Статья опубликована в подразделе Водонагреватели (который является частью раздела Отопительное оборудование).

Как правильно сделать солнечный водонагреватель своими руками

День за днём все энергоресурсы на планете стремительно и неизменно дорожают, но солнце ежедневно освещает нашу землю абсолютно бесплатно. Кроме того, выделяется колоссальное количество энергии, благодаря которой можно существенно сократить свои расходы. При простом математическом расчёте можно прийти к такому выводу, что если в месяц один человек прибоизительно расходует около 100-150 литров воды, то на её подогрев расходуется более 95кВт/час ежемесячно. Естественно, на оплату таких услуг приходится тратить немалые суммы, но если воспользоваться даже малой частью солнечной энергии, то горячей водой можно пользоваться круглогодично абсолютно бесплатно, достаточно обзавестись специальным коллектором. К слову сказать, можно сделать и в домашних условиях солнечный водонагреватель своими руками.

Содержание

Значимость солнечного водонагревателя и его применение

Солнечный водонагреватель представляет собой своеобразный теплообменник, благодаря которому предоставляется возможным преобразовывать в тепло солнечную энергию и передавать его теплоносителю, к примеру, жидкости, которая проходит в каналах поглощающей панели нагревателя. Покупной солнечный водонагреватель, цена которого в среднем от 135 тыс., заставляет задуматься и над альтернативными вариантами сооружения такового.

Водный солнечный коллектор является главной составляющей системы солнечного подогрева воды. Если сравнивать коллектор, в основе которого находится жидкий коллектор, с коллектором воздушным, то первый имеет замкнутый тип системы, включающий в себя теплообменник и сам коллектор. По такое системе проходит жидкость, которая и не замерзает, и не выделяет накипь при нагревании.

Преимуществ использования солнечных водонагревателей достаточно много:

  • Сокращение затрат на отопительную услугу и горячее водоснабжение;
  • Снижение потребности в органических видах топлива, например, в мазуте, газе и нефти;
  • Уменьшение углеродных выбросов и выбросов двуокиси;
  • Повышение рыночной стоимости и увеличение качества объектов недвижимости.
  • Солнечный нагреватель входит в подгруппу солнечных коллекторов. Главное назначение солнечных водонагревателей заключается в их использовании при производстве горячей воды с помощью поглощения солнечной энергии, преобразования её в теплоту, аккумуляции и трансляции её потребителю.
1

Солнечный коллектор

С каждым годом солнечные водонагреватели приобретают всё больше модификаций и получают более сложные схемы подключения. Солнечные водонагреватели используют как в частном, так и в коммерческом горячем водоснабжении в целях обеспечения промышленным теплом, нагревом воды в плавательных бассейнах и тому подобное. Большая часть всех производственных процессов, где применяется горячее водоснабжение, приходится на пищевую и текстильную индустрию, которая и имеет наибольшую значимость в использовании солнечных водонагревателях.

к меню ↑

Разновидность солнечных коллекторов: плюсы и минусы каждого из них

7

Среди всех имеющихся солнечных водонагревателей условно можно выделить несколько подгрупп: в первую подгруппу входят водонагреватели с активным типом системы, а во вторую – с пассивным. Для активной системы применяется специальный электрический насос, который циркулирует жидкость через коллектор. В пассивной системе насос не используется, а циркуляция жидкости происходит естественным путём. Существуют пробные образцы, в которых перекачка теплоносителя возможно благодаря стирлинг-насосу, принимающему энергию от солнца.

к меню ↑

Пассивная система солнечного водонагревателя

При пассивной, а по-другому, при термосифонной системе, теплоноситель или же готовая вода перемещается через всю систему благодаря естественному притяжению, которое возникает за счёт различия в плотностях между нагретым и прохладным теплоносителями.
6

Термосифонная система солнечного водонагревателя

Термосифонная система с конвекцией обойдётся покупателю дешевле, нежели активная системы, но она менее результативна, так как циркуляция в системе осуществляется медленно. Система с тепловой трубой чуть дороже конвективной системы, но, в отличие от неё, на эксплуатационные затраты уйдёт меньше денежных средств. Помимо этого, в пассивной системе с тепловыми трубами перекачка тепла возможна вниз, то есть против конвекционных сил. Но основные характеристики данных коллекторов в большей степени зависят от типов труб, которые применяется в системе.


Быстро и безболезненно. Делаем заголовокподключение алюминиевых радиаторов отопления.

Проверяем на годность водонагреватель electrolux здесь.

Изучаем радиаторы биметаллические: производители, характеристики, достоинства. Далее по ссылке:http://prootoplenie.com/otopitelnoe-oborudovanie/batarei-radiatory/bimetallicheskie.html

к меню ↑

Активная система солнечных коллекторов

В активных системах центральное место занимают клапаны и электрические насосы, а также контроллеры, предназначенные для циркуляции готовой воды через водонагреватель. Такой тип системы более эффективный, чем пассивный, но и по ценовому диапазону он несколько дороже последнего.
к меню ↑

Активный тип системы водонагревателя с открытым контуром

В активном типе системы коллектора с открытым контуром устанавливаются насосы, которые циркулируют воду через водонагреватель. Такая система широко используется в тех регионах, где температура не опускается отметки ниже 0. Но в отдельных случаях её могут использовать посезонно, и даже при такой температуре воздуха, которая опускается до −25 °C.

3

к меню ↑

Активный тип системы водонагревателя с закрытым контуром

Теплоносителем коллектора в активном типе системе с закрытым контуром, как правило, является водногликолиевый антифриз. При такой системе повышенная температура от теплоносителя первого контура передается теплообменниками воде, находящейся в специальных баках – теплоаккумуляторах. Данный тип водонагревателей наиболее популярен в тех областях, где продолжительность отрицательных температур доминирует над положительными, так как такие коллекторы выделяются среди подобных аналогов хорошей степенью защиты от замерзания. Так как значения температуры довольно высоки при застое теплоносителя во время наибольшей облученности, далеко не все антифризы можно использовать в солнечных системах.

9

к меню ↑

Активный тип системы водонагревателя панельного типа

Особое место среди нагревателей с активной системой заняли солнечные водонагреватели с панельным, а по-другому, с плоским коллектором. Они применяются в большей степени в тех регионах, где наблюдается явный избыток солнца, к примеру, в Саудовской Аравии, Турции и Южных районах Китайской народной Республики. Роль абсорбера в таких водонагревателях играет алюминиевая или стальная пластина. Коэффициент полезного действия этих коллекторов незначителен, но это возмещается довольно-таки высокими показателями солнечной облучённости на территории регионов. Что касается России, то для величин солнечной инсоляции необходимы коллекторы со специальной медной пластиной. Так как медь обладает высокой теплопроводностью, удельные значения при теплообмене энергии между теплоносителем и средний КПД будут существенно выше.


Альтернативное необычное отопление для дома. Читай у нас, как организовать заголовоксолнечные батареи для дома.

Строишь печь для дачи. Как делается печь камин для дачи, есть тут.

Характеристика, монтаж, установка радиатора отопления по ссылке далее: http://prootoplenie.com/otopitelnoe-oborudovanie/batarei-radiatory/vybiraem.html

4

Комплексное решение для обеспечения круглогодичного комфорта — солнечные водонагреватели с плоским коллектором

к меню ↑

Активный тип системы водонагревателя вакуумного типа

Наибольшим коэффициентом полезного действия из многочисленных серийно выпускаемых коллекторов обладают солнечные вакуумные трубчатые водонагреватели, которые дают хороший результат, даже если температура воздуха будет ниже −20°С. Поглощающий элемент в этих коллекторах также изготавливается из меди со специальным покрытием. Но теплопотери в окружающую среду за счёт элементов конструкции самого нагревателя полностью исключены. По этой причине эти коллекторы обойдутся значительно дороже, нежели водонагреватели панельного типа.

5

Работа солнечного вакуумного трубчатого водонагревателя

к меню ↑

Комплектующие для солнечного нагревателя

В зависимости от особенностей и типа коллекторной системы используют разные комплектующие для солнечного нагревателя. Но несколько определённых материалов и инструментов понадобятся при конструировании абсолютно любых видов водонагревателей. К ним относятся:

  • Шланг из резины или полиэтилена диаметром больше 2 см;
  • Брусья из дерева для разработки каркаса;
  • Обычное оконное стекло;
  • Листы пенопласта для утепления;
  • Бойлер или ёмкость, где будет храниться воды;
  • Краны;
  • Хомуты;
  • Пила для деревянных предметов;
  • Гаечные ключи и несколько видов отвёрток;
  • Стеклорез.

Для самостоятельного сооружения солнечного нагревателя лучше всего использовать армированный шланг или шланг из резины. При этом его диаметр должен быть не меньше 2 см, а толщина стенки не меньше 2,5 мм. Предпочтение желательно отдавать шлангам тёмного цвета, самый оптимальный вариант – чёрный.

Бойлер или ёмкость для воды должна быть выше верхней части нагревателя как минимум на 0,6 метра, так как сама жидкость циркулирует благодаря термосифонному эффекту. Особое внимание нужно обратить на то, чтобы подводящий трубопровод был минимальной длины.

При помощи пенопластовых листов необходимо утеплить заднюю часть шланга, чтобы потерю тепла свести к минимуму. А для фиксирования шланга в спиралеобразной форме достаточно привязать его к деревянной трубе или брусу.

Многие, стараясь сэкономить при самостоятельном сооружении нагревателя, используют органическое стекло или плёнку. Но этого ни в коем случае делать нельзя. Самым оптимальным вариантом является обычное оконное стекло. При этом стоит проследить, чтобы расстояние от стекла до шланга варьировалось от 1,2 до 2 см.

Если солнечный водонагреватель планируется использовать при температуре воздуха выше 0 °C, то для его изготовления потребуется одинарное стекло. А если оно рассчитывается на прохладную пору, то стекло должно быть двойным. При таком способе потеря тепла минимизируется, а солнечные лучи отражаются в большей степени. Кроме того, необходимо полностью изолировать выводы шланга, чтобы также уменьшить теплопотери.

2

Конструкция солнечного теплового коллектора

В качестве теплоизоляции можно использовать пенопропилен, но это только при том условии, что длина трубы не превышает 3 метров. В ином случае рекомендуется использовать фольгированный пенополиуретан. Такой солнечный коллектор позволяет сэкономить в летний период свыше 80% энергии, которая расходуется при нагреве воды, а в более прохладную пору – около 50%. Если перевести эти показатели в киловатты, то в целом один человек может сберечь в год более 450 кВт/час.

к меню ↑

Сборка солнечного коллектора

Наиболее простой, но достаточно результативной системой подогрева воды с помощью солнечной энергии является обычный бак. Такой тип водонагревателей используется зачастую в частном секторе много лет. К тому же, если эту конструкцию укомплектовать специальным резервуаром для хранения тёплой воды, её эффективность значительно повысится.

Сборка солнечного водонагревателя такого типа не требует много времени и специальных навыков. Наиболее важной деталью солнечного коллектора является нагревательный бак. В качестве него подойдёт обычная металлическая бочка, но лучше всего будет использовать полиэтиленовый бак, так как он прост в эксплуатации, не требует переодической покраски и не поддаётся коррозии, а также его проще всего монтировать на крышу.

8

Большинство людей, проживающих в частном секторе, предпочитают использоваться газовые или электрические бойлеры при нагревании воды. Такой водонагреватель обладает простой конструкцией, состоящей из бойлеров, полиэтиленового бака и крана. В банк вода попадает через водопровод, после чего поступление воды прекращается с помощью крана. А теплая вода, которую не использовали на протяжении дня, вечером перенаправляется в бойлер для дальнейшего употребления. Если нагревательный бак не предусмотрен в системе, то вода напрямую из водопровода попадает в бойлер, а регулирование всего процесса происходит с помощью кранов.

Главным минусом подобного водонагревателя является то, что подогрев воды возможен лишь только в теплую ясную погоду. Поэтому чтобы тёплая вода была и в непогожие дни, нагревательный банк заменяется солнечным коллектором. Для изготовления нагревателя лучше всего использовать металлические или тонкостенные трубы из меди. Но, к сожалению, монтировать их самостоятельно очень сложно и долго.

Наиболее оптимальный вариант солнечного водонагревателя считается вариант, изготовленный из садового шланга, листов пенопласта, оконного стекла и, непосредственно, основы конструкции. Вода нагревается с помощью солнечных лучей, которые поступают на шланг с жидкостью через стекло. Перед тем, как начнётся работа водонагревателя, их коллектора необходимо вытеснить воздух, а затем подсоединить его к бойлеру.
к меню ↑

Итог

При простом математическом расчёте можно прийти к такому выводу, что если в месяц в среднем один человек тратит около 100-150 литров воды, то на её подогрев расходуется более 95кВт/час ежемесячно. Естественно, на оплату таких услуг приходится тратить немалые суммы, но если воспользоваться даже малой частью солнечной энергии, то горячей водой можно пользоваться круглогодично абсолютно бесплатно, достаточно обзавестись такими солнечными водонагревателями, которые были рассмотрены выше. Конечно, можно солнечный водонагреватель купить, но гораздо интереснее и доступнее сделать его своими руками. 

к меню ↑

Солнечные водонагреватели своими руками видео инструкция

В данном видео вы узнаете как правильно сделать солнечный водонагреватель своими руками

Добавить комментарий