Как установить коллектор для теплого пола, воды или солнечного отопления на крышу дома: советы

Железная крыша — солнечный коллектор, как источник тепла. Солнечный обогрев дачного дома. | ДелайСам.Ру

Хочу предложить вашему вниманию способ уменьшения затрат на отопление. Он может быть реализован в частных домовладениях, которые имеют крышу, крытую железом и окрашенную в тёмные цвета (суриком или эмалями).

Смысл состоит в том, чтобы использовать тепло, которое образуется в чердачном помещении для отопления жилой площади.

В результате воздействия солнечных лучей на кровлю, последняя нагревается и нагревает воздух, который поднимается и собирается ближе к коньку крыши (примерно1/3 по высоте самой крыши).

При этом нагрев может быть весьма значительным даже при температурах на улице близких к нулю и даже чуть ниже. Остается только закачать образовавшийся теплый воздух в жилое помещение.

Эта операция может выполняется маломощным и бесшумным вентилятором. Теплый воздух закачивается в помещение, а уже остывший выводится через вентиляционные отверстия в полу. Тем самым мы получаем еще один положительный эффект – сушка половых досок и предохранения их от загнивания.

Для того, чтобы не накачать в комнату холодный воздух, в устройстве применен термодатчик ДТКБ на 25оС. Датчик установлен на чердаке, примерно на полметра ниже верхнего среза воздуховода и имеет нормально разомкнутый контакт.

При повышении температуры датчик срабатывает и включает вентилятор. Вентилятор начинает гнать воздух в воздуховод. В результате повышения давления в воздуховоде открывается самодельный аэроклапан, и теплый воздух движется дальше по воздуховоду и поступает в комнату.

Аэроклапан нужен для предотвращения утечки теплого воздуха из комнаты на чердак.

Устройство было испробовано мною в осенний период. Я заметил, что температура на чердаке (он у меня не жилой), в тот период, когда крыша освещена солнцем, довольно большая. И я решил реализовать свои идеи на практике.

Установил трубу (деревянный короб) так, что бы он мог забирать воздух из-под конька. В разрез короба вставил вентилятор от ЭВМ (еще советской). Устроил воздушный клапан. В потолке сделал отверстие для доступа воздуха.

И все заработало!

Таким образом, этой осенью удалось отодвинуть начало отопительного сезона на 2,5 недели. Вроде немного, но это экономия величиной в полтонны угля. Цена угля в прошлом сезоне у нас подскочила до 50 у.е за тонну. Так что считайте сами. А с началом весны, когда солнце выходит все чаще и чаще, я приезжаю в уже нагретую дачу.

Александр Виноградов.

От DelaySam.ru:

Отличная реализация солнечного отопления. Простая и эффективная по соотношению «затраты/результат».

Однако и его можно усовершенствовать, значительно повысив его эффективность.

Во-первых, вместо термодатчика ДТКБ на 25 градусов, установить электронное устройство с двумя датчиками температуры, которое бы сравнивало температуру под железной крышей с температурой в доме (комнате).

И запускало бы вентилятор всегда, когда температура под крышей больше, чем в комнате. Это бы позволило бы превратить систему в тепловой насос, который качал бы тепло всегда, как только появлялась для этого возможность. Даже при отрицательных температурах.

Всегда есть резон немного подогреть комнату, хотя бы с минус 10 до минус 5…

Во – вторых, неплохо бы устроить в комнате какой либо тепловой аккумулятор. Например в виде кирпичной стенки или отопительного щитка. Можно даже сделать какой либо стеллаж, на который установить полсотни пластиковых бутылок (летом его убирать, естественно).

Днем, когда светит солнце, комната будет нагреваться достаточно быстро. А излишек будет сбрасываться на улицу. А вот ночью может стать холодно. Что бы этого не происходило, излишек тепла лучше накапливать, а не сбрасывать.

Иными словами — увеличить тепловую инерцию комнаты.

Такое солнечное отопление будет очень эффективно работать именно весной, когда солнечные дни достаточно часты.

Обсудить проблемы солнечного отопления на форуме.

Источник: https://www.delaysam.ru/stroitelstvo/ekootoplen/ekootoplen8.html

Обзор типов солнечных коллекторов для организации отопления и горячего водоснабжения дома

Сейчас  много разговоров идет об экологии, сбережении ресурсов.

Но, пожалуй, главная причина того, что большинство людей стараются изыскать любую возможность минимизировать энергопотребление – удорожание жизни, чему в немалой степени способствует постоянное повышение тарифов. Наше ЖКХ словно специально подталкивает к этому.

Один из вариантов экономии – на отоплении и ГВС. Как это можно сделать с помощью солнечного коллектора, который используется для горячего водоснабжения и отопления, и будет рассказано в статье на нашем сайте better-house.ru. 

Не следует его путать с изделием, имеющим созвучное название – солнечная батарея (о них читайте здесь).

Принципиальное отличие в том, что от АКБ Потребитель получает энергию электрическую, а от коллектора – тепловую.

Не вдаваясь в тонкости физических процессов, коротко можно сказать так – солнечная излучение трансформируется в тепло, которое и используется для повышения температуры теплоносителя.

Схема довольно простая: гелиоколлектор – накопительный бак. Между ними непрерывно циркулирует теплоноситель. Предусмотрена установка и различных дополнительных устройств, в основном, электроники, что делает эксплуатацию более удобной. Обо всех возможностях конкретного изделия можно узнать из сопроводительной документации.

Типы солнечных коллекторов. Их существует несколько. Для нас интересны лишь те, которые можно без особых сложностей использовать в быту, для обеспечения своего дома тепловой энергией.

Модели «вакуумные»

Абсорбер (элемент, который поглощает и аккумулирует солнечную энергию – «черная» панель) находится в вакууме. Он окружает его со всех сторон, тем самым надежно изолируя от окружающей среды. Дополнительно этому способствует селективное покрытие абсорбера, за что он и получил свое второе название. Такое инженерное решение позволяет сократить теплопотери до минимума.

Конструктивно отдельный элемент представляет собой 2 трубки (одна в другой). Это напоминает обыкновенный термос. В пространстве между ними и находится вакуум.

Форма цилиндра обеспечивает хорошее поглощение энергии солнца при любом его местоположении на небосводе, будь то раннее утро, полдень или закат.

Его лучи всегда падают перпендикулярно продольной оси элемента, что способствует максимальному поглощению радиации.

Прямая теплоотдача

Все элементы соединены с накопительной емкостью системы. Жидкость из нее поступает в трубки (они расположены с наклоном), нагревается и возвращается обратно в бак. В некоторых конструкциях его может и не быть (непрерывная циркуляция). Достоинство такого решения – отсутствие «посредников» в процессе теплообмена.

С теплообменником

Отличие в том, что в накопительном резервуаре находится теплообменник (как правило, медный). На его основе можно монтировать второй контур – ГВС, если первый работает на отопление.

При этом можно пользоваться разными теплоносителями. Для ГВС, естественно, вода, для отопительной системы, кроме нее, и антифриз или другая низкозамерзающая жидкость.

Это позволяет эксплуатировать установку в холодное время (при «минусе» на улице).

С трубками (тепловыми)

Модели самые эффективные, но и стоят дорого. Конструктивно панель состоит из запаянных трубок (медных), заполненных легкокипящей жидкостью. При нагреве происходит образование пара, который в верхней части конденсирует и стекает вниз. Непрерывно повторяющийся процесс. Температура парообразования известна, поэтому нет смысла объяснять, насколько оригинально такое решение.

Все элементы соединены с общей трубой (приемником), по которой проходит теплоноситель.

Плюсы:

  1. Возможность надежной работы и при температурах ниже нуля.
  2. По эффективности превосходят «плоские» аналоги на 45 – 50%.
  3. Универсальность, так как выпускаются в нескольких модификациях.
  4. Хорошая ремонтопригодность.
  5. Отдельные модели отлично функционируют при температурах до -45 0С (с трубками из металла).
  6. Выход одного элемента из строя незначительно отражается на работе коллектора.

Минусы:

«Плоские» модели солнечных коллекторов

Они функционируют на основе парникового эффекта. Такой гелиоколлектор состоит из 3-х основных частей – поглощающего солнечные лучи элемента (абсорбера), теплоизолятора и прозрачного покрытия.

Излучение светила свободно проникает внутрь устройства и там аккумулируется. Теплоноситель, который циркулирует по системе и проходит через коллектор, нагревается за счет накопленной тепловой энергии.

В статическом режиме (без водоразбора) панель может нагреть жидкость до +200 0С.

Плюсы:

  • Простая конструкция.
  • Дешевле вакуумных моделей.

Минусы:

  • По КПД им значительно уступают.
  • Большая зависимость от освещенности.
  • При отрицательных температурах эффективность резко падает.
  • Ограничение в использовании. Более подходят для южных регионов, а в средних широтах и севернее – малоэффективны.

Разброс цен настолько большой, что имеет смысл остановиться только на отдельных примерах.

  • Коллектор 1,84 м2 (Чехия) обойдется в 5 150 рублей. Это с учетом стоимости всех комплектующих для установки. Такая же модель на 3,6 м2 – 8 250 рублей.
  • Немецкий «Logasol» вертикального монтажа – 29 340 рублей (2 026 х 1 032). Изделие с габаритами 2 070 х 1 145 стоит уже 43 000 рублей.

Выводы

  1. Более высокая стоимость обустройства коллекторных конструкций – кажущаяся. По оценкам специалистов, затраты на все соответствующие мероприятия вполне сопоставимы с расходами на монтаж автономных систем, работающих на традиционных видах топлива, например газовых котлов.
  2. Эффективность работы схемы обеспечивается не в последнюю очередь качеством теплоизоляции магистрали, и это нужно иметь в виду.
  3. Если учитывать цены на основные энергоносители (газ, твердые или жидкие виды топлива, то же электричество), то экономия получается весьма существенная, особенно для частного дома, на приусадебном участке которого расположено несколько строений. Нужно понимать, что гелиоколлектор может работать круглый год, главное, чтобы солнце не было закрыто тучами. Причем он аккумулирует излучение не только в том спектре, который для нас видимый. Так что целесообразность монтажа такой конструкции очевидна. Конечно, многое определяется и потребностями конкретного дома. Но даже если панель (или сборка) и не заменит полностью обычные системы, то экономию даст значительную. Кроме того, это и неплохой аварийный вариант (запасной источник энергии).
  4. Солнечные коллекторы можно использовать в любой точке планеты, независимо от особенностей климата. Главное – выбрать оптимальную модель и правильно спроектировать схему. В нашей стране целесообразно монтировать вакуумные солнечные коллекторы. Плоские рекомендовано использовать только в южных регионах.

Источник: https://masterim.guru/heating/solnechnyj-kollektor/

Солнечный коллектор для отопления дома: отзывы владельцев, реально ли сделать своими руками

Системы отопления в частных загородных домах могут строиться на абсолютно разных источниках энергии. Это могут быть системы, основанные на котлах, нагрев теплоносителя в котором основывается на сжигании различных видов топлива, например газа или жидкой солярки. Котлы могут отапливаться углем или дровяными пеллетами.

В любом случае для того, чтобы запустить в действие такую систему отопления придется помимо собственно монтажа отопительных котлов еще и закупать само топливо. А вот эта статья расходов может в определенной ситуации превысить даже расходы на монтаж системы отопления.

И вот здесь на помощь могут прийти солнечные коллекторы для отопления дома.

Солнечные отопительные коллекторы на крыше частного дома

Плюсы и минусы солнечных коллекторов для отопления дома

Использование возобновляемых источников энергии в автономных системах отопления предполагает денежные затраты исключительно на приобретение и установку такой системы, а также на ее техническое обслуживание и на необходимый поддерживающий ремонт. Но вот после установки такие системы начинают работать совершенно автономно и абсолютно бесплатно для их владельцев. В самом деле – за солнечные лучи платить ничего не нужно.

Некоторые потребители выражают сомнение в эффективности установки и применения солнечных коллекторов в средней полосе России, где солнечных дней не так много, как, например, на Кубани.

Однако, солнечные коллекторы для нагрева воды могут использоваться не только как основной источник нагрева теплоносителя, но и как дополнительный источник.

В этом случае прибор нагрева воды на солнечной энергии будет работать только в то время, когда на небе нет облаков, а в другие периоды можно задействовать классические нагревательные приборы, например газовые котлы.

Что же касается эффективности использования солнечных коллекторов по соотношению цена-отдача, то рекомендуем вам обратить внимание на северные провинции Китая. Значительное количество домов в этих китайских городах и селах оборудовано солнечными коллекторами для отопления.

Климат и солнечная активность в этих местностях не слишком отличается от сопредельных российских областей: например, Хабаровского и Забайкальского краев. Сами понимаете, что климат в Забайкалье, месте, куда ссылали каторжников в царские времена – совершенно не сахарный.

Значит, использование солнечных коллекторов для отопления домов даже в российских регионах с самым суровым климатом не только возможно, но и вполне востребовано и экономично.

Эффективность работы солнечных нагревательных коллекторов

Стоит отметить, что солнечные коллекторы на сегодняшний момент стали пожалуй наиболее эффективными приборами, использующими солнечную энергию. Если классическая солнечная фотоэлектрическая батарея может показать эффективность всего лишь на уровне до 18 процентов, то солнечный коллектор для отопления достигает завидных показателей КПД до 95 процентов. Разница очевидна.

Принципы функционирования нагревательных коллекторов

Одной из основных конструкций солнечных отопительных коллекторов являются устройства вакуумного типа. Исходя из названия очевидно, что такие устройства будут собирать лучистую солнечную энергию и передавать ее для нагрева воды или другого теплоносителя. Собственно так и обстоит в реальности.

Системы автономного обогрева, имеющие в своем составе солнечные коллекторы состоят из следующих основных составных частей:

  • Собственно солнечный нагревательный коллектор – то есть устройство которое размещается на прямых солнечных лучах и служит для нагрева теплоносителя,
  • Контур теплообмена: система трубопроводов, по которой перемещается горячий теплоноситель, постепенно передавая свое тепло в обогреваемые помещения,
  • Тепловой аккумулятор: это бак для воды, в котором нагретая вода запасается впрок.

Итак солнечный коллектор, состоящий из труб, в которых находится пока еще не нагретый теплоносителя находится под действием прямых солнечных лучей. Жидкость-теплоноситель (обычно вода, но возможно и специальный антифриз) поступает в коллектор, нагревается там и передается в контур теплообмена, который смонтирован внутри теплового аккумулятора.

Читайте также:  Как построить каркасный домик 6 на 8 своими руками: одноэтажный или двухэтажный проект с мансардой и без- пошаговая инструкция

Нагретый теплоноситель, перемещаясь внутри трубопроводов контура теплообмена нагревает воду в тепловом аккумуляторе.

Нагретая вода в баке с функцией аккумуляции тепла хранится вплоть до возникновения необходимости ее использования, например до подачи в контуры отопительной домашней системы и в отопительные радиаторы или в контуры горячего домашнего водоснабжения, например для умывания.

Циркуляция водоснабжения в отопительном коллекторе

Поскольку солнечная энергия воздействует на коллектор совершенно бесплатно, то в системе в любой момент времени имеется нагретая вода, которая подогревается постоянно циркулирующим теплоносителем.

Естественно, что бак теплового аккумулятора должен иметь отличную теплоизоляцию, способствующую сохранению температуры нагретой воды в течении как можно более долгого времени.

Это позволит избежать падения температуры воды ночью, когда солнечный нагрев отсутствует или в периоды пасмурной погоды.

Для обеспечения бесперебойной работы такой системы в совсем уж облачные или дождливые дни в бак теплового аккумулятора может быть вмонтирован обыкновенный электрический водонагреватель.

Для того, чтобы теплоноситель постоянно переносил тепло солнечных лучей для нагрева воды – он должен постоянно циркулировать. В системах с солнечными коллекторами циркуляция жидкого теплоносителя может быть принудительной (с подачей насосами) или естественной (смотеком).

Типы отопительных солнечных коллекторов для дома

Современная промышленность освоила выпуск различных типов солнечных отопительных коллекторов. Для того, чтобы понять, какой из них может подойти для монтажа системы домашнего отопления или горячего контура водоснабжения в вашем доме – необходимо ознакомиться с их разновидностями. Основных типов насчитывается два: плоские и вакуумные, менее широко распространены воздушные коллекторы.

Плоский светопоглощающий

Плоский отопительный солнечный коллектор представляет собой тонкую коробку, внутри которой находится особое вещество, активно аккумулирующее, адсорбирующее тепло.

Сверху коробка закрыта стеклом, которое пропускает солнечные лучи. Внутри адсорбирующего слоя, собирающего тепло расположена система трубопроводов, внутри которых перемещается теплоносителя.

В качестве теплоносителя в таких системах, как правило используется пропилен-гликоль.

плоский коллектор в разрезе

Вакуумный

Внутри вакуумного отопительного коллектора на месте единственной плоской коробки находятся полые стеклянные или кварцевые трубки, из которых откачан воздух, то есть создан вакуум. А вот уже внутри таких полых трубок располагаются трубки с веществом, адсорбирующем солнечную тепловую энергию.

Соответственно трубопроводы с теплоносителем находятся внутри трубок с адсорбером. Солнечные лучи легко проникают сквозь вакуум в промежутке между трубами и нагревают теплоноситель.

Однако этот же вакуум препятствует обратной утечки тепловой энергии из адсорбера в окружающее пространство, выступая в роли теплоизолятора.

Воздушный

Как уже понятно из названия – такие устройства не имеют теплоизолирующего вакуумного слоя. Следовательно КПД их действия будет ниже, чем у вакуумных коллекторов. Такие устройства рекомендуется устанавливать в местности с большим количеством солнечных дней. Более того, в таких коллекторах теплоносителем является обычный воздух.

Он переносится в отапливаемое помещение вентилятором или естественной конвекцией. Работа вентилятора при перемещении воздушных потоков также требует отдельного источника питания Это дополнительная причина того, что данная система имеет более низкий КПД, чем плоские или вакуумные коллекторы.

Конечно же, ни о каком горячем водоснабжении в такой конструкции не может быть и речи.

Как выбрать необходимый тип отопительного коллектора?

Каждый из типов солнечных отопительных коллекторов имеет свои очевидные преимущества и явные недостатки.

При выборе устройства стоит обратить внимание, что плоский коллектор является более прочной конструкцией, а вот вакуумные из-за наличия полых воздушных трубок очень чувствительны к внешним воздействиям.

Однако в плоских коллекторах при ремонте замене подлежит вся система адсорбции, при поломке же одной из трубок вакуумного коллектора можно ограничиться только ее заменой.

Воздушный коллектор, при всех своих недостатках является чрезвычайно простым устройством, и не критичен в воздействию низких температур. Он может работать даже лютой сибирской зимой.

Плоский коллектор идеален для нагрева воды в диапазоне от 20 до 40 градусов выше, чем окружающая температура, а от вакуумные устройства имеют более высокую степень нагрева теплоносителя. Таким образом в зимних условиях вакуумный коллектор будет более эффективен, да и просто возможен в использовании.

Они также лучше сохраняют тепло при работе в пасмурную погоду и хорошо сохраняют тепловую энергию в холодных погодных условиях. Тем не менее общая хрупкость конструкции снижает срок службы вакуумных солнечных коллекторов, которые не дотягивают по этому показателю до плоских устройств.

Последние при хорошем изготовлении могут прослужить в вашем доме от 15 до 30 лет.

Особенности, на которые стоит обратить внимание при выборе коллектора

Показатель передачи лучистой солнечной энергии солнца в тепловую энергию теплоносителя в вакуумном солнечном коллекторе напрямую зависит от величины трубок этого устройства.

Если вакуумная трубка коллектора будет короткая и тонкая, то она не сможет достаточно эффективно аккумулировать вакуумную энергию. Обычно для комплектации вакуумных солнечных коллекторов используются трубки длиной до 2 метров с диаметром около 6 сантиметров.

Внутри вакуумной трубки может монтироваться простая прямая или изогнутая U-образная трубка для более эффективного сбора тепла.

Установка солнечного отопительного коллектора

Солнечный отопительный коллектор вместе с системой аккумуляции тепла и теплообменным контуром в сборе представляет собой довольно сложную технологическую систему.

Комплекты такого оборудования оснащаются подробными инструкциями по установке, также в сети Интернет можно найти подробные видеоуроки. Но перед покупкой и установкой солнечного коллектора необходимо составление проекта отопительной системы.

В этот процесс обязательно нужно привлекать специалиста, который произведет необходимые расчеты материалов и оборудования.

Использование альтернативных источников энергии может существенно снизить затраты на содержание вашего дома, более того, оно может сделать вас независимыми от поставщиков традиционной энергии.

Солнечные коллекторы для отопления дома: видео

Честные отзывы о работе солнечных коллекторов различных моделей для отопления дома

Модель КС 2000

Время работы — 3 года:

Модель RKraft

Время работы — 5 лет:

Вакуумный коллектор Altek

1 год эксплуатации:

Эффективность работы вакуумного коллектора зимой:

Модель Chromagen

Опыт эксплуатации — 4 года:

Модель АТМОСФЕРА СВК Nano

На рынке с 2013 года:

Можно ли сделать реально работающий солнечный коллектор своими руками?

Источник: https://kamin-expert.ru/otopitelnaya/solnechnyie-kollektoryi-dlya-otopleniya-doma.html

Солнечный коллектор своими руками – дешевое тепло для обогрева дома!

Главная » Отопление » Солнечный коллектор своими руками – дешевое тепло для обогрева дома!

Под коллекторами понимают устройства, которые способны поглощать солнечную энергию, модифицировать ее в тепло, а затем отправлять на теплоноситель. Стандартный солнечный коллектор выполняется в виде пластмассового либо металлического корпуса, в который устанавливают пластины черного цвета из металла. Эти пластинки могут нагреваться до какой-либо определенной температуры.

В зависимости от ее величины, коллекторы делят на высоко-, средне- и низкотемпературные. Высокотемпературные устройства изготовить в домашних условиях нереально.

Они создаются по сложным технологиям для эксплуатации на промышленных крупных объектах.

Среднетемпературные конструкции, аккумулирующие достаточное количество солнечной энергии, можно применять для отопления жилых домов, а низкотемпературные – для подогрева воды. Эти два типа коллекторов вполне возможно сделать самому.

Интересующие нас устройства подразделяют на следующие виды:

  • плоские;
  • накопительные;
  • воздушные;
  • жидкостные.

Солнечный коллектор на крыше

Плоский коллектор – это конструкция в виде ящика из металла с пластиной для поглощения света от Солнца. Она накрыта крышкой из стекла с небольшим содержанием железа, за счет чего на тепловоспринимающую пластинку попадает практически весь солнечный свет.

 Конструкция обязательно термоизолируется. Коэффициент полезного действия такого коллектора объективно мал – около 10 %. Увеличить его можно посредством нанесения специального полупроводника с аморфными характеристиками на пластину.

Такие устройства годятся для нагрева воды в быту.

Более эффективным считается термосифонный (накопительный) коллектор. Его используют для нагрева воды и поддержания температуры на заданном уровне в помещении в течение некоторого времени.

Конструктивно он выполняется в виде 1–3 баков, устанавливаемых в ящик с теплоизоляцией. Как и плоское устройство, его накрывают крышкой из стекла. В холодную пору применять такой коллектор затруднительно.

А вот летом, когда свет от Солнца очень сильный, его можно эксплуатировать в домашних условиях.

Жидкостные солнечные конструкции используют в качестве теплоносителя воду. Они изготавливаются с разомкнутым либо замкнутым принципом теплообмена, могут быть без стекол и остекленными.

Эксплуатация подобных устройств сопряжена с неудобствами – они часто подтекают и вполне могут замерзнуть в зимние месяцы. Этих проблем лишены воздушные коллекторы, которые чаще всего применяются для сушки фруктов, овощей и относительно небольших объемов другой сельскохозяйственной продукции.

Воздушный аппарат конструктивно прост, его легко обслуживать, поэтому он пользуется заслуженной популярностью.

Как работает коллектор – все просто

Любая из рассматриваемых в статье конструкций для преобразования солнечной энергии в тепловую имеет два основных компонента – теплообменное и светоулавливающее аккумуляторное устройство. Второе служит для улавливания солнечных лучей, первое – для их модификации в тепло.

Самый прогрессивный коллектор – вакуумный. В нем аккумуляторы-трубы вставляются друг в друга, а между ними формируется безвоздушное пространство. По сути, мы имеем дело с классическим термосом.

Вакуумный коллектор за счет своей конструкции обеспечивает идеальную теплоизоляцию устройства. Трубы в нем, кстати, имеют цилиндрическую форму.

Поэтому лучи Солнца попадают на них перпендикулярно, что гарантирует получение коллектором большого количества энергии.

Прогрессивные вакуумные устройства

Существуют и более простые устройства – трубные и плоские. Вакуумный коллектор превосходит их по всем показателям. Единственная его проблема – относительно высокая сложность изготовления. Собрать такой прибор дома можно, но потребуется приложить немало усилий.

Теплоносителем в солнечных коллекторах для отопления, о которых идет речь, выступает вода, которая стоит мало, в отличие от любых современных видов топлива, и не выделяет в окружающую среду углекислого газа.

Устройство для улавливания и преобразования лучей Солнца, которое можно сделать самому, с геометрическими параметрами 2х2 квадратных метра, способно в течение 7–9 месяцев обеспечивать вас ежедневно примерно 100 литрами теплой воды.

А конструкции больших размеров вполне можно эксплуатировать и для отопления дома.

Если вы хотите сделать коллектор для круглогодичного использования, нужно будет установить на него добавочные теплообменники, два контура с веществом-антифризом и увеличить его поверхность. Подобные устройства обеспечат вас теплом и в солнечную, и в пасмурную погоду.

Установка Станилова – как изготовить самостоятельно?

В Европе востребованными являются установки для отопления дома, производимые по чертежам Станислава Станилова – известного изобретателя и инженера из Болгарии. Собрать такой солнечный коллектор своими руками можете и вы, руководствуясь далее приведенной схемой выполнения работ:

  • Берем деревянные доски сечением 12х2,5 (3) см, сколачиваем из них короб, усиливая дополнительно его днище брусками 5х3 см.
  • Укладываем на дно получившегося ящика теплоизолирующий материал – минвату, пенополистирольные либо пенопластовые плиты, а сверху – лист жести или обыкновенного железа.
  • Из стальных труб нужно будет сделать радиатор трубчатого типа (сварить между собой несколько трубных изделий) и установить его в короб.
  • Тщательно фиксируем радиатор стальными трубными хомутами, замазываем щели и зазоры в ящике, герметизируем его.
  • Внешние элементы конструкции окрашиваем в белый либо серебристый цвет (тем самым значительно уменьшаем тепловые потери), радиатор и дно короба – в черный цвет.

После этого нужно будет сделать тепловой накопитель и специальную аванкамеру. Функцию первого может выполнять любая герметичная емкость объемом 150–400 литров. Допускается брать несколько баков и соединять их между собой.

Аванкамеру несложно сделать из сосуда (обязательно герметичного) объемом 40 и более литров. В нее следует поместить обычный шар-кран, используемый в сливном бачке унитаза.

Он необходим для формирования небольшого, но постоянного давления в камере.

Сборка изделия своими руками

Накопитель самодельного устройства для отопления дома теплоизолируют и ставят в заранее подготовленный короб из фанеры. Расстояние между его стенками и накопительным баком заполняют пенопластом, минеральной ватой.

Некоторые умельцы используют для изоляции и обычные древесные опилки, чтобы снизить стоимость конструкции. Теперь можно приступать к сборке и установке коллектора. Сначала монтируете аванкамеру и накопитель в одну конструкцию.

В накопителе уровень воды должен быть по отношению к уровню в аванкамере ниже на 0,8–0,9 метров.

Затем подсоединяете к составляющим коллектора трубы: подпитки накопителя, подачи воды (горячей) к смесителям, подачи воды (холодной) к аванкамере и к смесителям, ввода холодной воды и две дренажные – для аванкамеры и для накопителя.

На участки с малым напором воды рекомендуется ставить трубные изделия сечением 1 дюйм, с высоким напором – 1/2 дюйма. Для подсоединения труб используются сгоны, тройники, переходники, фитинги.

Здесь нужно смотреть по ситуации, какие элементы приобретать, монтируя коллектор для отопления частного дома.

Собранную конструкцию ставят на кровле южной стороны постройки. По отношению к горизонту угол ее наклона должен составлять примерно 45°.

Как собрать воздушный коллектор для дома из водосточных труб?

Еще проще и дешевле изготовить устройство, которое вместо воды использует воздух в качестве теплоносителя. Воздушный коллектор для нагрева воды и отопления дома делают так:

  • Собирают каркас из 3–4-сантиметровых досок. На заднюю его стенку дополнительно крепят лист фанеры (около 1 см толщиной) с высокими влагостойкими свойствами.
  • Боковые поверхности собранного ящика изолируем пенополистиролом, а заднюю стенку утепляем минеральной ватой.
  • Абсорбер, которым будет располагать наш воздушный коллектор, делают из тонкого алюминиевого листа, алюминиевых водосточных труб и хомутов для крепления этих элементов в одну систему. Лист укладывается в корпус, к нему прикрепляют трубы. Последние добавочно фиксируются перегородкой из древесины.
  • Делаем с одной стороны корпуса вход и выход для труб.
  • Окрашиваем в черный цвет наш воздушный коллектор.
Читайте также:  Как выбрать систему для хранения вещей своими руками для гардеробной, кладовки? +фото

На лицевую часть конструкции крепим лист сотового поликарбоната. Теперь можно устанавливать сделанный воздушный коллектор. Выполняется эта процедура на устойчивые опоры (устройство получится достаточно тяжелым) с южной стороны строения. Затем нужно просто подключить воздушный коллектор к вентиляционной системе здания.

Наглядно вся процедура доступна на видео. Пользуйтесь на здоровье альтернативной – практически бесплатной солнечной энергией!

Источник

(Visited 727 times, 1 visits today)

Источник: http://proremontvideo.ru/solnechnyj-kollektor-svoimi-rukami-deshevoe-teplo-dlya-obogreva-doma.html

Солнечный коллектор своими руками

Постоянный рост стоимости энергоносителей становится основной движущей силой того, что потребитель все чаще задумывается об использовании альтернативных или нетрадиционных способов получения энергии, в первую очередь, тепловой.<\p>

Самым простым и, главное, доступным вариантом для этого является солнечный коллектор, изготовить который можно из подручных или даже ненужных материалов, отслуживших свой срок службы по прямому назначению.

Гелиоустановки для систем горячего водоснабжения и отопления

Другой вид оборудования для преобразования энергии солнца – батареи, которые принципиально отличаются от коллекторов тем, что сначала вырабатывают и аккумулируют электрическую энергию, а в дальнейшем ее можно использовать для хозяйственных нужд.

Но данный вид получения и переработки солнечной энергии требует приобретения дорогостоящего оборудования, главными конструктивными единицами которого являются фотоэлементы, что не всегда оправданно, особенно в регионах с небольшим количеством солнечных дней в году.

В отличие от них, солнечные коллекторы для нагрева воды или отопления дома имеют быструю окупаемость, особенно если изготовить их самостоятельно, так как в этом случае расходы составят лишь стоимость материалов, в число которых дорогие фотоэлементы не входят.

Использование солнечных коллекторов имеет очевидные преимущества:

  • снижение затрат на отопление и подогрев воды для системы горячего водоснабжения;
  • экологичность данного вида энергии.

Чаще всего использование коллекторов оправданно для использования в системах отопления небольших коттеджей или организации горячего водоснабжения в летний период в загородном доме или на даче. Оправдан солнечный коллектор для бассейна в качестве устройства для подогрева воды.

Поэтому для оптимизации расходов на отопление частного дома лучше всего использовать коллекторы совместно с традиционным оборудованием, которое изначально может быть рассчитано для этого, либо имеет возможности для переоборудования или согласования параллельного функционирования двух систем теплоснабжения.

Также стоит отметить, что, кроме регулярного обслуживания и очистки поверхности коллекторов от грязи и мусора, некоторые из них не предназначены для работы при низких температурах, поэтому перед началом зимы их нужно законсервировать, предварительно слив из системы теплоноситель.

Основные разновидности солнечных коллекторов

Солнечный коллектор представляет собой устройство, главной функцией которого является превращение поглощенной солнечной энергии в тепловую с целью ее дальнейшего использования для нагрева теплоносителя в системах отопления, в том числе и в «теплых полах» и ГВС дома.

Солнечные коллекторы условно можно классифицировать, используя разные критерии. Прежде всего, они делятся по типу теплоносителя на:

  • водяные (жидкостные);
  • воздушные.

По уровню предельных температур коллекторы бывают:

  • низкотемпературными – предел до 50°C, средний показатель 35-45 °C;
  • среднетемпературными до 80°C;
  • высокотемпературными – более 80°C.

Последние чаще всего являются промышленными образцами, сделать их своими руками не представляется возможным.

Конструктивно солнечные нагреватели воды могут быть:

  • плоскими, которые могут быть как воздушными, так и жидкостными;
  • вакуумными, использующими в качестве теплоносителя воду или иной вид жидкости;
  • трубчатыми – бывают и жидкостными, и воздушными;
  • термосифонными, или так называемыми накопительными интегрированными коллекторами, главным отличием которых является способность не только нагревания жидкости, но и поддержания ее температуры определенное время.

Последний вариант является самым простым как по устройству, так и по сложности изготовления и представляет собой несколько теплоизолированных емкостей с водой, а нагрев жидкости происходит через стеклянные крышки баков.

Плоские воздушные коллекторы тоже довольно просты и имеют вид специальной панели в виде герметичной коробки с теплоприемником с подключенными воздуховодами, по которым движется и нагревается воздух.

Для повышения эффективности их работы требуется увеличение их площади, например, за счет использования нескольких панелей в одной системе, а также использование вентилятора.

Солнечный коллектор своими руками, видео:

Каким должен быть самодельный солнечный коллектор?

Из-за невысокой эффективности воздушных коллекторов домашние мастера отдают предпочтение водяным устройствам, которые бывают вакуумными или плоскими, с замкнутой или открытой системой теплообмена.

Плоский коллектор – довольно простой для самостоятельного изготовления прибор. Состоит из металлического корпуса прямоугольной формы, внутрь которого интегрирован теплоприемник, чаще всего в виде медного или алюминиевого трубчатого змеевика.

Для лучшего поглощения солнечных лучей (абсорбции) его покрывают селективной краской черного цвета. Снизу обязательно укладывается слой теплоизоляционного материала или резины, а сверху конструкция накрывается крышкой, для изготовления которой используется стекло или, например, поликарбонат, хотя возможно применение и других светопропускающих материалов.

Принцип работы плоского коллектора довольно простой: поглощенное тепло передается теплоносителю (в данном случае жидкости), циркулирующему по змеевику.

Герметичность конструкции исключает возможность попадания грязи под стекло на теплоприемник и не допускает выветривания накопленного тепла через естественные щели.

Наиболее эффективен данный вид коллекторов при эксплуатации в теплое или межсезонное время года, зимой его КПД значительно снижается.

Проблема потери тепла решена в вакуумном коллекторе. В нем трубки помещаются в светопрозрачные стеклянные колбы, из которых предварительно выкачивается воздух. Трубки в этой конструкции обязательно имеют абсорбционное покрытие и дополнительно заполняются хладагентом.

Непосредственно трубки соединяются своими концами с магистралью, по которой движется теплоноситель. Под воздействием солнечных лучей хладагент закипает и превращается в пар, который, по законам физики, поднимается вверх по трубке и при контакте с теплоносителем остужается, отдавая накопленное тепло.

Именно из-за такой особенности вакуумные коллекторы эффективны и в зимнее время, при минусовых температурах, хотя их КПД может несколько снизиться за счет уменьшения светового дня и увеличения пасмурности.

Вариантом вакуумного коллектора можно считать и конструкции, в которых трубки сразу заполняются теплоносителем. Но они обладают одним существенным недостатком – сложностью проведения ремонтных работ. В этом случае, если из строя вышла какая-либо из трубок, потребуется полная замена всей конструкции.

Какими бывают солнечные коллекторы, собранные самостоятельно?

Прежде чем приступить к самостоятельному изготовлению гелиоустановки, потребуется заранее подготовить некоторые материалы. Список их в зависимости от выбранного вида и типа может отличаться, но в любом случае потребуются:

  • готовый змеевик или металлические трубки, предпочтительнее из меди или стали;
  • материал для теплоизоляции конструкции и накопительного бака с водой;
  • стекло или другой светопрозрачный материал. Например, можно сделать солнечный коллектор из поликарбоната своими руками, который обладает некоторыми преимуществами перед стеклянными образцами: имеет меньший вес, что актуально при установке на крыше дома, и более устойчив перед механическими повреждениями. Но при этом по светопропускной способности не уступает стеклу, к которому предъявляются повышенные требования по прочности (как правило, рекомендуется изготавливать крышку из ударопрочного материала), а это значит, что и по цене поликарбонат имеет перед ним преимущества;
  • лист OSB, оргалита или металла;
  • материал для изготовления каркаса (подойдут различные пиломатериалы, в том числе даже рамы старых деревянных окон);
  • бак для накопительной емкости;
  • хомуты, заглушки и другие изделия для монтажа и крепления установки;
  • краска или другой химический материал для нанесения селективного покрытия для теплоприемника.

Самым главным элементом солнечного коллектора является теплоприемник, или абсорбер, который при самостоятельном изготовлении установки может иметь самый разнообразный, в некоторых случаях даже экзотический внешний вид:

  1. самый простой и доступный вариант — использовать для него змеевик вышедшего из строя холодильника;
  2. коллектор можно изготовить и из обычного полипропиленового шланга, но такой вариант более подходящим является в условиях дачи, так как вполне способен обеспечить горячей водой в летнее время.

Для того чтобы гелиоустановка могла быть использована в качестве альтернативного источника ГВС дома или отопления, ее конструкция, хоть и не отличающаяся особой сложностью, требует большего внимания и, главное, трудозатрат при изготовлении.

Коллектор Станилова: «солнечное отопление» в доме

Установки для отопления дома или решения проблем горячего водоснабжения (полного или частичного), собираемые на основе чертежей изобретателя из Болгарии С. Станилова, относятся к универсальным конструкциям, работа которых основана на парниковом эффекте.

Поэтому солнечные лучи, попадая в замкнутое и герметично изолированное пространство, не имеют выхода, что и порождает термосифонный эффект, при котором нагретая жидкость в трубках начинает свое движение вверх, вытесняя при этом жидкость с более низкой температурой к месту нагрева.

Представляет собой конструкцию трубчатого типа, заключенную в специальную деревянную раму. Как правило, одновременно применяется два коллектора в союзе с накопителем и аванкамерой.

Для изготовления радиатора-коллектора используются стальные трубки, которые обязательно соединяются сваркой. Поэтому применение медных или алюминиевых изделий, особенно при изготовлении конструкции своими руками, представляется проблематичным.

Для соединения коллектора с накопительной емкостью рекомендуется использовать также стальные трубы диаметром от 3/4 до 1 дюйма.

Элементы установки и особенности монтажа

Для изготовления солнечного водонагревателя своими руками также потребуются:

  1. деревянная рама;
  2. стекло для изготовления светопрозрачной крышки;
  3. оргалит или металлический лист для дна коллектора, который впоследствии обязательно потребуется теплоизолировать;
  4. усилитель для днища, в роли которого можно использовать брус с размерами не более 30?50 мм;
  5. металлические трубки, из которых будет свариваться радиатор коллектора из расчета, что для изготовления одного требуется в среднем 15 единиц при длине 1,60 м;
  6. теплоотражатель, для изготовления которого вполне пригоден оцинкованный лист;
  7. соединительные муфты и хомуты;
  8. теплоизоляционные материалы (пенопласт, минеральная вата и любые другие).

Потребуется и накопительный бак, для которого в зависимости от потребностей и мощности самого коллектора используются емкости от 150 до 400 л. В принципе, можно установить не один бак, а несколько, суммарным объемом соответствующих расчетному.

Функции аванкамеры, составного элемента данной конструкции, сводятся к созданию избыточного давления, составляющего не менее 80-100 мм рт. ст. Она представляет собой емкость объемом 30-40 л, оснащенную поплавковым клапаном, обеспечивающим ее работу в автономном режиме.

При монтаже аванкамеры обязательно должно соблюдаться условие, при котором уровень жидкости в ней превышал бы уровень воды в накопителе на 0,8-1,1 м, кроме того, располагаться они должны в непосредственной близости друг от друга.

Короб, в котором будет располагаться коллектор, должен обязательно теплоизолироваться, а для уменьшения теплопотерь внешние его стороны рекомендуется окрашивать в белый цвет, стеклянная крышка обязательно должна быть герметичной.

Как работает солнечный коллектор?

Установку коллектора предпочтительнее выполнять на южной стороне скатной крыши, на плоской кровле его следует монтировать под углом от 35° до 45°. Далее можно приступать к заполнению системы.

После этого аванкамеру нужно соединить с водопроводным вводом и открыть кран для снижения уровня воды. Как только сработает поплавковый клапан, расходный кран закрывают. Нагретая вода поступает в верхнюю часть накопителя, откуда она уже может отбираться, а ее место заполняет новая порция холодной.

Регулирует этот процесс поплавок, который и запускает процесс долива воды в систему, как только уровень в аванкамере снизится. Для того чтобы исключить возможность обратной отдачи тепла используется вентиль, который следует перекрывать ночью или в пасмурные дни.

Непосредственно к сантехническим приборам вода подключается с обязательным использованием смесителей, так как пиковые значения температур могут достигать 70 °C и даже выше.

Селективное покрытие для солнечных коллекторов

При самостоятельном изготовлении коллектора для нанесения селективного слоя можно приобрести специальную краску, но вполне подходит и использование других химических материалов, наносить которые следует тонким слоем:

  • черный хром;
  • оксиды металлов и, прежде всего, оксид меди;
  • газовая сажа;
  • черная краска, которую для большего эффекта лучше наносить на какой-либо утеплитель;
  • можно выполнить так называемое «воронение» стали, при котором создается зеркальная поверхность.

Но следует учитывать, что не все виды покрытия обладают одинаковым коэффициентом селективности, то есть у них разное поглощение солнечной энергии и способность к ее теплоотдаче.

Когда выбирается селективная краска для солнечных коллекторов, то нужно ориентироваться на показатели поглощения солнечной энергии от 8,5 до 16, которые являются оптимальными.

Солнечный коллектор для отопления частного дома, видео:

Как правильно сделать расчет солнечного коллектора?

Чаще всего при изготовлении солнечных коллекторов своими руками расчет их мощности и производительности осуществляется эмпирическим путем.

Но учитывать общие правила и особенности данных установок необходимо.

Как сделать бетономешалку своими руками? — здесь больше полезной информации.

В первую очередь следует обратить внимание на количество солнечных дней (часов) в данной конкретной местности. Данный параметр влияет как на КПД установки, так и определяет конструктивные особенности выбранной модели.

Далее, в зависимости от того, для каких целей планируется использовать коллектор (для отопления дома или организации горячего водоснабжения или того и другого одновременно), определяются максимальные потребности.

Вас заинтересует эта статья — Как сделать камин своими руками из кирпича или гипсокартона?

Потребность в горячей воде можно рассчитать, используя для этого данные о количестве проживающих в доме людей, хотя при наличии водомерного счетчика удастся получить более точные показатели.

А расчеты по затратам на отопление будут зависеть от климатического региона, теплоизоляции дома и других факторов, но можно использовать и общие значения, по которым для обогрева 10 м2 площади потребуется 1 кВт мощности установки.

Но для того чтобы эффективность от использования гелиоустановок была максимальной, их часто интегрируют в общую домовую систему отопления и/или горячего водоснабжения. В этом случае, в те месяцы или дни, когда КПД коллектора будет понижаться, недостаток тепла можно компенсировать из традиционных источников.

Читайте также:  Выбор лака для внутренней отделки деревянного дома своими руками? советы по выбору и инструкция по нанесению

Источник: https://DimDom.ru/solnechnyy-kollektor-svoimi-rukami.html

Солнце на крыше

Использование энергии солнца для нагрева воды требует существенных затрат, в частности, на покупку солнечных коллекторов, теплообменника с резервуаром-накопителем для хранения воды и системы автоматического регулирования, которая управляет процессами подачи горячей воды и передачей тепла от коллектора к резервуару-накопителю.

Значительную часть всех необходимых для этого работ опытный умелец может выполнить собственноручно, сократив, таким образом, вкладываемые в это дело средства.

Современный рынок предлагает, например, солнечные коллекторы, которые можно собрать и установить на крыше дома своими руками, Разница в стоимости коллекторов в разобранном и собранном виде весьма существенная.

Даже если резервуар-накопитель, систему управления и все трубопроводы будет монтировать специалист со стороны, экономия всё же будет заметной.

Хорошо, если домашний мастер умеет паять, ведь при сборке коллекторов придётся выполнить немало паяных соединений. Однако с установкой собранных коллекторов на крыше одному человеку не справиться. Здесь потребуются помощники.

Компоненты солнечной установки

Рис. 1. Схема солнечной установки для нагрева воды: 1 — солнечный коллектор; 2 — резервуар-накопитель; 3 — теплообменник; 4 — теплоизоляция резервуара накопителя; 5 — блок управления.

Солнечные коллекторы — это лишь часть установки для нагрева воды. В доме (обычно в подвале) необходимо ещё разместить резервуар-накопитель для горячей воды (рис. 1).

Устанавливаемый на крыше солнечный коллектор 1 представляет собой плоский металлический корпус, закрытый сверху стеклом, где на теплоизолирующей подложке смонтированы пластинчатые элементы1, поглощающие солнечную радиацию и передающие её энергию (тепло) медным или алюминиевым трубкам, по которым циркулирует теплоноситель (обычно вода или антифриз).

Теплоноситель из солнечного коллектора по замкнутому контуру поступает в теплообменник 3, смонтированный в резервуаре-накопителе 2. Резервуар-накопитель соединён с трубопроводом подачи свежей воды и с точками отбора горячей воды в доме (кухонная раковина, умывальник, ванна).

Регулятор 5 с расширительным баком и циркуляционным насосом обеспечивает поступление нагретого теплоносителя из солнечного коллектора в теплообменник и перекачку по замкнутому контуру охлаждённого теплоносителя назад в коллектор. Такая схема водоснабжения вполне может обеспечить потребности семьи в горячей воде.

Однако чтобы можно было пользоваться горячей водой в пасмурную погоду, целесообразно предусмотреть возможность подогрева воды для хозяйственных нужд и от котла центрального отопления дома.

Теплоизоляция 4 резервуара-накопителя 2 и трубопроводов, по которым циркулирует теплоноситель, сводит потери тепла к минимуму и повышает КПД солнечной установки.

При наличии надёжной изоляции стоимость этой установки и работа, выполняемая собственными силами, окупается в сравнительно короткий срок.

Важно оптимально подобрать типоразмеры её отдельных узлов, информацию о параметрах которых всегда можно найти в документации завода-изготовителя.

Мощность солнечной установки

Обычно при выборе солнечной установки руководствуются следующим правилом: установка должна обеспечивать подогрев примерно 100 л воды на человека в сутки, хотя в среднем реальное потребление горячей воды обычно составляет не более 30-50 л. На каждые 100 л объема резервуара-накопителя требуется площадь солнечного коллектора, равная 2 м2. При соблюдении этого правила средняя температура воды в летнее время может достигать 46-50°С,

Сборка солнечных коллекторов

Тем, кто приобретает солнечную установку в виде комплекта деталей и оборудования, предстоит решить непростую задачу: собрать солнечные коллекторы и смонтировать их на крыше.

Внутри корпуса солнечного коллектора необходимо установить алюминиевые или медные пластины со с вето поглощающим покрытием и прикреплёнными к ним трубками для теплоносителя (солнечные абсорберы), а затем соединить их с подводящими и отводящими трубками сборных коллекторов, которые представляют собой медные трубки с припаянными к ним на равном расстоянии короткими патрубками (ниппелями).

Все соединения трубок при сборке солнечных коллекторов, как правило, производят методом пайки. Выполнить эти паяные соединения вполне можно и своими силами. Но после сборки нужно обязательно убедиться в отсутствии протечек и надёжности соединений.

Наряду с разобранными солнечными коллекторами продают и готовые сборки, у которых все соединения трубок уже пропаяны. Остаётся только установить их в корпус и подключить к системе трубопроводов, по которым циркулирует теплоноситель,

Стандартные панели солнечных абсорберов несложно приспособить к любым условиям. Их ширина обычно составляет 143 мм, а длина должна равняться 854, 1830, 3660 и 5490 мм. Используя специальные монтажные профили, панели можно монтировать в ряд параллельно друг другу практически в любом необходимом количестве.

Алюминиевые монтажные профили крепят к панелям солнечных абсорберов снизу на болтах или заклёпках. Предварительно под крепёжные детали в них сверлят сквозные отверстия. После установки всех болтов или заклёпок панели солнечных абсорберов вместе с монтажными профилями образуют единый узел и приобретают дополнительную жёсткость.

Такая конструкция повышенной жёсткости особенно важна при монтаже солнечных абсорберов большой длины.

Подводящие и отводящие сборные коллекторы представляют собой медные трубки с припаянными к ним на равном расстоянии друг от друга короткими патрубками (ниппелями}.

Перед пайкой ниппели и концы трубок абсорберов необходимо тщательно зачистить шкуркой или металлической щёткой, а затем нанести флюс для пайки.

Трубки абсорберов вставляют в ниппели сборных коллекторов и спаивают мягким припоем.

Прежде чем устанавливать сборку солнечных абсорберов в корпус, необходимо проверить надёжность паяных соединений и отсутствие течи.

Сквозь отверстия в панелях солнечных абсорберов сверлят отверстия для крепежа в алюминиевых монтажных профилях.

Алюминиевые монтажные профили соединяют с панелями солнечных абсорберов болтиками с гайками. Однако проще выполнить соединения на заклёпках с помощью заклёпочных клещей.

Сборка коллектора

Стыки между боковыми панелями корпуса солнечного коллектора уплотняют силиконовым герметиком.

Сначала соединяют между собой только три боковых панели корпуса (в виде буквы П), оставляя четвёртую сторону открытой. С этой стороны будут потом вставлять в корпус собранные вместе панели солнечных абсорберов.

В углах боковые панели корпуса соединяют друг с другом на шурупах-саморезах.

Заднюю стенку корпуса солнечного коллектора вырезают из цельной плиты твёрдого пенопласта. Стыки между задней стенкой и боковыми панелями корпуса уплотняют силиконовым герметиком.

На заднюю стенку из твёрдого пенопласта укладывают ещё один слой теплоизоляции из минераловатных матов. Тщательно утеплить необходимо и боковые стенки корпуса.

Поверх теплоизоляционных матов в корпус укладывают собранную в единый узел сборку солнечных абсорберов и устанавливают датчик температуры.

Теплоизоляция

Чтобы снизить общий вес солнечного коллектора, его заднюю стенку вырезают из цельной плиты твёрдого пенопласта. Благодаря отличным теплоизоляционным свойствам пенопласта это позволяет снизить потери тепла и одновременно уменьшить вес солнечного коллектора.

Размеры задней стенки подгоняют точно по размерам корпуса так, чтобы она плотно, практически без зазоров, входила между его боковыми стенками. Чтобы уменьшить потери тепла, стыки между задней стенкой и боковыми панелями корпуса дополнительно уплотняют эластичным силиконовым герметиком.

Поверх задней стенки из твёрдого пенопласта укладывают дополнительный слой теплоизоляции из минераловатных матов.

Установка солнечных абсорберов в корпус

Поверх теплоизоляционных матов в корпус укладывают собранную в единый узел сборку солнечных абсорберов.

Патрубки, отводящие и подводящие теплоноситель к сборке солнечных абсорберов, выпускают через отверстия в нижней стенке корпуса. Чтобы облегчить эту операцию, нижнюю стенку корпуса лучше сделать съёмной.

Завершив монтаж солнечных абсорберов, устанавливают датчик температуры теплоносителя, который затем подключают к регулятору температуры в блоке управления.

Монтаж остекления солнечного коллектора

Остекление солнечного коллектора устанавливают на своё место только после подъёма коллектора на крышу и завершения всех остальных монтажных операций. Для остекления, как правило, используют листы стекла толщиной не менее 4 мм со светопроницаемостью не ниже 90%.

Так как стекло имеет довольно большой вес, при установке остекления используют листы небольшого формата.

Для этого на лицевой стороне корпуса сначала устанавливают специальные поддерживающие профили, на которые затем укладывают листы остекления и герметизируют стыки между отдельными листами и корпусом эластичным силиконовым герметиком.

Установка солнечного коллектора на крыше

Для монтажа солнечного коллектора на крыше на тыльной стороне его корпуса должны быть предусмотрены петли, которыми он навешивается на крючки, прикреплённые к стропильной конструкции крыши. Количество необходимых для крепления петель и крючков зависит от размеров коллектора и обязательно указывается в инструкции по монтажу фирмы-изготовителя.

Правильно смонтировать солнечный коллектор на крыше не так просто даже для опытного специалиста.

Сложность заключается не только в необходимости выполнения всех работе на высоте, но и в том, что после установки коллектора надо снова восстановить снятые на время монтажа детали кровли и обеспечить надёжность и герметичность стыков между корпусом коллектора и кровлей.

Для этого чаще всего по всему периметру корпуса устанавливают специальные фартуки из тонкого листового металла (свинца, цинка или меди), которые отводят стекающую по скату воду и не позволяют ей попасть под настил кровли.

Если предложенный вариант установки солнечного коллектора покажется слишком сложным, можно порекомендовать более простой, заключающийся в установке коллектора на стойках-опорах над кровлей.

В этом случае потребуется снять лишь несколько черепиц, смонтировать опоры и снова укрыть эти места, подогнав черепицу к опорам.

Недостаток этого решения состоит в том, что при эксплуатации солнечной установки увеличиваются потери тепла.

Есть и другие альтернативные варианты, например, встроить солнечный коллектор в крышу, а именно — между стропилами. В этом случае специальный корпус для коллектора вообще не потребуется, а остеклённая поверхность будет находиться практически вровень с кровлей.

Если же крыша дома — плоская, то солнечный коллектор можно установить на специальном каркасе, который позволит правильно сориентировать его по отношению к солнцу.

Возможен также и вариант крепления солнечного коллектора к стене дома или, например, к ограждению балкона.

Корпус коллектора с установленной в него сборкой солнечных абсорберов поднимают и крепят на крыше, предварительно сняв в этом месте черепицу.

Закрепив на крыше корпус коллектора и проложив трубопроводы контура циркуляции теплоносителя, приступают к установке стёкол.

Самый сложный этап работы — герметизация стыков корпуса солнечного коллектора с кровлей.

Рекомендации по подбору и размещению оборудования

Сборка и установка солнечного коллектора на крыше — это далеко не всё, что необходимо сделать для использования энергии солнца для подогрева воды.

Нужно будет ещё приобрести и установить резервуар-накопитель, подключить его к солнечному коллектору, проложив трубопроводы, образующие замкнутый контур циркуляции теплоносителя, смонтировать и подключить приборы системы управления.

Весь этот комплекс работ потребует дополнительных затрат (хотя и не столь существенных), а, возможно, и обращения за помощью к специалистам.

В большинстве ситуаций резервуар-накопитель для горячей воды целесообразно установить в подвале дома, где будет меньше всего проблем с дополнительной статической нагрузкой на перекрытия. Кроме того, в этом случае существенно упрощается схема подключения системы солнечного подогрева воды к котлу отопительной системы дома, чтобы обеспечение горячей водой не зависело от капризов погоды.

Резервуар-накопитель следует выбрать покрупнее, даже если для него придется освободить дополнительное пространство. Чем больше объём накопителя, тем больше он аккумулирует тепла и тем меньше будут колебания температуры воды во время пиковых нагрузок. Исходя из этих соображений, его вместимость должна быть не менее 300 л.

Необходимо позаботиться и о надёжной теплоизоляции резервуара-накопителя, чтобы свести к минимуму все потери тепла. Если есть возможность выбора, то предпочтение следует отдать накопителю, у которого проходы для труб к внутреннему теплообменнику (или теплообменникам) предусмотрены в днище, а не в его горячей верхней зоне. Это также позволит уменьшить потери тепла.

Рис. 2.

Схема циркуляции теплоносителя в солнечной установке: 1 — панели солнечных абсорберов; 2 — датчик температуры; 3 — клапан для выпуска воздуха; 4 — дифференциальный регулятор температуры; 5 — циркуляционный насос; 6 — манометр; 7 — предохранительный клапан; 8 — резервуар-накопитель для горячей воды; 9 — контрольный термометр; 10 — кран для заполнения и слива теплоносителя; 11 — обратный запорный клапан; 12 —расширительный бачок; 13— датчик температуры; 14 — отопительный котёл.

Управление работой солнечной установки для нагрева воды может быть построено по достаточно простой схеме (рис. 2), которая осуществляет регулирование скорости циркуляции теплоносителя в замкнутом контуре, объединяющем солнечный коллектор и теплообменник, расположенный в резервуаре-накопителе.

В этой схеме работой циркуляционного насоса управляет дифференциальный регулятор температуры, который сравнивает температуру теплоносителя в двух точках: в солнечном коллекторе и в резервуаре-накопителе.

Если температура теплоносителя в солнечном коллекторе выше, чем в резервуаре-накопителе, включается циркуляционный насос и подаёт нагретый теплоноситель в теплообменник, где он отдаёт своё тепло и подогревает воду в резервуаре, а затем вновь по замкнутому контуру перекачивается насосом в солнечный коллектор.

Когда температуры в коллекторе и резервуаре выравниваются, дифференциальный регулятор выключает циркуляционный насос.

Помимо датчиков температуры дифференциального регулятора и циркуляционного насоса в контуре циркуляции теплоносителя необходимо установить предохранительный клапан, обратный запорный клапан, расширительный сосуд, контрольный термометр и манометр (см. рис. 2). Также в доступном и удобном месте надо предусмотреть кран для заполнения контура теплоносителем (антифризом) и слива его при опорожнении.

Совет: Прежде чем приобретать солнечную установку для нагрева воды, необходимо узнать в компетентной организации, требуется ли на это разрешение и какие документы следует подготовить для получения разрешения. Рекомендуется также получить на это согласие соседей, которые могут испытывать от стеклянных панелей солнечных коллекторов некоторые неудобства.

Источник: статья из журнала

Источник: http://mainstro.ru/solnce-na-kryshe/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector