Опубликовано

Солнечный коллектор своими руками

Содержание

Солнечное отопление дома своими руками — принцип изготовления

Содержание:

1. Преимущества использования гелиосистем
2. Особенности солнечных коллекторов
3. Элементы солнечной отопительной системы
4. Изготовления солнечного коллектора
5. Принцип работы системы

Во многих развитых странах мира солнечные коллекторы для отопления дома используются повсеместно. Такие конструкции вытесняют традиционные системы отопления не только на юге, но и в регионах с умеренным климатом. 

Разумеется, можно купить готовые солнечные коллекторы для отопления, такие, как представлены на фото, но их цена еще достаточно высока. Организовать солнечное отопление дома своими руками не составит труда – для этого потребуется только время и базовые познания в физике. Конечно, самостоятельно сделать вакуумный солнечный коллектор под силу далеко не всем. Но существует и более простая система. При монтаже конструкции солнечного отопления придется не только установить коллекторы на крыше дома, но и внутридомовые элементы.

Преимущества использования гелиосистем

Установка солнечных коллекторов существенно снизит затраты на традиционное отопление.

Рассказываем как сделать солнечный коллектор для отопления своими руками

Энергия Солнца – бесплатна, а кроме того, гелиосистемы не наносят вреда окружающей среде. Именно поэтому в странах, где власти беспокоятся об экологии, такой способ отопления домов широко распространен (прочитайте: "Гелиосистема своими руками"). Массовое использование гелиосистем позволит сохранить ресурсы, которые традиционно применяются для отопления (уголь, природный газ) и решить энергетическую проблему.

Солнечное отопление обладает следующими преимуществами:

  • эффективная работа и значительная экономия на основной системе обогрева дома;
  • безопасность использования;
  • длительный срок службы;
  • эстетичный внешний вид, возможность выбора параметров коллектора.

Особенности солнечных коллекторов

Солнечные системы отопления частного дома наиболее эффективны в регионах, где в течение года насчитывается большое количество солнечных дней. Кроме того, зимой солнечное освещение также должно быть достаточно интенсивным. При монтаже подобной системы отопления нужно учитывать следующие особенности.

Чтобы конструкция обогрева была эффективной, необходимо качественно выполнить утепление дома. Рекомендуется сочетать солнечное отопление с другими видами — газовым или электрическим – это самый оптимальный вариант. Интеграция элементов гелиосистемы в традиционную схему обогрева значительность увеличивает эффективность отопления дома и снижает материальные затраты.

В регионах, для которых характерен низкий уровень инсоляции (потока лучей солнца на горизонтальную поверхность), нужно правильно рассчитать площадь коллекторов и в точности соблюдать инструкцию по монтажу, чтобы система работала максимально эффективно. Специалисты рекомендуют устанавливать коллекторы под углом, равным географической широте местности, в таком случае они будут более эффективны. Дело в том, что максимальный уровень поглощения солнечной энергии происходит в том случае, если их поверхности находятся под прямым углом по отношению к инсоляции.

При определении степени потока лучей следует помнить о том, что его интенсивность значительно выше в середине дня. Поэтому поверхности солнечных батарей для отопления дома желательно располагать в южном направлении. Допустимы незначительные отклонения в юго-восточном и юго-западном направлениях. При монтаже коллекторов необходимо проследить за тем, чтобы их не затеняли деревья или соседние постройки.
Организуя отопление от солнца своими руками, нужно слегка увеличить угол наклона, чтобы повысить эффективность работы этих устройств зимой. При этом в летнее время эффективность системы несколько понизится, но это допустимо, так как в любом случае будет переизбыток тепловой энергии.

Элементы солнечной отопительной системы

Комплект элементов гелиосистемы может меняться в зависимости от пожеланий заказчика и особенностей производства завода, но принцип комплектации остается постоянным.

Система солнечного отопления состоит из:

  • вакуумного коллектора;
  • наноса, передающего теплоноситель от коллектора к накопительному баку;
  • контроллера, исполняющего функцию управления работой системы;
  • бака-аккумулятора для горячей воды емкостью 500-1000 литров (прочитайте также: "Устанавливаем тепловой аккумулятор своими руками");
  • пикового доводчика, представленного электрическим теном, тепловым насосом или другим элементом.

Гелиосистемы также позволяют обустроить теплые полы, причем расходы, связанные с покупкой и монтажом оборудования быстро окупятся.

Изготовления солнечного коллектора

Солнечная система отопления может быть сделана самостоятельно. Материалы для коллектора вполне доступны. Поэтому солнечный коллектор для отопления дома своими руками можно сделать дома. Один из наиболее простых вариантов – изготовление его из змеевика обычного холодильника. Читайте также: "Как сделать отопление дома солнечными батареями – теория и практика".

Для создания коллектора потребуются такие материалы:

  • змеевик от старого или неисправного холодильника;
  • рейки для сборки каркаса;
  • фольга, обычное стекло;
  • резиновый коврик;
  • емкость для воды и трубы для ее подачи и слива.

Прежде чем начать делать солнечное отопление загородного дома, нужно изготовить коллектор. Перед этим змеевик тщательно промывают, удаляя остатки фреона, и подгоняют каркас, собранный из реек, под размеры. В каркасе змеевик должен свободно помещаться. Размеры резинового коврика должны быть аналогичны габаритам каркаса. Читайте также: "Как работает солнечный коллектор для отопления дома".

При сборке коллектора необходимо в точности следовать указанной инструкции:

  1. На резиновый коврик укладывают фольгу, каркас из реек и змеевик, именно в данной последовательности. При сборке каркаса в его стенках делают небольшие отверстия, они должны быть достаточными для того, чтобы через них можно было вывести трубки змеевика.
  2. Змеевик закрепляют с помощью хомутов с того же самого холодильника. С обратной стороны их крепят винтами. Также с той же стороны прибивают рейки – это нужно для того, чтобы конструкция приобрела требуемую жесткость.
  3. Щели, образовавшиеся между каркасом и фольгой, заклеивают скотчем. Благодаря этому тепловые потери минимизируются, и отопление солнцем станет более эффективным. Уже готовый коллектор накрывают стеклом и по всему периметру проклеивают скотчем. Для дополнительной герметизации конструкции и большей надежности стекло крепят несколькими шурупами. Затем солнечный коллектор прикрепляют к специальным опорам.

Как самому сделать солнечный коллектор, пример на видео:

Принцип работы системы

Существуют разные типы коллекторов, и хотя принцип работы каждого из них почти одинаков, все же между ними есть некоторые различия. В данном случае будет рассматриваться работа самодельной системы из змеевика.

Отопление от солнца в ясные дни обеспечивает нагрев воды до 70 градусов. Циркуляция воды в системы происходит естественным образом. Вода, нагретая в коллекторе, благодаря уменьшению плотности, движется вверх, в специальный резервуар. Холодная вода, имеющая большую плотность, перемещается в нижнюю часть солнечной батареи. После этого процесс повторяется. Схематическое изображение такой системы можно увидеть на фото. Читайте также: "Какие бывают солнечные системы отопления – виды, характеристики, особенности выбора".

Таким образом, система для отопления состоит из:

Система отопления работает автоматически, хозяевам дома редко приходится вмешиваться в этот процесс. Для эффективного функционирования системы, в зимнее время коллектор необходимо очищать от налипшего снега, так как он будет отражать солнечные лучи и сделает устройство бесполезным.

В последнее время солнечная энергия для отопления дома используется все чаще. Если в нашей стране гелиосистемы встречаются редко и являются даже диковинкой, то в Европе они установлены в практически каждом доме. И это происходит не только потому, что использовать солнечную энергию можно бесплатно. Такие системы отопления полностью безопасны как для здоровья человека, так и для экологии. Традиционные приборы нагрева этим похвастаться не могут: продукты горения вызывают различные заболевания и ухудшают состояние окружающей среды. Читайте также: "Как установить солнечные коллекторы для отопления – от выбора до монтажа гелиосистемы".

Солнечные коллекторы достаточно эффективны и в регионах с умеренным климатом, а не только на юге. Даже если зимой много пасмурных дней, все равно сквозь тучи поступает достаточно ультрафиолета для того, чтобы хотя бы частично обогревать дом. Правда, в таком случае одной лишь солнечной системой отопления не обойтись – придется использовать и дополнительные источники тепла. Но в любом случае, расходы на обогрев дома заметно сократятся.

расчеты воздушных коллекторов

#678Отчётик по итогам работы самодельного СК в системе отопления с тепловым насосом 3-я зима.

Коллектор выдает по факту 300-350ВТ на 1кв метр, эти измерения описаны в начале ветки. Себестоимость конструкции 1000р за 1м2.
3р за ватт!
Конструктивно такой же но на меди с хим чернением производит 400-450Вт с метра квадратного. Себестоимость уже 2500р за 1м2.
Или 6р за Ватт.

Гофра 15-я, диаметр внутри 15, снаружи 20.
6-7 петель в каждую бочку, это где то метров 10-12.
Бочки стоят себе уже 5-й год, не расплавились. Бывала в них температурка под 100, ни чего не случилось.

Теплопередача для 15-ой гофры 22ВТ/(м*градус)
20-й гофры 33ВТ на погонный метр на 1 градус. +-30% в зависимости от скорости прокачки.

Например 10 метров теплообменника из 15-ой гофры в воде будут передовать 1кВт тепла с дельтой 5 градусов.

В гофре циркулирует антифриз с концентрацией на -30С (бочка отопления). Все работает круглогодично.

#547 Сегодня пролазили все входные патрубки с Анемометром.
Скорость входящего потока колеблется от 2.0 до 2.5 м/с.
Реальная прокачка 1300куб.м в час

Температура зависит от интенсивности солнца. Доходит до +80. Дельта 59градусов.

Но сегодня не очень яркое солнце.

По измеренным цифрам, Более точная оценка 26кВт.

Это в любом случае в 1.5 раза больше чем по воде.

P. S.

За 10дней, с момента включения системы по воде, в Тепловой аккумулятор закачали около 500кВт*часов тепла по счётчику.
Температура поднялась на 1.5 градуса.
Было +18.5, сейчас +20С.

#524 — сравнение цены самоделки

#503 — про устройство коллектора

Посмотрел светопропускание СПК, у бронзы 0.42 — это совсем плохо.

Если не прозрачный, то слегка серый ещё можно. У прозрачного 0.8-0.82 и что самое интересное эта цифра слабо зависит от толщины, можно ставить и 6мм и 8мм, вместо 4мм.

#532 Сила самоделки не только и не столько в том, что она дешевле, а в том, что она может быть интегрирована в крышу или фасад.
Откуда следует, что:
— теплоизоляция самоделки и несущие конструкции — почти бесплатны (функции у стены и СК не дублируются);
— изготовление такого интегрированого коллектора по трудоёмкости сравнимо с монтажём готовых (да, выше, но сравнимо), то есть, доля "лишнего" труда тоже мала;
— совмещение стены и коллектора даёт возможность использовать очень низкий уровень облучения и тепло очень низкого потенциала. Если заводской коллектор за морозный (-20С) день имел температуру от +5 до +15, то он нифига не выработал. Это тепло нельзя использовать даже с ТН — ибо это температура холостого хода. А вот если коллектор вмонтирован в стену, то это значит, что для помещения за стеной с коллектором весь этот день на улице было лето: через эту стену почти не было теплопотерь.

Это резко повышает использование мощности, особенно в регионах, где зимой пасмурно (ну вот у нас, скажем).
Поэтому, "самоделки" (в смысле, интегрированый коллектор, собираемый на месте) для нужд отопления при грамотном исполнении заруливают заводское напрочь. Включая и вакуум, кстати.

Именно, что если отдельный коллектор — то пока солнце яркое, а если встроенный, то весь день и в самую смурую погоду. Даже если он тепла к контур не отдает, он стену греет. Пусть даже не до +20, а до -10 — и то хлеб.

 

В соседней ветке про селективные покрытия обсуждали.
Разница между чёрным хромом и супер высокоселективным TiNoX около 5% по эффективности,
а по цене не меньше 30% и до бесконечности.

При сравнении характеристик черных матовых красок и селективных покрытий выясняется следующее:

  • теплоприемник с черной матовой поверхностью и 2-мя прозрачными покрытиями имеет примерно те же характеристики, что и с селективным покрытием и одним стеклом;
  • при достаточно высоких температурах, необходимых для приведения в действие абсорбционного охлаждающего оборудования (80°C), может потребоваться второе покрытие.
  • при температурах солнечного коллектора ниже 65°C второе стекло поверх селективной поверхности существенно не влияет на рабочие характеристики коллектора;
  • при рабочих температурах ниже 40°C применение селективного покрытия может не приводить к повышению КПД.

В настоящее время затраты на селективные покрытия лишь иногда вызывают увеличение общей стоимости.

Взято: http://www.mensh.ru/harakteristiki_selektivnyh_pokrytiy

Cветопропускание прозрачных панелей поликарбоната
4 мм 6 мм 8 мм 10 мм 16 мм 25 мм 32 мм
82% 80% 80% 79% 70% 55% 50%
Сопротивление теплопередаче R = 0,26-0,71 кв. м º C /Вт
R = 1/К, где К – показатель теплопроводности (Вт/кв.м ºС)
4 мм 6 мм 8 мм 10 мм 16 мм 25 мм 32 мм
К 3,9 3,6 3,4 3,1 2,4 1,75 1,4
R 0,26 0,28 0,29 0,32 0,42 0,58 0,71

 

#359 ТН и СК очень дополняют друг друга. Система ТН +СК это пока единственный вариант, который позволяет иметь 1КВт*ч тепла дешевле, чем магистральный газ, даже без ночного тарифа на электричество.
 

Второе заключается в том, что воздушный СК считаю оправданным изготавливать по типу жалюзи- покрытые сажей с зимней стороны и белые с летней, Регулируемый угол поворота пластинок дает возможность зимой регулировать СК в зависимости от угла склонения солнца, а летом мы поворачиваем пластины белой стороной наружу, что, вместе с почти вертикальным положением солнца, даст хороший коэффициент отражения,

Возможно, что ни какие жалюзи не понадобятся.
Вертикальная светопрозрачная поверхность пропускает излучение во внутрь только, когда угол падения меньше 41-го градуса.
С середины мая по конец июля Солнце стоит выше, и вовнутрь попадает только отражёнка.
Я это наблюдал в этом году летом.

Солнечное отопление и ГВС своими руками

Солнце жарит, а вода греется слабо.
Зато с конца Июля попёрло.

 #31   Другими словами, какой объем воздуха должен продувать вентилятор фанкойла, чтобы этот отопительный прибор из авторадиатора смог рассеивать заявленную мощность 48 кВт?

Сейчас попробую посчитать. :)]
Мощность на подогрев воздуха вычисляется по формуле:
W (Вт)=Vс (м3/с) * p (кг/м3) * E (Дж/кг*С) * dt
где Vс — секундный объёмный расход воздуха, связан с часовым Vс=Vч/3600;
р-плотность воздуха 1.2кг/м3
E — Теплоёмкость воздуха, около 1000 Дж/кг*С
dt — перепад температур
W=Vч/3600*1.2*1000 * dt
после сокращения получается формула
W (Вт) = Vч (м3/ч)*dt/3

Беру, например, dt = 40C.
Vч=W (Вт)*3/dt=48000*3/40=3600 м3/час

 

У меня расчетная мощность воздушных СК — 2 по 6 кВт. Соответственно, расчетный расход воздуха должен быть около 400 м3/час на каждый коллектор. Реально будет раза в 3-5 меньше, но теплообменник нужно выбирать на такую мощность.

 

Rules Of Thumb For Solar Air Collectors
Там есть совет по производительности вентилятора для воздушного солнечного коллектора — 2 CFM/ft2, что в пересчете дает 36,6 м3/ч на каждый м2 коллектора. В принципе, эта цифра подтверждает мои расчеты (у меня получилось около 500 м3/ч на 12 м2).

Среди советов еще такие:

  1. Длина канала не должна превышать 32 фута, или около 10 м. Если канал длиннее, нужно разбивать его на части с отдельным вентилятором на каждый участок. Большой коллектор может иметь входы и выходы разных секций в разные комнаты дома.
  2. Среднее падение напора через правильно спроектированный коллектор составляет около 100 Па.(ох у эти англосакские единицы измерений )
  3. Рекомендуются пропеллерные канальные вентиляторы для площадей коллектора не более 14 м2 и центробежные если площадь больше. Нужно стремиться к максимальной разнице температур на входе и выходе коллектора не более 10-15 градусов- при этом у коллектора будет максимальная эффективность.
  4. Оптимальная скорость воздуха в коллекторе 4 м/с. Сечение коллектора, таким образом, должно быть равно отношению производительности к скорости. В моем случае при той дельте в 20 градусов, которую я считал выше, должно быть около 722 см2. У меня в узкой части около 1500 см2, таких 2 канала, т. е. в 2 раза больше. Таким образом, можно спокойно увеличивать производительность вентилятора, запас большой. Дальше по тексту идут цифры в футах и дюймах, взрыв мозга, чё там написано, я так и не понял.
  5. Площадь отверстий для входа и выхода воздуха должны быть равны площади сечения канала. Ну это понятно.
  6. Если воздух от коллектора отвдодится по воздуховодам, то скорость в канале не должна быть больше 2,5 м/с. Таким образом, при расчетной производительности потока через коллектор в 500 м3/ч потребуется сечение воздуховодов 0,056 м2, что соответствует диаметру 15 см. Я планировал 2 воздуховода по 100 мм, и магистральные воздуховоды по 160 мм. Тут тоже вроде нормально, тем более учитывая, что у меня не наклонный, а вертикальный коллектор.
  7. Про объем теплоаккумулятора. Рекомендуется 50-60 фунтов на каждый ft2 коллектора, или, переводя в нормальные единицы — по 275 кг на м2 коллектора.

16.10.2018

Популярное

Тепловой аккумулятор (8)

Для каркасного дома нужно иметь тепловой аккумулятор (ТА) для снижения скачков температуры

ТЗ на фундамент (4)

Техническое задание на выполнение фундамента Чертежи фундамента приведены в фотоальбоме Планировка

Дымоход (4)

Чтобы сделать дом максимально безопасным для его обитателей, все основные элементы

Случайное фото

Солнечное отопление дома своими руками — принцип изготовления

Содержание:

1. Преимущества использования гелиосистем
2. Особенности солнечных коллекторов
3. Элементы солнечной отопительной системы
4. Изготовления солнечного коллектора
5. Принцип работы системы

Во многих развитых странах мира солнечные коллекторы для отопления дома используются повсеместно. Такие конструкции вытесняют традиционные системы отопления не только на юге, но и в регионах с умеренным климатом. 

Разумеется, можно купить готовые солнечные коллекторы для отопления, такие, как представлены на фото, но их цена еще достаточно высока. Организовать солнечное отопление дома своими руками не составит труда – для этого потребуется только время и базовые познания в физике. Конечно, самостоятельно сделать вакуумный солнечный коллектор под силу далеко не всем. Но существует и более простая система. При монтаже конструкции солнечного отопления придется не только установить коллекторы на крыше дома, но и внутридомовые элементы.

Преимущества использования гелиосистем

Установка солнечных коллекторов существенно снизит затраты на традиционное отопление. Энергия Солнца – бесплатна, а кроме того, гелиосистемы не наносят вреда окружающей среде.

Солнечный коллектор своими руками: устройство, принцип работы, сборка

Именно поэтому в странах, где власти беспокоятся об экологии, такой способ отопления домов широко распространен (прочитайте: "Гелиосистема своими руками"). Массовое использование гелиосистем позволит сохранить ресурсы, которые традиционно применяются для отопления (уголь, природный газ) и решить энергетическую проблему.

Солнечное отопление обладает следующими преимуществами:

  • эффективная работа и значительная экономия на основной системе обогрева дома;
  • безопасность использования;
  • длительный срок службы;
  • эстетичный внешний вид, возможность выбора параметров коллектора.

Особенности солнечных коллекторов

Солнечные системы отопления частного дома наиболее эффективны в регионах, где в течение года насчитывается большое количество солнечных дней. Кроме того, зимой солнечное освещение также должно быть достаточно интенсивным. При монтаже подобной системы отопления нужно учитывать следующие особенности.

Чтобы конструкция обогрева была эффективной, необходимо качественно выполнить утепление дома. Рекомендуется сочетать солнечное отопление с другими видами — газовым или электрическим – это самый оптимальный вариант. Интеграция элементов гелиосистемы в традиционную схему обогрева значительность увеличивает эффективность отопления дома и снижает материальные затраты.

В регионах, для которых характерен низкий уровень инсоляции (потока лучей солнца на горизонтальную поверхность), нужно правильно рассчитать площадь коллекторов и в точности соблюдать инструкцию по монтажу, чтобы система работала максимально эффективно. Специалисты рекомендуют устанавливать коллекторы под углом, равным географической широте местности, в таком случае они будут более эффективны. Дело в том, что максимальный уровень поглощения солнечной энергии происходит в том случае, если их поверхности находятся под прямым углом по отношению к инсоляции.

При определении степени потока лучей следует помнить о том, что его интенсивность значительно выше в середине дня. Поэтому поверхности солнечных батарей для отопления дома желательно располагать в южном направлении. Допустимы незначительные отклонения в юго-восточном и юго-западном направлениях. При монтаже коллекторов необходимо проследить за тем, чтобы их не затеняли деревья или соседние постройки.
Организуя отопление от солнца своими руками, нужно слегка увеличить угол наклона, чтобы повысить эффективность работы этих устройств зимой. При этом в летнее время эффективность системы несколько понизится, но это допустимо, так как в любом случае будет переизбыток тепловой энергии.

Элементы солнечной отопительной системы

Комплект элементов гелиосистемы может меняться в зависимости от пожеланий заказчика и особенностей производства завода, но принцип комплектации остается постоянным.

Система солнечного отопления состоит из:

  • вакуумного коллектора;
  • наноса, передающего теплоноситель от коллектора к накопительному баку;
  • контроллера, исполняющего функцию управления работой системы;
  • бака-аккумулятора для горячей воды емкостью 500-1000 литров (прочитайте также: "Устанавливаем тепловой аккумулятор своими руками");
  • пикового доводчика, представленного электрическим теном, тепловым насосом или другим элементом.

Гелиосистемы также позволяют обустроить теплые полы, причем расходы, связанные с покупкой и монтажом оборудования быстро окупятся.

Изготовления солнечного коллектора

Солнечная система отопления может быть сделана самостоятельно. Материалы для коллектора вполне доступны. Поэтому солнечный коллектор для отопления дома своими руками можно сделать дома. Один из наиболее простых вариантов – изготовление его из змеевика обычного холодильника. Читайте также: "Как сделать отопление дома солнечными батареями – теория и практика".

Для создания коллектора потребуются такие материалы:

  • змеевик от старого или неисправного холодильника;
  • рейки для сборки каркаса;
  • фольга, обычное стекло;
  • резиновый коврик;
  • емкость для воды и трубы для ее подачи и слива.

Прежде чем начать делать солнечное отопление загородного дома, нужно изготовить коллектор. Перед этим змеевик тщательно промывают, удаляя остатки фреона, и подгоняют каркас, собранный из реек, под размеры. В каркасе змеевик должен свободно помещаться. Размеры резинового коврика должны быть аналогичны габаритам каркаса. Читайте также: "Как работает солнечный коллектор для отопления дома".

При сборке коллектора необходимо в точности следовать указанной инструкции:

  1. На резиновый коврик укладывают фольгу, каркас из реек и змеевик, именно в данной последовательности. При сборке каркаса в его стенках делают небольшие отверстия, они должны быть достаточными для того, чтобы через них можно было вывести трубки змеевика.
  2. Змеевик закрепляют с помощью хомутов с того же самого холодильника. С обратной стороны их крепят винтами. Также с той же стороны прибивают рейки – это нужно для того, чтобы конструкция приобрела требуемую жесткость.
  3. Щели, образовавшиеся между каркасом и фольгой, заклеивают скотчем. Благодаря этому тепловые потери минимизируются, и отопление солнцем станет более эффективным. Уже готовый коллектор накрывают стеклом и по всему периметру проклеивают скотчем. Для дополнительной герметизации конструкции и большей надежности стекло крепят несколькими шурупами. Затем солнечный коллектор прикрепляют к специальным опорам.

Как самому сделать солнечный коллектор, пример на видео:

Принцип работы системы

Существуют разные типы коллекторов, и хотя принцип работы каждого из них почти одинаков, все же между ними есть некоторые различия. В данном случае будет рассматриваться работа самодельной системы из змеевика.

Отопление от солнца в ясные дни обеспечивает нагрев воды до 70 градусов. Циркуляция воды в системы происходит естественным образом. Вода, нагретая в коллекторе, благодаря уменьшению плотности, движется вверх, в специальный резервуар. Холодная вода, имеющая большую плотность, перемещается в нижнюю часть солнечной батареи. После этого процесс повторяется. Схематическое изображение такой системы можно увидеть на фото. Читайте также: "Какие бывают солнечные системы отопления – виды, характеристики, особенности выбора".

Таким образом, система для отопления состоит из:

Система отопления работает автоматически, хозяевам дома редко приходится вмешиваться в этот процесс. Для эффективного функционирования системы, в зимнее время коллектор необходимо очищать от налипшего снега, так как он будет отражать солнечные лучи и сделает устройство бесполезным.

В последнее время солнечная энергия для отопления дома используется все чаще. Если в нашей стране гелиосистемы встречаются редко и являются даже диковинкой, то в Европе они установлены в практически каждом доме. И это происходит не только потому, что использовать солнечную энергию можно бесплатно. Такие системы отопления полностью безопасны как для здоровья человека, так и для экологии. Традиционные приборы нагрева этим похвастаться не могут: продукты горения вызывают различные заболевания и ухудшают состояние окружающей среды. Читайте также: "Как установить солнечные коллекторы для отопления – от выбора до монтажа гелиосистемы".

Солнечные коллекторы достаточно эффективны и в регионах с умеренным климатом, а не только на юге. Даже если зимой много пасмурных дней, все равно сквозь тучи поступает достаточно ультрафиолета для того, чтобы хотя бы частично обогревать дом. Правда, в таком случае одной лишь солнечной системой отопления не обойтись – придется использовать и дополнительные источники тепла. Но в любом случае, расходы на обогрев дома заметно сократятся.

Солнечный воздушный коллектор. Принцип работы. Две хитрости работы солнечных коллекторов — парниковый и термосифонный эффекты

Человечество с успехом использовало энергию солнца всю свою жизнь и способов накопилось множество. Остановимся на 2х из них.

Для чего мы «стеклим» балконы и теплицы? Почему мы закрываемся от солнца даже внутри помещения или почему нагревается место на полу, когда на него падает солнечный свет? Ответ один — солнечный свет проникая сквозь стекло приносит энергию. А удержать эту энергию и не дать ей вернуться обратно помогает то же самое стекло (прозрачная пленка, пластик). Работает парниковый эффект.

Почему дым от костра поднимается вверх? А почему есть тяга в дымоходе? Потому, что нагретый воздух легче холодного и стремится вверх, а на его место спешит холодный воздух.

На этих 2 принципах и работают воздушные коллекторы. Солнечные воздушные коллекторы.

Воздушные коллекторы. Солнечные воздушные коллекторы.

Воздушные коллекторы, о которых мы поговорим, это не воздушные впускные коллекторы автомобилей. Нет. И не устройства втягивающие и потребляющие воздух. Нет.

Солнечный коллектор своими руками – дешевое тепло для обогрева дома!

Воздушные солнечные коллекторы — это приборы работающие на энергии Солнца и нагревающие воздух. Солнечные воздушные коллекторы  представляют собой чаще всего простые плоские коллекторы и используются в основном для отопления помещений, сушки сельскохозяйственной продукции. Воздух проходит через поглотитель благодаря естественной конвекции или под воздействием вентилятора. Поскольку воздух хуже проводит тепло, чем жидкость, он передает поглотителю меньше тепла, чем жидкий теплоноситель. В некоторых солнечных воздухонагревателях к поглощающей пластине присоединены вентиляторы, которые увеличивают турбулентность воздуха и улучшают теплопередачу. Недостаток этой конструкции в том, что она расходует энергию на работу вентиляторов, таким образом увеличивая затраты на эксплуатацию системы. В холодном климате воздух направляется в промежуток между пластиной-поглотителем и утепленной задней стенкой коллектора: таким образом, избегают потерь тепла сквозь остекление. Однако, если воздух нагревается не более, чем на 17 оС выше температуры наружного воздуха, теплоноситель может циркулировать по обе стороны от пластины-поглотителя без больших потерь эффективности.

Основными достоинствами воздушных коллекторов являются их простота и надежность. Такие коллекторы имеют простое устройство. При надлежащем уходе качественный коллектор может прослужить 10-20 лет, а управление им весьма несложно. Теплообменник не требуется, так как воздух не замерзает.

Потенциальным способом снижения стоимости коллекторов является их интеграция в стены или крыши зданий, а также создание коллекторов, которые можно будет собирать из готовых сборных компонентов.

Далее рассмотрим примеры промышленного применения воздушных коллекторов.

Примеры использования промышленных воздушных коллекторов.

вентиляционная и рекуперационная системы обогрева

Отопительные системы могут отличаться тем, как тепло доставляется в обогреваемое помещение:
в тех случаях, когда возврат воздуха не предусмотрен и в комнату поступает только подогретый воздух снаружи, система называется вентиляционной;
если воздух из помещения возвращается обратно в нагревательную систему для повторного нагрева, система называется рециркуляционной.
Как правило, вентиляционные системы нагрева применяются в овощехранилищах, барах, цехах, и пр.
Печь или камин с системой воздуховодов — один из примеров рециркуляционной системы. Еще один пример — встроенный в вентиляцию воздушный котел (нагреватель), подающий нагретый воздух через решетки в помещение. Воздух из помещения выходит в улавливающие воздушные решетки. В подающих каналах воздушных отопительных систем могут использоваться и трубчатые электрокалориферы. Проектироваться и монтироваться такое оборудование должно на этапе строительства. Хотя в большинстве случаев возможно создание такой системы обогрева и в готовом доме или квартире. В том числе и с помощью солнечных воздушных коллекторов. Использование этого способа сильно ограничено на просторах постсоветского пространства. Это связано с устоявшейся системой водяного отопления, которая преобладает, как в помещениях, так и в умах людей. Хотя системы воздушного отопления гораздо дешевле. В некоторых случаях, в десятки раз.
Дальше

В южных странах жители частных домов уже давно используют солнечные коллекторы в хозяйственных целях – например, для отопления или нагрева воды. В наших же широтах солнечные коллекторы до сих пор считаются чем-то экзотическим, да и над целесообразностью их применения ведутся бесконечные споры: оборудование дорогое, погодные условия не совсем подходящие, а специалистов, которые могут правильно спроектировать системы с оптимальным КПД солнечного коллектора, не очень много.

Однако тема, затрагивающая солнечные коллекторы, используемые для дома, всё равно довольно интересная и перспективная, поэтому изучить её экономному хозяину коттеджа необходимо. Кроме того, такие коллекторы – приборы экологичные, и данный факт делает их популярнее день ото дня.

Давайте рассмотрим конструкции солнечных коллекторов и попробуем понять, каким же образом с их помощью можно преобразовать солнечную энергию в тепловую.

Используются солнечные коллекторы, как правило, для отопления и для организации горячего водоснабжений частного дома, с их помощью можно с успехом экономить топливо и существенно уменьшать количество вредных веществ, выбрасываем в атмосферу для поддержания оптимальной температуры в здании. Правда, для того, чтобы оборудование выполняло свои функции, выбирать коллекторы необходимо серьёзно, опираясь на рекомендации специалистов в этой сфере.

Конструкции солнечных коллекторов встречаются разные, соответственно, и технические характеристики, и внешний вид у них различны. Например, можно купить солнечный коллектор так называемого открытого типа: он представляет собой поверхность, сделанную из пластика или резины с высокими показателями коэффициента поглощения солнечных лучей и довольно значительной стойкостью к ультрафиолетовым лучам. Устройство солнечного коллектора данного типа таково, что теплопоглощающий слой совсем не закрывается стеклом, а область его применения довольно ограничена: открытый солнечный коллектор практически всегда используют лишь для нагрева воды в бассейнах.

Теперь расскажем про солнечный коллектор, использующий вакуум в качестве теплоизолятора. Вакуумный солнечный коллектор купить можно хотя бы из-за того, что его КПД характеризуется высокими величинами круглогодично, ибо благодаря вакууму, поддерживающемуся между теплопоглощающим слоем и наружным покрытием из стекла, все тепловые потери снижаются до минимума. Кроме того, КПД коллектора данного типа, по сути, самый максимальный в зимнее время года.

Различают следующие конструкции солнечных коллекторов с вакуумом: плоские и трубчатые. Трубчатые солнечные коллекторы являются наиболее распространёнными, состоят они из отдельных герметичных труб.

Коллектор солнечный своими руками – пошаговая инструкция

Что же касается второго типа приборов, то плоский солнечный коллектор характеризуется тем, что вакуум в нём поддерживается посредством специальных насосов.

Несмотря на вышеперечисленные достоинства (высокий КПД целый год и максимальный КПД зимой), вакуумный солнечный коллектор купить стоит лишь в том случае, если его недостатки являются несущественными для владельца дома.

Вот минусы, которыми характеризуются вакуумные солнечные коллекторы: цена (она довольно высока), значительные вес и габариты (если сравнивать ними другие солнечные коллекторы, используемые для отопления здания и нагрева воды), пониженная эффективность в районах со снежными зимами, низкая надёжность (атмосферные осадки в виде града могут повредить оборудование, кроме того, трубчатые солнечные коллекторы со временем лишаются части исправных трубок).

Следующие солнечные колекторы, которые мы хотим рассмотреть – это плоские коллекторы, применяемые для нагрева воды и для отопления. Специалисты утверждают, что вышеназванные они являются наиболее совершенными и, следовательно, самыми распространёнными.

Работает описываемое оборудование на основе парникового эффекта: солнечные лучи проникают через стекло и попадают на теплопоглощающее покрытие, которое, в свою очередь, излучает тепловую энергию уже не проходящую сквозь стеклянную поверхность – так солнечная энергия аккумулируется внутри прибора. Таков принцип работы солнечного коллектора данного типа – всё просто и понятно даже рядовому пользователю.

Обычное стекло, впрочем, используется в этом оборудовании далеко не всегда – встречается солнечный коллектор, сделанный из поликарбоната, а также с применением ударопрочного стекла.

Плоский коллектор, как и вакумный коллектор, обладает определённым набором преимуществ и недостатков. Так, к примеру, достоинствами приборов можно назвать высокую их эффективность, сравнительно простое устройство коллектора данного типа, надёжность, большой срок эксплуатации. Недостатком же является низкий КПД коллектора плоского типа в периоды плохой солнечной активности.

Какой необходимо купить тип коллектор для коттеджа – решать, естественно, хозяевам. Но даже самые эффективные конструкции солнечных коллекторов будут бесполезны, если не учитывать некоторые нюансы при размещении приборов. Так, например, наклон к горизонту оборудования должен быть 45°С, а ориентировано оно должно быть обязательно на юг – в противном случае КПД коллектора (солнечного) непременно снизится.

Ну и напоследок поговорим о том, насколько вообще нужны они в нашем регионе для дома. В плане экономии идея покупки такого оборудования пока ещё сомнительна – солнечные коллекторынастолько дороги, что окупиться они могут в лучшем случае только через несколько лет. Однако если учесть, что установка солнечных коллекторов – прямая дорога к снижению вредного влияния на окружающую природу, то путь этот уже представляется многим более правильным и дальновидным. Поэтому, если позволяют средства, обратите свой взгляд на солнечные коллекторы – цена, которую Вы за них заплатите, будет Вашим вкладом в чистоту окружающего пространства.

Воздушный солнечный коллектор для отопления применяют реже, поскольку воздух в сравнении с жидкостями хуже проводит тепло, поэтому КПД таких коллекторов обычно ниже.
Такой коллектор (батарея) для отопления дома чаще всего являет собой плоскую конструкцию, в которой воздух, контактируя с поглотителем солнечной энергии, нагревается и естественным образом либо при помощи вентилятора подается в отапливаемое помещение.

Схема воздушного солнечного коллектора

При использовании систем с принудительной подачей воздуха потребность в энергии на работу вентилятора понизит эффективность воздушных коллекторов еще больше.

Какой солнечный коллектор лучше выбрать

Однозначного ответа на данный вопрос нет, поскольку каждый из них обладает своими преимуществами и недостатками:

  • Например, плоские коллекторы считают более прочными и надежными благодаря более простой конструкции, тогда вакуумные солнечные коллекторы для отопления потенциально более хрупки.
  • Несмотря на то, что воздушный коллектор обладает меньшим КПД, он более прост в управлении и не боится проблем, связанных с замерзанием теплоносителя и воды.
  • Если плоский коллектор выходит из строя, то замене подлежит вся абсорбирующая система. При повреждении коллектора вакуумного типа, необходимо заменить лишь вышедшие из строя трубки.

Отопление солнечными коллекторами зачастую имеет следующую принципиальную схему работы

  • Эффективность плоских коллекторов выше при необходимости нагрева воды на 20-40 градусов свыше температуры наружного воздуха, тогда как вакуумные коллекторы эффективней справляются с задачей нагрева до более высоких температур, что весьма актуально, если преимущественно используется солнечный коллектор зимой для отопления.
  • Также вакуумные коллекторы вырабатывают больше энергии при пасмурной погоде и меньше ее теряют в зимний период от контактов с холодным окружающим воздухом.
  • Если средний срок службы коллекторов составляет около 15-30лет, то этот показатель отдельно для вакуумных систем несколько ниже.

Дополнительные особенности выбора вакуумных коллекторов

Необходимо знать, что величины трубок вакуумных коллекторов напрямую влияют на показатель выработки энергии. Так, чем они тоньше и меньше, тем меньше тепловой энергии сможет приносить такая система. Нормальным считается диаметр трубок в 58 мм при длине 1,2-2,1 м.

Кроме того, такие коллекторы могут быть с обычными медными нагревательными трубками, передающими тепло, и с U-образными трубками, образующими миниконтуры передачи тепла в внутри каждой стеклянной трубки. Именно последние считаются наиболее продвинутыми в технологическом плане на сегодняшний день.

U-образная трубка вакуумного коллектора

Установить солнечный коллектор своими руками для отопления достаточно сложно, однако намного дешевле, чем с привлечением сторонних специалистов.

Обычно при покупке комплекта оборудования прилагается подробная инструкция по монтажу системы и по выбору места монтажа.

Подробное следование инструкции несколько упростит задачу.

Мы рассмотрели особенности различных видов солнечных коллекторов отопления и надеемся, что наши рекомендации позволят вам существенно сэкономить на использовании природных теплоносителей.

Как сделать солнечный коллектор

Смело используйте альтернативные источники энергии, поскольку именно за ними наше будущее.

Но если Вы сторонник традиционных систем отопления. то см. газовые котлы отопления для частного дома .

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *