Тепловой коллектор своими руками: Делаем простой солнечный коллектор своими руками, пошаговая инструкция

Содержание

Солнечный коллектор своими руками — на 100% проверенный способ изготовления

Концепция энергетически эффективного дома предполагает создание, внедрение и эксплуатацию возобновляемых источников энергии. Все большее распространение стали получать собранные солнечный коллектор своими руками, которые не так давно встречались крайне редко.

Постоянное совершенствование гелиосистем, существенное падение цен на них привило к еще большему появлению их в обыденной жизни. Стоимость заводских моделей сегодня соизмерима с затратами, необходимыми на обустройство классической системы отопления. Однако такую технологию может сделать каждый самостоятельно.

Содержание статьи:

Принцип работы солнечного коллектора

Если кратко описать принцип работы коллектора – он необходим для захвата солнечной тепловой энергии. В дальнейшем она концентрируется и используется человеком.

Коллекторная система состоит из следующих составляющих:

  • Тепловой аккумулятор (обычная емкость под жидкость)
  • Теплообменный контур
  • Непосредственно коллектор

Жидкий или газообразный теплоноситель циркулирует по коллектору. Полученная энергия нагревает его и, посредством смонтированного бака-аккумулятора, передает тепло воде.

Нагретая жидкость хранится в баке до того, покуда она не будет использована. Сфера ее применения очень широка – от обычных хозяйственных нужд до отопления дома. Чтобы вода быстро не остывала, необходимо качественно тепло изолировать емкость.

Циркуляцию воды в коллекторе делают одним из двух способов: естественным или принудительным способом. В баке-аккумуляторе может монтироваться дополнительный элемент, нагревающий жидкость, который будет включаться при достижении низких температур окружающей среды и поддерживать температуру воды, например, зимой, когда солнцестояние непродолжительное.

Вводное видео об устройстве водонагревателя

Виды солнечных коллекторов

Планируя солнечный коллектор своими руками и установить в доме, необходимо определиться с типом конструкции:

Модели, у которых теплоносителем является воздух, используются крайне редко. Это связано со свойствами жидкости — тепло она проводит значительно лучше, чем газ. Воздушные коллекторы чаще делают плоской формы, чтобы воздух, контактируя с поглощающим устройством, естественным образом нагревался.

схема воздушного солнечного коллектора

Вакуумные солнечные коллекторы

Вакуумные модели самые сложные. Вместо коробки, которая покрывается стеклом, у него используются большие по габаритам трубки из стекла. Внутри них имеются трубочки с меньшим диаметром, в которых находится абсорбер, собирающий тепловую энергию. Между трубками – вакуум, он выполняет роль теплоизолятора.

схема вакумного солнечного коллектора

Плоские солнечные коллекторы

Самым распространенным является плоский солнечный коллектор, внутри которого располагается специальный абсорбирующий слой, помещенный в стеклянную коробку. Он соединяется с трубками, по которым перемещается жидкий теплоноситель (чаще пропилен-гликоль).

схема плоского солнечного коллектора

Но решаясь смастерить солнечный коллектор своими руками, необходимо понимать, что сделать столь сложные устройства невозможно, аналогичные промышленным. К тому же, их КПД будет значительно ниже, меньше эксплуатационный срок, но и материальные вложения тоже.

Хотите узнать больше про альтернативное отопление дома ?

Читайте так же, о том как сделать отопление дома на солнечных батареях

Чертежи конструкций

Приступаем к работе

Прежде чем сооружать солнечный коллектор, необходимо произвести соответствующие расчеты и определить, как много энергии он должен производить. Но от самодельной установки ждать высокого КПД не стоит. Сориентировавшись, что его будет достаточно – можно приступать.

Работу можно поделить на несколько основных этапов:

  1. Изготовить короб
  2. Изготовить радиатор или теплообменник
  3. Изготовить аванкамеру и накопитель
  4. Собрать коллектор

Чтобы изготовить коробку под солнечный коллектор своими руками, следует заготовить обрезную доску толщиной 25-35 мм и в ширину 100-130 мм. Дно ее следует сделать текстолитовым, оснастив его ребрами. Оно также должно быть хорошо теплоизолированное при помощи пенопласта (но предпочтение отдают минеральной вате), накрытого оцинкованным листом.

Еще 4 эффективных способа альтернативного отопления дома

О которых вы можете узнать в нашей следующей статье

Подготовив короб, настает пора мастерить теплообменник. Следует придерживаться инструкции:

  1. Необходимо подготовить 15 тонкостенных металлических трубок длиной 160 см и две дюймовые трубы длиной 70 см
  2. В обоих утолщенных трубках сверлятся отверстия диаметра меньших трубок, в которые они будут устанавливаться. При этом нужно следить за тем, чтоб они были по одной стороне соосны, максимальный шаг между ними 4.5 см
  3. Следующий этап – все трубки нужно собрать в единую конструкцию и надежно сварить
  4. Теплообменник монтируется на лист оцинковки (ранее прикрепленный к коробу) и фиксируется при помощи стальных хомутов (можно сделать металлические зажимы)
  5. Днище короба рекомендуют покрасить в темный цвет (например, черный) – он будет лучше поглощать солнечное тепло, но чтобы снизить тепловые потери, внешние элементы красятся белым
  6. Завершить монтаж коллектора необходимо установкой покровного стекла около стенок, при этом не забыв о надежной герметизации стыков
  7. Между трубками и стеклом оставляется расстояние, равное 10-12 мм

Остается соорудить накопитель под солнечный коллектор. Его роль может исполнять герметичная емкость, объем которой варьируется около

150-400 л. Если найти одну такую бочку не удается, можно сварить между собой несколько небольших.

Как и коллектор, накопительный бак основательно изолируют от потерь тепла. Остается изготовить аванкамеру – небольшой сосуд объемом 35-40 л. Он должен оснащаться падающим воду устройством (шарнирным краном).

Остается самый ответственный и важный этап – собрать коллектор воедино. Сделать это можно таким образом:

  1. Вначале необходимо установить аванкамеру и накопитель. Необходимо следить, чтоб уровень жидкости в последнем был на 0.8 м ниже, чем в аванкамере. Так как воды в таких устройствах может собираться немало, необходимо продумать, каким образом они будут надежно перекрываться
  2. Коллектор размещается на крыше дома. Исходя из практики, рекомендуется делать это на южной стороне, наклонив установку под углом 35-40 градусов к горизонту
  3. Но нужно учитывать, что между накопителем и теплообменником расстояние не должно превышать 0.5-0.7 м, иначе потери будут слишком существенны
  4. В конце должна получиться следующая последовательность: аванкамера обязана располагаться выше накопителя, последний – выше коллектора

Наступает самый ответственный этап – необходимо соединить все составляющие воедино и подключить к готовой системе водопроводную сеть. Для этого потребуется посетить магазин сантехники и приобрести необходимые фитинги, переходники, сгоны и прочую запорную арматуру. Высоконапорные участки рекомендуют соединять трубой диаметром 0.5 дюйма, низконапорные – 1 дюйм.

Введение в эксплуатацию выполняется следующим образом:

  1. Установка заполняется водой посредством нижнего дренажного отверстия
  2. Подсоединяется аванкамера и регулируются уровни жидкости
  3. Необходимо пройтись вдоль системы и проверить, чтобы не было утечек
  4. Все готово к повседневной эксплуатации

Солнечный коллектор из змеевика холодильника

Солнечный коллектор своими руками можно смастерить из обычного змеевика, снятого со старого холодильника. Для работы потребуется подготовить:

  1. Непосредственно змеевик
  2. Рейки и фольга для каркаса
  3. Бочка или бак для воды
  4. Резиновый коврик
  5. Запорная арматура (вентили, труб и т. д.)
  6. Стекло

Промыв змеевик от фреона, необходимо сбить вокруг реечный каркас. Его точные размеры будут зависеть от размера рабочего узла, который был демонтирован с холодильника. Коврик необходимо подогнать под рейки, среди которых змеевик должен свободно располагаться.

На резиновый коврик (дно каркаса) укладывается фольгирующий слой. Затем змеевик фиксируют при помощи винтовых хомутов. В стенках проделываются отверстия, через которые будут проходить трубы. Повысить продуктивность можно за счет герметизации стыков герметикам.

Дно также укрепляется рейками. Сверху монтируется стекло и фиксируют при помощи скотча. Чтобы не волноваться, можно вырезать несколько алюминиевых пластинок и сделать из них прижимы.

Видео о техническом устройстве и испытании солнечного коллектора:

В заключении

Такое сооружение, как солнечный коллектор своими руками, может существенно повысить уровень комфорта в загородном доме или на даче. Пусть незначительно, но оно снижает траты на потребляемую энергию, вырабатываемую классическими источниками энергии.

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.

схема отопления

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. 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.

вакуумный коллектор

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?

Солнечный коллектор своими руками – нагрев воды солнцем

Солнечный коллектор позволяет использовать дармовую энергию солнца для отопления или подогрева воды на бытовые нужды, причем и в межсезонье и зимой. Дает значительную экономию, так как хорошие модели вырабатывают приличное количество тепла.

Но хороший заводской солнечный коллектор стоит столько, что всегда возникает вопрос, — окупится ли он вообще или дешевле нагреть воду газом?

Насколько выгодны солнечные коллектора

Окупаемость таких устройств зависит от широты использования. В южных районах, где много солнца, они выгодны. Но на уровне 52 параллели у нас они уже не окупаются, если используются для отопления (зимой солнца мало), но окупаются и севернее, если используются для ГВС в межсезонье и летом.

В Европе, например, где газ дороговат, а техника дешевая, коллектора однозначно выгодны для отопления, даже в северных районах.

  • У нас точно выгодными оказываются наиболее дешевые летние солнечные коллектора, которые можно изготовить буквально из подручных материалов, или которые сделаны «полукустарно» на местных производствах.

Они используются для подогрева воды в бассейне, летнего душа, ГВС в доме и отопления домов в межсезонье. В зимних условиях дешевые (самодельные) коллектора не могут соперничать по КПД с заводскими, становятся скорее охладителями, поэтому не используются.

Как обычно устроен солнечный коллектор

  • Плоский коллектор с трубкой. Представляет собой лист металла темной расцветки (поглощающий лучевую энергию) с прикрепленной к нему медной трубкой, по которой движется теплоноситель. Помещен в короб с теплоизоляцией толщиной от 50 мм. Со стороны солнца закрыт стеклопакетом.

Такой заводской коллектор дает в летний день до 600Вт с метра квадратного своей площади – весьма мощный нагрев. В межсезонье в полдень – до 300 Вт.

  • Трубчатые конструкции солнечных коллекторов здесь подробно рассматриваться не будут, так как их нельзя повторить в домашних условиях. Они представляют собой различные трубки из стекла, в том числе с обратным отражением солнечной энергии, с легко испаряющимися жидкостями, вакуумные… Это наиболее дорогие конструкции, которые можно заказать в организациях, после чего преступить к практическому изучению вопроса, на тему как их эксплуатировать, чтобы окупить в видимой перспективе….

Но КПД их больше, а самое главное зимой они вырабатывают тепло начиная с мощности солнечного излучения 20 Вт/м кв., в то время как заводские плоские – 100Вт/м кв., если меньше – они просто не греют воду, а самодельные….

Как используется тепло от солнечного коллектора

Солнечный коллектор вырабатывает больше энергии тогда, когда она меньше всего нужна – в самый жаркий полдень. Летом энергии на порядок больше, чем зимой. В межсезонье ее также маловато… Тепловая энергия от солнечного коллектора в первую очередь идет на подогрев воды для бытовых нужд, на нагрев летнего бассейна или душа, а также на отопление здания.

  • Чтобы ее использовать для ГВС, теплоноситель от коллектора должен поступать в спираль бойлера-теплообменника. Такие косвенные бойлеры с несколькими спиралями нагрева можно приобрести заранее.
  • Чтобы использовать тепловую энергию от коллектора для отопления, ее нужно накапливать в буферной емкости.
  • Летний нагрев бытовой воды может быть прямым – вода из бассейна и душа может прокачиваться через солнечный коллектор напрямую.

Как изготавливается солнечный коллектор своими руками

  • Типичная самодельная конструкция солнечного коллектора – просто спираль черной трубы ПНД, прикрепленной хомутами к какому-либо металлу. Или даже без металла. Общая площадь 2 – 6 м кв. позволяющая развить 1 кВт и более мощности в солнечный полдень. Такие коллектора с утеплением 50 мм экструдированным пенополистиролом, закрываются со стороны солнца светостабилизированной полиэтиленовой пленкой, используются для нагрева воды Устанавливаются под солнце на открытой площадке.

  • Более основательная конструкция – черный металлический лист с пришитым к нему скобами медным змеевиком из мягкой меди диаметром 10 мм. Площадь коллектора обычно до 10 м кв. Не нужно ее слишком увеличивать, так как при этом КПД будет падать. Утепляются с тыла, закрываются обязательно стеклом или стеклопакетом.

Типичных конструкций не существует, и расчет ожидаемой отдачи всегда не верен. Но по результатам собственных экспериментов можно создать своими руками коллектор на солнечной энергии, который окажется даже на удивление работоспособным. Ведь энергии солнца на самом деле весьма немало…

Как подключить солнечный коллектор к баку (душу) самотечно

Слабым местом для летних солнечных коллекторов остается необходимость использования насоса. Это резко удорожает конструкцию или делает ее вовсе не приемлемой.

Но можно сделать нагревающийся бак, соединенный с солнечным коллектором так, чтобы жидкость двигалась самотечно. Принцип самотека сохраняется – нагреватель расположен ниже, чем накопитель (радиатор).

По данной схеме, при применении труб от ¾ дюйма вода должна двигаться самотечно. Из данного бака нагретую воду можно слить и в бассейн.

Как подключить коллектор к ГВС

Лучшая денежная выгода получается от изготовления и эксплуатации коллектора из алюминиевых или медных трубок на металле под стеклом, с подключением его к системе ГВС.

Поскольку коллектор и спираль в бойлере представляют собой малогабаритную нагреваемую систему, она должна снабжаться расширительным баком, предохранительным клапаном. Циркуляция осуществляется с помощь маломощного насоса. Хороший коллектор обеспечит дом горячей водой и в межсезонье….

Солнечный коллектор своими руками: принцип сборки

Оглавление:
Устройство и принцип работы солнечного коллектора
Солнечный коллектор своими руками: как и из чего изготовить

Дороговизна традиционных энергоносителей, используемых в быту, заставляет человека двигаться дальше и искать новые источники энергии, которые в полной мере могли бы заменить существующие. Наиболее часто используемой альтернативной энергией является солнечная – ее человек уже достаточно эффективно научился использовать в разных направлениях. Об одном из таких направлений пойдет речь в этой статье, в которой вместе с сайтом stroisovety.org мы рассмотрим вопрос нагрева воды с помощью солнечной энергии и поговорим о том, как сделать солнечный коллектор своими руками.

Солнечные коллекторы для отопления фото

Устройство и принцип работы солнечного коллектора

Чтобы понимать, с чем придется столкнуться на пути изготовления солнечного водонагревателя, для начала необходимо разобраться с его конструкцией и принципом работы. Как ни странно, но солнечный коллектор для нагрева воды устроен достаточно просто – в его принцип работы заложены элементарные законы физики, согласно которым жидкость с большей плотностью вытесняет менее плотную жидкость.

По сути, такой же принцип работы заложен в работу системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя – горячая вода поднимается вверх, а холодная помогает ей в этом. Разница между таким отоплением и солнечным коллектором заключается исключительно в способе нагрева жидкости, в нашем случае – воды, которая просто нагревается на солнце.

Солнечный коллектор для нагрева воды фото

Итак, исходя из этого принципа вырисовывается и самая оптимальная конструкция солнечного водонагревателя – по сути, это вертикально расположенный змеевик, вода в котором по мере нагревания поднимается в его верхнюю точку, после чего благополучно поступает в накопительный резервуар, из которого осуществляется забор жидкости.

Следует понимать, что для эффективной работы самодельный солнечный коллектор необходимо обеспечить естественной циркуляцией жидкости – остывшая или не до конца нагревшаяся вода с накопительного бака должна поступать в коллектор, из которого после очередного цикла подогрева возвращаться в накопительный резервуар, требующего, кстати, хорошего утепления.

Плоский солнечный коллектор фото

Исходя из выше изложенного, формируется и принцип установки различных узлов альтернативного солнечного обогревателя. Чтобы обеспечить жизненно важную циркуляцию жидкости, не прибегая к помощи насоса, установка солнечного коллектора выполняется в самом высоком месте (как правило, на крыше), а монтаж накопительного резервуара ниже него (например, на чердаке).

Такое устройство, установленное на доме и изготовленное в заводских условиях с применением современных технологий, способно не только обеспечить небольшой домик горячей водой, но и теплом. Да, солнечный коллектор даже зимой работает не только в системе водоснабжения, но и в системе отопления. Но это заводской коллектор, изготовленный из вакуумных трубок и практически не имеющий теплопотерь. А самодельный солнечный коллектор для дома реально справится только с обеспечением горячей воды, и то лишь в ясный солнечный день. Но даже это неплохо и позволяет сэкономить немало дорогостоящих природных ресурсов.

Солнечные коллекторы для дома фото

Солнечный коллектор своими руками: как и из чего изготовить

Для начала разберемся с основанием для солнечного коллектора – наиболее простым решением будет собрать его на большом листе толстого пластика. Можно использовать и материал типа ОСБ-3, но его придется капитально защитить от атмосферной влаги. Но даже с учетом таких мер предосторожности обеспечить долгий срок эксплуатации основания не получится, поскольку дерево есть дерево. Поэтому пластик будет именно тем материалом, который, как говорится, прописал доктор – легкий, прочный и долговечный.

Основание для солнечного коллектора должно притягивать солнечный цвет, а не отражать. В этом отношении лучшим вариантом будет его черная окраска. С этим, я думаю, у вас проблем не возникнет.

Солнечный коллектор своими руками фото

Теперь о самом коллекторе. В идеале его необходимо изготовить из прозрачного материала – трубки из стекла или прозрачного пластика будут наиболее рациональным решением. В принципе, их можно заменить обыкновенной металлопластиковой трубой, окрашенной в черный цвет – этот материал для коллектора достаточно легко уложить и закрепить на основании.

Здесь следует принимать во внимание один нюанс – площадь обогрева. Трубки придется укладывать как можно плотнее друг к другу. Если вы думаете, что ее легко изогнуть под малым радиусом закругления, вы ошибаетесь. Придется использовать массу соединительных угловых фитингов. Закрепить трубу на пластиковое основание можно с помощью клипс, предназначенных для ее монтажа. На краях коллектора необходимо установить концевые фитинги – к верхнему краю через тройник привинчивается сбросник для воздуха (можно автоматический) а к нижнему – посредством отдельной трубы подключается накопительный резервуар.

Самодельный солнечный коллектор фото

Вот мы добрались и до теплозащищенного накопительного бака. Пожалуй, здесь ни у кого не возникнет вопросов, из чего его сделать. Вы правы, нам нужен электрический водонагреватель. Именно его можно будет зимой использовать по назначению, а летом, когда много солнечных дней, применять в качестве хранилища нагретой солнечными лучами воды. Так что не спешите его разбирать и удалять всю начинку.

Теперь о его подключении. Для начала подсоедините бак к системе существующего водопровода положенным для него способом. Потом к патрубку холодного водопровода через тройник и отсекающий кран подсоедините низ солнечного коллектора. Точно так же, только к верхнему концевому фитингу, необходимо подсоединить через тройник и кран патрубок горячего водопровода.

Как собрать солнечный коллектор своими руками фото

Вот, в принципе, и все. Осталось только разобраться, как вся эта система работает и как ею управлять. Это не так уж и сложно, как вам кажется. Вместо привычных двух отсекающих кранов в нашей ситуации имеется четыре – с их помощью и будем переключать систему в зимний и летний режим работы. Для лета необходимо открыть все четыре крана и отключить подачу электроэнергии. Для зимы краны, обеспечивающие циркуляцию воды через плоский солнечный коллектор, нужно закрыть и включить подачу электроэнергии на водонагревательный бак.

Как видите, все просто, но необходимо помнить, что при переходе на зимний период воду с коллектора нужно слить – иначе она замерзнет, и все ваши труды пойдут насмарку.

Как работает солнечный коллектор зимой

Именно так собирается солнечный коллектор своими руками. Конечно, его эффективность не идет ни в какое сравнение с производительностью заводского агрегата, в котором для нагрева воды используются вакуумные трубки, но все же он в состоянии сэкономить изрядную часть семейного бюджета.

Автор статьи Александр Куликов

Солнечный коллектор своими руками для отопления дома

Различные солнечные коллекторы появились на рынке достаточно давно. Это устройства, использующие энергию солнца для нагрева воды на домашние нужды. Но приобрести популярность среди пользователей им мешает высокая стоимость, это беда всех альтернативных источников энергии. Например, общие затраты на приобретение и монтаж установки, что обеспечит нужды средней семьи, составят 5000$. Но выход есть: можно сделать солнечный коллектор своими руками из доступных по цене материалов. Какими способами это реализовать, будет рассказано в данном материале.

Как работает солнечный коллектор?

Принцип действия коллектора основан на поглощении (абсорбции) тепловой энергии солнца специальным приемным устройством и передачей его с минимальными потерями теплоносителю. В качестве приемника используются медные или стеклянные трубки, окрашенные в черный цвет.

Ведь известно, что лучше всего абсорбируют тепло предметы, имеющие темную или черную окраску. Теплоносителем чаще всего выступает вода, иногда – воздух. По конструкции солнечные коллекторы для отопления дома и горячего водоснабжения бывают таких видов:

  • воздушные;
  • водяные плоские;
  • водяные вакуумные.

Среди прочих воздушный солнечный коллектор отличается простотой конструкции и, соответственно, самой низкой ценой. Он представляет собой панель – приемник солнечной радиации из металла, заключенный в герметичный корпус. Стальной лист для лучшей теплоотдачи снабжен с задней стороны ребрами и уложен на дно с тепловой изоляцией. Спереди установлено прозрачное стекло, а по бокам корпуса имеются проемы с фланцами для подключения воздуховодов или других панелей, как показано на схеме:

Воздух, поступающий через проем с одной стороны, проходит между стальными ребрами и, получив от них тепло, выходит с другой.

Надо сказать, что установка солнечных коллекторов с нагревом воздуха имеет свои особенности. Из-за их невысокой эффективности для обогрева помещений нужно применять несколько подобных панелей, объединенных в батарею. Кроме того, обязательно понадобится вентилятор, поскольку нагретый воздух из коллекторов, находящихся на кровле, самостоятельно вниз не пойдет. Принципиальная схема воздушной системы показана ниже на рисунке:

Простое устройство и принцип работы позволяют выполнять изготовление коллекторов воздушного типа своими руками. Но потребуется много материала для нескольких коллекторов, а подогреть воду с их помощью все равно не получится. По этим причинам домашние умельцы предпочитают заниматься водяными нагревателями.

Конструкция плоского коллектора

Для самостоятельного изготовления наибольший интерес представляют плоские солнечные коллекторы, предназначенные для нагрева воды. В корпусе из металла или алюминиевого сплава прямоугольной формы размещен тепловой приемник — пластина с запрессованным в ней змеевиком из медной трубки. Приемник выполняется из алюминия или меди, покрытой абсорбционным слоем черного цвета. Как и в предыдущем варианте, снизу пластина отделена от дна слоем теплоизоляционного материала, а роль крышки играет прочное стекло или поликарбонат. Ниже на рисунке изображено устройство солнечного коллектора:

Пластина черного цвета поглощает тепло и передает его теплоносителю, движущемуся по трубкам (вода или антифриз). Стекло выполняет 2 функции: пропускает к теплообменнику солнечную радиацию и служит защитой от осадков и ветра, снижающих производительность нагревателя. Все соединения выполнены герметично, чтобы внутрь не попадала пыль и стекло не теряло прозрачности. Опять же, тепло солнечных лучей не должно выветриваться наружным воздухом через щели, от этого зависит эффективная работа солнечного коллектора.

Данный вид – самый популярный среди покупателей из-за оптимального соотношения цена — качество, а среди домашних мастеров — по причине относительно несложной конструкции. Но применять такой коллектор для отопления можно лишь в южных регионах, с понижением температуры наружного воздуха его производительность значительно падает из-за высоких тепловых потерь через корпус.

Устройство вакуумного коллектора

Еще один вид водяных солнечных нагревателей изготавливается с применением современных технологий и передовых технических решений, а потому относится к высокой ценовой категории. Таких решений в коллекторе реализовано два:

  • тепловая изоляция с помощью вакуума;
  • использование энергии парообразования и конденсации вещества, кипящего при низкой температуре.

Идеальный вариант защитить абсорбер для коллектора от тепловых потерь – это заключить его в вакуум. Медная трубка, наполненная хладагентом и покрытая абсорбирующим слоем, помещена внутрь колбы из прочного стекла, воздух из пространства между ними откачан. Концы медной трубки входят в трубу, через которую протекает теплоноситель. Что происходит: хладагент под воздействием солнечных лучей закипает и обращается в пар, он поднимается по трубке вверх и от соприкосновения с теплоносителем сквозь тонкую стенку снова переходит в жидкость. Ниже показана рабочая схема коллектора:

Фокус в том, что в процессе превращения в пар вещество поглощает гораздо больше тепловой энергии, чем при обычном нагреве. Удельная теплота парообразования любой жидкости выше, нежели ее удельная теплоемкость, а потому вакуумные солнечные коллекторы весьма эффективны. Конденсируясь в трубе с проточным теплоносителем, хладагент передает ему всю теплоту, а сам стекает вниз за новой порцией энергии солнца.

Благодаря своему устройству вакуумные нагреватели не боятся низких температур и сохраняют свою работоспособность даже на морозе, а потому могут применяться в северных регионах. Интенсивность нагрева воды в этом случае ниже, чем летом, так как зимой на землю поступает меньше тепла от солнца, часто мешает облачность. Понятно, что изготовить стеклянную колбу с откачанным воздухом в домашних условиях просто нереально.

Примечание. Существуют вакуумные трубки для коллектора, заполняемые напрямую теплоносителем. Их недостаток – последовательное подключение, при выходе из строя одной колбы придется менять весь водонагреватель.

Как изготовить солнечный коллектор?

Прежде чем приступить к работе, следует определиться с габаритами будущего водогрейного аппарата. Произвести точный расчет площади теплообмена непросто, многое зависит от интенсивности солнечного излучения в данном регионе, расположения дома, материала нагревательного контура и так далее. Правильным будет сказать, что чем больше тепловой коллектор, тем лучше. Однако, его размеры наверняка ограничиваются местом, где планируется его устанавливать. Значит, надо исходить из площади этого места.

Корпус проще всего изготовить из древесины, проложив на дно слой пенопласта или минеральной ваты. Также для этой цели удобно использовать створки старых деревянных окон, где сохранилось хотя бы одно стекло. Выбор материала для приемника тепла неожиданно широк, чего только не используют мастера-умельцы, чтобы собрать коллектор. Вот перечень популярных вариантов:

  • тонкостенные  медные трубки;
  • различные полимерные трубы с тонкими стенками, желательно черного цвета. Хорошо подойдет полиэтиленовая РЕХ труба для водопровода;
  • наружный теплообменник старого холодильника;
  • трубки из алюминия. Правда, соединять их сложнее, чем медные;
  • стальные панельные радиаторы;
  • черный садовый шланг.

Примечание. Кроме перечисленных, существует масса экзотических версий. Например,воздушный солнечный коллектор из пивных банок или пластиковых бутылок. Подобные прототипы отличаются оригинальностью, но требуют значительного вложения труда при сомнительной отдаче.

В собранный деревянный корпус или старую оконную створку с приделанным дном и уложенным утеплителем надо поместить металлический лист, накрывающий всю площадь будущего нагревателя. Хорошо, если найдется лист алюминия, но подойдет и тонкая сталь. Ее необходимо окрасить в черный цвет, а затем уложить трубы в виде змеевика.

Без сомнения, коллектор для нагрева воды лучше всего получится из медных труб, они отлично передают тепло и прослужат долгие годы.Змеевик плотно прикрепляется к металлическому экрану скобами или любым другим доступным способом, наружу выводятся 2 штуцера для подачи воды.

Поскольку это плоский, а не вакуумный коллектор, то поглотитель тепла нужно закрыть сверху светопрозрачной конструкцией – стеклом или поликарбонатом. Последний легче обрабатывается и надежнее в эксплуатации, не разобьется от ударов града.

 

После сборки солнечный коллектор надо установить на место и подключить к накопительному баку для воды. Когда позволяют условия монтажа, то можно организовать естественную циркуляцию воды между баком и нагревателем, в противном случае в систему включается циркуляционный насос.

Заключение

Осуществлять отопление дома солнечными коллекторами, сделанными своими руками, – привлекательная перспектива для многих домовладельцев. Жителям южных районов этот вариант более доступен, только придется заполнить систему антифризом и как следует утеплить корпус. На севере самодельный коллектор поможет нагреть воду на хозяйственные нужды, но для обогрева дома его не хватит. Сказывается холод и короткий световой день.

Солнечный коллектор своими руками: воздушный и плоский

Использование солнечной энергии для отопления дома хорошо всем, кроме того, что стоят эти системы очень уж недешево. Но многие системы при наличии хотя бы относительно «прямых» рук, желания, времени и некоторого количества денег, достаточно просто реализуются самостоятельно. Рассмотрим несколько вариантов тепловых коллекторов, сделанных умельцами своими руками.

Воздушный солнечный коллектор, сделанный своими руками

Воздушные коллекторы любой конструкции использовать как основное отопление не удастся: слишком низкая эффективность. А все потому, что теплоемкость воздуха во много раз меньше, чем воды. Но в качестве дополнительного источника тепла для снижения расходов за отопление — это вполне возможно.

Этот воздушный коллектор занимает всю южную стену. Благо, выходит она на задний двор и ничем не затенена. Скажем сразу: получилось неплохо по эффективности. При дневной температуре +2oC на выходе воздух был +65oC.

Итак, очищаем, ровняем, на всю поверхность стены прикрепляем черную плотную пленку (от 100 до 200 мк). Для лучшего эффекта можно под пленку теплоизоляцию набить, так будет нагрев еще более значительным. Но без изоляции стена будет служить теплоаккумулятором, так что можно и так.

Как сделать воздушный коллектор для отопления (для увеличения размера кликните по фото)

Вверху справа и слева делаем два отверстия, через которые будет происходить обмен воздуха. По контуру каждого из них набиваем бруски. Бруски (20*40 мм) крепим и по периметру стены, и на расстоянии примерно 80 см снизу и сверху поперек стены. По опыту эксплуатации можно уже сказать, что лучше поперечные промежуточные бруски не делать сплошными, а оставлять зазоры в 15-20 см. Получится своеобразный лабиринт. К нижним и верхним брускам крепим заглушки для выбранного профиля профнастила.

Теперь на собранную раму устанавливаем гофрированные листы, окрашенные в черный цвет. Цвет может стать проблемой — нет у нас в продаже такого. Но выйти из положения можно, покрасив поверхность черной термостойкой краской.

Для крепления листов профнастила и одновременно, для устройства лабиринта нужно в местах стыка листов прибивать вертикальные планки. Только они не должны доходить до поперечных перекладин. Так будет воздух свободнее двигаться и эффективность его нагрева повысится.

Это уже почти финал

Закрепив листы профнастила, все стыки хорошо нужно загерметизировать. С боков  заложить кусками пенополистирола, плотно забить щели чем-то, все это замазать герметиком. Тоже проделать внизу и вверху. С местами стыка листов все чуть проще: заполняем герметиком. Черный герметик, больше подходит по цвету, но это жаростойкий, дорогой. А те, что дешевле — красного цвета. Наверное, можно все залить силиконом, но в данном случае использован черный.

Теперь поверх профнастила набиваем каркас для стекла. Чем больше будет лист стекла, тем большую его толщину нужно брать. Это не очень хорошо с финансовой точки зрения. К тому же светопропускание у толстого стекла меньше. Потому решетку собираем под не очень большие  фрагменты стекол. Слишком маленькие куски — это тоже нехорошо: много стыков. Много стыков — значит, через них может утекать тепло, и к тому же швы отнимают полезную площадь, через которую попадает в наш воздушный коллектор солнце. Чтобы бруски не портили картину, и также служили общему делу собирания тепла, их красим в черный цвет.

На готовую и высохшую решетку крепим стекла (можно использовать прозрачный пластик, но нужно смотреть чтобы он хорошо пропускал свет). Нормальная толщина стекла 3-5 мм. Все стыки заделываем силиконовым герметиком. Герметик распределить ровно не получилось, потому все заклеено еще и черным скотчем. Хотя, наверное, зря. Зато получилось красиво. Осталось только собрать воздуховод. Сложного тут ничего нет: приделываете гофро-рукав или собираете конструкцию из жести, к ней крепите вентилятор. В этом варианте был использован канальный, а крепить его пришлось при помощи кусков от старой велосипедной камеры. Вот и все, воздушный коллектор для отопления своими руками собран.

Плоский солнечный коллектор из шланга

Каждый, наверное, замечал, что в оставленном на солнце шланге вода сильно нагревается. И это можно использовать для нагрева горячей воды. Летом таким образом можно нагревать воду в бассейне или для дома. Зимой, к сожалению, ничего не выйдет, но идея проста до неприличия.

Некоторые умудряются греть воду в черной трубе, скрученной змейкой делать (кликните по картинке чтобы увеличить ее размер)

Просто сворачиваете черный (обязательно) шланг в плоскую бухту, закрепляете его каким-то образом и устанавливаете на крыше. Некоторые умельцы умудряются разложить его просто на черепице, другие делают небольшие кассеты из тонкого листового металла или фанеры. Красят кассеты в черный цвет, а на них уже закрепляют шланг. Крепить можно любым доступным методом. Хоть одиночными фиксаторами, хоть ленточными, можно использовать металлическую ленту и саморезы. Крепеж любой, но надежный — система работает с насосом, так что давление будет серьезное.

Способы крепления труб для тех, кому такая идея понравилась (кликните по картинке чтобы увеличить ее размер)

Несколько этих кассет размещаете на крыше. Концы заводите на две гребенки: подающую, где будет течь холодная вода и отводящую, где собираться будет уже нагретая. На подающем трубопроводе установлен циркуляционный насос. С системой, кажется, все понятно. Вот только учтите, что воды в каждой такой кассете будет прилично: не перегрузите кровлю.

Подробнее о солнечных коллекторах и их видах читайте тут. Возможно, вас заинтересует статья о солнечных батареях.

Вот еще один вариант в видео- формате самодельного солнечного коллектора. Для отопления дома зимой его нужно будет усовершенствовать, но для весеннего или осеннего варианта этот неплохо работает.

Тепловой коллектор своими руками

Идей и разных модификаций самодельных солнечных коллекторов немало. Это еще одна из них. Чуть измененная версия представленного выше варианта. Тут на обширном листе толстой фанеры закреплены трубки. Фанера предварительно окрашена в черный цвет. Трубы негибкие, потому использованы фитинги, схема укладки — змейка. Времени на сборку пошло немало. Все дело в правильном подключении. Для использования с естественной циркуляцией контур слишком длинный, потому обязательна установка циркуляционного насоса.

Этот плоский коллектор требует терпения: соединение труб на фитингах

Возможно, вам будет интересно, как сделать солнечную батарею своими руками.

Итоги

Все эти самодельные солнечные коллекторы легки в изготовлении и не требуют больших затрат. Но все конструкции идеальны, но это  — рабочие модели. В каждом из них вы можете изменить то, что вам кажется неправильным, и потом с полным правом говорить, что эту модель солнечного коллектора вы не только сделали своими руками, но и сами ее усовершенствовали.

Своїми руками — Солнечный коллектор своими руками — подробная инструкция — Гелио и геосистеми

В рамках тренинга по изготовлению солнечного коллектора своими руками “Увімкни сонце – живи комфортно” был создан полностью функциональный образец для обеспечения горячей водой санузла в Винницком национальном техническом университете.

Итак задача.
Создать солнечный коллектор своими руками размером в 2 м2 (такой площади достаточно для бытовых нужд) и объемом бака 100-200 л. Система будет пассивной — циркуляция теплоносителя будет осуществляться по принципу конвекции.

Создание солнечного коллектора можно разделить на несколько этапов.

1. Изготовление коллектора:
1) изготовление рамы;
2) сварка абсорбера;
3) покраска абсорбера;
4) утепление;
5) установка стекла — прозрачная изоляция;
6) окончательная сборка.
2. Изготовление бака:
1) подготовка бака-аккумулятора;
2) монтаж змеевика-теплообменника;
3) подключение фитингов.
3. Установка солнечного коллектора и бака:
1) установка кронштейнов;
2) установка солнечного коллектора;
3) установка бака.
4. Подключение:
1) подключение труб к коллектору и врезка в систему водоснабжения;
2) теплоизоляция труб;
3) расширительный бачок;
4) заполнение системы теплообменника.

Добавлено через 7 минут 3 секунды
Материалы которые нам понадобятся для изготовления солнечного коллектора своими руками:
— брус;
— минеральная вата;
— стекло;
— трубы 20-ка;
— квадратная труба 20-ка;
— уголок;
— профиль;
— листы металла;
— уплотнители для стекла;
— фитинги;
— бак;
— краска;
— матовая термостойкая черная краска;
— трубы для подвода воды;
— труба с хорошей теплопроводности для изготовления змеевика;
— трубная теплоизоляция;
— лист влагостойкой фанеры или ОСБ;
— дюбеля, саморезы;
— другое…

Фитинг — труба с наружной резьбой

Бак — старый нерабочий бойлер. Удобно использовать, поскольку бак идет сразу утепленным. (Первый бак который предполагалось использовать оказался неподходящим, но об этом позже).

Полуавтомат и стальная бляха на заднем фоне размером 1,03*2,07 м

Уплотнитель для крепления стекла

Жидкость которую будем использовать в нашем коллекторе

Трубы, изоляция, фитинги, краска, анкера и прочее

Металлические трубы, уголок для кронштейнов

Брус, минеральная вата

Если что-то непонятно — буду рад ответить на все вопросы!

Начали с постановки задач

 

Солнечные коллекторы своими руками

Разве вы не хотели бы отапливать дом с помощью бесплатной энергии солнца? Существуют простые, недорогие, самостоятельные солнечные проекты, которые могут снизить ваши счета за отопление.

Солнечная энергия может улавливаться самодельными солнечными коллекторами горячего воздуха и термосифонными панелями для обеспечения бесплатного тепла. Установки направляют нагретый солнцем воздух через окно или проем в стене в соседнюю комнату.

Если вы серьезно настроены сократить счета за отопление дома этой зимой, вам поможет один из этих недорогих домашних проектов:

Захват солнечного тепла
Постройте этот простой солнечный обогреватель, который висит за окном и посылает в комнату бесплатное солнечное тепло.


План здания для захвата солнечного тепла
Из этого подробного крупномасштабного плана можно построить теплоотвод.

План строительства солнечного коллектора горячего воздуха
Этот коллектор горячего воздуха навесного типа поможет отапливать ваш дом зимой и предоставит место для хранения летом.

Солнечный коллектор горячей линии
Он похож на обычный плоский солнечный коллектор, но уникальность этой панели заключается в том, что она содержит специально изогнутый отражатель, который концентрирует падающий солнечный свет на клиновидной абсорбционной трубке.

Панели солнечного обогрева штормового окна
В этой статье подробно рассказывается, как использовать переработанные штормовые окна для создания солнечного коллектора горячего воздуха, который доставляет тепло в дом через вентиляционное отверстие, установленное в южной стене или окне.

Солнечная панель горячего воздуха
Постройте эту настенную воздушную панель с термосифонированием (TAP), чтобы обогревать комнату в вашем доме силой солнца.

Ультра-простой солнечный настенный обогреватель горячего воздуха
Это устройство сделано путем покрытия каркаса 9 на 14 футов из досок 1 на 6 дюймов прозрачным пластиком, установки панели на южной стене и установки верхних и нижних вентиляционных отверстий в доме.

Солнечный нагреватель горячего воздуха для банок из вторичного сырья
Алюминиевые банки, разрезанные пополам, используются для изготовления абсорбирующей пластины для этого солнечного коллектора горячего воздуха с двойным остеклением. Температура в коллекторе достигает более 200 градусов, а первоначальный блок снизил расходы на отопление церкви в Новой Англии более чем на 60 процентов.

Супер легкий, супер недорогой гофрированный коллектор горячего воздуха на солнечных батареях
Вы можете построить этот настенный коллектор горячего воздуха размером 8 на 12 футов из гофрированного стекловолокна, чтобы обогревать дом.

Автоматический контроль коллектора
Гофрированный коллектор для горячих волос (вверху) будет более эффективным с этим автоматическим термостатом.

Недорогой солнечный коллектор горячего воздуха
Вы можете обогреть здание размером 30 на 40 футов с помощью этого настенного солнечного коллектора.




Первоначально опубликовано: февраль / март 2006 г.

DIY Солнечное отопление с теплоотводом — DIY

Этот супер-простой и сверхэффективный солнечный коллектор для отопления своими руками можно собрать всего за час!

Некоторые климатологи предсказывают, что предстоящая зима может быть более холодной, чем предыдущая.Но даже если этот прогноз сбудется, вам будет намного теплее во время предстоящей осады с ясной, но отрицательной погодой, чем в холодную погоду января и февраля прошлого года, если в вашем доме или квартире есть одна или несколько незатененных южных сторон. лицом к окнам, и если вы оборудуете эти окна с помощью Heat Grabber. (См. Галерею изображений для планов Heat Grabber или щелкните здесь, чтобы просмотреть планы большего размера, которые вы можете заказать.)

Хотите верьте, хотите нет, но этот простой и эффективный солнечный коллектор для отопления своими руками в виде «оконной коробки» может быть изготовлен опытным домашним мастером всего за час (или менее чем за два часа среди нас, которые более неуклюжи) для удивительно низкая цена 32 $.18 (расшифровку материалов см. На следующей странице, цены с 1977 г.). И после постройки это прочное устройство должно прослужить долгие годы.

Секрет быстрой сборки и низкой стоимости Heat Grabber — это новая изоляционная плита из жесткого пенопласта производства Celotex. Эта плита, получившая торговое название «Thermax TF-610», для прочности пропитана стекловолокном, облицована с обеих сторон тяжелой алюминиевой фольгой и доступна толщиной от 3/8 дюйма до 1-7 / 8 дюйма. Celotex фактически продает этот материал как замену обшивке из прессованного волокна или «школьной доске», которая сейчас используется подрядчиками при строительстве домов с деревянным каркасом, и не рекомендует его для каких-либо других целей. MOTHER EARTH NEWS Исследователи , однако, провели тепловые и другие испытания изоляционной плиты и пришли к выводу, что она почти идеальна для использования в быстрых, простых и недорогих солнечных коллекторах, таких как Heat Grabber.


Да, у базового листа Thermax TF-610 есть небольшой недостаток. Его поверхность из алюминиевой фольги может быть относительно легко проколота любым, кто намеревается это сделать. Однако есть по крайней мере два решения этой проблемы: [1] Заменить Thermax-610 / .019, который представляет собой ту же пену, но покрыт с одной стороны гораздо более тяжелым слоем алюминия, на указанный здесь Thermax-610. , или [2] используйте Thermax-610, предусмотренный в наших планах, и защитите стороны и низ готового коллектора кожухом из обрезков древесины.Второй вариант будет дешевле, чем первый, но на самом деле ни один из вариантов действий не требуется, если только вы не живете в районе с высоким уровнем вандализма.

Идеальный угол для размещения солнечного коллектора, обращенного на юг (в Северном полушарии) или коллектора, обращенного на север (в Южном полушарии), — это ваша широта плюс 10 градусов. В сумме это составляет 45 градусов для офисов MOTHER EARTH NEWS North Carolina (которые расположены в 35 градусах к северу от экватора), и это угол, показанный на следующих планах.Пожалуйста, примите это во внимание при выполнении разрезов, указанных в шагах 3 и 6 на схемах в галерее изображений.

(Майами, например, расположен примерно в 25 градусах северной широты, что означает, что коллекторы должны быть расположены под углом 35 градусов к горизонту, что, в свою очередь, означает, что срезы 67,5 градусов, указанные в следующих планах, должны составлять 72,5 градуса. для Майами, сокращение должно быть 65,75 градуса для Вашингтона, округ Колумбия, 61,5 градуса для Сиэтла и 54,5 градуса для Анкориджа.Вы можете рассчитать конкретный угол для вашего собственного местоположения (вычтите вашу широту плюс 10 из 180 и разделите на два) или просто усредните его из цифр, приведенных здесь. (Угол критический, но не , а критический.)

Помните, что все размеры, указанные на чертежах, предназначены для коллектора, специально предназначенного для установки окон в одном конкретном доме. Если ваши окна шире или не так широки, не стесняйтесь строить свои тепловые захваты соответственно. И не стоит излишне зацикливаться на том, чтобы удерживать верхнюю и нижнюю воздушные камеры в коллекторе точно такой же глубиной, как показано здесь.Вариант на полдюйма или больше вполне подойдет. На самом деле, очень трудно удержать этот маленький BTU-граббер от работы, если его проходы достаточно глубоки, чтобы воздух мог вообще циркулировать по ним.

Последнее предупреждение: хотя одинарное стекло, используемое для покрытия прототипа Heat Grabber, не более и не менее безопасно, чем одинарное стекло, которое в настоящее время используется в миллионах штормовых дверей и окон по всему континенту. Он может сломаться и, возможно, порезать вас или ребенка, если по какой-либо причине кто-то из вас в него упадет.Примите все меры, которые сочтете необходимыми, чтобы подобная авария никогда не произошла.


Как работает теплоотвод

Heat Grabber — это не что иное, как непромокаемый бокс, который изолирован снизу и по бокам и покрыт стеклом. Изолированный разделитель расположен внутри этого ящика и выдвинут своим верхом, образуя открытую «губу» на верхнем конце ящика. Этот выступ предназначен для зацепления за подоконник, чтобы само окно можно было плотно опустить на стекло, которое закрывает верхнюю часть устройства захвата тепла, оставляя основной корпус солнечного коллектора «прислоненным» к южной стороне дома на угол 45 градусов или лучше.(См. Иллюстрацию в галерее изображений — Как это работает.)

Управление устройством так же просто. Когда светит солнце, его лучи проходят через стекло в верхней части устройства захвата тепла, падают на верхнюю поверхность перегородки (которая окрашена в черный цвет) и нагревают алюминиевую фольгу, покрывающую перегородку. По мере того как фольга нагревается, она, в свою очередь, нагревает воздух рядом с собой. И этот воздух, как и следовало ожидать, поднимается вверх по поверхности перегородки и начинает выливаться через отверстие в верхней части устройства захвата тепла.

Но, конечно, этот горячий воздух не может двигаться вверх по поверхности перегородки, если он не тянет холодный воздух вокруг ножки перегородки, чтобы занять свое место. Который втягивает еще больше холодного воздуха через нижнее отверстие в верхней части коллектора (единственное место, где холодный воздух может попасть в герметичный блок) и вниз под центральную перегородку.

Итак, у нас есть солнечный комнатный обогреватель с «конвективной петлей», который автоматически работает только на солнечной энергии. Всякий раз, когда светит солнце, этот умный маленький блок (который, насколько мы можем судить, кажется старым дизайном Стива Бэра, модифицированным Уильямом А.Шурклиффа и дополнительно уточненных некоторыми из сотрудников MOTHER EARTH NEWS) просто сидит и радостно нагнетает в дом тысячи БТЕ тепла. А когда солнце перестанет светить? Воздух в ящике охлаждается и пытается опуститься к подошве коллектора, что «отключает» весь конвективный контур. (Другими словами, Heat Grabber будет извергать тепло в комнату, когда светит солнце, но он не будет отводить тепло из комнаты, когда солнце не светит.)


Инструменты для сборки устройства захвата тепла

Thermax настолько прост в эксплуатации, что вам не понадобятся пилы, молотки или другие «обычные» столярные инструменты для создания этого солнечного коллектора.На самом деле, Heat Grabber был сконструирован с использованием немногим больше, чем транспортир, рулетка, кисть и два маленьких ножа «мы сами их сделали». (См. Иллюстрацию в галерее изображений — Инструменты.)


Эти ножи представляют собой не что иное, как блоки из твердой древесины размером 1 дюйм на 2-1 / 2 дюйма, вырезанные для удобного размещения в руке. Затем куски дерева были прорезаны и закреплены болтами 10-32 и барашковыми гайками для захвата лезвий универсального ножа Stanley 1992-5 либо под углом 45 градусов (для разрезов V), либо под углом 90 градусов (квадратные разрезы) к блокам. лица.

Все разрезы на Thermax, используемом в коллекторе, были сделаны прямыми и точными путем скольжения одного или другого из двух ножей по доске или другой линейке, которая была прикреплена к жестким листам пенопласта. Для V-образных разрезов лезвие ножа под углом 45 градусов было настроено так, чтобы разрезать только примерно на 1/32 дюйма алюминиевой облицовки на «дальней» стороне листа (не полностью через облицовку или пенопласт. Поскольку толщина пены незначительно варьируется, эта настройка (по большей части) не позволяла лезвию резать слишком глубоко.Два таких разреза (с переустановкой линейки между ними), конечно, были необходимы для завершения каждой буквы «V».

А если не хотите делать V-образные разрезы и складывать коробку солнечного коллектора? Затем просто соберите свой «тепловой захват» из отдельных частей Thermax, сделанных с надрезом под прямым углом; снимите алюминиевую пленку со стыковой поверхности каждого стыка; и склеиваем секции — поролон с пеной — вместе.


Материалы для захвата тепла

Кол-во Материал Стоимость нашей единицы Стоимость использованных материалов
1 л. 1 дюйм на 4 фута 8 футов Celeotex Thermax TF-610 10 долларов США.75 $ 10,75
1/2 листа + 3/4 дюйма на 4 фута 8 футов Celotex Thermax TF-610 8,85 4,60
1 трубка Клей для панелей Liquid Nails 1,00 1,00
1/2 трубки силиконовый герметик 3.50 1,75
16 Гвозди отделочные № 8 (накатанные) 0,00 0,00
3 штуки стеклорез одинарной прочности t fit (заказ «все включено») 10,49
1/4 рулона изолента цельнометаллическая из алюминиевой фольги 4.00 1,00
1 кварт Краска черная плоская Rustoleum 2,59 2,59

Общая стоимость материалов, использованных при строительстве оконного коллектора: 32,18 $

Размер коллекционера: 12,6 квадратных футов

Стоимость квадратного фута: 2,56 доллара США

Примечание: Все материалы были приобретены в розницу в местных торговых точках в Хендерсонвилле, Северная Каролина (1977).Ожидайте незначительных различий в ценах, указанных выше в вашем регионе, из-за различий в стоимости перевозки, политике дилеров и т. Д. Thermax TF-610, например, производится в Тампе, Флорида, и чем дальше вы живете от Флориды, тем больше у вас Дилер, вероятно, оплатит отгрузку панелей. Однако Celotex открывает несколько новых заводов по производству Thermaz по всей стране, и эта особая разница в ценах скоро исчезнет.


Первоначально опубликовано: сентябрь / октябрь 1977 г.

8 Забавные планы на солнечный воздухонагреватель «Сделай сам»

Отопление вашего дома не должно быть дорогостоящим делом.Вы можете наслаждаться теплыми температурами с помощью солнечной энергии, что помогает сэкономить на расходах на электроэнергию.

Важно помнить, что, хотя солнечные воздухонагреватели экономичны, они в основном являются дополнительными. На большинство из них нельзя положиться в холодные зимы.

Читайте дальше, чтобы узнать о планах самостоятельного изготовления воздухонагревателей на солнечной энергии, которые легко построить даже для тех, у кого нет знаний в области электротехники.

Объяснение схем воздухонагревателей на солнечных батареях

В большинстве солнечных воздухонагревателей концепция одинакова.Обычно холодный воздух попадает в солнечную панель, установленную на стене. Когда воздух проходит через панель, он нагревается и попадает в комнату.

Весь процесс осуществляется методом конвекции. При конвекции жидкость (в данном случае воздух) поднимается вверх, когда становится горячее и менее плотной. Напротив, более холодный и более плотный воздух опускается вниз под действием силы тяжести. Результатом этого цикла является передача тепла.

Таким образом, для увеличения теплопередачи в некоторых солнечных воздухонагревателях используется вентилятор, нагнетающий воздух.

Кроме того, окрашивая ящики коллектора в черный цвет, ваши панели поглощают больше тепла.

Планы солнечного воздухонагревателя для вашего дома

1. Ящики для солнечного воздухонагревателя

Приблизительно за 100 долларов вы можете построить свой собственный солнечный воздухонагреватель.

Главное — определить, где вы хотите разместить свой ящик. Для достижения максимальных результатов вы должны искать в вашем помещении такое место, которое не закрыто тенью.

Вам понадобятся:

  • Фанера
  • 3-дюймовый шланг
  • Пена
  • Полипластик
  • Скобы, винты и гвозди
  • Клей
  • Шнур
  • дюбеля

    дюбеля 9260 или любой другой материал, который вам подходит.

    Постройте коробку и прикрепите к ней шланг, чтобы он входил через входное отверстие внизу и выходил через другое отверстие вверху.

    Заполните оставшиеся места пеной и заклейте все трещины клеем.

    Наконец, накройте всю коробку пластиком.

    Затем прикрепите коробку к стене и пропустите шланг через окно.

    Подробности здесь .

    2. Солнечный воздухонагреватель Pop Can

    Этот тип воздухонагревателя дает вам повод пить поп, так как это отличный способ переработать банки.Если у вас нет банок, вы можете купить их в центрах утилизации.

    Как вариант, вы можете использовать пивные банки для проекта.

    Что вам потребуется:

    • Банки для пластиковых бутылок
    • Фанера
    • Древесина для сборки коллектора
    • Герметик
    • Коллекторы
    • Черная аэрозольная краска

    Из дерева создайте коллектор и установите коллекторы наверху и дно. Вырежьте выходное и входное отверстия сзади.

    Первым шагом при изготовлении абсорбционных колонн является мытье банок.

    Затем вырежьте дно и верхнюю часть банок, что может быть деликатной процедурой и может потребовать некоторой практики.

    Затем склейте банки вплотную и сделайте столбик примерно по пять штук в каждой. Поместите все колонны в коллектор.

    поместите все банки в коллектор

    Наконец, покройте весь блок черным и накройте всю коробку прозрачным оргстеклом.

    черный спрей

    Вы можете закрепить этот блок на стене снаружи дома, обращенной к солнцу.

    См. Пошаговое руководство здесь .

    3. Сетчатый абсорбер Солнечный воздухонагреватель

    В этом воздухонагревателе используется трехслойный экран.

    Во-первых, список предметов:

    • Дерево для сборки сборного ящика и рамы
    • Скобы и скобозабивной пистолет
    • Винты
    • Силиконовый герметик
    • Стекловолокно или черный алюминиевый экран

    Создайте прямоугольную раму, которая будет зайти в коллекторный ящик.

    Вместо стеклопластика можно использовать черный алюминиевый экран.

    Вырежьте кусок экрана и прикрепите его к раме. Две другие части образуют верхний и нижний слои. Эти предметы теперь являются вашей амортизирующей рамой.

    Как и в нагревателе для банок, сделайте впускные и выпускные отверстия в задней части коллекторной коробки.

    Прикрепите коробку абсорбера к раме и закройте все отверстия.

    Используйте перегородку для распределения воздуха, поступающего через впускное отверстие.

    Вы можете найти полное руководство здесь .

    4. Отдельно стоящий солнечный воздухонагреватель

    Если вы хотите использовать солнечный воздухонагреватель в больших масштабах и у вас есть инструменты, вы можете выбрать эту опцию.

    В обогревателе используется вентилятор для циркуляции воздуха по дому. Прелесть этого варианта в том, что к нему можно прикрепить таймер, который автоматически включается, когда появляется солнце. Он производит тепло до 127 градусов по Фаренгейту.

    Что вам понадобится:

    • Фанера
    • Большие трубы
    • Алюминиевые листы
    • Металлические шпильки
    • Вентилятор

    Этот воздухонагреватель лучше всего построить в собранном виде. В противном случае его будет слишком тяжело поднять, если вы построите его на земле после завершения.

    5. Водосточный воздухонагреватель

    Эти водосточные желоба в вашем доме подходят для чего-то еще — вы можете сделать из них воздухонагреватель.

    Вот элементы, необходимые для сборки:

    • Фанера 21 и три четверти на 33 и три четверти дюйма
    • Квадратные дюбели
    • Стекло
    • Стальной водосточный желоб
    • Шланг
    • Маленький вентилятор

    Первым делом нужно построить каркас.

    Затем разрежьте трубу на части. После этого просверливаем входные отверстия. Расположите трубы так, чтобы они совпадали с отверстиями.

    Просверлите отверстие в коллекторной коробке, куда вы позже установите вентилятор.

    Покрасьте коробку и трубы в черный цвет для максимального поглощения тепла.

    Закрепите водосточную трубу на задней части коллектора, откуда выходит вентилятор.

    Закройте всю установку стеклом.

    6. Солнечный воздухонагреватель из гофрированной стальной панели

    Если вам нужен солнечный воздухонагреватель, который выдает температуру 145 градусов по Фаренгейту за считанные минуты, вы можете подумать об этом самостоятельном решении.

    Что вам потребуется:

    • Пиломатериалы
    • Стекло
    • Фанера
    • Дюбели
    • Шланг
    • Вентилятор
    • Черная аэрозольная краска
    • Силиконовый герметик
    • Комплектующие, включая винты и гвозди для сборки 9000
    • коробка.

      Вырежьте часть стальной панели там, где будет входить вентилятор.

      Затем прикрепите стальную панель к коллекторной коробке и покройте их черной краской.

      Затем закрепите вентилятор и присоедините вентиляционную трубку.Подсоедините провода вентилятора к солнечным панелям.

      Рекомендуется проверить вентилятор, прежде чем закрывать всю коробку стеклом, чтобы не пришлось все разбирать.

      7. Солнечный воздухонагреватель с черной металлической пластиной

      В этом типе воздухонагревателя черная металлическая пластина действует как поглотитель.

      Тепло передается с помощью вентилятора.

      Некоторые элементы, необходимые для сборки:

      • Металлическая пластина
      • Вентилятор
      • Дюбели
      • Поликарбонатные листы

      Как и в случае со всеми другими планами солнечных воздухонагревателей своими руками, вы должны сначала построить коллекторную коробку.

      Вместо стекла вы накрываете агрегат листовым поликарбонатом. Преимущество этого типа защитного покрытия — его доступность и способность выдерживать суровые погодные условия.

      Воздухонагреватель этого типа устанавливается на крыше.

      Получите полную версию для самостоятельной сборки здесь .

      8. Солнечный тепловой нагреватель прямого воздуха

      Если вам нужен солнечный воздухонагреватель, который не замерзает, этот план «сделай сам» может помочь. Вы можете установить этот обогреватель на любую стену, обращенную к солнцу, в том числе и на свой навес.

      Материалы, которые вам понадобятся:

      • Прозрачный поликарбонат
      • Прокладка из пеноматериала
      • Силикон
      • Оловянный канал
      • Герметик
      • Черная эмалевая краска
      • Крепежные детали (гвозди, винты)
      • Вентилятор коробки 9024
      • Socket

      Сначала нужно построить коллектор. Вы можете использовать поликарбонат размером 8 на 26 дюймов. Прикрепите коробку к стене.

      Сделайте два отверстия и закройте концы жестяным каналом.

      Затем покрасьте внутреннюю часть коробки в черный цвет.

      Поместите прозрачный поликарбонат между двумя слоями пенопласта.

      Вентилятор устанавливается внутри помещения или навеса и нагнетает горячий воздух внутрь помещения.

      За менее чем 200 долларов у вас есть воздухонагреватель.

      Полную версию «Сделай сам» можно найти здесь .

      Есть ли способ хранить солнечное тепло?

      Да. Вы можете использовать тепловые батареи, чтобы сохранить тепло на потом.

      В случае дома кирпичи и бетон или песок могут использоваться в качестве тепловых батарей.

      Это означает, что трубы из ваших панелей можно заделать в кирпич или бетон, прежде чем они попадут в ваш дом.

      Материалы (кирпичи, песок или бетон) будут поглощать часть тепла и отдавать его ночью, когда нет солнечного света.

      Вкратце

      Если вы хотите отапливать свой дом, гараж, сарай или коммерческое помещение, вам пригодятся схемы воздушного обогревателя на солнечной энергии. Если у вас ограниченный бюджет и у вас есть несколько банок из-под напитка, вы можете их использовать.Сделайте из них поглотитель тепла.

      Более того, водосточные трубы также могут быть хорошим способом удерживать солнечное тепло и согревать ваш дом.

      Кроме того, вы можете использовать вентилятор, чтобы нагнетать еще больше горячего воздуха в комнату. Для этого просто прикрепите вентилятор к выпускному отверстию любого воздуховода или трубы, которые вы используете.

      Кроме того, если вы хотите заниматься своими руками, на которые вы можете заниматься месяцами, отдельно стоящий солнечный воздухонагреватель может стать вашим проектом. Это может быть немного громоздко в сборке, но результат того стоит.

      Итак, перестаньте тратить деньги на счета за электроэнергию, чтобы обогреть свой дом, когда вы можете сэкономить и повеселиться, пока вы дома.

      Создание этого солнечного воздухонагревателя, сделанного своими руками, может сэкономить 1000 долларов за зиму

      Солнечный коллектор для нагрева воздуха — это быстрый и простой способ начать пользоваться альтернативной энергией. Хотя это довольно простой массив, он может помочь вам сэкономить много денег на счетах за электроэнергию. Простая термодинамика, а не движущиеся части, дешево и эффективно.

      Установлен солнечный коллектор воздушного тепла

      Как это работает?

      Схема термосифона — поток горячего / холодного воздуха

      Действуют два принципа:

      Темные поверхности поглощают свет. Любой объект черного цвета поглощает все длины волн света и не отражает ни одного, поэтому выглядит черным. Как вы знаете, свет — это энергия, и, поглощаясь чем-то, он может превращаться в тепло. Основная часть коробки будет покрыта материалом черного цвета для улавливания солнечного тепла.

      Это тепло передается воздуху в ящике. По мере того, как воздух нагревается, он хочет подняться из коробки. По мере того, как теплый воздух поднимается вверх, он втягивает более холодный воздух в коробку. Это известно как термосифонный эффект .Это метод пассивного теплообмена, основанный на естественной конвекции, при которой жидкость (в данном случае воздух) циркулирует без использования механического насоса.

      Шаг за шагом!

      В самой эффективной и действенной конструкции в качестве коллектора тепла используется оконный экран из черного металла. Это прекрасно работает, потому что он имеет большую площадь поверхности и уже рассчитан на максимальный поток воздуха. Если вы можете получить черный металлический оконный экран, это лучший вариант. Если вы не можете этого сделать, легко покрасить экран в черный цвет.

      Сколько вы сэкономите?

      Если один обогреватель может поддерживать тепло в гостиной в течение всего светового дня, это от 6 до 10 часов, когда обогреватель не включен. В нашей средней гостиной обычно требуется электрический обогреватель мощностью 3200 ватт. Если он проработает 10 часов, это 32 киловатт-часа (кВтч). Допустим, электричество стоит 19 центов за кВтч. Это более 6 долларов в день или 42 доллара в неделю. С октября по март это примерно 1022 доллара.

      Что бы вы сделали этой зимой с лишним 1 долларом.000?

      (Посещений 5255 раз, сегодня 1 посещений)

      Как построить солнечную панель для воздушного отопления — видео своими руками

      Как работают солнечные воздухонагреватели:

      Схема солнечного воздухонагревателя © Ecohome

      На приведенной выше диаграмме показана основная концепция солнечного воздухонагревателя, и хотя существует множество конструкций, основной принцип тот же — небольшой вентилятор подает внутренний воздух в настенную панель, обращенную на юг. Воздух нагревается, проходя за черной поверхностью, а затем возвращается в кондиционированное пространство с гораздо более высокой температурой.«Бесплатное» пассивное солнечное отопление по бюджету!

      Видеоролики

      , посвященные солнечным воздухонагревателям своими руками, стали большим хитом на YouTube, в них есть несколько основных идей — солнечные коллекторы из переработанного мусора, солнечные коллекторы с водосточной трубой, экранные солнечные коллекторы или солнечные коллекторы из листового металла. Если у вас нет возможности сделать его самостоятельно, солнечные воздухонагреватели для продажи также доступны в Интернете для покупки, немного покопавшись в Интернете.

      Помимо крупных коммерческих установок, наиболее распространенным применением солнечных воздухонагревателей является дополнительное отопление отдельных помещений, например, пристройки, мастерской, гаража или любой другой небольшой хозяйственной постройки.

      Причина, по которой мы говорим «дополнительный», заключается в том, что хотя в пасмурные дни можно собрать немного тепла, в основном вы будете чувствовать тепло, когда светит солнце. А без значительного количества тепловой массы для хранения и отвода тепла маловероятно, что что-либо, кроме самых хорошо изолированных зданий, будет поддерживать комфортную температуру в помещении от заката до восхода солнца холодной зимней ночью.

      Если вам нужен солнечный воздухонагреватель для обогрева здания без электроэнергии, вы можете получить тепло просто за счет естественной конвекции по мере подъема теплого воздуха, но вы получите гораздо больше тепла, прогнав воздух через него с помощью вентилятора.Вентиляторы не требуют большого количества энергии для работы, поэтому небольшая выделенная фотоэлектрическая панель будет выполнять эту работу, когда нет другой доступной мощности, и будет автоматически приводить в движение вентилятор, когда движение воздуха больше всего необходимо — когда на панель светит солнце. — и остановится ночью, когда панель остынет. Вентиляторы 12 В для охлаждения настольных компьютеров — идеальный способ создать давление в системе и заставить воздух двигаться для солнечных воздухонагревателей, установленных автономно.

      Панели солнечных батарей Pop-can: Это не что иное, как гениальное решение, которое может быть единственной веской причиной для оправдания употребления поп-музыки.Однако это довольно трудоемкий процесс — банки необходимо очистить, сделать отверстия в дне, удалить выступы, затем их нужно склеить в стопку и, наконец, покрасить в черный цвет.

      Солнечный обогреватель Pop can

      Воздух вдувается в камеру в нижней части нагревательной панели и выталкивается вверх через стопки банок в верхнюю камеру, которая собирает нагретый солнцем воздух и направляет его обратно в помещение.

      Солнечные коллекторы с водосточной трубой: Как бы то ни было, эта конструкция заменяет стопку банок в солнечной панели воздушного отопления на стандартные водосточные желоба карниза, окрашенные в черный матовый цвет для поглощения солнечных лучей.К этому относятся те же принципы, что и к солнечному коллектору, и, хотя вы потратите больше на материалы, вы сэкономите много труда, и он выглядит аккуратнее. Конечный результат тот же; воздух нагревается, когда он проходит через черные трубы, когда светит солнце.

      Солнечный водонагреватель с водосточной трубой © Builditsolar

      Солнечный экран или поглотитель тепла из листового металла: В конструкциях, которые мы обнаружили, использовалось 3 слоя экрана для обеспечения единой черной поверхности. Коллекторы экрана обычно не разделяют воздух на отдельные камеры, как в предыдущих двух конструкциях; воздух поднимается вверх по единственной камере за экраном или плоской металлической поверхностью.

      Металлический гофрированный воздухонагреватель на солнечных батареях

      Из этих двух, мне кажется, дизайн экрана требует немного больше усилий по сравнению с использованием листового металла (как показано выше), который можно было бы сделать, используя старую металлическую крышу и покрасив ее в матовый черный цвет. Помимо трудозатрат, тестирование между коллектором экрана и коллектором банок показало, что коллектор экрана действительно обеспечивает больше тепла, подробнее читайте здесь.

      Сколько тепла могут обеспечить солнечные воздухонагреватели?

      Это зависит от множества переменных:

      Размер солнечной панели: Он определяет объем воздуха, который вы можете обработать, и температуру на выходе.Выбор размера для строительства или покупки будет зависеть от ваших потребностей и от того, сколько места на внешней стене вы можете выделить для панели.

      Поглощение солнечного света: Панели могут собирать тепло, в зависимости от того, насколько отражающей является черная поверхность, и вам будет лучше с матовой краской, чем с глянцевой. Остекление само по себе мгновенно отражает около 10%, но это важно, особенно в областях с движением воздуха, создающим фактор охлаждения ветром зимой, поэтому действительно лучшее, на что вы можете надеяться в общей производительности от солнечной панели для нагрева воздуха, — это поглощение около 80%. доступного света.

      Теплопроводность панели: Материалы с более высокой проводимостью улучшают характеристики солнечного воздухонагревателя. Например, черная труба из ПВХ не будет обеспечивать столько тепла, как черная металлическая труба. Даже разные металлы будут иметь разную проводимость. Медь — один из лучших проводников, но она очень дорога и может быть сложной задачей для получения большего диаметра или для получения краски, которой нужно придерживаться, поэтому преимущество повышенной проводимости, скорее всего, не окупит дополнительных затрат.

      Чтобы выбрать вариант водосточной трубы для самостоятельной сборки панели солнечного воздухонагревателя, обязательно используйте металл, а не пластик, и если он имеет глянцевую поверхность, стоит покрасить ее в черный матовый цвет.

      Производительность дома: Сколько тепла необходимо дому, чтобы согреть жителей, зависит от того, сколько он теряет. Солнечный обогреватель будет обеспечивать больший процент необходимого тепла в доме, если потребность в тепле ниже, поэтому то, насколько хорошо изолирован и герметичен дом, будет решающим фактором того, насколько большим должен быть пассивный солнечный воздухонагреватель, чтобы производить тепло. разница.

      Облачность: В областях с регулярной облачностью, например, на северном берегу Ванкувера в Канаде или Пескадеро в Калифорнии, покупка или строительство может не стоить затрат и хлопот. Конечно, срок окупаемости труда и денег, вложенных в одноразовую воздушную отопительную панель, будет намного дольше.

      Широта: Чем дальше вы пойдете на север, тем меньше у вас будет солнечных часов в зимний день, поэтому затраты или усилия, необходимые для изготовления панели, перестанут быть целесообразными на определенной более высокой широте — хотя, если панель для сбора тепла является стеной -монтированное и дополнительное отопление может приветствоваться, тогда в северных районах оно все еще может быть целесообразным — любые читатели в северных территориях или на Аляске, которые построили или использовали солнечные панели для нагрева воздуха, могут оставить комментарий ниже!

      Минусы солнечных воздухонагревателей:

      Ахиллесова пята большинства генераторов возобновляемой энергии, таких как солнечные воздухонагреватели, — это надежность, но также и хранение энергии.Не всегда дует ветер и не всегда светит солнце (точнее, мы не всегда его видим). Таким образом, главный недостаток солнечных воздухонагревателей заключается в том, что вы получаете тепло только тогда, когда светит солнце.

      Короткие зимние дни и непредсказуемая облачность не позволяют полагаться на солнечные воздухонагреватели в качестве основного источника тепла, потому что вы получите все свое тепло в солнечные часы, но тогда вам придется работать по 16 часов без подвода тепла. А более короткие зимние дни означают, что они генерируют наименьшее количество тепла, когда оно вам больше всего нужно, хотя это можно смягчить, установив стену на южную сторону.Во всех домах, кроме наиболее сильно изолированных в более мягком климате, с включенной тепловой массой для хранения тепла, вам, вероятно, понадобится дополнительный источник тепла, такой как высокоэффективные дровяные печи или камины, или, если вы отключены от сети, древесные гранулы без электричества. печь.

      Накопление солнечного тепла (тепловые батареи):

      Если вы встроили в дом тепловую массу для хранения и выделения тепла, вы можете распределять накопленное тепло в течение более длительного периода времени, и для этого существует множество творческих способов.Придерживаясь темы «сделай сам», например, навесов, гаражей или теплиц, вы можете пропустить нагретый воздух через трубы, залитые песком, кирпичом, каменной кладкой и т. Д., Прежде чем выпустить его прямо в кондиционируемое пространство. Вместо того, чтобы просто нагревать воздух, плотные материалы будут поглощать часть этого тепла и медленно выделять его с течением времени после захода солнца.

      Ничего не скажешь, что вы не смогли бы сделать это с пристройкой в ​​вашем доме, просто мы, как правило, немного более придирчивы к окончательному внешнему виду в наших домах.Таким образом, в доме может потребоваться немного более эстетичный дизайн, чем в мастерской или гараже, чтобы хранить часть тепла, вырабатываемого пассивной солнечной системой воздушного отопления.

      В частности, теплицы, построенные в холодном климате, имеют тенденцию к перегреву днем, но иногда становятся слишком прохладными ночью для молодых растений. Имейте в виду, что важнее, чтобы корни были в тепле, чем само растение, если, конечно, воздух остается выше нуля. Если вы включите солнечный воздухонагреватель в конструкцию теплицы и передадите часть тепла платформе с тепловой массой, на которой могут разместиться ваши почвенные ящики, вы можете начать вегетационный период раньше.

      Также неплохо включить в солнечную панель воздушного отопления какой-либо обходной вентиль, который может выпускать воздух летом, чтобы предотвратить перегрев, когда панель не используется активно — в качестве «варки» панели.

      Вы также можете применить принципы пассивного обогрева и охлаждения, разместив панель под карнизом, где она будет полностью освещена низким зимним солнцем, но будет в тени, когда солнце находится высоко над головой и вам не нужно тепло.

      Как сделать солнечный воздухонагреватель своими руками:

      Поисковые запросы в Интернете открывают бесконечный список конструкций и методов сборки солнечных воздухонагревателей, сделанных своими руками, то же самое можно сказать и о видеороликах «Сделай сам» на YouTube.Разные дизайны по-разному найдут отклик у разных людей, поэтому выберите тот, который лучше всего соответствует вашим навыкам, набору инструментов и объему внимания. Если в процессе у вас возникнут какие-либо блестящие дизайнерские идеи или модификации для пассивных солнечных воздухонагревателей, поделитесь ими в разделе комментариев ниже.

      Посмотрите видео «Сделай сам» ниже, чтобы лучше понять, насколько легко построить солнечные воздушные нагревательные панели.

      DIY Солнечное воздушное отопление

      Мы смотрим на FOUR делаем своими руками солнечные тепловые воздухонагреватели (коллекторы) и выбираем лучшие характеристики из каждого, что мы считаем идеей солнечного воздухонагревателя.

      Первый — Солнечный воздухонагреватель «Предварительный нагреватель»

      Этот солнечный «подогреватель» прикреплен к воздухозаборнику воздухообменника дома R2000. Эта простая конструкция с использованием материалов на сумму всего 50 долларов из магазина повторного использования и т. Д. Обеспечивает значительный приток тепла при первоначальном тестировании. Когда вентилятор теплообменника работает на низком уровне, этот солнечный воздухонагреватель обеспечивает повышение на 20 градусов Цельсия между наружной температурой и подачей в воздухообменник. Когда вентилятор работает на высокой мощности, прирост температуры составляет 15 градусов.Воздух всасывается через отверстие в правом нижнем углу и питает воздухообменник через соединительную коробку в нижнем левом углу устройства.

      Материалы состоят из 20 футов 4-дюймового алюминиевого вентиляционного отверстия сушилки, окрашенного в черный цвет, окна с двойным стеклопакетом из магазина повторного использования (см. Примечание ниже по проблемам с двойным стеклом по сравнению с закаленным стеклом), дерево для коробки, изоляция ISOTHERM 1 дюйм для облицовки ящика и краски. Обычно блок размещали над воздухозаборником для воздухообменника, но существующий водопроводный кран препятствовал этому размещению, поэтому солнечный нагреватель был размещен чуть выше, и была построена коробка для соединения двух блоков.Окно было заделано на месте, и со всех четырех сторон были добавлены металлические полосы.

      В настоящее время проводятся дальнейшие испытания для измерения фактического расхода воздуха через теплообменник с присоединенным солнечным воздухонагревателем. Входное отверстие было уменьшено с 5 дюймов до 4 дюймов ширины черной алюминиевой трубки.

      Как упоминалось выше, тепловое окно с двумя панелями было приобретено в магазине повторного использования за 8 долларов для этого проекта. После первого дня полного солнечного света внутреннее стекло треснуло.Строитель порекомендует для этого солнечного воздухонагревателя закаленное стекло.

      Апрель 2012 Обновление: на входе в вентилятор с рекуперацией тепла «Lifebreath 100» поток воздуха составляет 40 кубических футов в минуту, когда вентилятор установлен на низкую скорость. Когда вентилятор работает на высокой скорости, расход воздуха составляет 80 кубических футов в минуту.

      Подогреватель последовательно увеличивает температуру воздуха между входом и выходом на 20 градусов Цельсия, когда вентилятор работает на малой скорости, и на 15 градусов Цельсия, когда вентилятор работает на высокой скорости.Такие результаты возможны только тогда, когда подогреватель находится под прямыми солнечными лучами и относительно ясная погода. Если пасмурно или солнце не освещает подогреватель (рано или поздно днем), понятно, что повышение температуры воздуха составляет 0.

      Секунда — Нагреватель воздуха на солнечной батарее

      Этот простой небольшой пассивный солнечный обогреватель , изготовленный из переработанных алюминиевых банок для напитков, можно использовать для обогрева изолированного гаража или небольшой комнаты.Более крупный обогреватель или несколько подобных обогревателей можно использовать для обогрева больших помещений или для обогрева меньших помещений до более высокой температуры.


      Ящик состоит из шпилек размером 2 x 4 дюйма и листа фанеры, рассчитанного на то, чтобы плотно удерживать 5 рядов из 10 окрашенных в черный цвет алюминиевых банок для напитков . Внутренняя часть коробки герметизируется герметиком, чтобы предотвратить выход горячего воздуха. Холодный воздух всасывается из отверстия в нижней части коробки, а нагретый воздух выходит из верхней части, проходя через трубу в обогреваемое пространство.К верхней части коробки приклеивается лист оргстекла, чтобы впускать солнечный свет, но не выходить горячему воздуху.

      Этот солнечный обогреватель втягивает воздух, который нужно нагреть, в нижнюю часть колонны банок. Затем воздух внутри банок нагревается солнечной энергией, и горячий воздух внутри них поднимается вверх (благодаря конвекции ) и направляется в трубу, которая снова входит в здание для обогрева.

      Для прохождения воздуха через колонну банок необходимо просверлить в них отверстия.В верхней части каждой банки уже есть отверстие, из которого наливается напиток. Это просто оставляет отверстия в нижней части каждой банки, которые нужно просверлить. В нижней части каждой колонны просверливается отверстие диаметром 1 дюйм сбоку.

      Банки каждой колонны склеены герметиком или силиконовым клеем и окрашены черной краской , чтобы помочь им поглощать солнечную энергию. Краска для барбекю, камина или печки отлично подходит для этого, поскольку она не отслаивается.Убедитесь, что он имеет полностью матовую поверхность .

      Внутренняя часть коробки также должна быть окрашена той же краской перед приклеиванием столбиков банок на место с помощью герметика или силиконового клея . Внешняя часть коробки должна быть обработана консервантом, лаком или краской, чтобы помочь ей выдержать погодные условия в течение многих лет.

      В идеале все устройство должно быть закрыто листом закаленного стекла . Однако закаленное стекло (если вы не можете найти и переработать лист) также очень дорогое.Таким образом, можно использовать оргстекло (пластик), но оно будет разрушаться гораздо быстрее и станет непрозрачным, блокируя солнечный свет.

      Отверстие в верхней части коробки служит выходом для горячего воздуха и может быть подключено к зданию / помещению, подлежащему обогреву, с помощью изолированной трубы.

      Требуемые улучшения этого дизайна

      • «Сложите» банки вместе, чтобы воздух распространялся дальше и имел больше возможностей забирать тепло от алюминиевых банок.
      • Добавьте вентилятор как на впускной, так и на выпускной сторонах агрегата, чтобы перемещать больше воздуха.
      • Заизолируйте коробку — дно, стороны и торцы. С жесткой пеной толщиной в один дюйм легко работать.
      • Следите, чтобы входные и выходные трубы были короткими и хорошо изолированными.

      Особое примечание:

      • Джентльмен из Ньюфаундленда коммерциализировал этот метод солнечного воздухонагревателя, используя 240 алюминиевых банок для сборки устройства. Их веб-сайт: Cansolair Website
      • видео об их продукции здесь: Cansolair Video

      Третий — Нагреватель Grabber Солнечный воздухонагреватель

      Этот солнечный воздухонагреватель, сделанный своими руками, взят из журнала Mother Earth за 1977 год.В моем местном магазине Home Depot больше нет изоляционных плит из жесткого пенопласта, производимых Celotex, под торговым названием Thermax TF-610. Он был пропитан стекловолокном для прочности и облицован с обеих сторон тяжелой алюминиевой фольгой. Тем не менее, они несут несколько панелей из жесткого пенопласта, покрытых с обеих сторон. Я полагаю, что с небольшим воображением вы все же могли бы сделать один из этих солнечных коллекторов. Эти планы показывают, насколько легко и недорого можно сделать свой домашний солнечный обогреватель.

      Планы — это всего лишь две картинки, которые вы распечатываете в полном размере.Прогуливаясь по строительному магазину, я заметил большие листы пенопласта и алюминиевые листы потолка. Возможно, что-то похожее на эту конструкцию можно будет собрать, если у вас нет листов пенопласта, покрытых алюминием хотя бы с одной стороны.

      Страница 1 слева и страница 2 справа.

      Щелкните страницы, чтобы получить увеличенную версию, которую можно распечатать.

      Этот солнечный воздухонагреватель крепится к окну и легко снимается в жаркие летние месяцы или в самый холодный день зимой.

      Требуемые улучшения в этом дизайне

      • используют конструкцию мертвого воздуха и вытягивают воздух только из нижней части алюминиевого листа.
      • Сделайте зигзагообразный воздушный поток и добавьте вентилятор, чтобы улучшить воздушный поток через зигзагообразный лабиринт.

      Четвертый — Губка DIY солнечный воздухонагреватель

      Наш третий взгляд на солнечные воздухонагреватели переносит нас в Сидней, где мы нашли модель, разработанную Дэвидом и Николь Джонс.

      Эта конструкция солнечного коллектора включает черную металлическую пластину, которая поглощает солнечное излучение и преобразует его в тепло, и герметичную полость наверху, чтобы удерживать тепло внутри. Тепло отводится из задней части пластины (через другую герметичную полость) и распространяется вентиляторами. Это часто называют конструкцией «мертвое воздушное пространство , ».

      Воздух проходит через нижнюю камеру зигзагообразно, что дает ему время собрать много тепла.

      Такие конструкции существуют уже много десятилетий. Вся коллекторная коробка сделана из алюминия, что упростило работу с различными предварительно изготовленными листами и трубками из местного хозяйственного магазина.

      Еще одним ключевым аспектом конструкции губки Solar является использование очень тонкой (<1 мм) поликарбонатной пленки для передней крышки. Это значительно снизило стоимость по сравнению со стеклом или более толстым 3-миллиметровым поликарбовым листом. Поликарбонатная пленка имеет такие же пропускающие свойства (около 90%), что и специально разработанное стекло SunPlus с низким содержанием железа, но за небольшую часть стоимости.Он также чрезвычайно прочен и выдерживает град.

      Были добавлены внутренние каналы, чтобы «змеиться» воздух вокруг коробки, собирая тепло по мере его поступления. С коробкой длиной 1,5 м это соответствует общему воздушному пути 4,5 м — длины, достаточной для поглощения достаточного количества тепла.
      В зависимости от длины воздуховода, необходимого для подключения к солнечному нагревателю и от него, вам потребуется добавить несколько вентиляторов. Дэвид добавил в общей сложности 4 вентилятора для своего солнечного коллектора, который был установлен на крыше.

      Для получения полных инструкций по сборке этого устройства посетите веб-сайт Дэвида и Николь «Солнечная губка».

      Какой солнечный воздушный коллектор лучше?

      У всех четырех солнечных воздухонагревателей, сделанных своими руками, есть свои достоинства и недостатки. Вместо того, чтобы придерживаться одного из вышеперечисленных дизайнов, мы бы взяли смесь Solar Sponge и Heater Gabber от Mother Earth. Для нашего климата, когда зимой бывает снег, мне нравятся оконные крепления и изотермические коробки, а также вертикальное настенное крепление «солнечного подогревателя».Я бы смешал с этим дизайн мертвого воздуха и змеиный воздушный поток от Sponge. С дизайном змеи мне, вероятно, понадобится добавить веер.

      Таким образом, у нас есть ЛЕГКОЕ оконное крепление, которое мы можем вынуть в летние месяцы. Коробка должна быть изолирована и иметь достаточно прочную конструкцию, чтобы выдерживать снеговую нагрузку. Мы используем пространство для мертвого воздуха в верхней части коллектора и втягиваем теплый воздух, который прошел через нижнюю камеру. Скорее всего, мы бы использовали малошумный вентилятор, чтобы обеспечить надлежащий поток воздуха через солнечный коллектор.Конечно, прикрепление к существующему теплообменнику обеспечит вентилятор для отвода тепла в помещении. Настенное крепление также защищает солнечный обогреватель от попадания снега и находится под разумным углом для сбора зимнего солнечного света (60 градусов идеально подходят для нашего северного местоположения).

      Сравнение конструкции и производительности солнечных воздухонагревателей — Stonehaven Life

      В моем последнем посте «Солнечное тепло: бесплатно для принятия» я рассмотрел некоторую справочную информацию о том, как использовать солнечную энергию для обогрева дома .Создание солнечного воздухонагревателя — это простой и полезный проект как для начинающих, так и для опытных мастеров-мастеров , и существует множество различных конструкций и планов — просто спросите мистера Google.

      Самым популярным и гибким проектом солнечных нагревателей своими руками, по-видимому, является автономный блок , который можно прикрепить к стене или крыше для дополнительного обогрева. Сегодня я собираюсь рассмотреть 4 самых популярных варианта этих устройств. И благодаря Gary & Scott , паре преданных энтузиастов солнечной энергии, я могу поделиться кратким описанием сопоставимой производительности, которую вы можете ожидать от этих устройств.

      Основы дизайна

      Все эти устройства имеют общие черты, и может быть построен с использованием основных электрических и ручных инструментов . Многие из самодостаточных солнечных воздухонагревателей, с которыми я сталкивался, основаны на раме 4 x 8 футов, хотя другие размеры могут быть столь же эффективными в зависимости от вашего конкретного дизайна и места.

      Во всех случаях это ключевые характеристики :

      • Рама — Рама обычно изготавливается из пиломатериалов 1 x 6 или 2 x 6. Внутренняя глубина обычно составляет от 3 до 4 дюймов в зависимости от конструкции.
      • Изолированная задняя часть — Здесь может теряться большая часть тепла. Рекомендуется от 1 до 2 дюймов полиизоцианурата. Боковая изоляция немного менее важна.
      • Matte Black Interior — Все внутренние поверхности должны быть окрашены термостойкой матовой черной краской для поглощения как можно большего количества солнечного тепла.
      • Солнечный поглотитель — это сердце устройства. Поглотитель собирает тепло, которое передается воздуху, проходящему через нагретые поверхности.
      • Впуск / выпуск воздуха — Более холодный воздух входит в агрегат (обычно снизу) и, забрав тепло от абсорбера, выходит через верхнюю часть агрегата. Это происходит либо в результате естественного процесса (термосифонирование), либо при помощи вентилятора с термостатическим управлением.
      • Остекление — Передняя часть устройства закрыта прозрачным материалом, чтобы солнце освещало поглотитель солнечной энергии и повышало внутреннюю температуру. Типичными материалами остекления являются поликарбонат (лексановый или двухслойный), акрил или закаленное стекло.

      Солнечный поглотитель

      При прочих равных, материал солнечного поглотителя и воздушный поток внутри «коробки» различаются по конструкции, приведенной ниже. Это может иметь большое влияние на эффективность и действенность устройства в целом. Чтобы найти правильную комбинацию тепловыделения и пропускной способности для , может потребоваться немного поэкспериментировать. Солнечный нагреватель, который может перемещать много воздуха 120F, более эффективен, чем воздух 160F, движущийся слишком медленно. Высокая внутренняя температура приводит к большим потерям тепла через остекление .Скорость вентилятора и размер воздуховода влияют на воздушный поток.

      В описанных ниже конструкциях не показан вентилятор, который обычно расположен на выпускном конце, чтобы втягивать воздух через устройство. Рекомендуется в предусмотреть какую-либо заслонку для автоматического закрытия выпускного отверстия , когда внутренняя температура агрегата упадет ниже комнатной температуры , чтобы избежать обратного сифона теплого воздуха в агрегат . Слой легкого пластика хорошо закрывает отверстие, если на выходе есть металлическая ткань.Хотя эти устройства показаны наклоненными к солнцу, они также могут быть установлены вертикально в северных широтах.

      Обратный проход Тип

      Коллектор обратного хода существует уже давно, и существует несколько вариантов конструкции. Основная идея состоит в том, что воздух нагревается, когда он движется вверх за нагретым солнечным поглотителем . Можно добавить чередующиеся перегородки, чтобы замедлить или прервать воздушный поток, чтобы увеличить теплопередачу.

      Некоторые системы обратного прохода, устанавливаемые на окно, позволяют прохладному внутреннему воздуху проходить через изолированную камеру сзади.Воздух нагревается по мере подъема, двигаясь за поглотителем солнечной энергии. Поглотитель также может быть расположен так, чтобы воздух мог проходить с обеих сторон. для большего контакта с поверхностью. Нагретый воздух выходит из верхней части устройства.

      Тип двойного экрана

      Сетчатый коллектор — еще один распространенный тип, который часто используется, и это , самый простой и дешевый для сборки . Черный сетчатый экран обеспечивает много контактных поверхностей для передачи тепла движущемуся воздуху, добавляя очень небольшого сопротивления к воздушному потоку .В большинстве случаев экран наклонен внутри коробки, поэтому экран находится ближе к остеклению в верхней части устройства. Слой черной оконной сетки может быть прикреплен к каждой стороне деревянной рамы и установлен внутри коробки.

      В тестах, проведенных Гэри и Скоттом, оказалось, что не обнаружило заметной разницы в характеристиках между материалом оконного экрана из металла и стекловолокна. Как и в случае со всеми солнечными нагревателями, старайтесь держать как можно больше воздуха подальше от остекления, чтобы уменьшить потери тепла .

      Алюминиевый потолок Тип

      Алюминиевый поглотитель потолка, по сути, представляет собой разновидность поглотителя экрана и работает по тому же принципу. Поглотитель солнечной энергии изготовлен из панелей из имеющегося в продаже перфорированного потолочного материала . Панель поглотителя конструируется путем установки планок по периметру внутри коробки, при этом нижняя планка прижимается к задней части устройства, а верхняя — близко к остеклению. Боковые планки проходят по диагонали, обеспечивая непрерывную монтажную поверхность для перфорированного потолка.Поднимающийся воздух собирает тепло по мере того, как он очищает нагретую поверхность, проходя через перфорацию и выходя через верхнее вентиляционное отверстие. Стоимость материалов выше на у этого типа по сравнению с поглотителем экрана.

      Тип трубки (алюминиевые баллончики или водосточная труба)

      Солнечный обогреватель типа «pop can» приобрел популярность в последние годы, и его близкий родственник, использующий алюминиевые водосточные трубы, вошел в эту область. Оба этих коллекционера работают по одним и тем же принципам, поэтому я обращусь к ним вместе.Поглотитель солнечной энергии в этих установках по существу представляет собой серию металлических трубок , через которые проходит воздух, собирая тепло по пути.

      Уникальной особенностью коллекторов трубчатого типа является то, что они используют герметичные камеры повышенного давления вверху и внизу, чтобы направлять воздух через трубы . Воздух поступает в нижнюю камеру статического давления, обычно ближе к центру агрегата. Некоторые строители добавляют дефлекторы, чтобы помочь распределить воздушный поток более равномерно по всем трубам . Поскольку камера герметизирована и изолирована от остекления, воздух может перемещаться только вверх по трубкам, забирая тепло с поверхности при движении.Нагретый воздух выходит из трубок в верхнюю камеру нагнетания , где вентилятор вытягивает его в комнату.

      Основное различие , которое я вижу между использованием банок и водосточных труб, — это стоимость материалов по сравнению с вашим трудом . Банки для бутылочек дешевы и их легко собрать, но требуется много работы, чтобы очистить, вырезать верхнюю и нижнюю части, склеить силиконом, а затем покрасить пару сотен из них . Водосточные трубы можно было бы очень быстро и легко вырезать, покрасить и установить в агрегате, но они будут стоить дороже. Я не видел никаких данных сравнения между двумя типами , чтобы узнать, является ли один более эффективным, чем другой.



      Какой тип коллектора более эффективен?

      Сравнение эффективности конструкций солнечных нагревателей своими руками — довольно отрывочная область в лучшем случае. Каждый строитель использует свои собственные методы измерения температуры, воздушного потока и эффективности, поэтому короткий ответ — никто ДЕЙСТВИТЕЛЬНО не знает .

      Положительным моментом является то, что зимой 2010-2011 годов энтузиастов солнечной энергии Гэри Рейса и Скотт Дэвис приложили время и усилия, чтобы провести параллельные сравнительные тесты на нескольких из описанных выше конструкций.Несмотря на то, что Гэри и Скотт живут в разных частях США, они использовали одни и те же материалы и конструкции для своих тестов и получили аналогичные результаты . Вы можете проверить их исчерпывающий сравнительный тест, который включает методологию, графики, тепловизионные изображения и другие подробности на BuildItSolar.com.



      Итак, что они нашли?

      В двух словах:

      Тип экрана:

      Наилучшая производительность в целом, а также самый дешевый и простой в сборке .И Гэри, и Скотт были удивлены и использовали этот дизайн для справки при тестировании других.

      Алюминиевый потолок Тип:

      Производительность, по сути, связана с эталонным типом экрана — но немного сложнее и дороже в сборке.

      Обратный проход Тип:

      Высокое падение давления (плохо). От -10 до -20% от эталонного типа экрана. Улучшение возможно через редизайн. (См. Тепловое изображение выше)

      Тип трубки — (испытан алюминиевый водосточный желоб)

      При тестировании производительность составляла от -40 до -50% от эталонного типа экрана.Это самый дорогой в сборке, и Гэри почувствовал, что есть возможности для улучшения — в частности, выравнивания воздушного потока по всем трубкам. Будущие тесты, вероятно, покажут улучшенную производительность.

      Мои планы солнечных батарей

      В течение последнего года или около того я думал, что нагреватель для пластиковых банок был моим лучшим вариантом с точки зрения затрат и эффективности. Изучив результаты тестов Гэри и Скотта, я пересматриваю свой план. Мотивированный превосходными характеристиками, более низкой стоимостью и более простой конструкцией их коллекторного типа с экраном , я начал работу над «портативным» блоком поглотителя экрана для решения конкретной ситуации в моем доме.

      Как только я закончу и проведу несколько тестов, я поделюсь результатами.

      Похожие сообщения на этом сайте :

      Портативный пассивный солнечный воздухонагреватель
      Солнечное тепло: бесплатно
      Земные корабли: устойчивое и самодостаточное проживание
      Домашний солнечный: новые варианты финансирования, делающие его доступным
      Дизайн суперизолированного дома
      7 Самодельные солнечные обогреватели Pop Can
      Добавьте гибкости пластиковому окну Комплекты

      Изображения: BuildItSolar.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *