Своими руками: Солнечный коллектор для дачи
С помощью простого гелиоколлектора можно подогреть не только воду для нужд жильцов, но и воздух в небольшом помещении
Борис Бутцев
27 июля, 2018
Постоянный автор Houzz, по образованию физик (окончил МИФИ), кандидат наук. Долгие годы работал в сфере производства окон, продвижения современных систем вентиляции, сейчас консультирую по любым ситуациям с конденсатом и плесенью, микроклимата и комфорта в обитаемых помещениях.
Постоянный автор Houzz, по образованию физик (окончил МИФИ), кандидат наук. Долгие... Еще
Многие из нас главным неудобством жизни на даче считают отсутствие централизованной подачи горячей воды: ни помыться с комфортом, ни посуду помыть… Выход, конечно, есть — приобрести оборудование для нагрева воды. Но большинство таких устройств требуют либо электроэнергии, либо газа, либо другого топлива, и их эксплуатация обходится недешево. Для домика «летнего проживания», где мы бываем исключительно в выходные несколько месяцев в году — трата сомнительная.
Однако на каждой даче есть бесплатный источник энергии — это солнце. А коллектор для его использования можно сделать своими руками.
Однако на каждой даче есть бесплатный источник энергии — это солнце. А коллектор для его использования можно сделать своими руками.
Что такое гелиоколлектор
Гелиоколлектор — это прибор для преобразования солнечной энергии в тепловую. Многие путают солнечную батарею и гелиоколлектор. Однако отличаются они принципиально: первая преобразовывает солнечную электроэнергию в электрическую, а второй — в тепловую. Часто оба устройства используют вместе — как, например, в новозеландском доме на фото выше.
Гелиоколлекторы, конечно же, продаются: если покупка вписывается в ваш бюджет дачника, не нужно «городить огород» — просто купите и подключите прибор. Стоимость простейшего солнечного нагревателя начинается примерно от 30 тысяч рублей и зависит от многих факторов, разобраться в которых вы можете самостоятельно.
Гелиоколлектор — это прибор для преобразования солнечной энергии в тепловую. Многие путают солнечную батарею и гелиоколлектор. Однако отличаются они принципиально: первая преобразовывает солнечную электроэнергию в электрическую, а второй — в тепловую. Часто оба устройства используют вместе — как, например, в новозеландском доме на фото выше.
Гелиоколлекторы, конечно же, продаются: если покупка вписывается в ваш бюджет дачника, не нужно «городить огород» — просто купите и подключите прибор. Стоимость простейшего солнечного нагревателя начинается примерно от 30 тысяч рублей и зависит от многих факторов, разобраться в которых вы можете самостоятельно.
На фото: солнечный вакуумный коллектор SCH-14-20 для круглогодичного применения. Фото с сайта gelioservice.ru
Этот материал мы адресуем тем, кто не подумал о покупке заранее и уехал из города на дальнюю дачу в н-скую глушь. А теперь пытается решить вопрос при помощи подсобных материалов и хозяйственного магазина из ближайшего городка.
Технических параметров заводского оборудования гелиоколлектор-самоделка вряд ли достигнет, но польза от него очевидна: вода на вашей даче станет теплой почти даром.
Этот материал мы адресуем тем, кто не подумал о покупке заранее и уехал из города на дальнюю дачу в н-скую глушь. А теперь пытается решить вопрос при помощи подсобных материалов и хозяйственного магазина из ближайшего городка.
Технических параметров заводского оборудования гелиоколлектор-самоделка вряд ли достигнет, но польза от него очевидна: вода на вашей даче станет теплой почти даром.
На фото: в этом австралийском энергосберегающем доме гелиоколлектор используется для нагрева воды
Солнечный нагреватель для воды
Солнечная энергия нагревает пластину-абсорбер, которая передает тепло воде, протекающей по трубкам. С помощью гелиоколлектора можно нагреть воду до 50 градусов и выше, что достаточно для мытья посуды или гигиенических процедур.
Из чего состоит:
Плата абсорбера. Чем больше площадь абсорбера, тем больше тепла можно получить. Обычно в самодельных приборах площадь абсорбера составляет 2–3 кв.м. Плату лучше делать из материала с большой теплопроводностью — меди, можно алюминия или стали.
Для эффективного теплосъема важен контакт трубок с платой. Лучше всего использовать пайку, но можно и просто хорошо прижать элементы с помощью крепежа.
Трубки. Лучше — из теплопроводных материалов (медь, латунь, алюминий), но можно использовать и полимерные, правда, результат будет хуже.
Солнечный нагреватель для воды
Солнечная энергия нагревает пластину-абсорбер, которая передает тепло воде, протекающей по трубкам. С помощью гелиоколлектора можно нагреть воду до 50 градусов и выше, что достаточно для мытья посуды или гигиенических процедур.
Из чего состоит:
Плата абсорбера. Чем больше площадь абсорбера, тем больше тепла можно получить. Обычно в самодельных приборах площадь абсорбера составляет 2–3 кв.м. Плату лучше делать из материала с большой теплопроводностью — меди, можно алюминия или стали.
Для эффективного теплосъема важен контакт трубок с платой. Лучше всего использовать пайку, но можно и просто хорошо прижать элементы с помощью крепежа.
Трубки. Лучше — из теплопроводных материалов (медь, латунь, алюминий), но можно использовать и полимерные, правда, результат будет хуже.
Иллюстрация с сайта isolar.ru
Теплоизоляция дна и стенок коллектора снижает тепловые потери в атмосферу. Ее задача — передать максимальное количество тепла воде в трубках. В качестве теплоизоляции обычно используют традиционные стеновые утеплители толщиной 20-50 мм.
Стекло. Можно нагреть плату с трубками, но прохладный ветер осенью или весной сдует большую часть полученного тепла (вспомним автомобильный радиатор с вентилятором). Прозрачная изоляция, то есть собственно стекло, уменьшает тепловые потери.
Кожух. Для изготовления рамы по периметру коллектора применяют самые разные материалы — антисептированные доски, пластиковые и деревянные рамы от старых окон, алюминиевые профили и т.д. Для днища используют многослойную фанеру, ОСБ, доски и другие подручные материалы.
Теплоизоляция дна и стенок коллектора снижает тепловые потери в атмосферу. Ее задача — передать максимальное количество тепла воде в трубках. В качестве теплоизоляции обычно используют традиционные стеновые утеплители толщиной 20-50 мм.
Стекло. Можно нагреть плату с трубками, но прохладный ветер осенью или весной сдует большую часть полученного тепла (вспомним автомобильный радиатор с вентилятором). Прозрачная изоляция, то есть собственно стекло, уменьшает тепловые потери.
Кожух. Для изготовления рамы по периметру коллектора применяют самые разные материалы — антисептированные доски, пластиковые и деревянные рамы от старых окон, алюминиевые профили и т.д. Для днища используют многослойную фанеру, ОСБ, доски и другие подручные материалы.
Иллюстрация с сайта du-alex.ru
Важно: Физика процесса нагрева платы и трубок такова, что многое зависит от их поверхности. Часть солнечной энергии поглощается (это хорошо для дальнейшей передачи ее воде), но затем часть полученного тепла за счет излучения (эмиссии) теряется (это плохо для нагрева воды). Поэтому при изготовлении гелиоколлектора своими руками лучше не поскупиться на селективную черную краску или даже специальное покрытие. Конечно, эффект от обычной термостойкой черной краски тоже будет, но меньше (помните, в советские времена таким образом красили автомобильные баки на крышах летнего душа?).
Важно: Физика процесса нагрева платы и трубок такова, что многое зависит от их поверхности. Часть солнечной энергии поглощается (это хорошо для дальнейшей передачи ее воде), но затем часть полученного тепла за счет излучения (эмиссии) теряется (это плохо для нагрева воды). Поэтому при изготовлении гелиоколлектора своими руками лучше не поскупиться на селективную черную краску или даже специальное покрытие. Конечно, эффект от обычной термостойкой черной краски тоже будет, но меньше (помните, в советские времена таким образом красили автомобильные баки на крышах летнего душа?).
Иллюстрация с сайта specsiz.wordpress.com
Как нагреть воду в баке?
Итак, с помощью абсорбера мы получаем в коллекторе тепло. Как передать его в накопительный бак, чтобы использовать воду для мытья посуды и принятия душа? Для этого используют различные системы циркуляции воды.
Контур — один или два:
Как нагреть воду в баке?
Итак, с помощью абсорбера мы получаем в коллекторе тепло. Как передать его в накопительный бак, чтобы использовать воду для мытья посуды и принятия душа? Для этого используют различные системы циркуляции воды.
Контур — один или два:
- В одноконтурной системе нагретая вода сама (она легче холодной) поднимается в бак (он должен быть выше) и она же отбирается для бытовых нужд. Простейшая автоматика в виде поплавка туалетного бачка доливает холодную воду.
- В системах с двумя контурами в контуре солнечного коллектора находится специальный теплоноситель (обычно незамерзающая нетоксичная жидкость с антикоррозионными и антивспенивающими присадками), а тепловая энергия от теплоносителя передается воде в баке-накопителе с помощью теплообменника (спиральная труба — «змеевик»).
Иллюстрация с сайта hdinterior.ru
Циркуляция — естественная или принудительная:
Циркуляция — естественная или принудительная:
- Для движения воды (теплоносителя) от коллектора к баку может использоваться естественная циркуляция — простая и дешевая, но у нее целый ряд минусов: малая эффективность в пасмурные дни, потери тепла из-за низкой скорости движения воды, необходимость размещения бака-накопителя выше коллектора, неуправляемая работа с возможностью перегрева бака.
- Более совершенны системы с принудительной циркуляцией теплоносителя с помощью циркуляционных насосов. При такой схеме увеличивается эффективность работы системы, бак может устанавливаться в любом удобном месте, возможны круглогодичная работа и применение элементов автоматики в управлении. Но все это — дополнительные расходы на оборудование и электропитание насоса.
На фото: автор этого гелиоколлектора подошел к его созданию основательно. Он использовал медные трубки, медную фольгу, пайку соединений и чернение меди путем создания на поверхности слоя оксида меди 2 (CuO) c помощью небезопасных химических растворов. Такой гелиоколлектор, конечно, не бесплатный и делается не за один день, но и послужит, скорее всего, не один год. Фото с сайта solar-battery.com.ua
На фото: механическое соединение трубок вместо пайки значительно ускорит производство коллектора. Фото с сайта avtonomny-dom.ru
На фото: тот же прибор с покрывным стеклом. Гелиоколлектор используется для подогрева воды в плавательном бассейне. Фото с сайта morevdome.com
Фото с сайта techsad.com
Теплообменник можно сделать не только из металлических трубок, подойдут и пластины из сотового полипропилена с уже готовыми каналами для воды между двумя плоскостями. Для подачи воды снизу и отбора нагретой воду сверху используются полипропиленовые трубы диаметра дюйм с четвертью. Главное в такой конструкции — качественная склейка специальными клеями и герметизация всех узлов.
Теплообменник можно сделать не только из металлических трубок, подойдут и пластины из сотового полипропилена с уже готовыми каналами для воды между двумя плоскостями. Для подачи воды снизу и отбора нагретой воду сверху используются полипропиленовые трубы диаметра дюйм с четвертью. Главное в такой конструкции — качественная склейка специальными клеями и герметизация всех узлов.
Фото с сайта avtonomny-dom.ru
На фото — пример гелиоколлектора из шланга. Любой дачник знает, что на солнце вода в поливочном шланге нагревается до приличной температуры. Особенно если купить шланг черного цвета или покрасить его термостойкой черной краской.
Для справки: Шланг диаметром 16 мм и длиной 150 метров вмещает около 30 литров воды.
На фото — пример гелиоколлектора из шланга. Любой дачник знает, что на солнце вода в поливочном шланге нагревается до приличной температуры. Особенно если купить шланг черного цвета или покрасить его термостойкой черной краской.
Для справки: Шланг диаметром 16 мм и длиной 150 метров вмещает около 30 литров воды.
На фото: гелиоколлектор из пластиковых шлангов и бутылок. Шланги красят черной краской, бутылки создают «парниковый эффект» и увеличивают эффективность системы. Фото с сайта recn.ru
Иллюстрация с сайта handmadehome.ru
Солнечный нагреватель для воздуха
Солнечную энергию можно использовать для подогрева не только воды, но и воздуха. Такой подогретый воздух можно подавать в теплицу, закрытый бассейн или в жилой дом — как дополнение к основной системе отопления.
На рисунке ниже — схема применения воздушного гелиоколлектора для частичного отопления дома. Важно понимать, что объемная теплоемкость воздуха несравнима с теплоемкостью воды, и для переноса ощутимого количества тепла потребуются гораздо большие сечения труб.
Солнечный нагреватель для воздуха
Солнечную энергию можно использовать для подогрева не только воды, но и воздуха. Такой подогретый воздух можно подавать в теплицу, закрытый бассейн или в жилой дом — как дополнение к основной системе отопления.
На рисунке ниже — схема применения воздушного гелиоколлектора для частичного отопления дома. Важно понимать, что объемная теплоемкость воздуха несравнима с теплоемкостью воды, и для переноса ощутимого количества тепла потребуются гораздо большие сечения труб.
Иллюстрация выше — с сайта chordoma.ru; слева — с сайта avtonomny-dom.ru
Из чего состоит:
Воздушный гелиоколлектор состоит практически из тех же частей, что и водный. Здесь также важны покрывные стекла, черный цвет абсорбера и его максимальная площадь. Только вместо воды здесь, как понятно из названия, нагревается воздух.
Факт: При качественном изготовлении и соответствующих габаритах солнечный коллектор может производить в среднем около 1–2 кВт энергии для отопления. В основном это зависит от того, насколько солнечная погода в данный момент.
Из чего состоит:
Воздушный гелиоколлектор состоит практически из тех же частей, что и водный. Здесь также важны покрывные стекла, черный цвет абсорбера и его максимальная площадь. Только вместо воды здесь, как понятно из названия, нагревается воздух.
Факт: При качественном изготовлении и соответствующих габаритах солнечный коллектор может производить в среднем около 1–2 кВт энергии для отопления. В основном это зависит от того, насколько солнечная погода в данный момент.
Фото с сайта trinixy.ru
При изготовлении самодельного воздушного солнечного коллектора для отопления дома можно использовать цепочки из склеенных между собой алюминиевых банок с пробитыми донышками для прохода воздуха.
Такая конструкция из-за малой массы не может накапливать тепловую энергию, которую она производит. Если ночью прохладно, то коллектор лучше закрыть, иначе дом будет остывать. Сделать это можно с помощью заслонок.
При изготовлении самодельного воздушного солнечного коллектора для отопления дома можно использовать цепочки из склеенных между собой алюминиевых банок с пробитыми донышками для прохода воздуха.
Такая конструкция из-за малой массы не может накапливать тепловую энергию, которую она производит. Если ночью прохладно, то коллектор лучше закрыть, иначе дом будет остывать. Сделать это можно с помощью заслонок.
На фото — еще один вариант воздушного коллектора: на основе гибких армированных вентиляционных воздуховодов, окрашенных соответствующим способом. Фото с сайта solarsistem.ru
ВАША ОЧЕРЕДЬ…
Возможно, вам приходилось использовать покупной плоский или вакуумный солнечный коллектор для отопления дома зимой? А может, вы изготовили для дачи солнечный коллектор своими руками? Расскажите (и покажите), что у вас получилось — поделитесь своим опытом в разделе комментариев
ВАША ОЧЕРЕДЬ…
Возможно, вам приходилось использовать покупной плоский или вакуумный солнечный коллектор для отопления дома зимой? А может, вы изготовили для дачи солнечный коллектор своими руками? Расскажите (и покажите), что у вас получилось — поделитесь своим опытом в разделе комментариев
Похожие статьи
Как правильно
Шаг за шагом: Правильная последовательность ремонта квартиры
Автор: Натали Нуво
Как правильно снести до основания, а затем построить дивный новый мир на месте старой убитой квартиры
Читать
Ликбез
Как выбирать строителей: 11 советов от дизайнера интерьеров
Автор: Дарья Харитонова
Чтобы ремонт не превратился в кошмар, выберите правильного подрядчика
Читать
Ликбез
Как правильно: Контролировать бригаду, если вы обычный человек
Автор: Андрей Лямин-Бородин
Как снизить риски ремонта до минимума и на что именно обращать внимание, принимая работу строителей
Читать
Статьи о кухнях
Как правильно: Делать стык столешницы и фартука
Автор: Варвара Еремеева
Тот случай, когда одного «верного» ответа у дизайнеров нет. Но есть масса возможностей
Читать
Статьи о плитке и мозаике
Как устранить недостатки планировки за счет укладки напольной плитки
Автор: Алексей Романов
Даже у почти идеальной ванной комнаты — просторной и с окном — могут быть изъяны. Их легко скорректировать с помощью напольного покрытия
Читать
Из архивов
Все плохо: Когда результат ремонта отвратителен, а вам здесь жить
Автор: Анна Гринева
Полюбить то, что получилось, и другие разумные выходы из ситуации
Читать
Советы по ремонту
Хороший вопрос: Надо ли увлажнять воздух в помещении?
Автор: Борис Бутцев
И почему, если вы решились на покупку увлажнителя, сначала вам придется поменять окна
Читать
Советы по ремонту
10+1 вопрос про отделку квартиры
Автор: Азат Губайдуллин
Задайте их прорабу и убедитесь, что дорогие материалы не будут испорчены, а отделочные работы — выполнены правильно
Читать
Советы по ремонту
Вспомни обо мне: Что нельзя забывать при ремонте
Автор: Руслан Кирничанский
Как избежать ошибок при ремонте квартиры и не начать его заново
Читать
Статьи об окнах и дверях
Ремонт зимой: Как сохранить и уберечь окна
Автор: Борис Бутцев
Сначала штукатурка и обои — потом меняем окна. Или все наоборот?
Читать
Всё это очень здорово и увлекательно если у вас много свободного времени, есть прямые руки и как не странно лишние деньги, так как вся эта медь, пайка и прочие тех. устройства на выходе стоят не мало денег, так же систему надо подготавливать к зиме, где то хранить, обслуживать и т. д. И если взять эти деньги и просто поставить электро-водонагреватель, то этих средств вам хватит на несколько лет.
Мой муж сделал сам коллектор, насколько я понимаю, это не очень дорого. Сейчас мы используем его для нагрева воды в уличном бассейне, т.к. электричеством его нагревать достаточно дорого.
два шланга висит, один забирает воду из бассейна, второй, пройдя через коллектор выливает теплую в бассейн.
Ребята, хочу поставить преобразователь частоты для регулировки оборотов трехфазных асинхронных двигателей, какой лучше взять, если тут есть технари и могут что-то посоветовать, был бы крайне благодарен. Вообще, на выбор есть преобразователи частоты Delta VFD-E https://tehprivod.su/katalog/preobrazovateli-chastoty/delta-electronics/vfd-e.html
Смотрю пока на них, удобно что встроен ПЛК и РЧ-Фильтр. И есть желание докупить к преобразователю выносной пульт управления для удобства.