Вы здесь

Водонагреватель солнечный


Солнечный водонагреватель своими руками - Автономный дом

Горячая вода на даче или в частном доме — желанная роскошь, которой до сих пор похвастаться могут далеко не все. К счастью, можно своими руками с минимумом затрат создать солнечный водонагреватель, который обеспечит необходимым количеством горячей воды и при этом будет бесплатным в эксплуатации. Приятным бонусом является экологическая чистота такого оборудования.

Что такое солнечный нагреватель воды?

Для солнечных водонагревателей давно существует термин — гелиоколлектор. Но так как подобная техника заводского производства стоит в районе $300-400, она не получила распространения и используется лишь единицами. Однако сделать солнечный нагреватель под силу практически каждому. При этом размер экономии колоссальный, самодельный прибор будет стоить раз в 10 меньше.

Принцип работы солнечного нагревателя воды невероятно прост: его темная (желательно, черная) поверхность нагревается, то есть поглощает тепло, а затем отдает его воде. Чаще всего такие конструкции используются в летних душах, а также устанавливаются на крышах домов, подводятся к рукомойнику на кухне или к ванной комнате, если таковая имеется.

Примечательно, что работа самодельного гелиоколлектора не требует наличия насоса, не запитывается от электрической сети, то есть она полностью автономна. Для нагрева воды необходимо лишь наличие солнца, а оно в России исправно ярко светит 5-7 месяцев в году. Даже зимой самодельная солнечная батарея сможет неплохо нагреть воду.

Заводской коллектор — это прямоугольная черная пластина с пластиковой или стеклянной поверхностью, внутри которой находится металлическая пластина (плоский коллектор) или теплообменник — металлические/пластиковые трубочки с жидкостью (жидкостный коллектор). Так как нам необходим именно нагреватель воды, последний вариант подходит идеально, и мы будем рассматривать именно способ его изготовления.

С помощью солнечного водонагревателя можно нагреть воду в баке до 50 градусов, и этого более чем достаточно для мытья посуды или гигиенических процедур.

Конструкция солнечного водонагревателя

Структура солнечного водонагревателя невероятно проста:

Уточним, что при правильной установке солнечного водонагревателя нет необходимости в использовании насоса. Движение воды осуществляется благодаря конвекции. Теплая жидкость сама поднимается вверх по системе, уступая место холодной воде из бака.

Создание корпуса для водонагревателя

Справедливости ради уточним, что наличие корпуса в принципе не обязательно, если водонагреватель предполагается установить в одном определенном месте навечно. Но так как ничего вечного не существует, а в разные периоды года требуется устанавливать гелиоколлектор под разными углами, чтобы его поверхность была перпендикулярна солнечным лучам, лучше создать модель с корпусом. Это требует не так много усилий, а пользы будет больше.

Если в хозяйстве имеется ненужная оконная рама — она является готовым корпусом для солнечного водонагревателя. Если же рамы нет, ее можно быстро сделать своими руками.

Первое, с чем необходимо определиться — это размер корпуса. Вариантов множество, но чаще всего ширина составляет 40-80 см, а высота — 60-200 см. Но можно выбрать любые другие параметры, лучше подходящие к предполагаемым условиям использования.

Раму удобно выполнить из пластика, металла или дерева. Сгодится все, что есть под рукой. При этом высота профиля должна быть 3-6 см, чтобы внутри осталось достаточно место для закрепления теплообменника.

Когда рама готова, к ней прикрепляется дно: лист металла, пластика, фанеры и т. д. на выбор.

Создание абсорбера

Абсорбер или поглотитель — это по сути дно нашего корпуса. У него две задачи: удерживать теплообменник на месте и поглощать солнечное тепло. Чтобы задача поглощения выполнялась лучше, стоит проделать такие действия:

  • на дно уложить слой теплоизоляционного материала;
  • на теплоизоляцию уложить лист оцинковки (лучше медный лист, но это намного дороже);
  • окрасить металл матовой черной краской для наилучшего поглощения тепла.

Когда краска высохнет, переходим к созданию теплообменника.

Варианты теплообменника для солнечного водонагревателя

Существует несколько вариантов теплообменников при создании гелиоколлектора:

  • медный (металлический) радиатор;
  • «змейка» из пластиковой трубы;
  • сотовый полипропилен с продольными ячейками.

Наиболее высокий КПД имеет медный радиатор, состоящий из двух медных труб дюймового диаметра, между которыми параллельного друг другу расположено много труб меньшего диаметра (на подобие лестницы).

Но у такого теплообменника немало минусов: дороговизна меди, сложность создания (приходится все трубочки припаивать самостоятельно или оплачивать работу сварщика).

Для создания теплообменника из полипропилена необходим экструдер, поэтому в итоге изделие также будет стоить дорого.

Поэтому для бытового использования гораздо удобнее использовать черную пластиковую или металлопластиковую трубу 1/2 дюйма в диаметре. PEX или PEX-Al-PEX-труба укладывается «змейкой» вдоль абсорбера, закрепляясь скобами. Такую укладку с фиксацией можно выполнить всего за несколько минут.

Концы труб выводятся за пределы корпуса, на них устанавливаются соединительные муфты, с помощью которых будет осуществляться подсоединение к трубам, ведущим к баку.

Стекло для солнечного водонагревателя

Желательно, но не обязательно, закрыть корпус нагревателя стеклом, законопатить раму. Герметизация удержит больше тепла. Если нет борьбы за каждый градус, этот пункт можно опустить.

Вот и все: солнечный нагреватель своими руками сделан!

Выбор места для установки гелиоколлектора

Чтобы получить наилучший результат, необходимо правильно установить солнечный водонагреватель.

  • Место установки должно в любое время светового дня находиться под прямыми солнечными лучами, не попадать в тень.
  • Поверхность гелиоколлектора должна находиться под прямым углом к солнцу. Летом угол наклона = широта местности + 15. Зимой угол наклона = широта местности – 15. Зимой и весной, когда солнце низко ходит над горизонтом, допускается вертикальная установка.

Если же греть воду нужно непостоянно, солнечный водонагреватель легко демонтируется и убирается.

Когда все необходимые материалы под рукой, создание займет буквально пару часов. Удачи!

Солнечные нагреватели воды своими руками: делаем гелиоколлектор Горячая вода на даче или в частном доме — желанная роскошь, которой до сих пор похвастаться могут далеко не все. К счастью, можно своими руками с минимумом затрат создать солнечный водонагреватель, который обеспечит необходимым количеством горячей во…

Источник: blog.flexyheat.ru

Нефть значительно подешевела, это процесс политический, а не объективный. В бывших советских республиках рост курса доллара настолько высокий, что плата за отопление, горячую воду, цены на бензин и прочее растут. И конца этому процессу не видно. Будущее только за гелиоэнергетикой и возобновляемыми источниками тепла.

Солнце греет землю каждый день и совершенно бесплатно. Простой расчёт показывает, что при месячном расходе воды для мытья 100 литров на одного человека, то на её подогрев нужно затратить около 90 кВт*час в месяц или 1080 кВт*час за год.

При этом летним днём в Киеве при ясной погоде на площадку площадью 1 м2 солнце за час посылает 1 кВт*час энергии или в среднем 8 кВт*час за день. Очевидно, что если суметь использовать хотя бы часть этой бесплатной солнечной энергии для горячего водоснабжения, то можно получить значительную экономию.

Самой простой системой для солнечного водоснабжения дома является нагревательный бак. Это просто ёмкость для воды, которая греется днём солнечными лучами.

внешние черные коллекторы из пластиковых труб для нагревания воды

Тем не менее, такой простейший солнечный нагреватель очень эффективен для снабжения тёплой водой в летнее время и получил широкое применение для так называемого «летнего душа».

Карта солнечной радиации для Украины

Понятие солнечной активности в современной науке связано с термином «солнечная инсоляция». Под инсоляцией понимается количество радиации, полученное в течение одного светового дня, или, попросту говоря, степень «облучения» 1 м.кв. земли за конкретный промежуток времени. В данном контексте не стоит пугаться термина «радиация», поскольку здесь солнечное облучение является потенциально полезным энергетическим ресурсом а не источником опасности.

Специфика измерения уровня солнечной активности

Необходимые для просчета солнечной инсоляции данные отправляются со спутников NASA. Полученные величины сводятся к некоторому среднему показателю, что позволяет систематизировать информацию. Сложность заключается в том, что точно измерить количество попавшего на землю света невозможно, ведь процесс радиационного облучения подвергается воздействию множества факторов, например:

  • высота участка над уровнем моря и, соответственно, удаленность солнца от данной местности;
  • время года (также вносит коррективы в величину расстояния солнца от земли);
  • погодные условия (облачность, туманы и пр.);
  • угол падения солнечных лучей (различается по времени суток).

Даже при учете всех перечисленных факторов получаемую величину нельзя считать универсальной. Любая поверхность, препятствующая прямому попаданию солнечных лучей на поверхность земли, повлияет на точность полученных данных об уровне солнечной активности. Значение имеют даже такие мелкие детали, как наличие на территории ограждений.

С этой точки зрения наиболее привлекательны Запорожье, Днепропетровская и Луганская области, а также курортные Одесса, Херсон и Симферополь. Высоким уровнем активности считаются показатели в 5 kWh/m2/day, а на перечисленных территориях в летний период коэффициент зачастую превышает отметку в 6 единиц (рекордсмены здесь – Николаев и Херсон с показателями 6.03 и 6.04 соответственно). Но и в более холодные периоды монтаж солнечных коллекторов не будет лишним: средняя степень облучения за год варьируется от 3.34 единиц в Луганске до 3,58 в Симферополе.

Солнечные батареи, тем не менее, будут менее эффективны за пределами прибрежной зоны. Средние показатели по Украине сравнимы с коэффициентом солнечной активности в северном Хельсинки: 2.8 против 2.41 kWh/m2/day. Самыми неблагоприятными регионами для развития «солнечной» энергетики являются Ивано-Франковск и Черновцы, где средний показатель за год не превышает 2.99 kWh/m2/day.

Солнечный водонагреватель своими руками из подручных средств

Если нагревательный бак укомплектовать резервуаром для хранения теплой воды, то можно получить ещё более эффективную солнечную нагревательную установку, которая будет снабжать Вас тёплой водой летом и окупится за пару сезонов. Рассмотрим такой солнечный водонагреватель подробнее.

Самой важной частью солнечной системы, конечно, является сам нагревательный бак. Это может быть любая емкость для воды, например, стальной куб, бочка или несколько труб большого диаметра.

Лучше всего использовать для этой цели специальный бак для летнего душа из полиэтилена объёмом 200-300 литров. Такой бак имеет рациональную для нагрева плоскую форму, не ржавеет, окрашен в чёрный цвет для лучшего теплопоглощения и ввиду небольшого веса легко монтируется на крышу.

Если такой бак просто положить под прямые солнечные лучи, то в жаркий солнечный день вода в нём нагревается к концу дня до 40-45 ºС, чего вполне достаточно для бытовых нужд. Но если теплую воду не израсходовать вечером, то за ночь, к утру она остынет. Таким образом, тёплую воду невозможно использовать круглосуточно. Очевидно, для устранения этого недостатка нужно «остановить» потери тепла от нагретой воды. Это можно сделать либо утеплением нагревательного бака в конце дня, либо сливом тёплой воды в утеплённую ёмкость.

Учитывая, что большинство частных домашних хозяйств используют газовые и электрические бойлеры, то выгодно использовать их для хранения тёплой воды из нагревательного бака. Так же в отличие от утепления нагревательного бака, процесс слива менее трудоёмкий, не нужно подниматься к месту установки бака. Более того, поскольку в пасмурный день вода в нагревательном баке нагревается лишь до 25-30 ºС, её в любом случае придётся догревать.

На рисунке изображена схема работы простейшей системы для подогрева воды солнцем, которую можно собрать своими руками. Водонагревательная система состоит из нагревательного бака, бойлера, а так же водопровода с тремя кранами. Сначала закрывается кран (3), кран (1) и (2) открыты. Вода из напорного водопровода (синий цвет) подаётся в нагревательный бак. После наполнения бака, напорный водопровод закрывается краном (1). В конце дня, когда вода в нагревательном баке нагреется и её нужно будет слить в бойлер, для этого открывается кран (3). Если же нагревательный бак не нужно использовать, то можно просто закрыть кран (2) и бойлер используется в обычном режиме.

Степень наполнения бака удобно контролировать датчиком уровня воды, который можно закрепить на крышке бака. Для водопровода хорошо подойдут металлопластиковые или полипропиленовые трубы для холодной воды (поскольку в системе низкое давление).

Такой способ подогрева воды чрезвычайно прост, но у него есть два серьёзных недостатка:

– необходимо ежедневно наполнять и сливать нагревательный бак;

– получить подогретую воду можно только при тёплой погоде, при температуре воздуха выше +20 ºС.

Пассивный солнечный водонагреватель

Чтобы подогревать воду солнечным теплом не только в теплую погоду, но и в более прохладное межсезонье (март, апрель, сентябрь, октябрь), нагревательный бак не может быть использован из-за слишком высоких теплопотерь. Для этого его придётся заменить более эффективным солнечным коллектором. В интернете можно найти немало описаний эффективных активных солнечных систем, требующие использования автоматики. Но рассмотрим максимально простую и удобную пассивную систему солнечного водонагревателя, то есть такую, которая работает сама по себе без использования насоса.

Прежде всего, нужно сделать солнечный коллектор. Если проанализировать множество известных конструкций солнечных коллекторов, то можно прийти к выводу, что определяющим фактором для надёжности, стоимости и простоты сборки солнечного коллектора является материал его теплообменника. Самыми надёжными считаются металлические трубы, например, тонкостенные медные или стальные, но они стоят дорого, а их сборка трудоёмка. К тому же теплообменник с металлическими трубами обладает значительным весом, что требует прочного короба и усложняет установку.

Более удобны и дешевы теплообменники из полипропиленовых и металлопластиковых труб, но термические деформации при нагревании солнцем и большое количество соединений, увеличивает вероятность протечки и так же повышает трудоёмкость при сборке.

Всех этих недостатков лишен теплообменник из садового шланга. Его сборка заключается лишь в том, что шланг нужно скурить в виде спирали. Отсутствие соединений и гибкость шланга гарантирует отсутствие протечек, а длина шланг позволяет подвести воду непосредственно от коллектора к трубопроводу внутри дома без промежуточных соединений.

Простейший солнечный коллектор из садового шланга изображен на рисунке. Он состоит из оконного стекла (1), шланга (2) и пенопласта в качестве теплоизоляции и основы (3). Принцип его работы очень прост – коротковолновое солнечное излучение проходит через стекло, нагревает шланг с водой. От нагретого шланга начинается излучение уже длинноволнового спектра, которое значительно отражается стеклом. Таким образом, солнечные лучи попадают в так называемую «тепловую ловушку». При установке солнечного коллектора оптимальный угол наклона будет 35º летом и 40º весной-осенью.

На рисунке изображена схема подключения солнечного коллектора к бойлеру. Перед началом нагревания воды солнечным коллектором необходимо заполнить шлангу водой и вытеснить из него воздух. Для этого закрывается кран (2) и для слива воды открывается горячий кран сантехнического прибора (6). Вода из напорного водопровода (1) начинает поступать в солнечный коллектор (4). После того как в сливной воде перестанут подмешиваться пузырьки воздуха, значит – в коллекторе воздушных пробок нет. Далее открывается кран 2 и холодная вода из бойлера под действием термосифонного эффекта (при нагревании коллектора солнцем) начинает перетекать в коллектор. Для отключения солнечного коллектора и использования нагретой воды или работы бойлера в обычном режиме нужно закрыть кран (3).

Как видим, работа этого бойлера не требует сложного и дорого оборудования, единственный минус такой простой системы это то, что нужно периодически включать и отключать подачу воды в солнечный коллектор краном (3). При пасмурной погоде нагрев воды таким солнечным коллектором происходит частично, остальную часть будет «догревать» бойлер, что всё равно даёт экономию. Учитывайте при этом, что при пасмурной погоде или в межсезонье бойлер должен будет включаться на нагрев в конце дня, то есть когда вода в коллекторе уже не нагревается. Иначе при нагревании воды в коллекторе ТЭН’ом она перестанет циркулировать.

Для расчёта необходимой производительности солнечного нагревателя нужно учитывать, что 1 метр шланга наружным диаметром 25 мм ясным днём при +25 ºС нагревает 3,5 литра горячей (до + 45 ºС) воды. А при +32 ºС нагревает 3,5 литра горячей до + 50 ºС. Количество средних солнечных часов на протяжении года для г. Киев указанно в таблице 1.

Например, при длине шланга в коллекторе 10 м в мае производительность солнечного коллектора составит 3,5л*10м*8ч=280 литров горячей воды в день.

Нижняя граница наружной температуры воздуха, при которой наблюдается экономия при ясной погоде, будет +5 до +8 ºС. При заморозках воду из коллектора лучше всего слить, хотя данная конструкция устойчива к замораживанию.

Шланг для такого солнечного водонагревателя подойдёт из резины или армированный из ПВХ. Внутренний диаметр шланга не должен быть менее 19 мм, можно и больше. Но если диаметр будет меньше, то значительно повышается гидравлическое сопротивление системы, что замедляет естественное перемешивание воды за счёт термосифонного эффекта. Так же, пишет iBud.ua, не желательно выбирать шланг с толщиной стенки менее 2,5 мм, так как шланг с тонкими стенками плохо держит форму и часто перегибается. Садовый шланг не дорог. Так, армированный шланг из ПВХ с внутренним диаметром 19 мм и толщиной стенки 3 мм в зависимости от производителя стоит от $2 до $3 за метр.

Предпочтительно выбирать шлаг черного цвета или темных тонов для лучшего теплоусвоения. Разница, правда, не сильно большая. Например, белый шланг усваивает солнечное тепло примерно на 5% хуже, чем черный. Но дополнительные 5% лишними не будут.

Для перемешивания воды с помощью термосифонного эффекта сама форма шланга не имеет значения, поскольку вода в шланге равномерно прогрета, важна разница уровней между холодной водой в бойлере и горячей водой в коллекторе. Поэтому для возникновения устойчивого термосифонного эффекта бойлер должен быть приподнят над верхней частью солнечного коллектора по крайне мере на 60 см. Так же нужно стараться максимально уменьшить длину подводящего трубопровода, поскольку, чем длиннее трубы, тем больше сила трения, которая препятствует перетеканию воды из коллектора в накопитель (бойлер).

Чтобы снизить теплопотери конвенцией, задняя часть шланга утеплена пенопластом. Так же надо загерметизировать зазор между стеклом и пенопластом. Для этого можно подложить между стеклом и пенопластом мягкую прокладку из поролона или склеить стекло и пенопласт клеем на водной основе (клеи с органическим растворителем могут растворить пенопласт). Например, можно использовать клей для пенопласта или клей ПВА.

Для фиксирования формы шланга солнечного нагревателя в виде спирали, он привязывается к какой либо трубке или бруску. Чтобы закрепить его на пенопласте его достаточно просто привязать.

Стекло обязательно нужно использовать оконное. Органическое стекло или полимерная плёнка не подойдут, так как они очень плохо задерживают длинноволновое излучение. Между стеклом и поверхностью шланга должен быть зазор 12-20 мм. На стекле не должно быть отражающих селективных покрытий (i-стекло), такое стекло отражает значительную часть солнечного излучения.

Что касается выбора между одинарным и двойным остеклением, то тут нужно учитывать два фактора. При двойном остеклении меньше теплопотери, но больше коэффициент отражения солнечного света. А поскольку чем выше температура окружающего воздуха, тем меньше теплопотери, то получается:

– если солнечный нагреватель будет использоваться преимущественно в тёплое время года, то лучше одинарное остекления;

– если же в прохладное, то тогда выгоднее становится двойное.

Выводы шланга, которые выходят наружу, для снижения теплопотерь нужно теплоизолировать. Для теплоизоляции внутри отапливаемого помещения и при протяжении водопроводов не более 3 м достаточно использовать обычную мягкую теплоизоляцию из пенополиэтилена для труб.

Для более протяженных участков, а так же для теплоизоляции наружных трубопроводов нужно использовать более мощную жесткую теплоизоляцию для труб из фольгированного пенополиуретана.

Подсоединять шланг к трубопроводу можно с помощью хомута для резиновых труб, для этого шланг туго надевается на трубу и зажимается хомутом. Оптимально, чтобы внутренний диаметр шланга был равен диаметру трубы, на которую он будет надеваться.

Описанная конструкция пассивного солнечного нагревателя с коллектором может сэкономить до 80% энергии для горячего водоснабжения летом и до 40% весной и осенью, что за год составит около 400 кВт*час сэкономленной энергии на одного человека.

Приблизительно на 80% территории Украины уровень инсоляции не опускается ниже 3 единиц, что в сравнении с другими странами Европы является очень перспективным результатом. А значит, установка солнечных коллекторов может стать новым витком в развитии энерготехнологий как Украины, так и других южно-европейских областей.

Солнечный водонагреватель своими руками, Зеленый Путь Дом, Семья – скачать книги или читать онлайн, 20 тысяч аудиокниг всех рубрик бесплатно Зарубежная прикладная и научно-популярная литература (1127

Источник: ongreenway.org

Традиционные источники энергии, такие как газ, уголь, электричество, ежегодно дорожают. Энергия солнца бесплатна, неисчислима и неисчерпаема. Необходимо только разобраться с тем, как это устроено и как работает. Подсчитать выгоду и уяснить достоинства установки солнечных батарей или коллекторов. В данной статье мы и попытаемся разобрать все эти моменты, рассмотрим работу солнечного коллектора и расскажем о том, как самостоятельно сделать солнечный водонагреватель.

Установка в загородном доме солнечного коллектора, вполне может обеспечить проживающих в нем людей горячей водой на протяжении всего года. Гелиосистема — это комплекс, который включает в свою конструкцию два идентичных блока солнечных коллекторов, а так же аванкамеру и, конечно же, накопительный бак. В работе гелиосистемы заложен принцип парника. То есть, энергия солнца, беспрепятственно проходит через стекло и попадает в темное пространство. Таким образом, солнечная энергия преобразуется в энергию тепловую и не в состоянии выйти из гелиоустановки наружу. Находящаяся внутри вода нагревается под действием этой самой энергии и по законам физики поднимается вверх по системе, вытесняя при этом более холодную воду и двигая ее в место нагревания. Особого внимания заслуживает система термоизоляции, благодаря которой тепловая энергия может не только накапливаться внутри установки, но и сохраняться в ней в течение достаточно длительного периода времени.

Надо сказать, что существует множество разнообразных конструкций и вариантов водонагревателей данного типа. Однако в качестве примера рассмотрим не самую сложную и даже напротив, более простую модель, которую можно без особого труда выполнить своими руками. В основе такого водонагревателя заложен специальный коллектор, выполненный в виде радиатора из U-образных стальных трубок. Выполнен данный радиатор внутри деревянной конструкции и имеет вид короба, верхняя часть которого закрыта прозрачным стеклом. Для подвода к водонагревателю воды, используются дюймовые трубы. Для решетки используются трубы более маленького диаметра. К примеру, можно выполнить радиатор из пятнадцати трубок, длина каждой из которых будет составлять около полутора метров. Доски для сооружения короба радиатора должны быть около пятнадцати сантиметров шириной и иметь толщину не менее трех сантиметров. Днище короба можно выполнить из оргалита, а так же других подобных ему материалов. Укрепляется конструкция короба при помощи деревянных реек. Помните, что для более эффективной работы водонагревателя необходимо как можно качественнее выполнить его теплоизоляцию. Для этого можно использовать любые находящиеся у вас под рукой материалы. Теплоизоляция укладывается непосредственно на дно короба, после чего, сверху закрепляется жестяной лист или же лист оцинкованного железа. Сверху устанавливается сам радиатор, который необходимо жестко зафиксировать. Трубы и лист, которые находятся на дне короба, будет правильно окрасить в черную краску. С наружной же стороны, короб лучше окрасить серебрянкой, сократив этим потери на излучении тепла. Стеклянную поверхность короба необходимо посадить на герметик. Повышенное внимание, при сборке конструкции, необходимо уделять всем соединениям и стыкам, герметичности которых можно добиться при помощи специальных герметиков, пеньки и краски.

Накопителем может послужить любая вместительная емкость, будь то большой бак, бочка или прочая тара. Можно так же использовать несколько таких емкостей, при условии, что все они будут объединены в одну единственную общую конструкцию. Емкости, как и основная установка, должны быть окрашены серебрянкой. Оптимальная вместительность накопительного бака в каждом случае разная, однако, в среднем она составляет около трехсот литров.

Для того чтобы в системе водоснабжения загородного дома было давление, потребуется аванкамера, которая будет нести функцию расширительного бачка. Изготовить примитивную аванкамеру можно при помощи любой удобной емкости, вместительность которой составляет около 30-40 литров. Ее автоматическая работа должна обеспечивается путем обустройства в ней поплавково-клапанной системы, которая работает по принципу сливного бачка.

Самое удобное и рациональное место для размещения накопителя и аванкамеры на чердаке загородного дома. Емкости должны находиться в специальном теплоизолирующем коробе. Прежде чем преступить к установке емкостей на чердак, убедитесь, что потолочные перекрытия смогут выдержать вес полного воды бака. Аванкамера устанавливается в непосредственной близости с накопителем и монтируется так, чтобы уровень воды в ней был выше уровня воды в накопителе сантиметров на 80-100. Сами же солнечные коллекторы, необходимо расположить на южной стороне крыши загородного дома под углом около 30-45 градусов к горизонту.

Как уже говорилось выше, элементы самодельной гелиоустановки соединяются в единое целое при помощи дюймовых и полудюймовых труб. Трубы в пол дюйма используются для монтажа частей системы, которые отвечают за ввод холодной воды, соединения с аванкамерой, а так же вывод уже нагретой воды из накопителя. Дюймовые трубы применяются для монтажа низконапорных частей солнечного водонагревателя. Выполнять монтаж системы, необходимо уделяя особое внимание ее герметичности и обеспечивая отсутствие в ней воздушных пробок.

После выполнения монтажа всей системы, трубы необходимо обмотать каким либо практичным и современным теплоизоляционным материалом, после чего их необходимо покрыть серебрянкой. Собранная система заполняется водой через через специально оборудованные внизу радиаторов дренажные вентили. Система заполняется пока вода не станет литься из дренажной трубы аванкамеры. Такой вариант заполнения системы исключает появления в ней воздушных пробок.

На следующем этапе необходимо выполнить подключение аванкамеры к вводу холодной воды и открытия расходного вентиля. Если система собрана верно, то уровень воды в аванкамере должен начать снижаться, тем самым открыв поплавковый клапан. Необходимого уровня воды в аванкамере можно добиться, выгнув стержень поплавка небольшой дугой.

Как только система полностью заполнится водой, радиаторы начнут ее нагревать. Нагрев и соответственно циркуляция в системе воды происходит постоянно, пока температура во всей системе не уровняется и не станет такой же, как на выходе из радиаторов. По мере расходования теплой воды, будет срабатывать клапан, открывая тем самым забор новой партии холодной воды, которая тут же начнет циркулировать и нагреваться. Интересно, что недавно поступившая в систему холодная вода, никоим образом не перемешивается с теплой нагретой водой.

Когда на небе нет солнца, то есть в ночное время или же пасмурные дни, для того чтобы избежать потери тепла, необходимо заранее предусмотреть специальный вентиль, закрывая который, можно препятствовать оттоку теплой воды в обратную сторону.

Если температуры нагреваемой воды не достаточно, то можно попытаться увеличить производительность системы, путем ввода в радиаторы дополнительных секций трубок.

Солнечный водонагреватель своими руками Как сделать солнечный водонагреватель своими руками

Источник: www.malolikto.ru

Использование солнечного тепла для нагрева воды – далеко не новое изобретение, которое широко используется и в наше время.

Наверное, любому известен «летний душ», установленный на огромном количестве дачных участков.

Но по каким-то непонятным причинам мало кто из владельцев подобных «солнечных водонагревателей» задумывается об усовершенствовании этого устройства.

Ведь даже обычная полиэтиленовая пленка, натянутая на каркас вокруг бочки с водой создаст своеобразный «парник» и заметно увеличит скорость нагрева.

Да и в течение дня может погода может кардинально измениться.

Получается, что нагретая в бочке вода остынет, не принеся никакой пользы.

Чтобы сохранить тепло, необходимо несколько модифицировать данную систему.

Существует несколько вариантов изготовления, но принцип действия у них идентичен.

Рассмотрим одну из наиболее простых вариаций.

Схема установки солнечного водонагревателя изображена на рисунке.

Основные элементы конструкции водонагревателя — солнечный коллектор и накопительный бак для воды.

Их можно устанавливать как в единичном экземпляре, так и создать цепь из 2-3 коллекторов или такого же количества бочек.

Вода, нагретая в радиаторе, в результате тепловой конвекции поднимается в накопитель, откуда ее можно брать для бытовых нужд.

Коллектор представляет собой теплоизолированный короб, застекленный с одной стороны.

Внутри него располагаются трубы теплообменника.

Радиатор может быть изготовлен двумя способами: в виде решетки или змеевика.

Самостоятельно согнуть трубу в форме змеевика достаточно проблематично, но если у вас имеется старый ненужный холодильник, можно снять с него уже изогнутые трубки.

Если вы будете изготавливать решетку самостоятельно, то следует учитывать теплопроводность труб.

Лучше всего использовать тонкостенные трубы (толщина материала до 1,5 мм) диаметром 15-20 мм.

Общее количество труб на одну решетку – 15-21, длина – 1,6 м.

Для их соединения используются подходящие по размеру тройники.

В качестве подводящих труб оптимальными будут водопроводные, диаметром дюйм или ¾.

В связи с тем, что общая площадь поверхности труб совсем невелика, большое количество солнечных лучей попросту не используется.

Для увеличения КПД применяют тонкие металлические пластины, примыкающие к решетке радиатора.

Трубы и абсорбер должни прилегать друг к другу максимально плотно.

Хорошим вариантом будет использование термопасты.

Для большей эффективности листы металла и трубы окрашивают темной краской.

Короб коллектора изготавливается из досок, имеющих толщину 25-30 мм, а для дна подойдет лист влагостойкой фанеры или оргалита.

Также для изготовления можно использовать алюминиевые листы.

Трубы в коробе закрепляются с помощью хомутов.

Сверху короб закрывается стеклом или поликарбонатом, а все швы герметизируются.

В качестве накопителя подходит 200-300-литровый бак.

Для снижения теплопотерь его желательно утеплить.

Например, можно соорудить вокруг бака фанерный или деревянный короб, а межстеночное пространство заполнить любым теплосберегающим материалом.

Для этой цели подойдет все что угодно – от соломы до минеральной ваты.

Так как в ночное и вечернее время температура на улице заметно понижается, тепло от бака будет уходить в окружающую среду, а вода начнет опускаться обратно в радиатор.

Чтобы этого избежать, необходимо установить запорный вентиль и перекрывать его в прохладное время.

Вода в баке может иметь температуру до 70°С, поэтому рекомендуется установить смеситель, к которому подсоединены труба с холодной водой и теплой водой из бака.

Сборка всей системы осуществляется следующим образом.

Соединяются все элементы коллектора: в короб укладывается слой утеплителя, затем листы абсорбера и трубы радиатора.

Если корпус изготовлен из алюминия, то рекомендуется предварительно промазать его изнутри силиконовым герметиком для предотвращения гальванической коррозии.

Последний этап – остекление и герметизация швов.

Оптимальный угол наклона конструкции по отношению к Солнцу – 10-30°.

На крыше дома или специальном каркасе-стойке закрепляется водосборник водонагревателя с подведенными к нему трубами для лучшего нагрева от солнечной энергии.

Обе части конструкции соединяются, обеспечивается поступление холодной воды в солнечный коллектор.

Все резьбовые соединения обрабатываются герметиком.

Примерные цены на элементы конструкции солнечного водонагревателя:

  1. 3 тюбика силиконового герметика – 150 рублей.
  2. Лист оцинковки для абсорбера – 300 рублей.
  3. Утеплитель – от 150 рублей в зависимости от вида.
  4. Трубы медные – от 100 рублей, змеевик от холодильника – бесплатно.

Таким образом, потратив день-два на изготовление конструкции, а также небольшую сумму на покупку материалов, можно изготовить солнечный водонагреватель для дома на даче, которому позавидуют многие соседи.

Использование солнечного водонагревателя, сделанного своими руками, на даче Летом как никогда велика потребность освежиться и принять душ. Но на дачном участке сделать это бывает несколько проблематично. Для таких случаев будет о

Источник: domtechs.com

Рассмотрим способы как соорудить водонагреватель из подручных средств.

Из старого холодильного оборудования

Попробуем подробно разобраться, как сделать водонагреватель из старого холодильника, для этого нам потребуется:

  • Змеевик от холодильного оборудования.
  • Деревянный брус (для постройки корпуса приспособления) размером 50*50 мм.
  • Стекло.
  • Резиновую прокладку размером чуть больше вашего змеевика.
  • Фольга или другой материал, способный отражать солнечные лучи.
  • Трубка для подвода воды к приспособлению.
  • Уплотнитель.
  • Теплоизоляция.

Для изготовления солнечного бойлера своими руками нам потребуется отсоединить от холодильника решетку конденсатора, (которая расположена на задней панели аппарата) хорошо её промыть, так как в ней находился фреон и масла, воду, полученную при помощи нагрева в данном приспособлении лучше использовать для технических целей, для приготовления пищи она не подходит.

При помощи деревянного бруса постройте короб, размер которого зависит от габаритов решетки, дном послужит резиновый настил, с тыльной стороны для прочности набейте поперечные бруски. Поверх настила уложите теплоизоляцию, затем выбранный вами отражатель, например, фольгу, она стелется для того, чтобы происходил подогрев воды с двух сторон.

С помощью уплотнителя обеспечьте герметизацию имеющихся щелей, чтобы создать эффект «парника». Не забудьте сделать технические отверстия для подвода труб. Закрепите теплообменник при помощи клипс-держателей, накройте сверху стеклом, предварительно вырезанного нужного размера, для прочности можно посадить на двухсторонний скотч. Затем снова произведите герметизацию стыков, самый дешевый метод — это обмотать по периметру короба скотчем.

Для безопасности конструкции вкрутите несколько саморезов, дабы со временем стекло не съехало, поскольку приспособление будет установлено под наклоном. При установке на выбранном месте трубка входа холодной воды должна быть направлена вниз, а выхода горячей вверх. Это самый малозатратный способ получения нагретой воды для дома.

Из композитных труб

Для того, чтобы сделать самодельное нагревательное устройство из металлопластиковых труб нам понадобится:

  • Брус из дерева 50*50 мм 20 м.
  • Листовая фанера 15 мм 2,5 кв.м.
  • Труба металлопластиковая 55 м.
  • Крепежи для труб 80 шт.
  • Уголок «папа-мама» 30 шт.
  • Уголок «мама-мама» 31 шт.
  • Переход на штуцер 53 ед.
  • Выпускной клапан 1 ед.
  • Тройник 3 ед.
  • Кран для слива 2 ед.
  • Обратный клапан 1 шт.
  • Листовой металл 2,5 кв.м
  • Профиль из алюминия 1300 мм 4 шт.
  • Уголок металлический 65 ед.
  • Стекло.
  • Черная матовая краска.
  • Доска 25*100 4,5 м
  • Гидроизоляция 5 м.кв.
  • Песок.
  • Плотная уличная плитка 5 м.кв.

Выбирая место установки нагревателя воды, необходимо учесть тот факт, что расположение должно быть южным, таким образом, продолжительность нагрева жидкости днем будет максимальной. На выбранном месте снимите верхний слой почвы, и сделайте подушку из песка и гравия, утрамбуйте её, затем положите плитку.

При помощи бруса постройте каркас, соедините его металлическими уголками. Затем сбейте раму из бруса, лицевую сторону обшейте листовой фанерой, заднюю стену для надежности конструкции укрепите брусом набив его продольно и поперечно, скрепив между собой уголками. С помощью специальных уголков крепятся доски с прорезями для стекла.

Установите его на каркасе. На основание из фанеры прикрепите металлические листы, затем произведите покраску всей конструкции черной матовой краской. Сделайте разметку для труб, необходимо соблюсти расстояние 40 мм. Установите крепления и произведите сборку (трубы необходимо заранее разрезать), при помощи штуцеров и уголков собирается змеевик.

Просверлите два технологических отверстия для труб и на концах установите тройники, подсоедините полностью все схему водовода и проведите испытания. Если течи нигде не обнаружено, покройте трубы краской. В случае обнаружения течи, устраните её при помощи ленты герметика.

Солнечный коллектор из гибких шлангов

Далее соберите каркас при помощи алюминиевого профиля. Произведите нарезку стекла, его периметр промажьте герметиком и вставьте в отверстия на профиле, закрепите его с помощью специальных зажимов.

Из трубок с разряжённой средой

Этот способ подогрева жидкости можно использовать не только летом, но и зимой, он является одним из наиболее сложных. Место установки устройства из вакуумных трубок должно быть не тенистым, направленным к югу. Не допускается перегрев, циркуляция жидкости должна быть сверху вниз.

Вам потребуется следующие инструменты:

  • Разводной ключ.
  • Отвертки.
  • Устройство для сварки пластиковых труб.
  • Дрель.

Для начала соорудите раму и поставьте в предполагаемом месте установки, самым лучшим вариантом является крыша, затем закрепите её, например, анкерными болтами. Затем произведите подключение датчика температуры, воздухоотвода. Подсоедините водовод, используя материалы, которые устойчивы к отрицательным температурам.

Приступаем к монтажу нагревательного элемента, возьмите медную трубу и обмотайте её листовым алюминием, вставьте её в стеклянную вакуумную трубу. На низ трубки оденьте фиксирующую чашку и каучуковый пыльник. Металлический конец зафиксируйте в латунном конденсаторе (на трубке вы можете увидеть липкую смазку, не вытирайте её).

Произведите закрытие фиксирующей чаши, подобным способом произведите установку остальных элементов. Выполните установку монтажного блока и проведите к нему электричество 220В. Подключите к нему температурный датчик, воздухоотвод, хотя они и влагостойкие, лучше установить для них защитный экран, далее подсоединяем контроллер, при его помощи происходит контроль за работой системы, вот и весь процесс установки солнечного бойлера своими руками. Запрограммируйте систему на требуемые параметры и произведите запуск.

Из эластичной трубы

Изготовление солнечного коллектора из шланга является недорогим и простым способом получения горячей воды.

Для изготовления потребуется:

  • Шланг 40-50 метров.
  • Деревянный брус.
  • Полиэтиленовая пленка.

Из бруса постройте каркас в форме пирамиды, уложите на него шланг концентрическими кольцами, для того что бы они держались, вбейте на гранях пирамиды на равных расстояниях фиксирующие клипсы или металлические (пластиковые) хомуты.

Укройте конструкцию полиэтиленовой пленкой, чтобы создать парниковый эффект. Однако, в спиралевидных конструкциях не может происходить циркуляция жидкости (когда более теплая жидкость поднимается вверх), поэтому для такой системы потребуется насос.

Из старого электрического бойлера

Первым этапом изготовления солнечного бойлера своими руками необходимо снять корпус и слой утеплителя, это можно сделать при помощи болгарки, если на баке есть ржавчина, произведите его зачистку железной щеткой, если в баке была течь, устраните. Обезжирьте бак и покрасьте его черной матовой краской.

Необходимо построить корпус и установить его в предполагаемом месте установки. Из деревянных брусков сколотите корпус, оббейте его фанерой, с фронтальной стороны утеплите стекловатой или другим теплоизоляционным материалом и обшейте ОСБ плитой, покрасьте черной краской, чтобы лучше держал температуру нагретой жидкости. Для устойчивости конструкции изготовьте подставку. При установке учтите тот факт, что горячая вода поднимается вверх. Несложно изготовить самостоятельно и накопительный водонагреватель.

Как сделать солнечный бойлер (водонагреватель) своими руками из металлопластика, шланга, холодильника и вакуумных трубок? Как сделать самодельный солнечный бойлер (коллектор) из холодильника, металлопластика, шланка и вакуумных трубок?

Источник: boilervdom.ru

Читайте также:  Самодельные водонагреватели Поделитесь статьей в соц. сетях:

avtonomny-dom.ru

Солнечный водонагреватель

Солнечный водонагреватель – это техническое устройство служащее для нагрева воды используя для этого солнечную энергию в видимом и инфракрасном диапазонах.

Принцип действия

Солнечный водонагреватель – это вид солнечного коллектора, с той лишь разницей, что вода в водонагревателе используется по прямому назначению, а не служит теплоносителем для систем теплоснабжения.

Принцип работы солнечного водонагревателя основан на поглощении энергии солнечных лучей и передачи ее воде для дальнейшего использования.

Виды устройств

Солнечные водонагреватели различаются по:

  • Способу нагрева воды:
  • Прямого нагрева – в этом случае используется одноконтурная схема.

Водонагреватель (1) соединен с баком накопителем (2) посредством труб, по которым путем естественной циркуляции движется вода. Осуществляется подпитка системы холодной водой по мере расходования подогретой;

  • Косвенного нагрева – используется двухконтурная система.

При этом способе нагрева в системе водонагревателя циркулирует хладагент, а в баке накопителе установлен конденсатор (3), на котором жидкость, циркулирующая в замкнутом контуре нагревателя, передает полученную энергию воде. Вода, в свою очередь, циркулирует в контуре потребителя.

  • Способу обеспечения циркуляции воды:
  • Естественная – когда движение воды происходит из-за разности температуры в водонагревателе и у потребителя;
  • Принудительная – осуществляется путем установки циркуляционного насоса.
  • По конструкции:
  • Используются в системах с прямым и косвенным нагревом воды.

В этом случае установка состоит из несущего, с устройством теплоизоляции, каркаса и устройства для поглощения солнечной энергии (абсорбера). В качестве абсорбера используются медные трубки, с наружной стороны каркас закрывается стеклом. Данный тип конструкции наиболее распространен, по сравнению с прочими.

К достоинствам данной конструкции относятся:

  • Возможность применения для различных видов систем;
  • Надежность устройств;
  • Высокая эффективность устройств;
  • Неприхотливость к условиям эксплуатации;
  • Длительный срок эксплуатации.

Недостатками являются:

  • Низкий КПД установок;
  • В случае повреждения требуется полная замена.
  • Устройства данного типа используются в системах с косвенным нагревом воды.

Основой данной конструкции служит вакуумная труба состоящая из двух трубок различного диаметра, помещенных одна в другую с вакуумным зазором между ними. Несколько трубок помещаются в единый корпус, а их верхние части помещаются в единый блок, по которому циркулирует вода из внешнего источника.

Солнечные лучи попадают на наружные трубки, которые являются абсорбером. В медных трубках, меньшего диаметра, нагревается специальная жидкость, которая нагреваясь начинает испаряться. Пар поднимается вверх, где передает свою энергию циркулирующей воде, после чего конденсируется и стекает вниз.

К достоинствам данной конструкции относятся:

  • Возможность круглогодичного использования;
  • Высокий КПД устройств;
  • Универсальность использования.

Недостатками являются:

  • Срок эксплуатации непродолжителен, по сравнению с аналогами;
  • Подверженность разрушения под воздействием внешних факторов;
  • Большие габаритные размеры и масса устройств;
  • Нельзя эксплуатировать в регионах с отрицательными температурами наружного воздуха.

Средние цены

В связи с тем, что все большее количество жителей нашей планеты пытаются использовать в повседневной жизни альтернативные источники энергии для получения тепла, электричества и горячего водоснабжения, поэтому и предлагаемый ассортимент товаров достаточно широк.

Солнечные водонагреватели выпускают предприятия в нашей стране и за ее пределами. На стоимость установки влияет страна и фирма производитель, конструкция (плоский или вакуумный) водонагревателя, комплект поставки и регион приобретения.

Наиболее дешевый вариант обойдется покупателю в 1500,00 рублей, за эти деньги можно приобрести «Солнечный водонагреватель для бассейна» компании «Интекс» (Китай) со следующими техническими характеристиками: размер полотна водонагревателя — 1200 х 1200 мм, предназначен для использования с фильтр-насосами производительностью не более 9500 л/час, вес — 3.7 кг.

Солнечный водонагреватель «ДАЧА-ЛЮКС» (Россия) объемом 125,0 литров обойдется покупателю в 28850,00 рублей. В комплект поставки данного устройства входит: бак накопитель, комплект вакуумных трубок (15 штук), контроллер. Поглощающая площадь составляет — 2,35 м2.

Немецкую установку для горячего водоснабжения «АuroSTEP plus» можно приобрести за цену от 190000,00 до 450000,00 рублей, в зависимости от комплектации. За эти деньги покупатель приобретает: систему горячего водоснабжения исключающую возможность закипания (конструкции Drain-back), водонагреватель ёмкостью 150 – 350 л. и 1 – 3 солнечных коллектора.

Установка оборудована регулятором управления и дополнительным электрическим нагревателем.

Как видно из приведенных выше цифр, разброс стоимости очень велик, поэтому каждый потенциальный приобретатель может выбрать устройство в соответствии с предъявляемым к нему требованиям.

Какой выбрать для бассейна?

В системах подогрева воды в бассейне можно использовать любой из видов и конструкций солнечных водонагревателей.

Для перемешивания воды в бассейне и нормальной циркуляции воды, следует установить в систему циркуляционный насос, это повысит КПД установки, а для потребителя создаст более комфортные условия использования бассейна.

В систему можно включить накопительную емкость, а можно смонтировать контур и без нее, в этом случае накопителем будет служить сам бассейн.

Критериями выбора водонагревателя для бассейна являются:

  1. Месторасположения водонагревателя, его пространственная ориентация;
  2. Вид водонагревателя (стоимость устройства);
  3. Расположение бассейна (на открытом воздухе, в помещении);
  4. Объем бассейна (геометрические размеры и глубина);
  5. Активность использования бассейна (периодичность и количество человек);
  6. Период использования (круглогодично, сезонно, периодически);
  7. Требуемый температурный режим воды в бассейне;
  8. Система водоснабжения бассейна (вид контура, пропускная способность и прочие технические характеристики).

Работа системы подогрева воды для бассейнов работает по следующей схеме: датчик температуры установленный в бассейне определяет заданные параметры воды. При температуре ниже заложенной потребителем, по сигналу датчика включается циркуляционный насос и вода из бассейна поступает в теплообменник нагревателя, где ее температура повышается. Когда вода в бассейне достигает нужной температуры, контроллер отключает циркуляционный насос и нагрев прекращается. Если солнечный водонагреватель остывает, то клапаны перекрываются, вода в теплообменник не поступает.

Очень важно правильно расположить устройство, т. к. это отразится на эффективности его работы. При работе водонагревателя возможны потери тепловой энергии, которые происходят при:

  • Испарении воды на всех участках системы;
  • Пользовании бассейном потребителями (купании пользователей);
  • Выполнении профилактических работ и ремонте устройств системы;
  • В связи с теплопроводностью ограждающих конструкций бассейна и разностью температуры воды, конструкций и окружающего воздуха.

Опираясь на критерии выбора устройства, условия эксплуатации и учитывая вероятные потери при работе водонагревателя, можно выбрать модель из различных ценовых групп, фирм производителей и опираясь на отзывы пользователей, которых досточное количество в интернете и технических изданиях.

Как сделать своими руками простейший водонагреватель

Из поликарбоната

Один из вариантов изготовления солнечного водонагревателя предполагает использовать в конструкции сотового поликарбоната. Единственное требование к этому элементу конструкции – это светопропускная способность материала. Прочность также важная характеристика, но не является основной.

Из имеющихся материалов, это могут быть различные пиломатериалы или легкие профильные металлические элементы, изготавливается каркас устройства. Из медных трубок сооружается змеевик, предпочтительно в одной плоскости – это абсорбер устройства, по которому будет циркулировать вода.

На концах медной трубки монтируются штуцера для соединения подающей трубой и выходом подогретой воды. В качестве змеевика можно использовать подобную конструкцию от старого холодильника, но в этом случае, параметры змеевика холодильника определят геометрические размеры всего устройства.

Змеевик укладывается в корпус, вся конструкция утепляется теплоизоляционным материалом и с наружной стороны закрывается листом поликарбоната.

Водонагреватель монтируется на выбранном участке в соответствии с географическим месторасположением и подключается к подаче холодной воды и системе потребления нагретой воды.

Из пластиковых бутылок

Простейший водонагреватель использующий энергию солнца для нагрева воды можно изготовить из обычных пластиковых бутылок объемом 1,5 литра (или подобных).

Единственное условие, это однотипность этого элемента конструкции.

Важным условием работы такого устройства является герметичность и прочность соединений бутылок между собой. Оптимальным будет вариант, когда в донышке бутылки просверливается отверстие соответствующее по диаметру горлышку бутылки, что позволяет вставлять одну бутылку в другую. Для крепления можно использовать крышки от этих же бутылок, предварительно просверлив в них отверстия.

Соединяя подобным образом можно собрать несколько батарей, в каждой из которых будет по 3-4 бутылки. Количество бутылок в батарее выбирает каждый индивидуально.

В зависимости от количества бутылок в батарее и количества таких батарей, получаются геометрические размеры устройства, на основании которых изготавливается каркас водонагревателя. Каркас, как и предыдущем случае, можно изготовить из имеющихся под рукой материалов. Укладывается утеплитель и по возможности затемняется приемная поверхность (внутренняя поверхность нижней стенки каркаса).

В изготовленный каркас укладываются батареи бутылок, которые соединяются между собой таким образом, что верхние части батарей получаются подключены к подаче холодной воды от источника водоснабжения, а нижние части – к отводящей трубе с подогретой водой.

Лицевая сторона каркаса зашивается стеклом, поликарбонатом либо иным прозрачным материалом, хорошо пропускающим солнечный свет и сохраняющим тепло внутри устройства.

Для осуществления надлежащего нагрева воды следует установить запорные вентили на входящей и отводящей трубах.

alter220.ru

Виды солнечных нагревателей и их устройство

Небесное светило является самым мощным источником энергии из тех, что известны человечеству. Солнечный свет может быть преобразован в электрическую и тепловую энергию. В этой статье нас будет интересовать именно тепловая энергия, которую от солнца мы получаем абсолютно бесплатно и она неисчерпаема. Такие устройства, как солнечные водонагреватели, позволяют преобразовывать энергию солнца в тепловую. Фабричные устройства обладают неплохой производительностью и позволяют организовать отопление частного дома. Есть умельцы, которые самостоятельно мастерят такие устройства. Водонагреватели, работающие от солнца, бесплатно нагревают воду для отопления жилища или для бойлера, где уже отдаёт тепло для нагрева воды, используемой для мытья. Такие устройства пользуются спросом у владельцев частных домов и дач. В этой статье мы поговорим о принципе действия солнечных водонагревателей, их видах, основных производителях и ценах.  

Принцип работы солнечного водонагревателя

Для начала, давайте, разберёмся с принципом работы солнечных водонагревателей. Функционирование такого устройства рассмотрим на примере фабричной модели вакуумного водонагревателя. Он без проблем подогревает воду зимой. Производительность зимой, конечно, ниже, чем в летнее время. Конструкция водонагревателя – это батарея, которая представляет собой несколько стеклянных трубок из кварцевого стекла. В каждой такой трубочке находится медная трубка, выкрашенная в чёрный цвет. В этих внутренних трубочках находится теплоноситель. В стеклянных трубках создан вакуум для того, чтобы не было потерь тепла из внутреннего контура. Кроме того, вакуум защищает батарею от воздействия окружающей среды. Все трубки соединяются с горизонтальным коллектором, по которому циркулирует теплоноситель. Вакуумные трубки поглощают солнечную энергию и отдают его воде.

Принцип работы солнечного водонагревателя

Функционирует эта система следующим образом:

  • Рабочая жидкость (в роли жидкости необязательно должна быть вода) под действием солнечных лучей испаряется, и пар поднимается в верхнюю часть стеклянной колбы;
  • Пар контактирует через стенку с водой, которая циркулирует по коллектору. Пар отдаёт тепловую энергию, охлаждается и снова превращается в жидкость;
  • Под действием силы тяжести, жидкость стекает вниз и так цикл замыкается;
  • Коллектор водонагревателя соединяется с помощью трубопроводов с бойлером косвенного нагрева. Там уже подогревается вода, которая циркулирует в контуре отопления или водоснабжения. Теплоноситель циркулирует с помощью насоса.

Кварцевое стекло, из которого сделаны вакуумные трубки, пропускают ультрафиолетовые волны. Обычное стекло их задерживает. Благодаря пропусканию ультрафиолета солнечная энергия поглощается, когда пасмурно и в зимнее время года. Такую конструкцию в домашних условиях изготовить очень сложно.

Существуют водонагреватели с менее сложным принципом работы. В безнапорных водонагревателях передача тепловой энергии идёт без посредника. Обычно в их конструкции присутствует змеевик (медь, алюминий) на металлической подложке или без неё. Задняя стенка корпуса выкладывается теплоизолирующим материалов. Змеевик посредством трубопроводов соединён с накопительным баком. Змеевик и пластина (ещё называемая абсорбером) выкрашены в чёрный цвет для лучшего поглощения солнечных лучей. Сверху корпус накрыт стеклом, поликарбонатом и т. п. А также проведена тщательная изоляция, чтобы не попадали осадки, грязь, пыль.

Такой упрощённый водонагреватель эффективно работает только в ясную погоду. Но благодаря простоте конструкции такие водонагреватели чаще всего делают своими руками. Кроме того, есть ещё один вариант получить водонагреватель на бесплатной солнечной энергии. Устанавливаются солнечные батареи, которые вырабатывают электричество. А на этом электричестве работает обычный водонагреватель. Такая система тоже может работать круглый год.

Вернуться к содержанию  

Первые в истории солнечные водонагреватели

Впервые водонагреватель, работающий от солнечной энергии, был разработан ещё в 1767 году. Его придумал обычный житель Швейцарии ─ Орас Бнедикт де Соссюр. В своём изобретении он смог добиться просто закипания воды. Но тогда это уже было успехом. И швейцарский изобретатель стал продавать свои водонагреватели.

Орас Бнедикт де Соссюр

В 1953 году в Израиле прибор был усовершенствован. Учёный Цви Тавор даже получил за это премию от премьер-министра страны. Эта незатейливая технология нагрева воды всё также популярна и в наш век.

Вернуться к содержанию

 

Разновидности солнечных водонагревателей

Теперь поговорим о разновидностях солнечных водонагревателей. Они классифицируются по различным конструктивным особенностям.

К примеру, по типу циркуляции теплоносителя различают следующие водонагреватели:

  • С естественной циркуляцией;
  • С принудительной.

В первом случае вода циркулирует благодаря своим физическим свойствам. При нагреве она увеличивается в объёме, плотность у неё снижается. В результате жидкость по трубкам поднимается вверх, а на её место поступает холодная вода. Для прохождения естественной циркуляции резервуар должен находиться сверху коллектора, а это не всегда удобно.

Во втором случае накопительный резервуар устанавливается в подвальном помещении, а принудительная циркуляция обеспечивается специальными насосами. При такой организации роль теплоносителя может выполнять масло. Оно очень хорошо справляется с этой функцией.

Водонагреватели можно классифицировать по конструкции коллектора:

  • Вакуумные. Теплоноситель находится в трубке, которая запаяна в вакуумной колбе. Эта колба выполнена из кварцевого стекла пропускающего солнечное тепло, а также ультрафиолет. Это очень эффективные конструкции, где потери тепла минимальны. Если в качестве теплоносителя используется вода, то нагрев происходит до кипения. Если там будет масло, то его можно разогреть до 200─300 градусов. Практически все вакуумные водонагреватели фабричные и стоят довольно дорого;
  • Панельные. Конструкция самая простая. Коллектор выкрашен в чёрный цвет, помещён в корпус с теплоизоляцией и герметично закрыт стеклом, пластиком, поликарбонатом и т. п. Эффективность оставляет желать лучшего. Это объясняется тем, что жидкость теряет некоторую часть тепла при прохождении коллектор. Эти потери обычно весьма ощутимы. Панельные солнечные водонагреватели хорошо подходят для регионов, где высокая солнечная инсоляция.

Солнечный водонагреватель с замкнутым контуром

Кроме того, водонагреватели можно классифицировать по типу контура:

  • Разомкнутый контур. Такая конструкция используется при организации подачи горячей воды в жилой дом. В роли теплоносителя выступает вода, которая после нагрева уже не попадает обратно в коллектор. Она расходуется на бытовые нужды;
  • Один замкнутый контур. Применяется при отоплении жилого дома. В этом случае теплоноситель из водонагревателя подмешивается к другой жидкости (возможно, не вода), которая была нагрета в основном котле. В замкнутом контуре теплоноситель после нагрева проходит систему отопления и снова возвращается в коллектор;
  • Два замкнутых контура. Такие водонагреватели являются универсальными и самыми эффективными. Такую систему можно использовать для выработки горячей воды или отопления круглый год. Нагревшись в коллекторе, теплоноситель идёт в теплообменник и передаёт тепло во второй контур. И уже теплоноситель в этом втором контуре расходуется в качестве горячей воды или для отопления дома.

Теплоноситель также может быть различным. Чаще всего используются вода, антифриз, масло. Можно ещё подразделить водонагреватели по общему принципу работы на пассивные и активные системы.

  • Пассивный. Абсорбция и накопление энергии происходят сами собой без всяких механизмов контроля. Подобные системы просты и не требуют серьёзных вложений. За это приходится расплачиваться неравномерной работой и скачками мощности. Примером может служить бак над летним душем, который выкрашен в чёрный цвет. Обычно так работают системы с одним контуром. Здесь приёмный бак должен находиться над коллектором;
  • Активный. Здесь нет минусов пассивного водонагревателя. Здесь солнечная энергия преобразуется в тепловую и периодически передаётся в накопительную ёмкость, бойлер или напрямую потребителям. Стабильная работа достигается благодаря системе принудительной циркуляции. Эта схема работает в системах с одним и двумя контурами. В таких системах часто можно видеть насосы, панели, измерительные приборы и т. п.

Вернуться к содержанию  

Сферы применения и требования к установке

Итак, где применяются солнечные водонагреватели?

  • Горячее водоснабжение частного дома;
  • Отопление;
  • Подогрев воды для дачных бассейнов;
  • Горячая вода для нужд сельского хозяйства и промышленности.

Солнечный водонагреватель для отопления дома

Рекомендации по установке важно учитывать, поскольку от этого целиком и полностью будет зависеть эффективность работы водонагревателя. Перечислим некоторые рекомендации специалистов:

  • Местом монтажа могут служить крыша дома, фасад, балкон;
  • Панель водонагревателя обязательно должна смотреть на юг;
  • При установке панели следует сделать угол наклона, равный широте вашего региона;
  • Поскольку водонагреватель постоянно принимает солнечную энергию, при небольшом потреблении воды может образоваться застой, где теплоноситель вполне может нагреться до 300 градусов. Поэтому запрещено использовать трубы из пластмассы и оцинкованного железа. Лучше всего выполнять змеевик из меди или нержавейки;
  • Обязательно нужно сделать изоляцию нагревающихся элементов водонагревателя, чтобы случайно не обжечься;
  • При выборе крепежа и изоляции также следует учитывать возможность застоя теплоносителя и его сильный разогрев. То есть, материалы лучше выбирать с запасом прочности. Многие солидные производители температуру застоя пишут в спецификациях или на корпусе устройства. Ориентируйтесь на это значение;
  • Панели солнечного водонагревателя должны располагаться на открытом месте с максимальным освещением солнцем. Вокруг не должно быть никаких высоких предметов, отбрасывающих тень;
  • Для увеличения эффективности водонагревателя нужно проводить его крепёж на специальном стеллаже, если такую схему установки предлагает производитель;
  • При установке каждый вид нагревателя может иметь свои особенности. Тут нужно ориентироваться на рекомендации производителя.

Вернуться к содержанию  

Основные производители

Солнечные водонагреватели нашли широкое практическое применение во многих европейских странах, КНР, Турции, США, Израиле, Саудовской Аравии. Производство этой продукции в мире устойчиво растёт и вместе со спросом увеличивается число компаний в этом сегменте.

Давайте рассмотрим некоторые крупные фирмы, занимающиеся выпуском водонагревателей от солнечной энергии. Итак, топ-производителей на мировом рынке:

  • Итальянская фирма выпускает коллектора вакуумного типа KAIROS VT. Имеются модификации с 15 или 20 трубками;
  • Немецкий производитель предлагает три модели SKR21, SKR12, SKR6;
  • Ещё одна немецкая фирма, выпускающая модели с 6 или 12 трубками. Причём их можно объединять в блоки для увеличения мощности системы;
  • Sunrain Solar Energy. Это китайский производитель, который занимается выпуском солнечных водонагревателей;
  • И ещё одна немецкая фирма, которая предлагает два водонагревателя под марками Vitosol 200 и 300. Эти модели различаются конструкцией узла нагрева;
  • Итальянский производитель, выпускающий модель Ecotube.

Водонагреватель KAIROS VT

Здесь стоит сказать, что продукция этих фирм относится к высшему классу и обеспечивается гарантией, но по деньгам её позволить сможет не каждый. Поэтому большую часть спроса на рынке закрывают малоизвестные производители.

Вернуться к содержанию  

Цены и от чего они зависят?

Что касается конкретных цифр, то водонагреватели, выпускаемые в России, обойдутся примерно в 700─800 долларов США. Речь идёт о модели вакуумного типа. Примерно такие же цены на аналогичную китайскую продукцию. Водонагреватели немецких производителей стоят примерно 800─900 евро. Это дороже, но у них в комплекте идёт необходимый крепёж, а для изготовления коллекторов используется медь и нержавейка. Так, что деньги будут потрачены не зря.

Водонагреватель Viessmann Vitosol 200

На цену солнечного водонагревателя оказывают влияние следующие факторы:

  • Бренд;
  • Материал корпуса и теплоприёмника;
  • качество сборки;
  • способ укладки изоляционного материала и стоимость самого материала;
  • толщина стекла.

Естественно, что на цене отражаются конструктивные различия, о которых рассказывалось выше.

Используя солнечную энергию с помощью современных технологий, вы вполне сможете обеспечить горячей водой свой частный дом или садовый домик. Причём вам нужно сделать начальные вложения, а затем установка будет работать бесплатно. Если хочется сэкономить, то сделать солнечный водонагреватель самостоятельно. Но фабричные системы, конечно, более надёжные и функциональные. Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал! Исправления и дополнения к статье оставляйте в комментариях.

Вернуться к содержанию

akbinfo.ru

Солнечный водонагреватель своими руками: схема, устройство и прочее + видео

Человечество активно жжёт нефть, газ, уголь, торф, дрова и другие виды топлива, чтобы обеспечить себе комфортное существование, приготовление пищи и реализацию других потребностей. Тем самым оно засоряет атмосферу, отравляя природу в собственном доме. Замкнутый круг. Разорвать его можно, только используя альтернативные источники энергии, одним из которых является солнечный свет. Он поможет вырабатывать электричество, греть воздух или воду при помощи устройств, которые можно изготовить собственноручно.

Как работают солнечные водонагреватели, в чём выгода

Распространёнными способами использования энергии солнца в настоящее время являются два направления: выработка электроэнергии и прямой нагрев воды для хозяйственных и санитарных нужд. Накопленный опыт технических решений в этом направлении говорит об их достаточной эффективности, следствием чего становится значительная экономия затрат на отопление и горячее водоснабжение.

Солнечные коллекторы могут применяться для отопления и нагрева воды не только в летнее время, но и в течение всего года

Разовые затраты на изготовление позволят в дальнейшем регулярно получать бесплатное тепло и использовать его по своему усмотрению.

Классификация солнечных водонагревателей

Устройства для утилизации солнечной энергии можно условно разделить на виды по разным признакам. Например, по применяемому способу циркуляции теплоносителя:

  1. Устройства, в которых используется естественная циркуляция. В этом случае нагретая вода, имеющая меньшую плотность, естественным образом поднимается по ёмкости и попадает в накопитель. Во избежание потерь тепла накопитель нужно изолировать с применением рулонных утеплителей. Характерными особенностями такого технического решения является вертикальное или наклонное расположение регистров нагрева и необходимость установки бака-накопителя выше уровня верхней части теплообменника.

    Движение жидкости осуществляется не при помощи насоса, а за счёт разной плотности

  2. Агрегаты с принудительным обращением теплоносителя. Для этого применяются маломощные, но довольно эффективные циркуляционные насосы. При такой конструкции накопитель тёплой воды можно располагать в любом месте, включая подвал. При использовании бойлера косвенного нагрева в качестве теплоносителя можно использовать масло, чаще всего применяется трансформаторное.

    Чтобы горячая вода не остывала, бак необходимо утеплить

Можно разделить водонагреватели по конструкционным особенностям греющего коллектора:

  1. Вакуумные. Их устройство представляет собой колбу из кварцевого стекла, внутри которой располагаются элементы нагревательного устройства. Кварцевое стекло свободно пропускает ультрафиолетовое излучение, что позволяет согревать воду до образования пара, а если применяется масло, то его температура может достигать 250–300 градусов. Воздух из колбы откачивается, что предотвращает рассеивание светового потока и повышает эффективность системы. Изготовить такой нагреватель в домашних условиях практически невозможно, а заводские изделия стоят довольно дорого. Но, учитывая высокую эффективность таких устройств, на такую трату можно согласиться, ведь они работают зимой, летом и в пасмурную погоду.

    Вакуум является лучшим теплоизолятором, поэтому потери тепла в коллекторе минимальны

  2. Панельные. В таких конструкциях в качестве теплообменника используются плоские панели, например, стальные штампованные радиаторы отопления. По сравнению с первыми, такие устройства гораздо менее эффективны, большое количество тепла теряется в процессе прохождения по сети водоснабжения и в самом коллекторе. Панели нужно упаковать в корпус из материала с низкой теплопроводностью, верхнюю стенку изготовить из стекла, поликарбоната или прозрачного пластика. Но ни один из этих материалов не пропускает ультрафиолетового излучения, что и является причиной их пониженной эффективности.

    В конструкциях используются плоские панели

Классификация по типу греющего контура:

  • разомкнутые — это самая простая система для организации в доме горячего водоснабжения. При этом нагретая вода не возвращается в нагреватели, а расходуется на покрытие бытовых потребностей;
  • одноконтурные системы — подогретая в коллекторе вода после прохождения системы отопления возвращается обратно. Схема оборота воды из солнечного коллектора встраивается в отопительную систему и работает с принудительной циркуляцией через узел подмеса;

    В одноконтурной системе потребляемая горячая вода циркулирует через солнечный коллектор и бак

  • двухконтурные — нагретый теплоноситель подаётся в бойлер косвенного нагрева, где отдаёт тепло находящейся в нём воде. Охлаждённый возвращается в коллектор солнечного нагревателя. В первичном контуре при такой организации целесообразно использовать масло. Вода из вторичного контура может использоваться как в системе отопления, так и в схеме горячего водоснабжения дома. Бойлер рекомендуется утеплять дополнительно для снижения потерь энергии.

    Контуры циркуляции незамерзающей жидкости и расходной воды разделены

Ориентируясь по принципу действия, можно разделить водонагреватели на активные и пассивные:

  • пассивные системы — приёмный бак всегда находится над коллектором, циркуляция воды происходит естественным образом. Устройство не требует дополнительного инструментального контроля. Недостатком такой системы является неравномерная работа и скачкообразные показатели по мощности. Применяется для временных установок типа летнего душа или сезонного использования в системе горячего водоснабжения дома или оросительных сетях для полива огорода;

    Пассивные системы можно использовать только в летнее время

  • активные — такие системы, как правило, оснащаются циркулярными насосами, контроллерами температуры и давления. Солнечная энергия преобразуется в тепловую и распределяется. Можно применять такие устройства в течение круглого года при соответствующих настройках.

    Солнечный водонагреватель активного типа может работать в любую погоду

Особняком стоят коллекторы воздушные, в которых преобразование энергии производится нагревом воздуха, естественным образом попадающего в атмосферу помещения. К недостаткам такого способа можно отнести ограниченность применения по времени года, поскольку летом такая функция не востребована.

Воздушный солнечный водонагреватель имеет самое простое устройство

Какой солнечный водонагреватель лучше изготовить своими руками

Выбор конструкции и вида солнечного водонагревателя зависит от назначения устройства. Простейшим по исполнению является летний душ.

Строительство летнего душа

Для устройства этого объекта нужно сделать кабинку. Можно использовать любой водостойкий листовой материал. Главное требование — удобство применения и прочность каркаса, поскольку ёмкость придётся размещать на крыше.

В качестве ёмкости можно использовать бак грузового автомобиля. Он идеально подходит по форме, окрашен в чёрный цвет и снабжён как заливным, так и сливным отверстиями. Параллельно с коллекторным баком устанавливается ёмкость для холодной воды, которую нужно защитить от воздействия солнечных лучей. Из дополнительного оборудования применяется только смеситель.

В качестве ёмкости для воды используется бак чёрного цвета

От летнего душа часто практикуется подача горячей воды в летнюю кухню. Это зависит от места её расположения, поэтому важна предварительная планировка подворья с учётом и этого обстоятельства.

Летний душ с солнечным водонагревателем, сделанным своими руками, надёжен и экономичен

Горячее водоснабжение дома

Горячая вода в загородном доме нужна в холодное время года, поскольку летом в доме только отдыхают, остальные потребности удовлетворяются летней кухней, сезонным душем и бассейном, в которых можно просто устроить солнечные нагреватели.

Для межсезонья и холодного времени года использование солнечной энергии связано с дополнительными затратами на утепление коллекторов и трубопроводов к ним.

Монтаж водяного коллектора можно производить с использованием циркуляционного насоса, бойлера косвенного нагрева и приборов контроля за температурой и давлением в системе. В изолированном первичном контуре целесообразно использование в качестве теплоносителя минерального трансформаторного масла, имеющего большую теплоёмкость по сравнению с водой и пониженную температуру замерзания. Однако при любом теплоносителе в систему нужно встроить котёл дополнительного нагрева на случай сильных морозов. Для этой цели лучше применять индукционный нагреватель, который легко изготовить своими руками с использованием сварочного инвертора. Его включение в работу можно устроить в автоматическом режиме, если речь идёт о дачном доме без постоянного проживания. Индукционный котёл не является объектом поднадзорности технических служб.

Вода из бойлера косвенного нагрева может быть использована как в бытовых целях, так и на отопление.

Для горячего водоснабжения и отопления загородного дома лучше использовать двухконтурный коллектор

Расчёт мощности солнечного коллектора

По фактическим расходам считается, что для удовлетворения потребности одного человека в горячей воде требуется от двух до четырёх киловатт тепловой энергии.

Для примера произведём расчёт мощности для реальных условий Подмосковья.

Исходные данные:

  1. Основываясь на данных, приведённых в таблице поступления солнечной энергии в различных регионах России, площадь поглощения составит 2,35 м2.
  2. Показатель инсоляции для Подмосковья составляет 1173,7 киловатта в час с квадратного метра.
  3. Коэффициент полезного действия коллекторов составляет 0,67–0,8. Целесообразно использовать первый показатель, характерный для самодельных конструкций и устаревших моделей.
  4. Величина угла наклона будет использована оптимальная для региона. В первом приближении он должен быть равён величине географической широты места нахождения преобразователя.

Показатель инсоляции зависит от региона

Расчёт площади поглощения солнечной энергии для одной трубки, учитывая, что приведённая величина соответствует коллектору из 15 элементов: 2,35 м2 / 15 шт. = 0,15 м2. Соответственно, приведённая величина для 1 м2 составит: 1 / 0,15 = 6,67 (штук), то есть регистр коллектора указанной площади будет состоять из 7 трубок.

Рассчитываем тепловую мощность одной трубки, что позволит определить необходимое их количество для удовлетворения средней потребности в энергии. Получаемая от одного нагревателя мощность из расчёта потребления на день рассчитывается из соотношения: N = S * I * K, где:

  • N — мощность одной трубки;
  • S — площадь поглощения одной трубки;
  • I — показатель величины инсоляции для Подмосковья;
  • K — коэффициент полезного действия в минимальном размере.

N = 0,15 * 1173,7 * 0,67 = 117,95 киловатта в час на метр квадратный.

Средний показатель выработки энергии за сутки составит (с учётом продолжительности светового дня) для Подмосковья 0,325 киловатта в час. А годовая экономия с одного квадратного метра составит: 117,95 * 7 = 825,6 киловатта в час.

Таким образом, выработка тепловой энергии солнечным коллектором в 2,35 квадрата достигает 8 киловатт в день. Обратившись к началу, можно убедиться, что коллектор приведённой величины полностью отвечает потребностям в горячей воде для семьи из трёх человек.

Приведённая методика весьма условна, однако, как показывает практика, вполне достоверна для определения основных параметров коллектора.

Мощности одного коллектора достаточно для семьи из трёх человек

Подготовительные мероприятия

Приняв решение об изготовлении солнечного коллектора своими руками, необходимо осуществить ряд обязательных мероприятий по его подготовке:

  • произвести предварительный расчёт по указанной выше методике для определения конструкции и физических размеров устройства;
  • выполнить эскизный проект коллектора и водопроводной системы утилизации тепла, на его основании составить материальную ведомость;
  • закупить материалы, крепёж и недостающий инструмент.

Чем более внимательно выполняется этот этап, тем меньше придётся бегать впоследствии за недостающим.

Солнечный водонагреватель своими руками можно изготовить из различных материалов

Материалы и инструменты, технология сборки

Рассматриваем потребность в материалах и изделиях параллельно с описанием технологии изготовления солнечного коллектора. Такая работа может быть выполнена в следующем порядке.

Изготовление корпуса

Для этого понадобятся:

  • влагозащищённый материал для задней стенки. Это может быть многослойная водостойкая фанера, пластик или другие подобные материалы;
  • доска строганая хвойных пород 150х32 мм. Все детали из дерева нужно обработать антисептиками и противопожарными пропитками;
  • утеплитель рулонный;
  • степлер строительный для крепления утеплителя изнутри корпуса;
  • фольга алюминиевая для создания отражающей поверхности по утеплителю;
  • поликарбонат сотовый или монолитный по размеру корпуса толщиной 4 мм. Отверстия для его крепления должны располагаться не ближе 4 см от края листа, поэтому нужно учесть этот фактор при определении размера. Можно устанавливать с напуском. Желательно приобрести материал без защитного слоя от ультрафиолета, при этом нагрев будет происходить и в пасмурную погоду;
  • уплотнитель из пористой резины (лента — самоклеящаяся) под поликарбонат.

Последовательность сборки:

  1. Стенки из доски крепятся к задней стенке винтами самонарезающими длиной 50 мм при помощи шуруповёрта с шагом 25–30 см.
  2. Устанавливается утеплитель, крепление производится строительным степлером скобами не короче 10 мм.
  3. Поверх слоя утеплителя устанавливается отражающая поверхность из фольги.
  4. На торец досок корпуса наклеивается уплотнитель.

    Фольга защищает утеплитель от теплового излучения абсорбера

Изготавливая этот ответственный узел своими руками, можно использовать стальные штампованные радиаторы от холодильника или отопления. Для этого необходимо:

  1. Перед установкой радиатор нужно окрасить чёрной матовой краской, используя кисть малярную или валик.
  2. Установить его в корпус через прокладки с зазором порядка 20 мм от задней стенки, закрепить самонарезающими винтами к задней стенке.

    Радиатор устанавливается на фольгу

  3. Подключить выходную трубу коллектора, используя изделие из металлопластика с внутренним диаметром порядка 20 мм.
  4. Подключить обратку из того же материала.

    Для подвода воды можно использовать трубы ПВХ

По окончании сборки коллектора установить лицевую стенку из поликарбоната. При этом отверстия под винты должны быть на 1–1,5 мм больше диаметра винтов для компенсации теплового расширения.

Монтаж контура

Операция выполняется в соответствии с ранее разработанным проектом в следующем порядке:

  1. Выполнить разводку к бойлеру косвенного нагрева, подключить к патрубку его внутреннего контура, представляющего собой теплообменник.
  2. Провести разводку от бойлера к коллектору, предусмотрев установку циркулярного насоса и индукционного нагревателя.

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

  3. Назначение подогрева двойное: главное — предотвращение замерзания коллектора при критически низких температурах наружного воздуха, дополнительное — повышение температуры в системе до нужного уровня при тех же условиях. Использование индукционного нагревателя обязывает к установке циркулярного насоса. При этом необходимо предусмотреть защиту от включения нагревателя без него.
  4. Закольцевать контур подключением трубы разводки к обратке коллектора.

    В зависимости от типа конструкции может понадобиться установка датчиков температуры, ТЭНов, воздухоотводчиков

По ходу монтажа нужно определить высшую точку системы и установить на ней клапан стравливания воздушных пробок. В нижней точке нужно установить сливной кран для удаления теплоносителя в аварийных условиях.

Производя сборку системы, нужно применять материалы для уплотнения резьбовых соединений в виде льняной пакли или уплотнительного материала из фторопласта.

Сборка системы

Операция заключается в установке коллектора в корпусе на место постоянного расположения. Это должен быть южный склон кровли здания. Порядок выполнения работ:

  1. Поднять коллектор на крышу и закрепить его с нужным углом.

    Коллектор устанавливается под углом

  2. Выполнить отверстия в кровельном пироге для проводки выходной трубы и обратки.
  3. Соединить трубы в общий контур.
  4. Заполнить систему теплоносителем, включить циркулярный насос (без индуктора) и проверить контур на протечки, при необходимости — устранить их.
  5. Герметично заделать отверстия в кровле.
  6. Изолировать трубную разводку собранного контура утепляющими материалами.

Видео: как самостоятельно сделать солнечный коллектор

Особенности использования солнечных коллекторов

Система отопления или горячего водоснабжение в доме постоянного проживания всегда находится под контролем, что позволяет использовать её с минимальным набором контрольных приборов. Всегда есть возможность вовремя отреагировать на изменения погоды или возникновение критических нарушений в её работе.

В условиях дачного дома нужно предусмотреть ряд блокировок от различных сбоёв, вплоть до полной безопасной остановки работы. Это предполагает использование дорогостоящей аппаратуры. Для дачного варианта также весьма полезной будет возможность установки дежурного режима, позволяющего поддерживать в помещениях минимальную необходимую температуру во время длительного отсутствия хозяев.

В замкнутых двухконтурных системах всегда сохраняется возможность использования нагретой воды из бойлера как для системы отопления, так и для бытовых нужд. Длительное отсутствие хозяев предполагает, что бытового расхода не будет, а автоматизация отопления — давно отработанная операция.

Использование солнечной энергии эффективно и целесообразно. Покупные водонагреватели могут стоить достаточно дорого, но их применение позволит сэкономить на электроэнергии. Кроме того, простую модель солнечного коллектора можно изготовить самостоятельно, из подручных материалов.

  • Автор: Ярослав
  • Распечатать

ultra-term.ru

Солнечный нагреватель воды: в чем плюсы и минусы такого агрегата

Солнечный нагреватель воды – эффективное оборудование, которое используются в промышленной сфере, в быту. В европейских странах такие установки активно распространяются. Ими комплектуют крыши многоэтажных построек, частных домов. Но стоимость такой конструкции довольно большая. Перед тем как принять решение об их установке, эксплуатации, стоит изучить некоторые факты.

Особенности устройства и принцип действия

В состав солнечных водонагревателей включены трубки, для подготовки которых использовано кварцевое стекло. Внутри трубок сосредотачиваются трубки с меньшим диаметром. Их заполняют соответствующими веществами, которые активно испаряются, если снижается температура.

Между трубками создается вакуум, с помощью которого минимизирует количество тепловых потерь. Конец каждого стеклянного элемента помещения в горизонтальный коллектор, наполненный жидкостью. Тепло, которое поступает от солнца, передается воде. После этого вещество приобретает жидкую форму. Поскольку его вес увеличивается, оно перемещается в нижнюю область трубки. Это способствует запуску следующего цикла.

В состав такой системы введен и бойлер. Его подсоединяют к батарее с трубками при помощи змеевика. Это позволяет передавать накопленное тепло в отопительную систему дома.

Плюсы водонагревательной солнечной системы

Солнечные нагреватели обладают такими достоинствами:

  1. Относительно несложная конструкция.
  2. Уровень надежности довольно высокий.
  3. Эксплуатировать такую систему можно в течение года.
  4. Период использования составляет не один десяток лет.
  5. Введение в эксплуатацию такой системы способствует сокращению затрат электрической энергии, теплоносителей.
  6. Монтаж агрегата проводят без предварительного оформления разрешения. Установка занимает минимум времени и отличается простотой.
  7. Вес конструкции относительно небольшой.
  8. Автономный режим функционирования.

Недостатки

Перед тем как использовать солнечные водонагреватели для дома, изучаются и минусы:

  1. Сконструированное на заводе оборудование отличается повышенной стоимостью.
  2. Уровень КПД зависит от различных показателей: климатический район, время года, прочее.
  3. Град, мокрый снег пагубно влияет на состояние установки и ее работоспособность.
  4. Монтаж емкости, в которой аккумулируется тепло, занимает определенное время. На этот процесс требуются дополнительные расходы.

При всех недостатках популярность водонагревательной солнечной установки ее популярность возрастает. Ведь она считается экологически чистой.

Разновидности водонагревательного солнечного оборудования

Типов солнечного водонагревателя для дачи множество. Перед тем как определить подходящий вариант, они изучаются.

Циркуляция

  • Модель с естественной циркуляцией. Жидкость перемещается по трубкам естественным путем. При конструировании такой системы учитывают свойства и параметры жидкости. Резервуар сосредотачивают над площадкой с трубками.
  • Модели с принудительной циркуляцией. Используется при условии, что возникает потребность в крупногабаритной емкости. Ее располагают в подвальном помещении.

Коллектор

Водонагреватели оснащают коллекторами вакуумного либо же панельного типа. Панельные модели применяются при условии, что солнечный свет постоянно попадает на конструкцию. Нагретая жидкость используется в качестве вспомогательного теплоносителя.

Вакуумные коллекторы отличаются минимальной потерей тепла. Из-за сложности конструирования его стоимость более высокая. Но и вложенные средства быстро окупаются.

Циркуляционный контур

  • Разомкнутый тип. Применяя такую систему, потребители получают дополнительное количество горячей воды.
  • Одноконтурная конструкция. Ее применяют для комплектации дач и небольших домов. Она выступает в качестве вспомогательного отопительного оборудования.
  • Двухконтурная конструкция. Ее применяют, дабы обеспечивать строение теплом и в зимний период.

Теплоноситель

Для таких водонагревателей используют различные теплоносители: антифриз, смазочная жидкость и вода.

Применение

Солнечные системы постепенно приобретают популярность. С их помощью решают множество задач:

  • Подогрев жидкости до требуемой температуры.
  • Повышение производительности отопительной системы.
  • Водонагреватель для бассейна, для летнего душа.
  • Подогрев жидкости для иных потребностей.

Конструирование простых солнечных водонагревательных систем

С экономической стороны выгоднее сконструировать солнечный водонагреватель своими руками.

Простая конструкция

Для этих целей требуются баки, которые покрыты черной краской. К ним присоединяется водопроводная магистраль из дома. Из такой тары вода поступает в душ.

Водонагреватель для бассейна своими руками конструируется из корыта, труб для холодной воды и перелива, выпуска и вентиля. Для прикрытия тары используется прозрачная крышка.

Простые конструкции отличаются такими недостатками:

  • В облачную погоду емкость с водой не нагревается.
  • Ежедневно тару заполняют жидкостью. Нагретую воду аккуратно сливают.
  • Такое устройство располагают только в горизонтальном положении. Поэтому в определенное время КПД снижается.

Использование коллектора

Монтаж сконструированного собственными силами коллектора выгоднее с практической и экономической стороны. Но для достижения положительного результата требуется подготовка.

Конструирование приемника тепла

Дабы нагрев воды осуществлялся круглогодично, требуются:

  • Аккумулирующая тара.
  • Емкость для подпитки.
  • Коллектор.

Монтаж насосного оборудования выполнять необязательно. Для циркуляции теплоносителя теплоприемник устанавливают ниже бака. Тара подпиточная располагается выше, чем аккумулирующая. Емкость, в которую перемещается подогретая жидкость, уплотняют.

Вторая емкость комплектуется поплавковым клапаном, дабы система функционировала. К отведенному патрубку подводят трубу, через которую будет поступать холодная жидкость.

Дабы сконструировать нагреватель воды своими руками, используют:

  • Медные трубки.
  • Трубки из полимерных составов или пластика.
  • Плоские радиаторы из прочной стали.
  • Алюминиевые трубки.

Дабы сконструировать корпус для нагревателя, нередко применяют древесину, фанеру. Мастера конструируют солнечный коллектор из поликарбоната своими руками.

Если все сделано правильно, то можно получить такие преимущества:

  • Пользоваться такой системой можно даже при максимальной загрузке.
  • Период окупаемости сконструированного нагревателя минимальный.
  • Снижение затрат горючего.
  • Такая система быстро подготавливается к эксплуатации.

Правила эксплуатации

Дабы дачный нагреватель солнечный, который собран своими руками, функционировал нормально, требуется выполнения ряда рекомендаций:

  • Расчет. Перед запуском и эксплуатацией рассчитывается оптимальная нагрузка на систему. Учитываются и ежедневные потребности потребителей.
  • Установка вспомогательного нагревателя. Посредством такого устройства обеспечивается требуемая нагрузка на бак, который предназначен для горячего водоснабжения. Запуск нагревателя осуществляют в случае, если необходима ликвидация разности температур. При этом нагревается емкость (при правильном расчете и монтаже) значительно быстрее.
  • Установка регулировочных клапанов. При помощи таких элементов перераспределяется нагрузка, контролируется скорость перемещения теплоносителей.
  • Теплоизоляция бака с подогретой водой. Дабы постоянно иметь под рукой горячую воду, бак с горячей водой изолируют. Толщина теплоизоляционного слоя определяется с учетом условий, в которых эксплуатируется бак, климатических особенностей.
  • Подготовка теплоприемника. Для обработки отдельных элементов используют черную краску. Она способствует поглощению большего количества тепла.

К баку с холодной водой трубку подводят внизу. Через такой патрубок жидкость постоянно будет поступать в емкость.

Бойлер не стоит располагать вне строения, поскольку это повлечет за собой существенные тепловые потери. В случае необходимости в систему вводят электронагреватели, которые отличаются соответствующей мощностью.

Коллектор необходимо расположить в южной части кровельной системы. Перед установкой определяется угол. Дабы солнечный водонагреватель функционировал в течение года, при расчетах учитывается климатический район, угол широты. Для повышения уровня прочности конструкции в состав вводят металлические элементы.

Комплектация загородного дома, дачи или другого объекта солнечным коллектором способствует сокращению затрат на отопление, подогрев жидкости и иные мероприятия. Сборка солнечного нагревателя собственными руками занимает немного времени. При этом очень важно учитывать особенности кровельной системы, климат, время года и другие показатели.

Видео о создании простейшего солнечного водонагревателя своими руками

akbzona.ru

Что такое солнечный водонагреватель?

Солнечный водонагреватель – это, пожалуй, самый эффективный, безопасный и экономически выгодный бойлер. Ведь такой нагреватель «питается» бесплатной и неиссякаемой солнечной энергией, обслуживая систему горячего водоснабжения, рассчитанную на любые объемы и число пользователей.

Поэтому в данной статье мы рассмотрим конструкцию типового солнечного водонагревателя, а равно и конкретные модели подобного оборудования. Руководствуясь этой информацией, вы сможете купить солнечный водонагреватель, пригодный для обслуживания системы горячего водоснабжения или отопления именно вашего жилища.

Водонагреватели на солнечных батареях для дома

Такой нагреватель собирают из следующих узлов:

  • Коллектора – радиатора, состоящего из медных трубок, упакованных в герметичные контейнеры из стекла – вакуумные колбы. При этом в тепловые (медные) трубки коллектора закачивают воду или другой теплоноситель, а сам солнечный радиатор монтируют под углом к горизонтали, укладывая на особый кронштейн.
  • Бака-накопителя – емкости с водой, впитывающей энергию теплоносителя, циркулирующего по коллектору. Причем вода в накопителе нагревается за счет поступающего из коллектора теплоносителя или за счет энергии от внутреннего радиатора, вложенного в бак и связанного с коллектором сетью трубопроводов.
  • Напорного оборудования – водяного насоса, обеспечивающего циркуляцию теплоносителя.
  • Трубопроводной арматуры, связывающей коллектор и накопитель или коллектор и внутренний радиатор накопителя.

Устройство солнечного водонагревателя

Эти узлы взаимодействуют друг с другом по следующей схеме:

  • Залитая в коллектор вода впитывает тепло солнечных лучей, нагревается и поднимается в верхнюю часть тепловой трубки, побуждая естественную циркуляцию теплоносителя. При этом температура воды в вакуумной трубке поднимается до 300 градусов Цельсия.
  • Напор в тепловых трубках коллектора, побуждаемый разностью плотности горячей и холодной воды, транслируется по соответствующей ветви арматуры, связывающей внешний радиатор и бак-накопитель. Если естественного побуждения будет недостаточно, то в дело вступает насос, генерирующий механический напор.
  • Под действием естественного или механического побуждения горячая вода покидает солнечный коллектор водонагревателя и смещается в бак-накопитель, повышая температуру в этой емкости. При этом теплоноситель из коллектора смешивается с водой  накопителя или циркулирует по внутреннему радиатору, встроенному в бак.
  • Сместившаяся в бак горячая вода создает разряжение в нижней части коллектора, засасывая во внешний радиатор холодную воду из накопителя или внутреннего радиатора. Если разряжение будет недостаточным, то ситуацию исправит напорный насос, подкачивающий холодную воду в тепловую трубку вакуумной колбы.

В итоге солнечное тепло, разогревая расположенный за пределами дома теплоноситель в коллекторе, нагревает и воду в баке-накопителе, которую будут расходовать пользователи такого водонагревателя.

Разновидности солнечных водонагревателей

Водонагреватели на солнечных батареях можно использовать в качестве вспомогательного или основного «источника» в системе горячего водоснабжения.

В первом случае нам нужен панельный водонагреватель, тепловые трубки которого уложены в короб с минимальной теплоизоляцией и застекленной верхней гранью.

Такой водонагреватель можно собрать своими руками или купить в специализированном магазине.

Стоит он недорого, но эффективность такого нагревательного прибора оставляет желать лучшего – нагретые тепловые трубки отдают энергию не только баку-накопителю, но и окружающему пространству, излучая аккумулируемое тепло.

Во втором случае нам нужен вакуумный водонагреватель, тепловые трубки которого уложены в герметичные колбы, освобожденные от воздуха. В этом случае вся энергия солнца будет передана баку-накопителю: ведь безвоздушное пространство (вакуум) не проводит тепло. В итоге температуру в баке можно поднять практически до точки кипения воды.

Вакуумный водонагреватель с тепловыми трубками Heat Pipe

Поэтому вакуумные коллекторы можно использовать не только в роли основного источника энергии для системы горячего водоснабжения, но и в виде вспомогательного котла для отопления жилища.

Кроме того, классификацию солнечных нагревателей можно выстроить по схеме контакта теплоносителя коллектора и нагреваемой среды, залитой в бак-накопитель.

Согласно этому принципу из сортамента подобных устройств можно выделить следующие разновидности нагревателей:

  • Разомкнутые коллекторы, которые сбрасывают (подмешивают) нагретый солнцем теплоноситель к воде в баке. В этом случае смесь теплоносителя и жидкости из бака расходуется пользователем, поэтому в солнечный радиатор можно залить только обычную, чистую воду. Поэтому такие коллекторы используются только в качестве источника в системах горячего водоснабжения. Причем по этой схеме строится и простейший, самодельный коллектор для летнего душа, и полноценный солнечный водонагреватель для бассейна.
  • Одноконтурные коллекторы, которые сбрасывают нагретый солнцем теплоноситель в напорную трубу разводки системы отопления и получают остывшую жидкость из «обратки». Проще говоря: накопителя в этой системе нет – вместо него энергию солнца используют радиаторы системы отопления. Причем теплоноситель солнечного коллектора может смешиваться со средой, транслируемой по разводке системы отопления. Поэтому в качестве теплоносителя можно использовать воду, масло антифриз и прочие жидкие среды.
  • Двухконтурные коллекторы, которые сбрасывают нагретый солнцем теплоноситель во внутренний радиатор, встроенный в бак-накопитель. Прямого контакта теплоносителя и среды в баке в этом случае нет. Поэтому в качестве наполнителя солнечного коллектора мы можем использовать любую среду с высокой тепловой проводимостью, собирая солнечный нагреватель по принципу теплового насоса. Такой прибор можно использовать и в роли источника системы горячего водоснабжения и в качестве единственного или вспомогательного котла системы отопления.

Как видите: сортамент солнечных водонагревателей более чем разнообразен. Среди подобных установок вы можете найти и нагреватели для летнего душа, и полноценные котлы, обеспечивающие жилище и теплом, и горячим водоснабжением. Ну а с конкретными моделями вы можете познакомиться ниже по тексту.

Солнечные водонагреватели для дома – обзор популярных моделей

К наиболее востребованным моделям солнечных водонагревателей мы можем отнести следующие модели:

Водонагреватель POWER15 1.72M2 – этот коллектор собирается из 10-15 вакуумных колб, формирующих активную площадь габаритами до 2,5 квадратных метров. А с учетом того, что солнце излучает до 1,3 кВт на квадратный метр, тепловая мощность такой системы получается очень приличной даже с учетом 76-процентного КПД конкретно этой модели.

Водонагреватель POWER15 1.72M2

При этом сквозь такой коллектор можно пропустить достаточно большой объем жидкости, подаваемый в тепловые трубки под давлением до 6 атмосфер. Температура разогретого в POWER15 1.72M2  теплоносителя достигает 330 градусов Цельсия.

Стоимость коллектора (без арматуры, насоса и бака) – 145 000 рублей.

Изготовленный в Чехии Водонагреватель Azuro Shelter 1,2х1х0,9м,

Водонагреватель Azuro Shelter

собирающий солнечный свет с площади 1,8 квадратных метров. Конкретно эта панель используется для нагрева воды в бассейне. Модель Azuro Shelter может поднять температуру в чаше среднего объема (до 30 кубометров) на 6 градусов Цельсия даже в случае 6-часового солнечного дня.

Стоимость дугообразной панели, принимающей свет со всех сторон – 12 тысяч рублей.

Немецкий коллектор Buderus Logasol CKN 2.0-s,

Коллектор Buderus Logasol CKN 2.0-s

пригодный для использования в системах горячего водоснабжения разомкнутого типа. КПД этой модели – 85 процентов, вес – всего 30 килограмм (за счет алюминиевой рамы и однослойного остекления). Такой коллектор нагревает теплоноситель до 170 градусов Цельсия и может выдержать давление до 6 атмосфер.

Стоимость модели Buderus Logasol CKN 2.0-s – 42-43 тысячи рублей.

Китайский панельный коллектор Intex 28685

Коллектор Intex 28685

пригодный для обогрева бассейнов объемом до 30 кубических метров. Водонагреватель настилается прямо на грунт и обеспечивает комфортную температуру в бассейне даже в условиях северного лета с короткими солнечными днями. Причем сам коллектор готов к использованию прямо из коробки, без предварительных пуско-наладочных работ.

Стоимость изделия – до 2 тысяч рублей.

Отечественный вакуумный коллектор панельного типа NIBE Solar серии FP215

Вакуумный коллектор панельного типа NIBE Solar серии FP215

обслуживающий двухконтурные системы косвенного нагрева (с внутренним радиатором в баке накопителе). Такая панель занимает практически 2 м2, генерируя около 1,8-2 кВт тепловой энергии, что вполне достаточно для бесперебойного водоснабжения дома средних габаритов или отопления комнаты площадью до 20 м2.

Читайте также:  Способы использования солнечной энергии

Стоимость панели (без бака, арматуры и внутреннего радиатора) – 125 тысяч рублей.

Вакуумный коллектор от немецкого производителя – компании  Meibes – MVK 001

Вакуумный коллектор Meibes – MVK 001

Площадь этого солнечного нагревателя – 2,6 квадратных метра. КПД – 95 процентов, что гарантирует максимальную температуру теплоносителя на уровне 295 градусов Цельсия. Корпус коллектора создан из высокопрочного материала – боросиликатного стекла.

Поэтому такой коллектор можно монтировать даже поверх кровли. Корпус вакуумных колб выдерживает снеговую нагрузку до 300 килограмм на квадратный метр и ветровую нагрузку в эквиваленте 150 кг/м2.

В одну систему можно установить до 6 таких модулей, генерирующих до 16 кВт тепловой мощности.

Стоимость одного модуля, рассчитанного на 2,2 литра теплоносителя – 96-100 тысяч рублей.

Источник:

Солнечные водонагреватели | Энергии Солнца

Солнечный водонагреватель

Знаете ли вы людей, которые любят пользоваться услугами и товарами от посредников? Они старательно избегают производителей, а переплачивают за то, что им может достаться практически бесплатно.

Таких людей на первый взгляд найти трудно. Но это только кажется.

Подавляющее большинство населения только этим и занимается, обеспечивая теплом свои дома.

Чем нагревают воду? Электричеством, газом, жидкими углеводородами, углём. Но все виды топлива, это ведь солнечная энергия, запасаемая в недрах планеты на протяжении десятков и сотен миллионов лет. И для производства электричества, тоже требуются энергоносители.

Только прежде чем они смогут нагреть воду в доме, их надо добыть, переработать и доставить до потребителя. А между тем, вечный источник энергии продолжает светить и дарить тепло бесплатно. Так стоит ли пользоваться услугами посредников, если можно уже сейчас бесплатно получать то, за что вы раньше платили?

Как получать тепло бесплатно

Для бесплатного получения горячей воды, требуется лишь ваше желание. Ничего больше! Хотя это кажется невероятным, но компания «Энергии Солнца» с 2008 года занимается тем, что воплощает желания наших клиентов в жизнь. А для воплощения вашей мечты, о бесплатной горячей воде в реальность, требуется только солнечный водонагреватель.

Сконструированный более полувека назад, солнечный водонагреватель прошёл длинный путь усовершенствований и модификаций. За это время его КПД выросло до фантастических 95%.

Другими словами, если среднестатистический солнечный полдень в Краснодарском крае дарит за час на один квадратный метр 1,4 кВт/ч, то используя солнечный водонагреватель, вы получаете в своё пользование ≈1,3 кВт/ч. И это только с одного квадратного метра.

Минимальная площадь нашего водонагревателя – 1,5 м2. Другими словами, почти 2 кВт/ч, или ≈20 кВт в сутки, или 600 кВт в месяц. БЕСПЛАТНО!

В год, с учётом зимних месяцев, получается около 8000 кВт. При цене 4р/кВт, выходит 32 тысячи рублей экономии. Но учтите, что цены на электроэнергию растут быстрее доходов. И к концу следующего года, законодательно заложен рост тарифов на 30-40%. Правда коснётся он не всех. А только тех, кто будет пользоваться услугами посредников при получении тепловой энергии.

Положительные аспекты от использования солнечного водонагревателя

Кроме явного плюса от экономии, которая была подробно описана выше, следует пояснить, что:

  • Гарантия на солнечные водонагреватели 15 лет предоставлена производителем. Искушённый европейский потребитель не будет пользоваться товаром не надлежащего качества, а мы предлагаем именно европейский товар.
  • Каких-либо навыков или технической подготовки для обслуживания солнечного водонагревателя не требуется. Да по большому счёт они не нуждаются в сколь-нибудь серьёзном обслуживании. Единственное, что требуется делать регулярно, это протирать пыль с защитной поверхности устройства.
  • В зависимости от модели, солнечный водонагреватель легко можно переместить и расположить в любом удобном месте. Требуется только слить воду из системы, а устанавливая его на новом объекте, правильно сориентировать по сторонам света.
  • Стоимость ниже, чем у аналогичных устройств других производителей.
  • Используя солнечный водонагреватель, вы будете делать свой посильный вклад в борьбу с загрязнением окружающей среды. Да, вы не вырастите новый лес, но вы сбережёте старый от вырубки.

Есть ли отрицательные стороны?

Да, есть. И она одна – начальные капиталовложения.

Но тут же спешим заметить, что цена хорошего солнечного водонагревателя, не превышает цены среднего по своему функционалу телевизора.

Только приобретая телевизор, вы будете нести расходы ещё на оплату электроэнергии, а вот покупая солнечный водонагреватель, вы начинаете зарабатывать. Ведь отныне вы перестаёте платить за горячую воду.

По самым скромным подсчётом, при крайне умеренном пользовании горячей водой, солнечный водонагреватель окупает себя в течении 2 лет. А дальше только прибыль. При активной эксплуатации, он окупает себя за 1 год.

 Во все приведённые выше факты трудно поверить. Слишком закостенело сознание. А между тем, ещё 250 лет назад никто не верил, что цельнометаллический корабль будет держаться на воде. Всего 120 лет назад никто и помыслить не мог, что аппарат тяжелее воздуха способен летать. 25 лет назад о своём видеотелефоне в кармане можно было прочитать только в фантастических рассказах.

Неужели вы до сих пор не верите в реальность солнечного водонагревателя и выгоду от его использования?

Используя современные технологии и проверенные материалы, нам удалось предложить на рынок высококачественный и экономически эффективный продукт, который окупается за очень непродолжительное время.

Источник:

Эффективность солнечного водонагревателя

Горячая вода за счет солнца круглый год – теперь это реальность. Наука и технология не стоят на месте и, уже сейчас, нагрев воды с помощью солнечного излучения возможен даже в зимние и пасмурные дни.

Солнечные водонагреватели значительно сократят, либо исключат, Ваши расходы на газ (твердое и жидкое топливо, электричество), в доме, бане и других помещениях.

Отличным решением проблемы отсутствия газоснабжения и электросети на летней даче, могут стать вакуумные водонагреватели в паре с фотоэлектрическими панелями. Надежные и простые в эксплуатации, они обеспечат Вас и Ваших близких горячей водой без лишних усилий и затрат.

Нашей компанией предлагаются солнечные водонагреватели: безнапорные; работающие под давлением; сплит — системы.

Безнапорные водонагреватели

Безнапорный вакуумный водонагреватель предназначен для сезонной эксплуатации (в центральной и северной части России — с апреля по октябрь). Он представляет собой устройство, включающее комплект вакуумных колб, бак для нагрева воды, раму — крепление и цифровой контроллер.

Вакуумные колбы по конструкции похожи на термос и состоят из внешних и внутренних трубок, между которыми находится вакуум, препятствующий потере накопленного тепла в окружающую среду.

Стенки внутренних трубок покрыты композитным напылением, эффективно поглощающим световое излучение, их цилиндрическая форма позволяет принимать солнечные лучи на протяжении всего дня. Бак для нагрева воды устроен из внешней и внутренней емкости и теплоизоляции между ними.

Холодная вода опускается в трубки и, согретая солнечной энергией, естественным образом поднимается обратно, в нагревательный бак, откуда направляется потребителю. По мере разбора, в бак вновь поступает холодная вода из сети водоснабжения через электромагнитный клапан, управляемый контроллером.

Источник:

Солнечные водонагреватели

Солнечные водонагреватели производят горячую воду, поглощая ультрафиолетовое излучение. Они преобразуют солнечное тепло, аккумулируют его и передают потребителю нагретую воду.

Вакуумные солнечные водонагреватели

Наиболее эффективными являются устройства с вакуумными коллекторами, состоящие из наружного и внутреннего блока. Наружный блок, собственно является коллектором, а внутренний выполняет функцию резервуара-теплообменника.

Читайте также:  Обогрев дома тепловым насосом воздух-вода

В конструкции коллектора есть вакуумные трубки, которые изнутри обрабатываются несколькими слоями селективного покрытия и отражающим слоем. От типа селективного покрытия зависит эффективность работы системы. Всего различают два вида Al-N/SS/CU, а также Al-N-Al.

Солнечные водонагреватели способны аккумулировать энергию в независимости от погодных условий. Они обладают коэффициентом поглощения ультрафиолетовой радиации на уровне 98%, однако по причине потерь тепла из-за отражения световых потоков стеклянными трубками и слабой светопроницаемостью он снижается.

Активные и пассивные водонагреватели

Различают два основных типа солнечных водонагревателей: пассивные; активные.  Пассивные системы, иначе называемые термосифонными, способствуют перемещению готового теплоносителя посредством естественной гравитации, образуемой разностью охлаждаемой и нагретой воды.

Конвекционные пассивные солнечные водонагреватели не столь эффективны в сравнении с активными нагревателями по причине замедленной циркуляции. Если в конструкции присутствуют тепловые трубы, то такие системы обладают меньшими эксплуатационными затратами.

Они обеспечивают перекачивание тепла в нижнюю точку, противодействуя силам конвекции.

В конструкции активных систем присутствуют электрические насосы с контроллерами и клапанами, обеспечивающими посредством коллектора циркуляцию теплоносителя. Эти водонагреватели бывают с открытым и закрытым контуром. Солнечные водонагреватели, оснащённые открытым контуром, обладают циркуляционными насосами, обеспечивающими циркуляцию теплоносителя минуя коллекторы.

У водонагревателей, оснащаемых закрытым контуром, в качестве теплоносителя применяется гликолевый водный антифриз.

Это обеспечивает передачу теплообменниками высоких температур от первого контурного теплоносителя воде, запасённой в тепловых аккумуляторах.

Эти системы востребованы в климатическом поясе с низкими температурами, так как обладают великолепной защитой, предотвращающей замораживание системы.

Панельные солнечные водонагреватели

Наиболее популярными являются панельные солнечные водонагреватели с плоскими коллекторами. Роль абсорбента здесь отводится стальным или алюминиевым пластинам, по этой причине КПД подобных систем невысокий. Это удаётся компенсировать избыточной величиной облучения солнцем поверхности устройства.

В условиях России обеспечение инсоляции, то есть объёма солнечной облучённости, возможно, обеспечить, установив в водонагреватель медную коллекторную пластину со специализированным покрытием.

Обладающая высокими показателями теплопроводности медь, повышает КПД и показатели теплопередачи теплоносителю электроэнергии.

Но у солнечных водонагревателей есть и свои минусы. Во-первых, это стоимость монтажа. Такие работы выполняются только лицензированными специалистами с соблюдением всех правил эксплуатации. Кроме того, свой отпечаток накладывает и цена на составные компоненты (нагреватели, панели, трубки и пр.). Также стоит учесть и стоимость самого водонагревателя.

Во-вторых, это отсутствие разнообразия. Солнечные водонагревательные панели мало популярны в холодных и дождливых регионах, где энергия солнца вырабатывается слабо. Поэтому и нет широты выбора моделей и конструкций приборов. Магазины представляют всего пару видов таких водонагревателей, а ремонтные и запасные части встречаются еще реже.

В-третьих, это сложность монтажа. Принцип обустройства и оснащения приводит не только к увеличению стоимость проводимых работ, но и к увеличению продолжительности. При этом надо помнить о постоянных профилактических работах, на период которых пользователь перестает получать горячую воду. Поэтому потребители в итоге выбирают иные способы нагрева жидкости.

Источник:

Солнечные водонагреватели для дома: типы и их особенности

Горячая вода – важный элемент комфортного существования, а ее отсутствие может стать источником вечной головной боли: как помыть посуду, принять душ. Решить эту проблему можно с помощью водонагревателя – традиционного, т.е. газового или электрического, или инновационного – например, солнечного.

Последняя опция выглядит крайне привлекательно не только по причине своей экологичности (что сейчас в моде), но и потому, что позволяет значительно сократить затраты на электроэнергию или газ.

Солнечные водонагреватели для дома – это разновидность солнечных коллекторов (СК).

Они используют тепловую энергию солнца, которая состоит из видимого света и инфракрасного излучения. В этом устройстве используется т.н. «парниковый эффект».

Его суть заключается в способности солнечных лучей аккумулироваться в замкнутом пространстве, проникая через прозрачную среду, и их неспособности преодолевать обратный путь. Солнечный водонагреватель был изобретен еще в 1767 году одним швейцарским ботаником, и его энергии хватало на то, чтобы приготовить суп.

Солнечный водонагреватель иногда называют также «водонагреватель на солнечных батареях», но это не совсем одно и то же, потому что когда речь идет о солнечных батареях, подразумевается преобразование солнечной энергии в электрический ток.

Какие же конкретно преимущества могут иметь солнечные коллекторы, предназначенные для нагрева воды?

  • Сегодняшние солнечные водонагреватели для дома могут обеспечить как бытовые потребности в горячей воде, так и отопление. Разумеется, речь идет о разных мощностях. При этом солнечные коллекторы могут обеспечить отоплением помещение практически любой площади.
  • Количество горячей воды на выходе не зависит от объема бака.
  • Возможна значительная экономия финансовых средств за счет более низких трат на электроэнергию или газ. Солнечный водонагреватель для дачи, на которой вообще может не быть электричества или газа – это идеальный выход из ситуации.
  • Осуществить подключение солнечного водонагревателя к отопительной системе проще простого и выполнить эту операцию можно самостоятельно.
  • Солнечные коллекторы хоть и стоят недешево, но способны окупиться всего за 2-3 года эксплуатации.
  • Солнечный водонагреватель вполне может заменить водонагреватель накопительного типа: время разогрева воды в них вполне сравнимо – от 3 до 5 часов. То же самое касается температуры воды – от 60 до 70 градусов зимой и от 100 градусов летом.
  • Солнечные водонагреватели для дома – это высоко-экологичные приборы, которые не выделяют в атмосферу вредных веществ.
  • Срок жизни солнечных водонагревателей достаточно велик (больше 20 лет).
  • В процессе использования, солнечные водонагреватели требуют минимальных затрат для поддержания их деятельности. Ремонт водонагревателя выполнить не трудно, более того, вы можете построить солнечный водонагреватель самостоятельно!
  • Некоторые солнечные водонагреватели имеют даже встроенную систему обеззараживания воды.

Мнение, что солнечные водонагреватели эффективны только летом, ошибочно. Не забывайте, это устройство способно поглощать не только видимый свет, но и инфракрасное излучение – а оно есть как зимой, так и летом, причем в любую погоду – солнечную или пасмурную.

Прибор устроен таким образом, чтобы свести потери тепла к минимуму и способен справляться с функцией нагрева воды даже при отрицательной температуре воздуха! Однако, справедливости ради надо заметить, что на максимально возможную мощность солнечные коллекторы все же выходят летом.

В этом время солнечные водонагреватели для дома могут обогреть даже воду в бассейне.

Существует три типа солнечных водонагревателей:

  • Плоские солнечные водонагреватели (их еще называют панельными)
  • Пластиковые солнечные водонагреватели
  • Вакуумные солнечные водонагреватели

Давайте рассмотрим каждый из них отдельно:

Плоские солнечные водонагреватели особенно популярны в странах и регионах, где недостатка в солнечной энергии не испытывается. Фактически, избыточная солнечная энергия компенсирует невысокий коэффициент полезного действия (КПД) этих приборов.

Поглощающий элемент, который используется в панельных солнечных водонагревателях, называется абсорбером. Он имеет теплоизоляционный слой и прозрачное покрытие, которое обычно изготавливается из закаленного стекла. Максимальная температура воды, которую может выдать плоский солнечный водонагреватель, может достигать 190-200 градусов по Цельсию.

Использование меди в качестве абсорбера повышает эффективность панельных солнечных водонагревателей.

Пластиковые солнечные водонагреватели

Пластиковые солнечные водонагреватели изготавливаются из полиэтилена высокой плотности. Они используются, в основном, в летний период и не имеют дополнительной теплоизоляции. Их КПД не очень велик, но себестоимость довольно низкая.

Вакуумные солнечные водонагреватели

Вакуумные солнечные водонагреватели имеют наибольший КПД и предназначены для использования в регионах, где часто бывают низкие температуры и слабая освещенность. Они заслуживают отдельного внимания по причине своей высокой эффективности.

Свое название вакуумные солнечные водонагреватели получили потому, что внутренняя трубка отделена от окружающей среды вакуумом – это и позволяет свести к минимуму потери тепла. По устройству эта схема напоминает термос.

Читайте также:  Как сделать солнечную батарею своими руками

При этом внешняя часть трубки является прозрачной, а внутренняя ее часть имеет специальное покрытие, которое очень чувствительно к солнечной энергии. Вакуум сохраняет около 95% солнечной энергии внутри.

Строение вакуумного солнечного водонагревателя таково:

  1. Внутренний бак (изготавливается из нержавеющей стали)
  2. Вакуумные трубки (из стекла или меди)
  3. Наружный бак (может изготавливаться из эмалированной, оцинкованной либо нержавеющей стали)
  4. Теплоизоляция (например, полиуретан)
  5. Рама коллектора (изготавливается либо из стали с гальваническим покрытием, либо из нержавеющей стали)
  6. Рефлектор (изготавливается из алюминия)

Для максимальной эффективности такой гелиосистемы, солнечный водонагреватель должен устанавливаться на крыше, либо другой поверхности (как можно выше), на южном скате и с определенным наклоном.

Этот наклон должен равняться географической широте местности, к которой прибавлено 10-15 градусов.

Солнечные водонагреватели устанавливаются не только в загородных домах или дачах, но и на крышах пансионатов, детских лагерей, гостиниц, санаториев, баз отдыха, промышленных зданиях, теплицах и т.д.

Максимальная температура воды, которую может выдать вакуумный солнечный водонагреватель, может достигать 250-300 градусов. Объем бака варьируется так же, как и у накопительных водонагревателей (т.е. от 40 литров и выше).

Еще один способ оптимизировать процесс нагрева воды – это т.н. водонагреватель косвенного нагрева. Это название соотносится с принципом работы агрегата, внутри которого находится змеевик (нагревательный элемент), питающийся от системы отопления.

В отличие от накопительных водонагревателей прямого нагрева, стабильность работы водонагревателя косвенного нагрева не так сильно зависит от топлива, к тому же, воду они греют быстрее.

Водонагреватели косвенного нагрева могут работать и на энергии солнца.

На сегодняшний день солнечные водонагреватели не так сильно распространены, однако их популярность растет. Неоспоримые преимущества, которые имеют водонагреватели этого типа, делают их крайне привлекательными для потребителей и, возможно, не далек тот день, когда солнечные водонагреватели станут нашей с вами повседневной реальностью!

Источник:

Солнечный водонагреватель для нагрева воды

Все знают, каким образом нагревается вода в летнем душе. Опытные инженеры, взяв на вооружение этот принцип, усовершенствовали его, доведя эффективность до максимума. В результате появилось такое устройство, как солнечный водонагреватель. Используя энергию лучей, он может обеспечить горячей водой любой загородный дом.

Конструкция и принцип работы

Традиционная схема солнечного водонагревателя достаточно проста. Он представляет собою коробку со стеклянной поверхностью, через которую лучи падают на медные трубки. Магистрали с жидкостью в большинстве подобных конструкциях располагаются вертикально, чтобы обеспечить естественную смену нагревшейся воды холодной.

При повышении температуры теплоноситель движется вверх и уходит в расширительный бак, одновременно являющийся термоаккумулирующей емкостью, а оттуда поступает по магистралям в место своего назначения.

Таким образом, системы представляют собой устройство «два в одном», а именно: водонагреватель с возможностью отопления от коллектора, при помощи которого получают тепло в батареях по всему дому и кране.

Сборка коллектора своими руками

Если вы уверены в своих силах, можно собрать оборудование самому, сэкономив около 50% стоимости. Следует произвести проектирование солнечного водонагревателя согласно предъявляемым эксплуатационным требованиям:

  • Нужно ли отопление?
  • Какая площадь помещений?
  • Необходим ли подогрев воды для бытовых нужд и какое количество ее суточного расхода?
  • Будет ли осуществляться принудительная циркуляция?

Наиболее доступной для собственной сборки и универсальной в применении является система, предложенная болгарским изобретателем Станиславом Станиловым. Отзывы владельцев солнечных коллекторов и водонагревателей подобного типа говорят об их хорошей эффективности. Эту конструкцию и рассмотрим.

Для изготовления водонагревателя понадобятся:

  • Стекло ориентировочным размером 1700х850 мм и рама под него.
  • ДВП и оцинкованное железо для дна теплоприемника.
  • Тонкостенная трубка для решетки радиатора сечением 16 мм – 12-15 штук длиной 1 600.
  • Соединительные муфты – 24-30 шт.
  • Водопроводные трубы для подвода и отвода термоносителя диаметром 44, длиной 750 мм.
  • Пенополиуретан или экструдированный пенополистирол для изоляции теплоприемника.
  • Стальные хомуты для закрепления радиаторных труб.
  • Бочка на 200 литров для термоаккумулятора и поплавковый клапан, обеспечивающий ее автозаполнение.
  • Брус и шалевка для коробов теплоприемника и аккумуляторов.
  • Насыпная изоляция для бочки.

Водонагреватель собирается в такой последовательности:

  • Изготавливается коробка приемника, на ее дно укладывается утеплитель, который накрывается листом оцинкованного железа.
  • На этой поверхности монтируется радиатор, который крепится хомутами к ней.
  • Железо и трубы окрашиваются в черный цвет.
  • Все внутренние стыки тщательно герметизируются, после чего коробка сверху закрывается рамой со стеклом.
  • Собирается короб для бочки, в который она ставится. В свободное пространство засыпается термоизолятор.
  • В теплоаккумулятор помещается поплавковый клапан.
  • Конструкции устанавливаются на свои места.
  • Соединяются элементы, и система медленно, во избежание гидравлического удара, заполняется водой.

При наличии определенных навыков монтаж водонагревателя своими руками не должен создать больших трудностей и обойдется примерно в 5000-6000 рублей. Однако, если желание самостоятельной сборки водонагревателя отсутствует, рекомендуем ознакомиться с некоторыми производителями коллекторов и ценами на их продукцию.

Обзор производителей

  • Анди групп. Официальный дистрибьютор испанской компании Lumtec на территории России. В ассортименте множество систем емкостью от 125 до 500 литров.
  • Meida. Солнечный коллектор для нагрева воды отличается от конкурентов низкой стоимостью и приемлемым качеством, чего и следует ожидать от продукции китайского изготовления.
  • ETW. Еще одна китайская организация, использующая в своих устройствах собственную запатентованную технологию производства вакуумных трубок. Ассортимент порадует клиента, а доступность – огорчит. Купить водонагреватель на солнечных батареях этой фирмы на российском рынке очень трудно.
  • Solar Systems. Латвийская компания, специализирующаяся на производстве различного «солнечного» оборудования. Для каждой модели есть возможность выбора материала трубок теплоприемника.

Монтаж коллектора специалистами в среднем стоит от 10 000 рублей. Приведем цены на солнечные системы водонагревания в Москве:

Компания Модель водонагревателя Емкость, л Стоимость, рубли
Анди Групп XFS-II-15-125 125 17 500
XFS-II-18-150 150 20 300
XFS-II-20-170 170 22 200
XFS-II-24-200 200 25 400
Meida CP-150 150 11 880
CP-200 200 15 600
CP-240 240 18 500
CP-300 300 22 100
Solar Systems 160L-Al 160 10 200
200L-Al 200 11 360
350L-Al 350 16 600
410L-Al 410 18 800

Когда есть смысл использовать подобные устройства

Преимущества водонагревателя, работающего от солнечной энергии, не всегда очевидны, но в некоторых случаях он будет просто незаменим, а именно:

  • Отсутствие тепловых сетей в доме, а стоимость их проведения гораздо превосходит цену системы подогрева.
  • Необходимость «запасного варианта» отопления.
  • Желание иметь полную автономность.

Отзывы владельцев:

«Установили коллектор Solar Systems на 200 литров у себя на даче. При температуре за бортом -21 термодатчик показывал +43 в системе солнечного водонагревателя. Всю зиму с горячей водой, при том, что это время года, как правило, пасмурное. Теперь собираемся сыну на дом такой же ставить».

Александр, Краснознаменск.

«У нас на доме два коллектора, каждый рассчитан на 150 литров. В летнее время температура не падала ниже 30 ночью и поднималась до 80 днем (плюс-минус 5 градусов). Воду использовали без ограничений, думали, когда же холодная пойдет, не дождались. Зимой при 15 °C мороза в водонагревателе стабильно было 50, воды тоже на все хватало, правда, жили уже втроем».

Лановой Евгений, Сочи.

«3 года назад смонтировали 2 водонагревателя на южном скате под 45 градусов к горизонту. Зимой они работают в сутки в среднем по 7 часов, при этом воду успевают нагреть до 45 °C при объеме в 200 литров. Летом при 20 – не менее 60 °C в водонагревателе, при пасмурной погоде – 45-50».

Кравцов Яков, Ярославль.

Источник:

akkummaster.com

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.

tehnika.expert


Смотрите также