Вследствие активного использования альтернативных возможностей для получения энергии тепла возможно в разы сократить затраты на распространение и производство соответствующих ресурсов. Благодаря этому солнечные коллекторы, тепловые насосы и ветрогенераторы пользуются столь большим спросом среди множества потребителей. Высокая себестоимость данных механизмов предполагает рассмотрение технологии, которая поможет сделать самодельный солнечный коллектор для отопления дома.

Представление о солнечном коллекторе

Солнечный коллектор являет собой технику климатического типа, применяемую для выработки горячей воды и ее дальнейшего использования в различных отопительных и водоподающих комплексах. Характерной чертой солнечного коллектора, которая выделяет его на фоне прочих устройств, является возможность внедрения восстанавливаемых бесплатных природных ресурсов в цикл производства.

С помощью солнечного коллектора возможно извлекать энергию солнца даже при пасмурной погоде. Ввиду этого использование прибора актуально даже в осеннюю и зимнюю пору. Работа солнечного коллектора основывается на принципе изменения плотности воды в процессе ее нагрева. В результате жидкость смещается наверх, выталкивая более холодные области воды для эффективного обогрева. Подобный термосифонный процесс полностью исключает нужду в применении вспомогательного насосного оборудования.

Строение солнечного коллектора

Прежде чем переходить к постройке коллектора для дома самостоятельно, стоит тщательно изучить его конструкцию.

В составе коллектора частного производства присутствуют такие компоненты:

• накопитель, который сохраняет и компенсирует разогретую жидкость;
• радиатор, который снимает тепло из рассеянной солнечной энергии;
• 2 или более патрубка определенного диаметра;
• аванкамера, которая способствует формированию непрерывного избыточного давления в гидравлическом комплексе;
• коллектор также может состоять из садового шланга.

Дабы облегчить себе работу по сооружению данного прибора, рекомендуют поместить радиатор в специальный деревянный короб с лицевой остекленной плоскостью. Собственно радиатор имеет вид комплекса со сваренными между собой трубами. Подводящие и отводящие магистрали в основном изготавливают из довольно толстых труб. Что касается более тонких изделий, то с их помощью реализуют параллельные контакты магистралей.

Типы коллекторов

Чтобы создать самодельный коллектор, необходимо четко понимать, что существует несколько видов данных устройств, каждый из которых действует по-разному.

1. Вакуумный солнечный коллектор. Данный тип прибора уменьшает теплопотери в разы больше, в отличие от других. Это является возможным ввиду вакуума, находящегося посреди тела нагрева и оболочки агрегата. Основу комплекса формируют стеклянные трубки с выкачанным воздухом. Нагрев происходит в черной трубке, расположенной внутри конструкции. С помощью данной конструкции вода может быть нагрета до 300 градусов. Даже в зимнее время КПД такого устройства является стабильно высоким. Тем не менее солнечный коллектор подобного типа не способен самостоятельно очищаться от инея и снега.
2. Плоский солнечный коллектор. Отличие данного устройства от предыдущего заключается в том, что показатель теплопотерь здесь гораздо выше. Однако процесс создания подобных агрегатов сам по себе несложен, более того, они могут самостоятельно очищаться от небольших снежных заносов. Этот прибор имеет вид внешней прозрачной панели, внутри которой размещены трубки. Задняя стенка оснащается теплоизолятором. Максимально допустимый нагрев воды составляет 200 градусов. Однако при сильном ветре крепление будет подвержено существенным нагрузкам, да и форма этого прибора не является обтекаемой.
3. Солнечный коллектор воздушного типа. Он представляет собой своеобразную плоскую установку, теплоносителем в которой выступает воздух. Такой прибор довольно легко создать самостоятельно, но он обладает сравнительно низким КПД, и его невозможно применять для нагрева воды.
4. Трубчатый тип коллектора. Представлен в виде четырех черных трубок, заполненных теплоносителем. Циркуляция здесь происходит из-за разницы температур нижней области накопителя и коллектора. Этот комплекс отличается от плоского типа коллектора относительно большим объемом поверхности, поглощающей свет.
5. Подвижные комплексы солнечных коллекторов. Это установки, которые способны поворачиваться за движением солнца. Существуют и конструкции, предполагающие движения нагревательного компонента и зеркала.

Принцип работы солнечного коллектора заключается в следующем: излучение солнца нагревает трубку, содержащую теплоноситель. Затем тепло переносится в тепловой аккумулятор. Принцип заключается в высоком уровне тепла, поглощаемого ультрафиолетовым излучением. Способов для создания подобного устройства самостоятельно существует большое множество.

Советы по поводу возведения и установки солнечного коллектора

Следует обязательно руководствоваться следующими советами, чтобы самодельный солнечный коллектор отвечал всем необходимым эксплуатационным и потребительским особенностям:

• нижняя область теплообменников в приборе должна включать дренажные вентили для того, чтобы воздух должным образом стравливался;
• теплоизоляция трубопровода, транспортирующего разогретую жидкость, обязательно должна быть хорошего качества (рекомендуется обмотать трубы при помощи полиэтилена либо поролона, а после использовать ткань и придать им белый окрас);
• гидросистема должна включать в себя вентиль, исключающий циркуляцию теплоносителя (в случае резкого снижения температуры данный вентиль необходимо перекрывать).

Методика постройки солнечного коллектора самостоятельно

В процессе монтажа солнечных коллекторов для отопления дома сначала стоит выполнить необходимый расчет, однако в случае с домашней эксплуатацией эта стадия не столь необходима, и основополагающее звено технологии направляется на ориентировочные показатели.

Создание короба радиатора. Применяйте доски из дерева толщиной 30 мм и шириной 120 мм. Для днища лучше использовать фанеру со вспомогательными ребрами жесткости либо текстолит. Днище короба следует тщательно теплоизолировать при помощи минваты или пенопласта и накрыть его оцинковочным листом.

Создание радиатора (теплообменника). Необходимо заблаговременно подготовить 15 тонкостенных труб полудюймового типа по 1600 мм и 2 однодюймовых трубы по 700 мм. Трубы более толстой конструкции предполагают сверление дополнительных отверстий для возможности перпендикулярного подсоединения тонких труб.

При этом отверстия должны иметь соосный вид с одной стороны и включать максимальный шаг в 45 мм. Затем осуществляется варка конструкции в единый комплекс. Выполните монтаж теплообменника на лист оцинковки короба и зафиксируйте его при помощи стальных полосок или хомутов. Для повышения уровня термопреобразования следует окрасить трубы и днище короба черным цветом (белый цвет можно использовать для окраски наружных компонентов системы для понижения потерь тепла).

Финальный этап самоделки коллектора подразумевает монтаж покровного стекла к стенкам короба и проведение основательной герметизации. Дистанция между трубами и стеклом должна составлять как минимум 12 мм.

Постройка накопителя и аванкамеры

В качестве накопителя тепла можно использовать совершенно любой герметичный резервуар объемом от 140 до 400 литров.

Помимо этого можно использовать не столь вместительные резервуары, объединенные между собой. Накопитель, как, собственно, и сам коллектор, стоит тщательно теплоизолировать и расположить в заблаговременно подготовленном фанерном коробе. Межстеночная дистанция должна быть заполнена опилками, пенопластом или минватой.

В качестве аванкамеры можно использовать практически любой герметичный сосуд объемом не более 40 литров. Его необходимо оборудовать специальным водоподающим устройством (к примеру, шар-краном), которое применяется в смывных бачках.

Сборка необходимых компонентов для солнечного коллектора

По завершении создания всех дельных компонентов для прибора можно приступать к его сборке. Сначала нужно выполнить установку аванкамеры и накопителя. Стоит подметить, что жидкость в накопителе должна быть ниже уровня воды в аванкамере как минимум на 0,8 метра. Не стоит забывать и о надежности перекрытий конструкции ввиду того, что данные приборы собирают много воды. Коллектор, в свою очередь, лучше размещать на крыше всей конструкции.

После того как самодельный солнечный коллектор будет полностью установлен, следует ввести его в использование. Для этого применяйте нижние отверстия дренажа для заполнения прибора водой. После подключите к комплексу ХВС аванкамеру и отрегулируйте необходимый уровень рабочей жидкости. Убедитесь в должной герметичности устройства и приступайте к использованию. Самодельный коллектор в разы повысит уровень комфорта в доме и сделает расход энергоресурсов экономным.