Активное внедрение альтернативных источников тепловой энергии способствует минимизации затрат связанных с производством и распространением данного типа ресурсов.

Ввиду чего все большей популярностью среди потребителей пользуются такие устройства как тепловые насосы, ветрогенераторы, солнечные коллекторы. Учитывая, что стоимость представленных устройств на сегодняшний день достаточно высока и не позволяет использовать альтернативные приборы повсеместно, целесообразно рассмотреть методику их самостоятельного изготовления. 

Так, к примеру, без особых сложностей может быть сооружен солнечный коллектор своими руками. Этот прибор представляет собой элемент климатической техники, применяющийся для производства горячей воды с целью использования в отопительных и водоподающих системах. Причем отличительной особенностью солнечного коллектора является возможность внедрения в производственный цикл бесплатных, возобновляемых ресурсов природы, что делает применение установки не только экономически выгодным, но и перспективным с экологической точки зрения мероприятием (отсутствуют процессы сгорания).  

Вдобавок ко всему солнечные коллекторы позволяют извлекать солнечную энергию не только при активном излучении, но даже в пасмурную погоду, что делает применение коллекторов актуальным даже в период межсезонья. 

Принцип работы солнечного коллектора заключается в том, что при нагреве воды ее плотность изменяется и субстанция перемещается к верхним точкам, одновременно выталкивая более холодные пласты воды для последующего нагрева. Причем, благодаря указанному термосифонному эффекту работоспособность коллекторной схемы может быть достигнута без применения дополнительного насосного оборудования. 

Конструкция солнечного коллектора частного производства

Перед тем как описывать процесс самостоятельного сооружения солнечного коллектора желательно ознакомиться с конструкцией данного климатического устройства. Такой коллектор включает в свой состав следующие элементы:

• Теплообменник (радиатор, необходимый для съема тепла из рассеянной солнечной энергии)
• Накопитель (резервуар для хранения и компенсации разогретой жидкости);
• Аванкамера (для создания в гидравлической системе постоянного избыточного давления).

Для удобства изготовления и монтажа радиатор солнечного коллектора помещается в деревянный короб, лицевая поверхность которого остекляется. Сам радиатор (теплообменник) представляет собой систему труб сваренных между собой. То есть из более толстых труб (обычно дюймовых) изготавливаются подводящие и отводящие магистрали, а затем с помощью более тонких изделий осуществляют параллельное соединение магистралей. 

Как изготавливается солнечный коллектор

Конечно же, перед тем как произвести сооружение альтернативного источника тепловой энергии потребуется произвести расчет солнечного коллектора, но для домашнего применения эта операция может быть исключена, а вся методика будет базироваться на ориентировочных показателях. 

Поэтому предлагаем вашему вниманию особенности сборки солнечного коллектора для получения горячей воды в домашних условиях. 

Изготовление радиатора (теплообменника)

Для того чтобы изготовить основу коллектора – теплообменник следует  запастись двумя видами труб: 

1. Однодюймовые ( 2 шт по 700 мм);
2. Полудюймовые, тонкостенные (15 шт по 1600 мм).

Затем в более толстых трубах, выступающих в качестве подводящего и отводящего элемента просверливаются отверстия для перпендикулярного подсоединения элементов решетки (более тонких труб). Отверстия располагаются соосно по одной стороне трубы с шагом 40 – 45 мм. После сопоставления полученных отверстий с тонкими трубами конструкция сваривается в единую герметичную систему. 

Отдельное внимание следует уделить изготовлению короба теплообменника. Обычно он сооружается из деревянных планок, но в принципе может быть изготовлен из любых типов материалов.  Так, для стенок короба могут быть использованы доски шириной 120мм и толщиной около 30 мм, а для сооружения его днища – фанера или текстолит с дополнительными ребрами жесткости. 

Далее днище короба подвергается качественному теплоизолированию, для чего оно покрывается слоем пенопласта или  минеральной ваты, а после накрывается листом оцинковки, какой надежно фиксируется.

Впоследствии на лист оцинкованного железа устанавливается теплообменник и фиксируется к основанию короба с помощью стальных хомутов или металлических полосок. Следует отметить, что для улучшения термопреобразовательного эффекта трубы теплообменника и само днище основания короба рекомендуется окрасить в черный цвет, а внешние элементы конструкции в светлые тона (для уменьшения тепловых потерь). 

На финальном этапе сооружения коллектора производят установку покровного стекла, какое монтируется непосредственно к стенкам короба и качественно герметизируется. Выполняя указанную процедуру желательно придерживаться такого условия, чтобы расстояние между металлическими трубами радиатора и самим стеклом составляло около 12 мм. 

Сооружение накопителя

В качестве теплового накопителя в системе солнечного коллектора может выступать любой герметичный резервуар с объемом 150 – 400 литров, либо же несколько соединенных между собой резервуаров меньшей вместительности. Безусловно, как и коллектор, накопитель нуждается в качественном теплоизолировании, для чего он располагается в заранее подготовленном фанерном коробе, а межстеночные расстояния устройства заполняются любым теплоизолирующим составом (пенопласт, минвата, опилки).  

Изготовление аванкамеры

Учитывая основную задачу аванкамеры – создавать в гидросистеме солнечного коллектора избыточное давление, следует отметить, что ее изготовление должно предусматривать установку дополнительного оборудования. Так, в качестве аванкамер могут применяться любые герметичные сосуды с объемом до 40 литров (к примеру, молочный бидон), оснащаемые водоподающим устройством в виде шар-крана, применяемого в смывных бачках. 

Как собрать солнечный коллектор, изготовленный своими руками

После того как все конструктивные элементы солнечного коллектора подготовлены приступают к процессу его сборки. Для чего вначале рекомендуют смонтировать накопитель и аванкамеру (обычно располагаются на чердаке), причем выполняют это таким образом, чтобы уровень жидкости в накопителе располагался ниже уровня воды в аванкамере как минимум на 0,8 метра. Вдобавок обязательно следует принимать во внимание надежность перекрытий сооружения, что обусловлено большой массой воды, собираемой в данных устройствах. 

На последующем этапе размещают на крыше строения сами коллекторы. Предпочтительным местом монтажа для них считается южная часть сооружения, а их расположение к горизонту должно выбираться из условия наклона 35 – 45 градусов. Обязательным условием расположения теплообменника является его удаление от накопителя по высоте на 0,7 метра (то есть коллектор должен быть ниже накопителя, а накопитель ниже аванкамеры). 

Далее производится гидравлическое соединение основных элементов коллектора с подключением к существующей водопроводной сети. При выполнении этой операции должны использоваться специальные фитинги, переходники, сгоны, устройства запорной арматуры. Вдобавок следует учесть, что высоконапорные участки системы должны подключаться с помощью полудюймовых труб, а низконапорные сети – с применением дюймовых изделий. 

Рекомендации по изготовлению и монтажу солнечного коллектора, сделанного своими руками

Для того, чтобы эксплуатационные и потребительские характеристики изготовленного солнечного коллектора удовлетворяли заявленным параметрам при его сооружении следует придерживаться ряда рекомендаций:

• Трубопроводы, транспортирующие разогретые жидкости должны иметь качественное теплоизолирование. Для чего они обматываются поролоном, полиэтиленом, а в финале тканным материалом и окрашиваются в светлые тона;
• Для удобства стравливания воздуха в таких устройствах следует предусматривать дренажные вентили в нижней части теплообменников;
• При необходимости повышения производительности радиаторы солнечных коллекторов могут интегрироваться в единую гидравлическую сеть. 
• В гидросистеме следует предусмотреть вентиль, исключающий обратную циркуляцию теплоносителя (в вечернее время суток), который следует самостоятельно перекрывать при значительном понижении температуры;
• Подводить разогретую воду следует к устройствам потребления через смесители, что позволит получить заданную температуру жидкости. 

Пуско-наладочные работы солнечного коллектора

После окончательного монтажа приступают к вводу устройства в эксплуатацию, для чего реализуют последовательные операции:

1. Заполняют установку водой через дренажные отверстия в нижней части радиаторов (до тех пор, пока из дренажной трубы аванкамеры не польётся водный состав);
2. Подсоединяют аванкамеру к системе ХВС и регулируют уровень рабочей жидкости;
3. Проверяют устройства на герметичность и переходят к эксплуатации климатической установки.

Изготовленный таким образом солнечный коллектор, позволит получить существенную экономию энергоресурсов и повысить уровень комфорта в сооружении. 

Читать еще:

Теплоизоляция крыши: основные рекомендации

Кровля крыши своими руками – прекрасная возможность экономии в строительстве

Принцип работы теплового насоса

Септик для дома своими руками 

Тематическое видео об особенностях функционирования солнечных коллекторов {youtube}kxjiXQSt87A{/youtube} 

Если Вам понравился материал буду благодарен, если порекомендуете его друзьям или оставите полезный комментарий. 

{jcomments on}