорость накопления нагретой жидкости и это их основной недостаток. Но все плюсы от других гелиосистем в них присутствуют.

Это низкое энергопотребление, отсутствие вредных испарений и выделений, экономическая целесообразность. Поэтому солнечные водонагреватели в случае применения элементов активизации потока жидкости становятся практически незаменимыми.

Однако для этого требуются дополнительные источники энергии, их питающие, поэтому энергетически независимыми они не являются, в отличие от самотечных пассивных моделей.

Итоги

Среднему классу высокоэффективные солнечные водонагреватели не по карману. Их конструкция включает ряд дорогостоящих компонентов, срок окупаемости которых измеряется годами. Но энергонезависимый солнечный водонагреватель, своими руками выполненный – не выдумка. Его без проблем можно изготовить в домашних условиях.

Кроме того, на рынке представлен широкий ассортимент бойлеров, использующих солнечную энергетику, от мировых производителей. Большая часть подобных гелиосистем использует коллекторы, устанавливаемые на крышах зданий и на прилегающей к ним территории под углом, оптимально подобранным для заданной климатической зоны.

Часть таких изделий полностью энергонезависимы от других источников энергии. Подбор модели происходит исключительно по выдвигаемым требованиям к мощности устройства и возможности его установки в заданных условиях.

Их применение может иметь временный или постоянный характер для нагрева воды с конкретной заданной целью или для общего пользования.

Источник: https://www.syl.ru/article/199685/undefined

Как изготовить солнечный водонагреватель своими руками

Постоянный рост цен на энергоносители заставляет многих людей прибегать к использованию альтернативных, возобновляемых ресурсов природы.

Для чего прибегают к установке тепловых насосов, солнечных коллекторов, ветроэлектрогенераторов.

Некоторые потребители внедряют для частного использования самодельные греющие устройства, способные обеспечивать бесплатной тепловой энергией различные строительные объекты.

Именно поэтому методика как сделать солнечный водонагреватель своими руками в последнее время становится востребованной для большого числа потребителей. Рассмотрим более детально особенности самостоятельного сооружения солнечных водонагревателей различных типов. 

Солнечный нагреватель накопительного типа

Наиболее распространенным вариантом самодельного солнечного водонагревателя считается устройство накопительного типа. Его особенность состоит в том, что вода, наполняется в специальный резервуар, расположенный на некотором возвышении (обычно крыша строения), а затем в течение дня жидкость разогревается до температуры + 40…+45°С и может использоваться для бытовых потребностей.

Причем к месту назначения разогретая жидкость может направляться самотеком, за счет естественного перепада высоты. Солнечные нагреватели накопительного типа получили наибольшее распространение для обустройства летнего душа, однако при определенных доработках, они вполне могут использоваться для работоспособности систем ГВС. 

Рассмотрим детальную методику сооружения солнечного нагревателя накопительного типа. 

Во-первых, необходимо предусмотреть конструкцию для закрепления емкости. Безусловно, она должна быть выполнена из прочных материалов, и предусматривать наличие существенных нагрузок (зависит от объема резервуара). В качестве элементов для производства креплений могут применяться металлические уголки, трубы, швеллера.

Во-вторых, следует произвести подготовку рабочего резервуара к непосредственному монтажу. Сразу же следует отметить, что в качестве такой емкости может выступать любое изделие, будь то бочка, сваренный бак, специализированный пластиковый резервуар. В качестве подготовки следует выполнить следующий перечень работ:

• Произвести сверление днища емкости;
• Установить выходной патрубок;
• На патрубок навинтить запорный кран;
• Покрыть внешние и внутренние поверхности емкости красящим составом, устойчивым к воздействию высоких температур и влажности. Для более качественного прогрева жидкости, внешнюю поверхность бака желательно окрашивать в темные тона;

В дальнейшем, подготовленное изделие монтируется в заданном положении и надежно фиксируется. 

В принципе обеспечив возможность наполнения воды, и снабдив резервуар крышкой (препятствующей попаданию мусора) работа над таким солнечным нагревателем может быть завершена.

Если же планируется интегрировать устройство в действующую систему водоснабжения, потребуется выполнить дополнительные мероприятия.

А именно, с помощью трубопроводов (рекомендуется использовать изделия на основе металлопластика) обеспечить подвод холодной воды к емкости и сделать ответвление в аккумулирующей емкости системы ГВС.

Причем все соединения должны производиться с применением запирающих кранов. То есть работа такой системы может быть возможной лишь при непосредственном участии человека, когда для наполнения нагревательного бака потребуется перекрытие отвода к аккумулирующей емкости, а для использования воды, напротив – перекрытие подводящей магистрали и открытие вентиля к накопителю. 

Для индикации уровня воды в таких системах могут использоваться специализированные устройства поплавкового типа или датчики уровня. 

Сделанный указанным образом солнечный водонагреватель своими руками позволит снабжать теплой водой жилище в необходимом объеме при наличии требуемого солнечного излучения. Тогда как в холодный период года его применение будет нецелесообразным. 

Солнечный нагреватель проточного типа

В ситуации, когда требуется получать тепловую энергию для подогрева воды не только летом, но и в переходные периоды, успешно может применяться устройство проточного нагрева, представляющее собой установку солнечного коллектора.

Принцип его работы заключается в том, что жидкость, пропускаемая через систему трубопроводов, подвергающихся тепловому воздействию разогревается, и направляется к системе ГВС.

Конечно, в фабричных солнечных коллекторах применяются дорогостоящие материалы и комплектующие, что значительно повышает цену всей установки.

Тогда как при самостоятельном сооружении такого нагревателя могут применяться самые обычные материалы. 

Так, в качестве теплообменника солнечного водонагревателя своими руками вполне успешно может использоваться обыкновенный резиновый шланг, а теплоизолятором могут выступать листы пенопласта. 

Методика изготовления солнечного коллектора указанного типа состоит в том, что садовый шланг скручивается в форме однослойной бухты и надежно фиксируется к основанию – деревянному коробу.

Причем для снижения теплопотерь, предварительно днище короба оснащается листами пенопласта.

В дальнейшем верхняя плоскость короба укрывается стеклом, которое должно надежно фиксироваться в заданном положении. 

После, такой коллектор устанавливается на кровле или любом возвышении, подверженному влиянию солнечных лучей и соединяется с имеющимися инженерными коммуникациями. Причем деревья, забор, ограждения не должны препятствовать попаданию ультрафиолета на основание коллектора. 

Оптимальный угол наклона устройства для поглощения солнечного излучения должен равняться 35º летом и 40º в межсезонье. 

Особенности обустройства солнечного коллектора своими руками

Для того, чтобы получить наиболее оптимальный солнечный водонагреватель следует соблюдать определенные рекомендации.

Во-первых, обеспечивать свободный зазор между шлангом и стеклом как минимум 10 – 12 мм. Во-вторых, применять шланги темного цвета, изготовленные из резины или ПВХ с армированием.

Причем допустимый диаметр такого изделия не должен быть меньше 19 мм, а толщина стенки – меньше 2.5 мм. 

Отдельное слово следует сказать и о длине шланги.

Так для расчёта требуемой производительности солнечного коллектора следует принимать во внимание, что в ясную погоду один метр шланга ( Dнар= 25 мм) позволяет получать 3,5 литра горячей воды (до +45 ºС).

Конечно же при окружающей температуре воздуха +5 ºС…+8 ºС, производительность такой системы значительно сокращается, но тем не менее может приносить свои плоды. Причем в данной компоновке исключается возможность размораживания устройств. 

Солнечные водонагреватели, сделанные своими руками, позволят существенно улучшить энергоэффективность сооружения и поднять общий уровень его комфорта.

 Читать еще:

Установка кондиционера своими руками

Техническое обслуживание кондиционеров

Советы по хозяйству домашнему мастеру

Как паять пластиковые трубы

Тематическое видео о том как изготовить солнечный водонагреватель самостоятельно

Источник: https://domgvozdem.ru/index.php/klimaticheskaya-tehnika/202-solnechnyj-vodonagrevatel-svoimi-rukami

Солнечный водонагреватель своими руками: как сделать и установить дома

Причины, по которым стоит изготовить солнечный водонагреватель своими руками: забота об экологии и экономия электроэнергии. его можно использовать не только на даче, но и дома в летнее время года. В статье мы собали несколько вариантов нагревателей, выбирайте «свой» и приступайте к реализации идеи.

Принцип работы и устройство солнечного нагревателя

Солнце светит круглый год, к тому же за эту энергию никто денег не берет. Как обернуть ее себе во благо? Изготовить бойлер на солнечных батареях. Эффективность его работы зависит от региона: чем больше лучей проникает на землю, тем лучше греет прибор. Если брать заводские устройства, то их мощность подходит даже для отопления.

Как устроены промышленные солнечные нагреватели? Они состоят из:

• Коллектора — емкость, через которую течет прогреваемая вода.
• Трубок из кварцевого стекла со шлангами внутри (в них находится рабочее тело — вещество, превращающееся в пар). Именно кварц пропускает УФ-лучи для оптимального нагрева воды даже в облачную погоду. В трубках вакуум, поэтому они прекрасно сохраняют тепло.
• Насоса или других приспособлений для создания напора. Некоторые безнапорные модели работают по принципу конвекции.
• Трубопровода.
• Накопительного бака.

Как работают заводские вакуумные установки:

• Внутри трубок находится рабочее тело. Под воздействием солнечных лучей оно превращается в пар и поднимается вверх, нагревая, таким образом, бак с водой.
• Если водонагреватель накопительный, то с помощью змеевика подключается к бойлеру в доме или квартире.

Конструкция плоского нагревателя:

• Состоит из прямоугольного корпуса, задняя стенка которого покрывается теплоизоляционным материалом.
• К корпусу крепится медный змеевик. Он подключается к баку.
• Вода циркулирует под действием конвекции либо насоса.
• Пластина окрашивается в черный цвет и сверху защищается стеклом.

Такой вариант дешевле вакуумного, однако эффективность его тоже ниже, особенно в облачную погоду.

Разновидности солнечных нагревателей

Кроме указанных выше, есть устройства попроще. Делятся на два типа в зависимости от подачи воды:

• Активные. Вода циркулирует по системе с помощью насоса, клапана, коллектора. Бывают открытого и закрытого типа. Последние содержат внутри антифриз, который не позволяет замерзать воде даже в минус.

• Пассивные. Имеют небольшую производительность и действуют безнапорным способом.

Также солнечные водонагреватели (СВ) бывают проточными и накопительными. Самодельный бойлер можно использовать для летнего душа, для бассейна, для бани и других нужд.

Как сделать работу своими руками

Как мы уже писали, изготовить СВ можно из разных материалов и разными способами.

Из конденсатора холодильника

Он является готовым абсорбером — поглотителем пара. Однако изготовить теплообменник можно еще из таких материалов:

• медных трубок;
• шлангов;
• полимерных, алюминиевых труб;
• пластиковых бутылок.

Остановимся на конденсаторе. Для изготовления батареи вам понадобится:

• Деревянные планки или брусья. Нужно сделать корпус, в который поместится конденсатор.
• Стекло.
• Светоотражающий материал (фольга).
• Подкладка из резины, размерами больше, чем змеевик.
• Трубопровод.
• Герметик.
• Теплоизоляция.

Снимите решетку с задней стенки старого холодильника. Ее следует хорошо почистить и помыть, поскольку внутри находился хладагент. Из деревянных брусков выполните каркас. Подкладкой послужит резина. Поверх уложите теплоизоляцию и лист светоотражающего материала. Все щели тщательно герметизируйте.

Теперь установите конденсатор и закрепите его на месте. Сверху — лист из стекла. Закрепить конструкцию можно скотчем. Для подвода воды организуйте отверстия. Сверху и снизу стекла можно закрутить саморезы или шурупы, поскольку нагреватель будет устанавливаться с наклоном.

Подведите воду и опробуйте изделие.

Нагреватель из труб

Это простая схема позволяет быстро нагревать воду. Благодаря легкости соединения площадь установки может быть любых размеров. Их можно использовать для отопления и хозяйственных нужд.

Что понадобится:

• Трубы из поликарбоната, полиэтилена, полипропилена, металлопластика.
• Брус для рамы (габариты в зависимости от площади установки).
• Лист фанеры.
• Уголки.
• Переходник.
• Тройник.
• Впускной и обратный клапан.
• Сливной кран.
• Лист металла.
• Профили из алюминия.
• Доска.
• Стекло.
• Песок.
• Гидроизоляция.
• Основа.

Инструкция:

• Определитесь с местом установки — оно должно быть самым солнечным.
• С помощью песка и грунта уплотните почву. В качестве основы можно использовать тротуарную плитку.
• Используя брус и уголки, соберите каркас. Заднюю часть укрепите брусом, продольно закрепив его на основу. К передней части прикрепите фанеру. Закончите корпус креплением досок с отверстиями для стекла.
• На корпусе установите стекло.
• Сверху закрепите листы из металла. Покрасьте поверхности черной краской.
• Организуйте крепления для труб и установите их на расстоянии 40 мм друг от друга. Соберите конструкцию с помощью уголков и штуцеров.
• Проделайте два отверстия для подвода воды, установите тройники и выполните подключение. Проверьте систему на герметичность.

Всесезонная конструкция

Этот способ наиболее сложный технически. Однако он позволяет эксплуатировать нагреватель и летом, и зимой. В качестве теплоносителя используются трубки с разряженной средой.

Жидкость должна циркулировать сверху вниз:

• Соорудите металлический каркас необходимой площади. Можно сразу закрепить его на крыше анкерными болтами.
• Подключите водовод и установите термодатчик.
• Монтируйте нагреватель: трубу из меди оберните листом алюминия. Конструкцию вставьте в стеклянную трубу. Снизу установите чашку для фиксации и пыльник.
• Металлическую часть трубы установите в конденсатор из латуни.
• Организуйте монтажный блок и подключите к нему электричество. Рядом с термодатчиком монтируйте воздухоотвод.
• Выставите нужные параметры и протестируйте конструкцию.

Из шланга

Это самый простой и экономичный способ для организации солнечного бойлера, согласно отзывам пользователей.

В качестве основы возьмите каркас в форме пирамиды либо изготовьте его из труб с помощью сварки. На каркасе выложите кругами шланг. Чтобы он держался, поставьте пластиковые хомуты или клипсы.

Жидкость должна двигаться в такой системе под давлением. Сверху укройте конструкцию пленкой.

Преимущества установки СВ:

• Эффективная работа при полной нагрузке.
• Полная готовность к эксплуатации.
• Быстрая окупаемость затрат на материалы.
• Экономия электроэнергии.

Можно использовать классический прием для изготовления бойлера — черные бочки из пластика. Установить их можно над душем или в другом удобном месте.

Рекомендации специалистов:

• Нужно точно рассчитать нагрузку на изделие, которая должна равняться ежедневному потреблению.
• Если вы изготавливаете прибор из баков, предусматривайте дополнительную термоизоляцию.
• Трубы, которые ведут в бак, должны быть не слишком длинные, чтобы вода быстрее поступала в бак и не успевала остыть.

Изготовление солнечного нагревателя еще раз подтверждает — в мире есть энергия, за которую не нужно платить. Экономьте на топливе и сохраняйте окружающую среду.

Вам помогла статья?

Да Нет

Источник: https://cosmo-frost.ru/bojlery-i-vodonagrevateli/samodelki-bojlery-i-vodonagrevateli/kak-sdelat-solnechnyj-vodonagrevatel-svoimi-rukami-dlya-doma/