Солнечный коллектор своими

Содержание

Как организовать дешевое отопление частного дома?

Каждый дом должен быть оборудован системой отопления

Владельцы частного жилья имеют огромное преимущество перед жильцами многоквартирных домов. Они могут сами решать, какие системы обслуживания помещения использовать и как сэкономить на установке и эксплуатации. Те, кто живет в квартирах, как правило, не могут повлиять на качество и количество оказываемых коммунальных услуг, особенно в сторону их увеличения. Хозяева же частных домов могут еще на стадии строительства предусмотреть нюансы и выбрать наиболее выгодное решение. Вплоть до того, что наиболее экономное отопление дома может быть установлено своими руками.

Не зря владельцы загородных домов и коттеджей уделяют этому вопросу большое внимание. И тщательно выбирая оборудование, стараются сэкономить средства и установить дешевое отопление частного дома. Какую же систему отопления предпочесть? Какой способ отопления дома самый дешевый? Для того чтобы ответить на этот вопрос давайте рассмотрим различные виды теплового оборудования и источники тепла.

Наиболее популярные источники тепловой энергии

В разных частях света для обогрева жилья используются различные ресурсы. В России – это традиционно твердое топливо, газ либо электроэнергия. Для того, чтобы организовать дешевое отопление дома своими руками нужно знать разницу в стоимости этих продуктов, в затратах на установку спецоборудования и еще много разных нюансов. При этом не стоит забывать, что для отопления жилья, тем более большого загородного дома, редко используется открытый источник тепла. Чаще всего устанавливают систему радиаторов, по которым подается горячая вода или нагретый воздух из центрального распределительного котла. А вот сам котел нагревают уже с помощью использования энергии какого-либо топлива. Важно помнить: дешевое отопление дома зависит не только от того, что вы будете сжигать, но и от того, какое оборудование и комплектующие будут использоваться. Сравним плюсы и минусы некоторых источников тепла и специального оборудования.

Электроэнергия – не самый дешевый способ отопления дома

Главный плюс электрообогрева – это быстрое распространение тепла вокруг источника

Этот источник доступен практически повсеместно. Но вряд ли отопление частного дома с помощью электроэнергии можно будет назвать самым дешевым. Если вы решите использовать для обогрева электроприборы, то будьте готовы увидеть большие цифры в квитанции за электроэнергию. Главный плюс электрообогрева – это быстрое распространение тепла вокруг источника. Буквально в течение нескольких минут после включения, можно почувствовать результат. Именно поэтому электрообогреватели используют чаще всего не для постоянного отопления жилья, а в каких-то экстренных случаях. Также довольно высока пожароопасность электрических приборов отопления. Не рекомендуется оставлять их включенными на длительное время без присмотра.

Твердое топливо

Под этим наименованием чаще всего имеют в виду дрова и уголь. Дрова, хотя и являются очень распространенным топливом в России, не помогут вам решить вопрос дешевого отопления дома.

Брикеты топлива могут иметь различный состав

В частных домах их обычно используют для разжигания печей перед закладкой угля. В больших загородных домах, где, как правило, есть камины, также пользуются дровами. Уголь – наиболее дешевое и часто используемое твердое топливо для обогрева частных домов. Таким образом, если вы хотите обеспечить экономное отопление дома своими руками, внесите в проект, печь, которая будет отапливаться углем и обогревать ваше жилье. В некоторых районах используется и брикетированное топливо. Это может быть торф или прессованная древесная крошка. Однако в силу географических особенностей, такие виды топлива не очень распространены в России.

Жидкое топливо

В качестве жидкого топлива обычно используются производные химических производств – мазут, солярка и др. В частных домах эти источники тепла используются редко. Поскольку при сгорании выделяется едкий дым. Также, из-за повышенной горючести, довольно небезопасно хранить эти виды топлива вблизи жилых помещений.

Самое дешевое отопление загородного дома можно организовать с помощью газового оборудования. Себестоимость топлива очень низкая, а современное оборудование можно установить и смонтировать за считанные часы. Однако стоимость качественного оборудования довольно высока. А окончательная цена проекта будет зависеть от удаленности вашего дома от газопровода.

Альтернативные источники энергии

Установка солнечных батарей поможет сэкономить

Из всех известных в мире альтернативных источников, в России более-менее масштабно могут использоваться энергия солнца или ветра. Для этого соответственно нужны солнечные батареи или ветряки. Эти источники способны дать вам практически бесплатную энергию и обеспечить действительно самое дешевое отопление дома. Тем более что и те и другие могут быть очень разными по размеру, и, соответственно стоимости. Однако, в силу климатических особенностей, они не могут использоваться постоянно и повсеместно.

Как сделать самое дешевое отопление дома?

Итак, если вы хотите сделать дешевое отопление частного дома своими руками, вам нужно выбрать какой из видов топлива будет для вас основным, а какой вспомогательным. Прежде всего, нужно исходить из местоположения вашего дома и доступности тех или иных источников тепла. Затем нужно просчитать затраты на установку оборудования для каждого ресурса и выбрать то, что вам наиболее подойдет. В таком важном вопросе желательно проконсультироваться со специалистами. Обычно фирмы-поставщики оборудования владеют полной информацией по этому вопросу.

В частном доме желательно иметь несколько источников тепла. Для обогрева основного жилого помещения можно использовать трубную или радиаторную системы. которые подают тепла от распределительного котла. Нагревать его можно как с помощью твердого топлива, так и с помощью газа или электроэнергии.

Для создания особого уюта, нередко владельцы загородных домов используют камины. В камины, разумеется, следует закладывать только натуральные дрова либо древесный уголь. Правда есть еще электрокамины, но любителями такой имитации живого тепла станут скорее обитатели многоквартирных домов, чем обладатели загородного дома. Также в проекте частных домов нередко предусмотрена баня. Для ее отопления также могут использоваться как натуральные дрова, так и электропечи.

Использование солнечных батарей – хорошее подспорье бюджету. Поскольку солнечную энергию можно накапливать, то в условиях большинства регионов России можно использовать это оборудование для того чтобы иметь запасной источник тепла на случай форс-мажора. Кроме того электроэнергия полученная от солнечных батарей 100% экологична.

В любом частном доме, при установке системы отопления, необходимо предусмотреть различные ситуации. В том числе и аварийные. Чтобы при выходе из строя газового котла или прорыве трубы можно было без проблем перейти на запасной вариант. И во время починки основного оборудования не остаться без тепла и энергии. Таким образом, самое дешевое отопление загородного дома – это грамотно комбинированные различные источники тепла. Используя их в различных сочетаниях, вы обеспечите бесперебойную работу системы жизнеобеспечения своего жилья.

Интересное по теме:


  • Электрические обогреватели

  • Инфракрасное отопление частного дома

  • Автономное отопление

  • Отопление с системой «Умный дом»

Способы отопления и их экономичность

Традиционно для обогрева частных домов используются автономные системы отопления. Источниками энергии для их работы выступают природный газ, сжиженный газ, твердое топливо, жидкое топливо и электроэнергия. Самыми экономичными считаются системы, работающие на природном газе . Но в некоторых условиях их экономичность не играет никакой роли. Например, если дом не подключен к газовой магистрали, то сравнения с газом тут не уместны.

Газовые системы отопления

Экономные системы отопления частного дома – это системы, работающие на дешевом теплоносителе. Если поблизости проходит газовая магистраль, смело подключаемся к ней и пользуемся одним из самых недорогих источников энергии. Сравнивая расходы на газ с расходами на другие источники, начинаешь понимать, что это один из самых недорогих видов топлива.

При отсутствии газовой магистрали нередко используется сжиженный газ, поставляемый в баллонах или хранимый в газгольдерах. Но этот вариант нельзя назвать самым экономичным, хотя он очень прост по своей реализации – достаточно приобрести обычный газовый котел и перенастроить его на работу со сжиженным газом.

Твердотопливные системы отопления

Экономное отопление частного дома без газа можно построить на основе твердотопливного котла. Для его питания используются каменный уголь, кокс, брикетированное топливо и даже обычные дрова. Дольше всех горит каменный уголь, но и стоит он достаточно дорого. Зато отопительная система получается не только экономичной, но и недорогой – самый простой твердотопливный котел отличается вполне доступной стоимостью.

Самое дешевое отопление частного дома без газа строится с применением твердотопливных котлов. иногда и самодельных. Если хочется обеспечить более удобную эксплуатацию системы, следует присмотреться в котлу с небольшим бункером для пеллетного топлива (топливные гранулы). Такие пеллетные котлы работают в автоматическом режиме, требуя лишь периодической загрузки новых порций пеллет.

Работа твердотопливных котлов на дровах осложняется необходимостью слишком частой загрузки дров. К тому же, дров нужно очень много, что увеличивает расходы на эксплуатацию отопительной системы. Стоит только прозевать момент загрузки очередной порции топлива, как в доме начнет становиться прохладнее. Проблема решается установкой специальных твердотопливных котлов длительного горения.

Следует отметить, что отопительные системы, работающие на дровах, могут быть экономичными вплоть до полной бесплатности – дрова можно нарубить в лесу самостоятельно, чем пользуются люди, живущие в небольших населенных пунктах.

Жидкостные отопительные системы

Системы отопления на жидком топливе нельзя назвать самыми экономичными. После газа и твердого топлива они занимают почетное третье место. В качестве топлива здесь используются отработанное машинное масло и солярка. Из-за этого в домах, отапливаемых жидкостными котлами, постоянно стоит характерный запах. Также есть необходимость создания специального хранилища для жидкого топлива, причем на удалении от жилых построек – это создает дополнительные расходы.

Электрические отопительные системы

Дешевое отопление частного дома электричеством создать сложно – нужен источник халявной электроэнергии. Все дело в том, что классические электрические котлы необычайно прожорливые. И сделать здесь что-то практически невозможно, так как их эффективность составляет 99% – то есть, практически вся энергия перерабатывается в тепло. Некоторую экономичность могут обеспечить индукционные котлы, но многие специалисты не готовы подтвердить этот факт.

Экономные электрокотлы для отопления частного дома существуют, но стоят они значительно дороже, чем их простые малогабаритные собратья. Достижение экономии в них осуществляется за счет применения погодозависимой автоматики и комнатных температурных датчиков. То есть, они способны автоматически подстраиваться под особенности наружных и комнатных температурных условий, регулируя мощность нагрева – если бы регулировками занимался человек, то расходы были бы больше.

Минусами электрических систем являются необходимость в наличии хорошей электропроводки и наличие трехфазной сети для питания наиболее мощных моделей котлов.

Как сделать экономное отопление в частном доме

Как сделать дешевое отопление частного дома своими руками? Для этого нужно:

  • Воспользоваться наиболее экономичным и эффективным отопительным котлом;
  • Уделить внимание теплоизоляции своего жилища;
  • Воспользоваться альтернативными источниками тепла.

Принцип действия конденсационного котла, одного из самых выгодных приборов для отопления частного дома.

Если в доме есть газ, присмотритесь в сторону конденсационных котлов – они обладают высоким КПД и практически полностью передают тепло от горелки в отопительную систему. Если хотите создать самое дешевое отопление частного дома без газа, задумайтесь над приобретением твердотопливного котла – купив грузовик дров, вы обеспечите себя сравнительно дешевым теплом на весь холодный период. Также нужно уделить внимание установке радиаторов с высокой теплоотдачей .

В вашем доме есть помещения, нуждающиеся в минимуме тепла? Создайте отопительную систему с возможностью перекрытия отдельных радиаторов. Для наибольшей экономичности пригласите опытного теплотехника, который выполнит более точные расчеты вашего отопления.

Тонкие входные двери, отсутствие грамотной теплоизоляции стен, старые окна – все это способствует утечке тепла за пределы вашего жилища. Мы рекомендуем вам установить нормальные входные двери с эффективной теплоизоляцией, заказать пластиковые окна и задуматься над обкладкой дома слоем кирпича (также возможно нанесение цементной «рубашки», создающей неплохую теплоизоляцию) – это снизит теплопотери и уменьшит расходы на обогрев.

Альтернативные источники тепла

Что касается альтернативных источников тепла, то в качестве них могут выступать:

  • Инфракрасная пленка для создания теплых полов;
  • Солнечные батареи;
  • Тепловые насосы.

Схема отопления, в которой тепло выделяется с использованием электроэнергии полученной от солнечных батарей.

Солнечные батареи используют дармовую энергию солнца – они вырабатывают электроэнергию, которая может быть израсходована на нагрев теплоносителя или на работу прочего обогревательного оборудования. Их минусом является очень высокая стоимость – нужно потратить немало денег на покупку необходимого количества батарей.

Тепловые насосы используют энергию водоемов, грунта или воздуха. Принцип их действия основан на заборе тепла из окружающей среды и передаче его в обогреваемые помещения. Если не углубляться в законы физики, то здесь используется принцип действия холодильника. Для питания тепловых насосов необходимы внешние источники электроэнергии, но даже с этим учетом отопительная система получается вполне экономичной. Но стоимость тепловых насосов пока-что перечеркивает их преимущества.

Если нужно создать экономичную систему отопления частного дома без газа, можно воспользоваться инфракрасной пленкой. Она работает от электроэнергии и обеспечивает прогрев полов – под действием инфракрасного излучения они нагреваются и начинают отдавать тепло помещениям. По заявлениям специалистов, пленка обеспечивать до 30% экономичности в сравнении с использованием обычных электрических котлов.

Общая информация

Монтировать дешевое отопление частного дома своими руками можно как на стадии строительства, так и в жилом помещении. Предварительно необходимо провести все расчеты, по которым можно определиться с количеством необходимых расходников, вспомогательных материалов и инструментом.

Важным пунктом в этой ситуации является проведение самостоятельных работ без привлечения специалистов со стороны, ведь стоимость некоторых работников значительно превышает ценник деталей, с которыми они работают.

Расчет экономии

Перед началом работ необходимо определиться со способом, по которому будет определяться самое дешевое отопление. В большинстве случаев экономия предполагается на стадии монтажа и первоначальных вложений. Однако, такие условия могут быть нивелированы неудобством эксплуатации или проявлением нежелательных последствий во время работы системы.

Стоит также уделить внимание затратам на топливо, которые способны «съесть» положительный эффект от дешевого монтажа. Желательно обратить внимание на тенденцию роста стоимости того или иного вида топлива, чтобы остановить свой выбор на нем.

К самым распространенным видам топлива в нашей стране относятся:

  • природный газ (магистрали покрывают практически все населенные пункты);
  • твердое топливо (для разных регионов наиболее выгодными будут дрова, уголь, торфяные брикеты либо брикеты из других материалов);
  • электроэнергия (сети имеют максимальное покрытие, что обеспечивает ей практически 100%-ную распространенность).

Определить какое будет дешевое отопление дома по этим критериям несложно. Достаточно рассчитать годовую потребность дома в разные сезоны (отопительный и неотопительный), а затем сравнить полученные значения.

При расчете стоимость нужно учесть цену оборудования, в которую будут, скорее всего, входить котел, магистрали для подачи теплоносителя, соединения, разводки, радиаторы и пр.

ВИДЕО: Примерный расчет стоимости отопления газовым котлом и электрическим

Использование электричества

Этот вариант практически всегда появляется первым, так как без бытовой электросети тяжело представить современный дом. Однако, стоимость проекта вряд ли можно отнести к бюджетной. Такой тип скорее относится к наиболее доступным типам обогрева, чем к дешевым вариантам. Хотя если закупить несколько обогревателей, то это выйдет не так затратно, чем заниматься прокладкой магистралей.

К позитивным качествам относятся такие факторы:

  • доступность бюджетных аппаратов;
  • быстрый прогрев окружающего пространства;
  • простота монтажа;
  • широкий диапазон регулировок;
  • легкость замены;
  • распространенность электросетей.

Негативными факторами электрообогрева являются:

  • дороговизна в эксплуатации (платежки за электричество вырастут);
  • высокая нагрузка на электропроводку (часто приходится усиливать разводку более мощными кабелями);
  • повышенная пожароопасность дешевых приборов (желательно покупать продукцию известных торговых марок).

Сегодня на рынке активно рекламируют энергосберегатели – приборы, позволяющие на 30-50% сократить потребление электроэнергии. Производители заявляют о том, что прибор сокращает реактивную составляющую, за счет чего фиксируется меньший расход электроэнергии. После проведения многочисленных испытаний и проверок оказалось, что энергосберегатели никак не влияют на электроэнергию. Происходит это потому, что счетчик учитывает только активную составляющую.

Одним из наиболее дешевых вариантов монтажа отопления загородного дома своими руками является установка печки. Затраты на материалы будут лишь на первоначальном этапе установки. Впоследствии расход останется лишь на топливо. Однако, такой способ отопления вынуждает владельца быть недалеко от печки, чтобы своевременно наполнять топку дровами или углем.

Параллельный монтаж с печкой водяного котла и разводки труб с радиаторами повысит итоговую стоимость проекта, но обеспечит более продуктивное использование топлива. Стальной котел при желании и некотором умении можно сварить самостоятельно.

Растапливать такие печи можно не только дровами и углем, но и более современными материалами, которые способны отдавать больше тепловой энергии. К ним относятся брикетированное или гранулированное сырье. За счет повышенной калорийности потребуется меньший объем такого топлива, что сократит затраты на его хранение и доставку.

Сократить расходы на твердое топливо позволит пиролизный котел, функционирующий по принципу двойной переработки. В таком оборудовании сперва медленно сгорает топливо, одновременно в отдельной камере горит выделяющийся пиролизный газ. Такая система выдает более высокий КПД и меньшее количество твердого осадка (золы).

Газовые системы

Доступность газа позволяет использовать его в виде основного типа топлива для дешевого отопления частного дома. Он обладает широким набором преимуществ:

  • большой выбор оборудования разных фирм, рассчитанный на любой кошелек, а также есть возможность купить качественные поддержанные аппараты;
  • проверенные схемы монтажа обеспечат возможность быстрой установки;
  • в отличие от систем, работающих на дизтопливе, мазуте, угле и пр. отсутствуют отходы и посторонние запахи во время эксплуатации;
  • простота эксплуатации, высокая степень автономности и возможность настроек.

Отрицательной стороной процесса является высокая стоимость подводки газа, если таковой не имеется.

Рационализировать расходы на отопление позволит двухконтурный котел, отвечающий за нагрев теплоносителя и воды. При равной расходе энергии затраты сократятся вдвое.

Правильная экономия

Смонтировать максимально экономную систему отопления на одном виде топлива не всегда удастся. В большинстве случаев понизить эксплуатационную стоимость удастся при использовании двух видов топлива. Первое является основным, а второе – резервным. Стоимость монтажа на первоначальном этапе будет немного выше, чем с одним топливом, но в итоге расходы окупятся за один-два сезона.

Часто встречаются и котлы, работающие на двух типах топлива. Например, не редкость для твердотопливных систем эксплуатация их не только с углем или брикетами, но и с газом.

Если в помещении установлен электросчетчик, который рассчитывает стоимость электроэнергии по времени суток, то можно запускать работу электрической системы отопления при наиболее дешевой стоимости электричества, а затем автоматически отключать ее утром.

Комбинированный котел газ-твердое топливо

Дублирующие системы обеспечат возможность работы на одном из видов топлива, при каких-либо проблемах с другим типом топлива или возможной поломкой.

В заключение отметим, что, безусловно, самым экономным является газовое отопление. Но при этом необходимо учитывать не только стоимость самого котла и разводки труб, но и консультации специалистов, разрешения на подключение, монтаж исключительно специалистами с определенной категорией допуска. Исключение какой-либо стадии существенно увеличивает риск, в чем мы убеждаемся, когда очередной раз смотрим новости. Что же касается гарантии производителя, то на все виды котлов – газовые, твердотопливные и электрические он практически одинаков – 3-5 лет.

В среднем, затраты на организацию отопления в любом доме составляют 30% от его стоимости. Даже самое дешевое отопление будет все равно варьироваться в этих пределах.

ВИДЕО: Новые идеи – отопление за счет трения воды

Солнечный коллектор своими руками: делаем солнечный коллектор для нагрева воды и для отопления

Хорошие владельцы частных домов всегда находятся в поиске возможностей сэкономить на подогреве воды и на отоплении. Особенно актуально это становится в последнее время, когда цены на коммунальные услуги имеют стойкую тенденцию к росту чуть не каждый квартал. На помощь приходит сама природа с ее неистощимым источником энергии – солнечным излучением. Применяя на практике законы физики, народные умельцы находят интересные способы экономии, разрабатывая и собирая солнечные коллекторы, который под силу сделать, наверное, любому домовладельцу самостоятельно — стоит только приложить немного сил и умения.

Солнечный коллектор своими руками

Солнечный коллектор своими руками может быть изготовлен множественными способами и из самых различных материалов, порой даже из тех, которые попросту «валяются под ногами». Их конструируют из обычных старых пивных банок, пластиковых бутылок, шлангов или труб, с применением стекла, панелей поликарбоната и других материалов.

Некоторые из способов изготовления коллекторов будут рассмотрены ниже, но сначала стоит изучить схемы подключения – они, как правило, является примерно общими для любых солнечных систем нагрева воды.

Схемы подключения солнечного водяного коллектора

Эффективная работа системы нагрева воды от солнечных лучей зависит не только от того, из чего изготовлен коллектор, но и насколько правильно он будет установлен и подключен. Вариантов схем подключения — достаточно много, но не стоит выискивать самые сложные, так как вполне можно воспользоваться базовыми, которые доступны и понятны.

«Летний» вариант горячего водоснабжения от солнечного коллектора

Эта несложная схема подключения солнечного коллектора применима как для подогрева воды для летнего душа, так и для домашних нужд. Если горячая вода нужна на улице в летней постройке, то бак для нее устанавливается тоже на воздухе. В том случае, когда горячее водоснабжение разводится по дому, и аккумулирующий бак устанавливается там же.

«Летний» вариант подключения коллектора

Эта схема обычно предусматривает естественную циркуляцию воды, и в таком случае батарея-коллектор устанавливается ниже на 800 ÷ 1000 мм уровня емкости, куда будет поступать горячая вода – это должно обеспечиться разностью в плотности холодной и нагретой жидкости. Для соединения коллектора с баком используются трубы диаметром не меньше, чем ¾ дюйма. Для сохранения воды в аккумулирующей емкости в горячем состоянии, которого она достигнет от нагрева дневным солнцем, стенки необходимо хорошенько утеплить, например, минеральной ватой толщиной в 100 мм и полиэтиленом (если над бойлером не будет устроена крыша). Но все же лучше предусмотреть для емкости стационарное укрытие, так как если утеплитель промокнет от дождя, то он существенно снизит свои термоизоляционные свойства.

Естественная циркуляция не слишком хороша для использования в системе с солнечным коллектором, так как создается слабая инертность движения воды в контуре. А если батарея и бак находятся достаточно далеко друг от друга, то вода, пройдя этот путь, будет постепенно остывать. Поэтому, для увеличения эффективности, часто устанавливается циркуляционный насос. Этот вариант пригоден для согрева воды только лишь в теплую половину года, а на зиму воду из системы придется обязательно слить, иначе, замерзая, она запросто разорвет трубы.

«Зимняя» схема подключения солнечного подогрева воды

Если планируется использовать солнечный коллектор круглогодично, то чтобы в сильные холода в трубах вода не замерзала, в контур вместо нее заливается специальный теплоноситель – антифриз, то есть незамерзающая жидкость. Схема принимает совсем иной вид — устанавливается бойлер косвенного нагрева. В этом случае нагретый в солнечном коллекторе антифриз будет проходить через змеевик-теплообменник бойлера, согревая воду, находящуюся в баке.

Зимняя схема с использованием принципа косвенного нагрева

В эту систему обязательно встраивается расширительный бак и «группа безопасности» — автоматический воздухоотводчик, манометр и предохранительный клапан, рассчитанный на нужное давление. Для постоянного движения теплоносителя обычно используется циркуляционный насос.

Вариант отопления от солнечного коллектора

При использовании солнечной тепловой энергии для отопления дома применяется также бойлер косвенного нагрева, подключенный к коллектору, а также для дополнительного подогрева теплоносителя – котел, работающий на твердом топливе или газе. В осенние или весенние дни, когда солнце способно нагреть теплоноситель до нужной температуры, котел можно попросту отключать.

Солнечный коллектор — хорошее подспорье и для отопления дома

Если зимы в регионе очень холодные, то не стоит ожидать от коллектора большой эффективности, так как в этот период мало солнечных дней, а само светило находится низко к горизонту. Поэтому дополнительный подогрев теплоносителя и горячей воды просто необходим. Единственно, чем поможет солнечная батарея сэкономить на топливе — это то, что в котел будет поступать не холодная, а уже несколько подогретая вода, а значит для доведения ее до нужной температуры потребуется меньше сжигать газа или дров.

Нужно знать и то, что чем больше по площади сделать солнечный тепловой коллектор, тем больше энергии он в состоянии будет вобрать. Поэтому, чтобы подобная система смогла выработать достаточно тепла для отопления дома, размер площади коллектора необходимо довести до 40÷45% от общей площади дома.

Вариант горячего водоснабжения и отопления от солнечного коллектора

Чтобы задействовать солнечный коллектор и для отопления, и для горячего водоснабжения, необходимо объединить в системе оба предыдущих варианта, и использовать для воды специальный бойлер с дополнительной емкостью, имеющей змеевик, через который циркулирует нагретый солнечной батареей теплоноситель. Благодаря тому, что внутренний бак намного меньше основного, вода в нем нагревается от змеевика гораздо быстрее и отдает тепло в общую емкость.

Коллектор может быть включен в общую систему «отопление — горячее водоснабжение»

Кроме этого, бойлер должен быть подключен к дополнительному источнику нагрева — это может быть газовый или электрический котел, или же теплогенератор на твердом топливе.

Нестабильность температуры, которую создает солнечная батарея, может способствовать перегреву теплоносителя или, наоборот, слишком быстрому его охлаждению в контурах отопления и водоснабжения. Чтобы этого не произошло, вся система должна управляться автоматикой. В разводку устанавливается контролер температуры, который может или перенаправлять потоки теплоносителя, или включать или выключать циркуляционные насосы, или производить иные управляющие операции.

Электронный блок-контроллер

В представленной выше схеме такой температурный контроллер обозначен, как регулятор.

Итак, со схемами подключения (обвязки) в общих чертах ясность есть. А вот теперь имеет смысл рассмотреть несколько вариантов самостоятельного изготовления солнечных коллекторов.

Солнечный коллектор из шланга или гибкой трубы

Те, кто имеет частный дом с огородом или дачу, конечно же знают, что вода, оставшаяся во временных легких магистралях после полива грядок, быстро нагревается. Это положительное качество шлангов или гибких труб и использовали народные умельцы, создавая из них солнечные теплообменники. Нужно отметить, что такой коллектор обойдется во много раз дешевле купленного в магазине, но, чтобы процесс изготовления прошел успешно, нужно приложить некоторые усилия.

На крыше — целая батарея из солнечных коллекторов

Такой коллектор может состоять из одной или нескольких секций, в которые укладываются и закрепляются плотно свернутые по спирали «улиткой» шланги.

«Улитка» — теплообменник

Такую конструкцию можно назвать самой простой как по конструкции, так и по монтажу. Главным недостатком ее можно назвать то, что ее практически нельзя использовать без применения принудительной циркуляции, так как при слишком больших длинах контуров труб гидравлическое сопротивление превысит силу напора, создаваемую разницей температур. Однако, решить вопрос с установкой циркуляционного насоса – совсем несложно. И такая система, установленная в загородном доме, станет отличным подспорьем и быстро окупится, включая и расходы (совсем незначительные) на электропитание насоса.

Используются подобные коллекторы и для обогрева воды в бассейнах. Их подключают к системе фильтрации, которая обязательно оснащена насосом. Вода, циркулируя по трубам коллектора, успевает нагреваться перед поступлением в бассейн.

В некоторых случаях, создавая всю систему солнечной батареи, можно обойтись без установки накопительного бака. Это возможно тогда, когда горячая вода используется только в дневное время и в небольших количествах. Например, в контуре из 150 м трубы, имеющей внутренний диаметр в 16 мм, вмещается 30 литров воды. А если пять или шесть таких «улиток» из труб будет собрано в единую батарею, то в течение дня душ можно принимать по несколько раз каждому члену семьи, и горячей воды еще немало останется и на хозяйственные нужды.

Если у кого-то остались сомнения в эффективности такого подогрева воды, рекомендуем посмотреть видеоролик, в котором показано испытание коллектора из шлангов:

Видео: эффективность несложного солнечного коллектора

Материалы для изготовления

Чтобы сделать такой солнечный водяной коллектор, нужно подготовить некоторые материалы. Ничуть не исключено, что некоторые из них найдутся в сарае или гараже.

  • Резиновый шланг или гибкая пластиковая труба черного цвета, имеющая диаметр 20 ÷25 мм – это по сути главный элемент системы, в котором при циркуляции воды будет происходить теплообмен. Количество шланга будет зависеть от величины солнечной батареи — это может быть и 100, и 1000 метров. Черный цвет шланга предпочтителен тем, что он больше, чем все остальные оттенки, поглощает тепло.

Сразу же нужно отметить, что металлопластиковые трубы не особо подходят для изготовления коллектора, даже если их покрыть черной краской. Дело в том, что пластичность их в данном случае недостаточна — они заламываются при изгибах небольшого радиуса и тем самым, даже если не нарушается целостность стенок, уменьшится интенсивность тока воды.

Шланги продаются в бухтах по 50, 100 или 200 метров. Если планируется изготовить батарею большого объема, то придется приобретать несколько бухт. В том случае, если в каждой секция планируется использовать, к примеру 50 или 100 м шланга, то не стоит покупать целую 200-метровую бухту лучше приобрести готовый отмерянный шланг. Это поможет сэкономить время при монтаже.

Шланг может быть уложен не только по круглой спирали, но и овальной, а также в виде змеевика.

Бухты труб из сшитого полиэтилена РЕХ нужного черного цвета

В качестве хорошей альтернативы можно попробовать и современные трубы из сшитого полиэтилена РЕХ. У них – неплохая пластичность, ну а как придать им черный цвет, если его нет в продаже – несложно придумать.

  • Если скат крыши, на которой будет устанавливаться коллекторная батарея, крутой, то для спиралей из шланга изготавливаются специальные короба — из брусков, фанеры или металлического листа. Для этого потребуется бруски 40×40 или 40×50 мм, фанера толщиной в 6 мм, или же металлический лист в 1,5–2 мм.

Рама для укладки теплообменного контура солнечного коллектора

Заготовки будущего модуля обрабатывается антисептиком (дерево) или антикоррозийными составами (металл). Затем из них собирается короб на одну или несколько спиралей.

Часто используют старые ненужные оконные рамы

Кстати, в качестве бортиков короба можно использовать старые оконные рамы, на которые просто монтируется донная часть.

Антисептическая пропитка для деревянных деталей

  • Для предварительной обработки металла и древесины необходимо приобрести антисептические, антикоррозийные и грунтовочные составы.
  • Шланги (трубы) будут испытывать немалые нагрузки и от массы теплоносителя, и от перепадов температур и внутреннего давления. Стало быть, они будут пытаться нарушить укладку, деформироваться, просесть, поэтому нужно предусмотреть специальные крепления для их поддержания в изначально заданном положении.

Это может быть металлическая полоса, которую закрепляют между трубами на саморезы.

Крепление витков металлической полосой

Другой вариант — это свободная связка плотным шнуром или пластиковым хомутом-«галстуком» с крестовиной или поперечиной. Но все-таки такой метод скрепления больше подходит для пластиковой трубы, нежели для шланга, так как он может при расширении резины провиснуть на шнуре. Если же для коллектора выбран армированный резиновый шланг, то этот способ вполне подойдет для фиксации.

Связка контура пластиковыми хомутами

Еще одним вариантом крепления, подходящим для пластиковой трубы или армированного шланга, могут стать гвозди с широкими шляпками. Они могут забиваться или в дно короба (в этом случае оно должно иметь толщину не менее 10 мм), или же на своеобразную крестовину, изготовленную из бруска.

Крепление гвоздями или саморезами

  • Необходимо будет подготовить и соединительные элементы для шланга или труб. Разновидностей подобных фитингов — достаточно много, но нужно выбрать именно те, которые предназначены для выбранного для изготовления коллектора материала.

Фитинги для соединения шлангов или пластиковых труб

Кроме таких соединителей, потребуются резьбовые фитинги для перехода от пластиковой или резиновой трубы на общую металлическую. Такое соединение будет необходимо, если коллектор будет состоять из нескольких модулей.

Чтобы знать, сколько потребуется соединительных элементов, нужно заранее вычертить принципиальную схему создаваемой системы и просчитать их количество на ней.

  • Для объединения всех модулей в единую батарею потребуются два коллектора — отрезка металлической трубы. Через один из них, закрепленный внизу батареи, в теплообменники будет поступать холодная вода, а во втором, закрепленным сверху, будет собираться согретая.

На снимке хорошо видна верхняя труба-коллектор для подогретой воды

Верхняя труба будет соединяться с накопительным баком, то есть идти к потребителю. Она должна иметь диаметр 40 ÷ 50 мм.

Монтаж батареи

Заготовив все необходимое, можно приступать к работе.

  • Для начала нужно обработать антисептическим средством все деревянные части будущей конструкции.
  • Далее, если дно модулей будет изготовлено из металлического листа, его нужно покрыть антикоррозийным составом. Обычно для этого применяется мастика, предназначенная для покрытия днищ автомобилей.

Известный всем автомобилистам «антикор» — то, что нужно

  • После просыхания составов на подготовленных элементах, из них собираются одиночные или общие модули.
  • Затем в них укладываются шланги, для чего закрепляются держатели.

Одна ячейка солнечного коллектора в металлическом блоке

  • Для свободного прохождения труб через бортики модулей для них просверливаются отверстия — в верхней его части и нижней. Соответственно, в нижнее отверстие выводится труба входа холодной воды, а в верхнее – выхода подогретой.
  • Если монтируется несколько модулей по вертикали, или же один общий, в который укладывается несколько «улиток» трубы также, один над другим, то нижний конец каждой из спиралей соединяется с верхним выходом нижележащей – и по такому последовательному принципу коммутируется весь «столбец». Самый нижний конец соединяется с общим металлическим коллектором, через который будет поступать холодная вода. Таким же образом монтируются и все соседние вертикальные ряды – с общим подключение к подающему коллектору.

Блоки между собой соединяются последовательно.

  • Соответственно, верхние концы шлангов самого верхнего горизонтального ряда модулей соединяются с металлической трубой-коллектором, по которой осуществляется отвод горячей воды на потребление.
  • Спиралевидный контур коллектора может монтироваться и на металлический лист, установленный не на крыше, а около дома, с южной его стороны, или около бассейна, если он требует подогрева. В этом случае металлическое основание будет способствовать более быстрому нагреву воды и сохранению тепла в трубах, так как имеет хорошую теплопроводность и теплоемкость.

Коллектор с линейным расположением теплообменных труб

  • Еще одним вариантом теплового солнечного коллектора может быть укладка контура на плоскости крыши в специальных коробах длинными параллельными рядами по всей длине кровли.

Видео: простой солнечный коллектор с линейным расположением труб

Усиливаем эффект с помощью пластиковых бутылок

Применение пластиковых бутылок увеличивает производительность коллектора

На рисунке показан солнечный коллектор из шлангов (труб), эффективность действия которого значительно увеличена за счет использования обычных пластиковых бутылок. В чем тут «фишка»? А их сразу несколько:

Действие пластиковой бутылки в качестве кожуха — схематично

  • Бутылки играют роль прозрачного кожуха, и не дают воздушным потокам отбирать тепло во время абсолютно ненужного взаимного теплообмена. Мало того, воздушные камеры сами становятся своеобразными аккумуляторами тепла. Налицо – парниковый эффект, который активно используется в агротехнике.
  • Округлая поверхность бутылки играет роль линзы, усиливающей эффект солнечных лучей.
  • Если нижнюю поверхность бутылки простелить отражающим фольгированным материалом, то можно добиться эффекта фокусировки лучей в зоне прохождения трубы. Нагрев от этого только выиграет.
  • Еще один немаловажный фактор. Пластиковая прозрачная поверхность в какой-то мере снизит разрушающее негативное воздействие ультрафиолетовых лучей, который ни резина, ни пластик «не любят». Такой контур должен прослужить дольше.

Для изготовления такого солнечного коллектора понадобятся:

Совсем несложная схема коллектора, подходящего для дачных условий

1 – Резиновый шлаг, металлические или пластиковые трубы черного цвета – в качестве теплообменника.

2 – Пластиковые бутылки, которые станут кожухом вокруг труб контура.

3 — В бутылки, в их половину, которая будет прилегать к основанию, может быть вложена фольга или иной отражающий материал. Отражающая часть должна смотреть в сторону солнца.

4 – Подставку будет совсем несложно смонтировать из бруска или металлической трубы.

5 — Накопительный бак для нагретой воды, который должен быть связан с точкой забора — кран, душ и т.д.

6 — Емкость для холодной воды, которую можно связать с системой водоснабжения.

Монтаж солнечного коллектора

Сборка варианта, показанного на верхней схеме, производится следующим образом:

  • Для начала из металлической трубы или бруска монтируется подставка. Если она изготавливается из дерева, то оно должно быть покрыто антисептическим составом, если же из металла, то его необходимо обработать антикоррозийным средством. Нужно просчитать длину так, чтобы между двумя стойками устанавливалось ровное число бутылок.
  • На стойки, на расстоянии ширины бутылок, закрепляются горизонтальные планки, на которых можно будет сделать дополнительное закрепление для змеевика. Кроме этого, они предадут каркасу дополнительную жесткость.
  • Далее, подготавливается нужное количество пластиковых бутылок — с них срезается донная часть таким образом, чтобы одна бутылка стороной горлышка плотно встала в получившееся отверстие.

Бутылки должны вставляться одна в другую примерно так

  • Берется шланг (труба) необходимой длины, которой будет достаточно для укладки контура-змеевика на уже готовом каркасе-подставке.

Отступив от края шланга 100 ÷ 150 мм, делают отметку места его закрепления. Затем через этот край на трубу надевается необходимое количество подготовленных бутылок, которого будет достаточно, чтобы полностью закрыть участок до противоположной стойки. Бутылки устанавливаются плотно одна к другой, таким образом, чтобы горлышко второй входило в отверстие, вырезанное в дне предыдущей.

  • Когда участок трубы для укладки верхнего участка змеевика будет полностью закрыт коробом из бутылок, ее край закрепляется сверху на левой стойке каркаса. Для крепления можно использовать клипсы-держатели для пластиковых труб с защелкой, нужного размера.

Клипсы могут применяться для крепления труб к раме

Далее, с помощью такой же клипсы свободный от бутылок участок трубы закрепляется на противоположной, правой стойке.

  • Если есть необходимость положение бутылок корректируется, так, чтобы фольгированная их половина оказалась снизу, у каркаса коллектора.
  • Затем трубе придается плавный поворот, и она снова защелкивается на клипсу.
  • Следующим этапом на трубу снова надеваются бутылки, и она закрепляется уже на левой стойке. Такую последователь соблюдают и дальше, пока вся рама не будет заполнена змеевиком коллектора.
  • Теперь осталось только «запаковать» фитинги, через которые будет осуществлена врезка получившегося коллектора к подаче холодной воды и к накопительной емкости горячей.

Вот что может получиться в итоге — проще не придумаешь!

Такой коллектор, как видно, абсолютно не сложен в изготовлении, но зато может стать хорошим «помощником» в частном доме, взяв на себя функции подогрева воды.

Кстати, солнечную энергию можно использовать не только для подогрева воды, но и для подачи в помещения нагретого воздуха. Например, как изготовить самостоятельно солнечный воздушный коллектор, можно узнать, если перейти по ссылке на специальную публикацию нашего портала.

Принцип работы и конструкционные особенности

Современные гелиосистемы – один из видов альтернативных источников получения тепла. Они применяются в качестве вспомогательного отопительного оборудования, перерабатывающего солнечное излучение в полезную владельцам дома энергию.

Они способны полностью обеспечить горячее водоснабжение и отопление в холодное время года только в южных регионах. И то, если занимают достаточно большую площадь и установлены на открытых, не затененных деревьями площадках.

Несмотря на большое количество разновидностей, принцип работы у них одинаковый. Любая гелиосистема представляет собой контур с последовательным расположением приборов, и поставляющих тепловую энергию, и передающих ее потребителю.

Основными рабочими элементами являются солнечные батареи на фотоэлементах или солнечные коллекторы. Технология сборки солнечного генератора на фотопластинах несколько сложнее, чем трубчатого коллектора.

В этой статье мы рассмотрим второй вариант – коллекторную гелиосистему.

Солнечные коллекторы пока служат вспомогательными поставщиками энергии. Полностью переключать отопление дома на гелиосистему опасно из-за невозможности прогнозировать четкое количество солнечных дней

Коллекторы представляют собой систему трубок, соединенных последовательно с выходной и входной магистралью или выложенных в виде змеевика. По трубкам циркулирует техническая вода, воздушный поток или смесь воды с какой-либо незамерзающей жидкостью.

Циркуляцию стимулируют физические явления: испарение, изменение давления и плотности от перехода из одного агрегатного состояния в другое и др.

Принцип действия солнечных коллекторов основан на получении и накапливании солнечной энергии, сообщаемой теплоносителю (+)

Сбор и аккумуляция солнечной энергии производится абсорберами. Это либо сплошная металлическая пластина с зачерненной наружной поверхностью, либо система отдельных пластин, присоединенных к трубкам.

Для изготовления верхней части корпуса, крышки, используются материалы с высокой способностью к пропусканию светового потока. Это может быть оргстекло, подобные полимерные материалы, закаленные виды традиционного стекла.

Для того чтобы исключить потери энергии с тыльной стороны прибора в короб укладывается теплоизоляция

Надо сказать, что полимерные материалы довольно плохо переносят влияние ультрафиолетовых лучей. Все виды пластика имеют достаточно высокий коэффициент теплового расширения, что часто приводит к разгерметизации корпуса. Поэтому использование подобных материалов для изготовления корпуса коллектора стоит ограничить.

Вода в качестве теплоносителя может применяться только в системах, предназначенных для поставки дополнительного тепла в осенне/весенний период. Если планируется круглогодичное использование гелиосистемы перед первым похолоданием техническую воду меняют на смесь ее с антифризом.

В воздушных гелиосистемах в качестве теплоносителя используется воздух. Каналы для его движения можно сделать из обычного профлиста (+)

Если солнечный коллектор устанавливается для обогрева небольшого строения, не имеющего связи с автономным отоплением коттеджа или с централизованными сетями, сооружается простейшая одноконтурная система с нагревательным прибором в начале ее.

В цепочку не включают циркуляционные насосы и нагревательные устройства. Схема предельно проста, но работать она может лишь солнечным летом.

При включении коллектора в двухконтурное техническое сооружение все гораздо сложнее, но и диапазон пригодных для применения дней существенно увеличен. Коллектор обрабатывает только один контур. Преобладающая нагрузка возлагается на основной отопительный агрегат, работающий на электроэнергии или любом виде топлива.

Для изготовления солнечного коллектора можно воспользоваться готовой схемой, можно построить собственную пилотную модель и опробовать ее на практике (+)

Несмотря на прямую зависимость производительности солнечных приборов от количества солнечных дней, они востребованы, и спрос на солнечные устройства стабильно повышается. Популярны они среди народных умельцев, стремящихся направить все виды природной энергии в полезное русло.

Классификация по температурным критериям

Существует достаточно большое количество критериев, по которым классифицируют те или иные конструкции гелиосистем. Однако для приборов которые можно сделать своими руками и использовать для горячего водоснабжения и отопления, наиболее рациональным будет разделение по виду теплоносителя.

Так, системы могут быть жидкостными и воздушными. Первый вид чаще применим.

Галерея изображений Фото изШаг 1: Сборка коллектора из гофрированной трубыШаг 2: Окрашивание солнечного прибора в черный цветШаг 3: Установка подводов для воздуха Шаг 4: Изготовление крышки для солнечного прибора

Кроме этого часто используют классификацию по температуре, до которой могут нагреваться рабочие узлы коллектора:

  1. Низкотемпературные. Варианты, способные нагревать теплоноситель до 50ºС. Применяются для подогрева воды в емкостях для полива, в ванных и душевых в летнее время и для повышения комфортных условий в прохладные весенне-осенние вечера.
  2. Среднетемпературные. Обеспечивают температуру теплоносителя в 80ºС. Их можно использовать для обогрева помещений. Эти варианты наиболее подходят для обустройства частных домов.
  3. Высокотемпературные. Температура теплоносителя в таких установках может доходить до 200-300ºС. Используются в промышленных масштабах, устанавливаются для обогрева производственных цехов, коммерческих зданий и др.

В высокотемпературных гелиосистемах используется довольно сложный процесс передачи тепловой энергии. К тому же они занимают внушительное пространство, чего не может позволить себе большинство наших любителей загородной жизни.

Процесс изготовления их трудоемок, реализация требует специализированного оборудования. Самостоятельно сделать подобный вариант гелиосистемы практически невозможно.

Высокотемпературные солнечные батареи на фотоэлектрических преобразователях в домашних условиях сделать довольно сложно

Собственноручное изготовление коллектора

Изготовление солнечного прибора собственными руками – увлекательный процесс, приносящий массу выгод. Благодаря ему можно рационально применять бесплатное солнечное излучение, решить несколько важных хозяйственных задач. Разберем специфику создания плоского коллектора, поставляющего в отопительную систему нагретую воду.

Галерея изображений Фото из Шаг 1: Поглощающая панель самодельного солнечного коллектора Шаг 2: Способ подключения к аккумулирующей трубке Шаг 3: Теплоизоляция для аккумулирующих трубок коллектора Шаг 4: Сборка прибора для использования солнечной энергии Шаг 5: Металлический профиль для устройства рамы Шаг 6: Отверстия для выхода точек подключения к водопроводу Шаг 7: Соединение элементов рамы солнечного коллектора Шаг 8: Изготовление стойки для собранного солнечного коллектора

Материалы для самостоятельной сборки

Наиболее простой и доступный материал для самостоятельной сборки корпуса солнечного коллектора – деревянный брусок с доской, фанерой, плитами ОСП или подобными вариантами. В качестве альтернативы можно применить стальной или алюминиевый профиль с аналогичными листами. Металлический корпус обойдется несколько дороже.

Материалы должны соответствовать требованиям, которые предъявляются к конструкциям, используемым на открытом воздухе. Срок эксплуатации солнечного коллектора варьируется от 20 до 30 лет.

А значит, материалы должны обладать определенным набором эксплуатационных характеристик, которые позволят использовать конструкцию в течении всего срока.

Самый недорогой и простой вариант материалов для изготовления корпуса – применение пиломатериалов и стружечных плит

Если корпус выполнять из дерева, то долговечность материала можно обеспечить путем пропитки водно-полимерными эмульсиями и покрытием лакокрасочными материалами.

Основным принципом, которым следует руководствоваться при проектировании и сборке солнечного коллектора, является доступность материалов в отношении цены и возможности приобрести. То есть, их можно либо найти в свободной продаже, либо самостоятельно изготовить из доступных подручных средств.

Галерея изображений Фото из Жесткая ПВХ труба с фитингами в изготовлении Приемник солнечной энергии из гибкой ПНД трубы Теплоприемник из теплообменника старого холодильника Гнутая медная трубка в солнечном коллекторе Нетривиальное использование алюминиевых банок Пластиковые бутылки в деле сооружения коллектора Притягивающий лучи прибор из темных пластиковых бутылок Приемник тепла из гнутой металлической трубы

Нюансы устройства теплоизоляции

Для предотвращения потерь тепловой энергии на дно короба монтируется изоляционный материал. Это может быть пенопласт либо минеральная вата. Современная промышленность выпускает достаточно обширную номенклатуры изоляционных материалов.

Для утепления короба можно использовать фольгированные варианты утеплителей. Таким образом можно обеспечить и теплоизоляцию и отражение солнечных лучей от фольгированной поверхности.

Если в качестве изоляционного материала используется жесткая плита пенопласта или пенополистирола, для укладки змеевика или системы труб можно вырезать канавки. Обычно абсорбер коллектора укладывается на теплоизоляцию сверху и накрепко фиксируется к днищу корпуса способом, зависящим от использованного в изготовлении корпуса материала.

Теплоизоляция служит для уменьшения потерь тепловой энергии через дно корпуса. Прибор в металлическом корпусе изготавливать без теплоизоляции нерационально (+)

Теплоприемник солнечного коллектора

Это абсорбирующий элемент. Он представляет собой систему труб, в которых происходит нагрев теплоносителя, и деталей, выполненных чаще всего из листовой меди. Оптимальным материалов для изготовления теплоприемника считаются медные трубы.

Домашние мастера изобрели более дешевый вариант – спиральный теплообменник из полипропиленовых труб.

Интересное бюджетное решение – абсорбер гелиосистемы из гибкой полимерной трубы. Для соединения с устройствами на входе и выходе применяются подходящие фитингиВыбор подручных средств, из которых можно изготовить теплообменник солнечного коллектора, достаточно широк. Это может быть теплообменник старого холодильника, полиэтиленовые водопроводные трубы, стальные панельные радиаторы и пр.

Важным критерием эффективности выступает теплопроводность материала, из которого изготовлен теплообменник.

Для самостоятельного изготовления оптимальным вариантом является медь. Она обладает теплопроводностью, которая составляет 394 Вт/м². У алюминия этот параметр варьируется от 202 до 236 Вт/м².

Медные трубы считаются наиболее оптимальным вариантом для изготовления теплоприемника по теплотехническим качествам и износоустойчивости

Однако большая разница в параметрах теплопроводности между медными и полипропиленовыми трубами вовсе не означает, что теплообменник с медными трубами будет выдавать в сотни раз большие объемы горячей воды.

При равных условиях производительность теплообменника из медных труб будет на 20% эффективнее, нежели производительность металлопластиковых вариантов. Так что теплообменники, изготовленные из полимерных труб, имеют право на жизнь. К тому же такие варианты обойдутся гораздо дешевле.

Вне зависимости от материала труб, все соединения как сварные, так и резьбовые, должны быть герметичны. Трубы можно располагать как параллельно друг к другу, так и в виде змеевика.

Схема по типу змеевика уменьшает количество соединений – это снижает вероятность протечек и обеспечивает более равномерное движение потока теплоносителя.

Верх короба, в котором находится теплообменник, закрывается стеклом. В качестве альтернативы можно использовать современные материалы, типа акрилового аналога или монолитного поликарбоната. Светопрозрачный материал может быть не гладким, а рифленым или матовым.

В классическом варианте короб с коллектором закрывается закаленным стеклом, оргстеклом, поликарбонатом или подобным материалом. Народные умельцы приноровились вместо стекла использовать полиэтилен

Такая обработка снижает отражающие способности материала. Кроме того, этот материал должен выдерживать значительные механические нагрузки.

В промышленных образцах подобных гелиосистем используется специальное солярное стекло. Такое стекло характеризуется низким содержанием железа, что обеспечивает меньшие потери тепловой энергии.

Накопительный бак или аванкамера

В качестве накопительного бака можно использовать любую емкость с объемом от 20 до 40 литров. Подойдет ряд несколько меньших по объему резервуаров, соединенных трубами в последовательную цепочку. Накопительный бак рекомендовано утеплять, т.к. нагретая на солнце вода в емкости без изоляции будет быстро терять тепловую энергию.

По сути, теплоноситель в отопительной гелиосистеме должен циркулировать без аккумуляции, т.к. полученную от него тепловую энергию нужно расходовать в период получения. Накопительная емкость скорее выполняет функцию распределителя нагретой воды и аванкамеры, поддерживающей стабильность давления в системе.

Накопительная емкость в гелиосистемах работает в качестве распределителя воды и резервуара, поддерживающего давление (+)

Этапы сборки гелиосистемы

После изготовления коллектора и подготовки всех составляющих конструкционных элементов системы можно приступать к непосредственному монтажу.

Один из вариантов устройства змеевика из полипропиленовых труб с фитингами и тройниками поможет быстро собрать солнечный коллектор (+)

Работа начинается с установки аванкамеры, которую, как правило, размещают в самой высокой из возможных точке: на чердаке, отдельно стоящей вышке, эстакаде и т.д.

При монтаже следует учесть, что после заполнения жидким теплоносителем системы, эта часть конструкции будет иметь внушительный вес. Поэтому следует убедиться в надежности перекрытия или усилить его.

После установки емкости приступают к установке коллектора. Этот конструкционный элемент системы располагают на южной стороне. Угол наклона относительно линии горизонта должен составлять от 35 до 45 градусов.

После установки всех элементов их обвязывают трубами, соединяя в единую гидравлическую систему. Герметичность гидравлической системы является важным критерием, от которого зависит эффективная работа солнечного коллектора.

По схеме сборки гелиосистемы для поставки воды в летний душ можно соорудить конструкцию, чтобы подогревать воду для полива или создавать комфортные условия прохладными вечерами (+)

Для соединения конструктивных элементов в единую гидравлическую систему используются трубы с диаметром дюйм и полдюйма. Меньший диаметр используется для устройства напорной части системы.

Под напорной частью системы понимается ввод воды в аванкамеру и вывод нагретого теплоносителя в систему отопления и горячего водоснабжения. Остальная часть монтируется при помощи труб большего диаметра.

Для предотвращения потерь тепловой энергии трубы следует тщательно изолировать. Для этой цели можно использовать пенопласт, базальтовую вату либо фольгированные варианты современных изоляционных материалов. Накопительная емкость и аванкамера также подлежат процедуре утепления.

Наиболее простым и доступным вариантом теплоизоляции накопительной емкости является сооружение вокруг нее короба из фанеры или досок. Пространство между коробом и емкостью следует заполнить утепляющим материалом. Это может быть шлаковата, смесь соломы с глиной, сухие опилки и пр.

Гелисистема устанавливается так, чтобы солнечные коллекторы были расположены на самой освещенной стороне дома или участка (+)

Испытание перед вводом в эксплуатацию

После монтажа всех элементов системы и утепления части конструкций можно приступать к заполнению системы жидким теплоносителем. Первоначальное наполнение системы следует производить через патрубок, расположенный в нижней части коллектора.

То есть, наполнение осуществляют снизу в верх. Благодаря таким действиям можно избежать вероятного образования воздушных пробок.

Вода или другой жидкий теплоноситель поступает в аванкамеру. Процесс наполнения системы заканчивается тогда, когда из дренажной трубы аванкамеры начинает литься вода.

При помощи поплавкового клапана можно отрегулировать оптимальный уровня жидкости в аванкамере. После наполнения системы теплоносителем он начинает нагреваться в коллекторе.

Процесс повышения температуры происходит даже в пасмурную погоду. Нагретый теплоноситель начинает подниматься в верхнюю часть накопительного бака. Процесс естественной циркуляции происходит до тех пор, пока температура теплоносителя, который поступает в радиатор, не выровняется с температурой носителя, выходящего из коллектора.

При расходе воды в гидравлической системе будет срабатывать поплавковый клапан, находящийся в аванкамере. Таким образом, будет поддерживаться постоянный уровень. При этом холодная вода, поступающая в систему, будет находится в нижней части емкости накопителя. Процесс перемешивания холодной и горячей воды практически не происходит.

В гидравлической системе надо предусмотреть установку запорной арматуры, которая будет препятствовать обратной циркуляции теплоносителя из коллектора в накопитель. Это происходит в том случае когда температура окружающей среды опускается ниже, чем температура теплоносителя.

Такую запорную арматуру, как правило, используют в ночное и вечернее время.

Подводку к местам потребления горячей воды осуществляют при помощи стандартных смесителей. Обычные одинарные краны лучше не использовать. В солнечную погоду температура воды может доходить до 80°С – пользоваться такой водой напрямую неудобно. Таким образом, смесители позволят существенно сэкономить горячую воду.

Производительность такого солнечного водонагревателя можно повысить путем добавления дополнительных секций коллекторов. Конструкция вполне позволяет монтировать от двух до неограниченного количества штук.

Производительность гелиосистемы увеличивается путем установки большего количества солнечных коллекторов

В основе такого солнечного коллектора для отопления и горячего водоснабжения лежит принцип парникового эффекта и так называемый термосифонный эффект. Парниковый эффект используется в конструкции нагревательного элемента.

Солнечные лучи беспрепятственно проходят через прозрачный материал верхней части коллектора и преобразуются в тепловую энергию.

Тепловая энергия оказывается в замкнутом пространстве благодаря герметичности короба секции коллектора. Термосифонный эффект используется в гидравлической системе, когда нагретый теплоноситель поднимается вверх, при этом вытесняя холодный теплоноситель и заставляя его двигаться в зону нагрева.

Благодаря термосифонному эффекту в системе происходит стабильная и непрерывная естественная циркуляция теплоносителя

Производительность солнечного коллектора

Основным критерием, который влияет на производительность гелиосистем, является интенсивность солнечного излучения. Количество падающего на определенную территорию потенциально полезного солнечного излучения называется инсоляцией.

Величина инсоляции в разных точках земного шара варьируется в достаточно широких пределах. Для определения средних показателей этой величины существуют специальные таблицы. Они отображают среднюю величину солнечной инсоляции для того или иного региона.

Данные по солнечной инсоляции в определенном регионе можно получить из специальных карт и таблиц (+)

Кроме величины инсоляции на производительность системы влияет площадь и материал теплообменника. Еще одним фактором, влияющим на производительность системы, является объем накопительного бака. Оптимальная емкость бака рассчитывается, исходя из площади адсорберов коллектора.

В случае с плоским коллектором это общая площадь труб, которые находятся в коробке коллектора. Эта величина, в среднем значении, равняется 75 литрам объема бака, на один м² площади трубок коллектора. Накопительная емкость является своеобразным тепловым аккумулятором.

Цены на заводские приборы

Львиная доля финансовых затрат на сооружение подобной системы приходится на изготовление коллекторов. Это не удивительно, даже в промышленных образцах гелиосистем около 60% стоимости приходится на этот конструкционный элемент. Финансовые затраты будут зависеть от выбора того или иного материала.

Надо отметить, что подобная система не в состоянии отопить помещение, она лишь поможет сэкономить на затратах, помогая подогреть воду в системе отопления. Учитывая довольно большие затраты энергии, которые расходуются на нагрев воды, солнечный коллектор, интегрированный в систему отопления, существенно снижает подобные издержки.

Солнечный коллектор довольно просто интегрируется в систему отопления и горячего водоснабжения (+)

Для ее изготовления используются довольно простые и доступные материалы. К тому же подобная конструкция является полностью энергонезависимой и не нуждается в техническом уходе. Уход за системой сводится к периодическому осмотру и очистке стекла коллектора от загрязнений.

Дополнительная информация по организации солнечного отопления в доме представлена в этой статье.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *