Солнечный коллектор для бассейна: подогрев воды и типы по температуре нагрева среды- инструкция изготовления солнечной батареи своими руками

Автор: abmusebloglogin · 13.11.2019

Содержание

Солнечный коллектор своими руками: для отопления дома, бассейна, теплицы, душа

Солнечный коллектор – это альтернативный источник получения тепловой энергии за счёт использования солнечной. Сейчас это удобное приспособление уже не новшество, но позволить себе его установку может далеко не каждый.

Если подсчитать, покупка и монтаж коллектора, который удовлетворит бытовые нужды среднестатистической семьи, могут обойтись в пять тысяч американских долларов. Само собой, окупаемости такого источника придется ждать довольно долго.

Но почему бы не сделать солнечный коллектор своими руками и установить его?

Виды

Стандартное устройство имеет вид металлической пластины, которая помещена в пластмассовый или стеклянный корпус. Поверхность этой пластины аккумулирует солнечную энергию, задерживает тепло и передаёт его для различных бытовых нужд: отопление, подогрев воды и т.д. Интегрированные коллекторы бывают нескольких видов.

Накопительные

Накопительные коллекторы ещё называют термосифонными. Такой солнечный коллектор своими руками без насоса получается наиболее выгодным. Его возможности позволяют не только подогревать воду, но и поддерживать температуру на необходимом уровне некоторое время.

Такой солнечный коллектор для отопления состоит из нескольких баков, наполненных водой, которые находятся в теплоизоляционном ящике. Баки накрыты стеклянной крышкой, через которую пробиваются солнечные лучи и подогревают воду. Этот вариант наиболее экономичен, прост в эксплуатации и в обслуживании, но его эффективность в зимнее время практически равна нулю.

Плоские

Ппредставляет собой большую металлическую пластину – абсорбер, который находится внутри алюминиевого корпуса со стеклянной крышкой. Плоский солнечный коллектор своими руками будет более эффективен при использовании именно крышки из стекла. Поглощает солнечную энергию через градостойкое стекло, которое хорошо пропускает свет и практически его не отражает.

Внутри ящика присутствует термоизоляция, что позволяет значительно снизить теплопотери. Сама пластина имеет низкий КПД, поэтому она покрыта аморфным полупроводником, который значительно увеличивает показатель аккумуляции тепловой энергии.

При изготовлении солнечного коллектора для бассейна своими руками, часто отдают предпочтение именно плоскому интегрированному устройству. Впрочем, он не хуже справляется и с другими задачами, такими как: подогрев воды для домашних нужд и отопление помещения. Плоский – самый широко используемый вариант. Абсорбер для солнечного коллектора своими руками предпочтительно делать из меди.

Жидкостные

Из названия понятно, что главным теплоносителем в них выступает именно жидкость. Водяной солнечный коллектор своими руками делается по следующей схеме. Через поглощающую солнечную энергию металлическую пластину, тепло передаётся по прикрепленным к ней трубам в бак с водой или незамерзающей жидкостью или прямо к потребителю.

К пластине подходят две трубы. Через одну из них подаётся холодная вода из бака, а через вторую в бак поступает уже подогретая жидкость. У труб обязательно должны присутствовать отверстия входа и выхода. Такую схему подогрева называют замкнутой.

Когда же подогретая вода напрямую подаётся для удовлетворения нужд пользователя – такую систему называют разомкнутой.

Неостекленные чаще применяются для нагрева воды в бассейне, поэтому сборка таких тепловых солнечных коллекторов своими руками не требует закупки дорогих материалов – сгодится резина и пластмасса. У остекленных КПД выше, поэтому они способны отапливать дом и обеспечивать потребителя горячей водой.

Воздушные устройства экономичнее вышеперечисленных аналогов, использующих воду в качестве теплоносителя. Воздух не замерзает, не подтекает и не кипит как вода. Если в такой системе происходит утечка, она не приносит столько проблем, однако определить где она произошла довольно сложно.

Самостоятельное изготовление не обходится потребителю дорого. Солнцеприемная панель, которая накрывается стеклом, нагревает воздух, который находится между ней и теплоизоляционной пластиной. Грубо говоря, это плоский коллектор, имеющий внутри пространство для воздуха. Внутрь поступает холодный воздух и под действием солнечной энергии подаётся потребителю тёплый.

Вентилятор, который крепится в воздуховод или непосредственно на пластину, улучшает циркуляцию и улучшает воздухообмен в устройстве. Для работы вентилятора требуется использование электричества, что не очень-то экономно.

Такие варианты долговечны и надёжны и обслуживать их проще, чем устройства, которые используют жидкость в качестве теплоносителя. Для поддержания нужной температуры воздуха в погребе или для отопления теплицы солнечным коллектором подойдёт как раз такой вариант.

Коллектор собирает энергию с помощью светонакопителя или, другим словами, солнцеприемной панели, которая пропускает свет к аккумулирующей металлической пластине, где солнечная энергия преобразуется в тепловую.

Пластина передает тепло теплоносителю, которым может быть как жидкость, так и воздух. Вода отправляется по трубам к потребителю.

С помощью такого коллектора можно отопить жилище, нагреть воду для различных домашних целей или бассейна.

Воздушные коллекторы используются, в основном для отопления помещения или подогрева воздуха внутри него. Экономия при использовании таких устройств очевидна. Во-первых, не нужно использовать какое-либо топливо, а во-вторых, снижается потребление электроэнергии.

Коллектор Станилова

Инженер Станислав Станилов представил миру самую универсальную конструкцию солнечного коллектора. Основной идеей использования разработанного им устройства является получение тепловой энергии за счет создания парникового эффекта внутри коллектора.

Конструкция коллектора

Конструкция этого коллектора очень проста. По сути, это солнечный коллектор из стальных труб, сваренных в радиатор, который помещён в деревянный контейнер, защищённый теплоизоляцией. В качестве теплоизоляционного материала могут выступать минеральная вата, пенопласт, понополистирол.

На дно коробки кладется оцинкованный металлический лист, на который монтируется радиатор. И лист, и радиатор окрашиваются в чёрный, а сама коробка покрывается белой краской. Разумеется, контейнер накрывается стеклянной крышкой, которая хорошо герметизируется.

Материалы и детали для изготовления

Для сооружения такого самодельного солнечного коллектора для отопления дома понадобится:

стекло, которые будет служить в качестве крышки. Размер его будет зависеть от габаритов короба. Для хорошей эффективности лучше подбирать стекло размером 1700 мм на 700 мм;
рама под стекло – её можно сварить самостоятельно из уголков или сколотить из деревянных планок;
доска для короба. Тут можно использовать любые доски, даже с разборки старой мебели или дощатого пола;
прокатный уголок;
соединительная муфта;
трубы для сборки радиатора;
хомуты для крепления радиатора;
лист оцинкованного железа;
приёмная и выпускная труба радиатора;
бак объемом 200−300 литров;
аквакамера;
теплоизоляция (листы пенопласта, пенополистирола, мин. вата, эковата).

Этапы работ

Этапы изготовления коллектора Станилова своими руками:

Из досок сколачивается контейнер, дно которого укрепляется брусьями.
На дно укладывается теплоизолятор. Основание должно быть особенно тщательно утеплено, чтобы избежать утечки тепла у теплообменника.
После на дно короба устраивают оцинкованную пластину и устанавливают радиатор, который сваривается из труб, и закрепляют его стальными хомутами.
Радиатор и лист под ним окрашиваются в черный цвет, а короб – в белый или серебристый.
Бак с водой должен быть установлен под коллектором в теплом помещении. Между ёмкостью для воды и коллектором нужно устроить теплоизоляцию, чтобы трубы находились в тепле. Бак можно поместить в большую бочку, в которую можно засыпать керамзит, песок, опилки и т.д. и таким образом утеплить.
Над баком нужно установить аквакамеру для того чтобы в сети создавалось давление.
Монтаж солнечного коллектора своими руками нужно осуществлять на южной стороне кровли.
После того как все элементы системы готовы и установлены, нужно соединить их в сеть полудюймовыми трубами, которые должны быть хорошо утеплены, дабы уменьшить теплопотери.
Неплохо будет соорудить и контроллер для солнечного коллектора своими руками, так как заводские устройства эксплуатируются недолго.

Расчет размеров

Расчёт размеров для того чтобы изготовить солнечный коллектор для отопления своими руками, прежде всего, направлен на определение нагрузки системы теплоснабжения, покрытие которой берет на себя это устройство.

Само собой, что подразумевается использование нескольких источников энергии в комплексе, а не только энергии солнца.

В этом деле важно расположить систему таким образом, чтобы она взаимодействовала с другими – тогда это даст максимальный эффект.

Для определения площади коллектора нужно знать, для каких целей он будет использоваться: отопление, подогрев воды или и того, и другого.

Проанализировав данные водомера, потребностей в обогреве и данные инсоляции местности, в которой планируется установка, можно высчитать площадь коллектора.

К тому же, надо учесть потребности в горячей воде всех потребителей, которые планируется подключить к сети: стиральной машины, посудомоечной машины и т.д.

Селективное покрытие

Селективное покрытие выполняет едва ли не самую основную функцию в работе коллектора. Пластина или радиатор с нанесённым покрытием притягивают в разы больше солнечной энергии, превращая её в тепло. Можно приобрести специальный химикат в качестве селективного покрытия, а можно просто окрасить теплонакопитель в чёрный цвет.

Чтобы сделать селективное покрытие для солнечных коллекторов своими руками, можно применить:

специальный готовый химикат;
оксиды разных металлов;
тонкий теплоизоляционный материал;
чёрный хром;
селективную краску для коллектора;
чёрную краску или пленку.

Коллекторы из подручных материалов

Собрать солнечный коллектор для отопления дома своими руками и дешевле и интереснее, ведь изготовить его можно из различных подручных материалов.

Из металлических труб

Этот вариант сборки походит на коллектор Станилова. При сборке солнечного коллектора из медных труб своими руками, из труб варится радиатор и помешается в деревянный короб, проложенный изнутри теплоизоляцией.

Такой самодельный коллектор не должен быть чересчур большим, чтобы его было легко собрать и монтировать. Диаметр труб на солнечные коллектора для сварки радиатора должен быть меньше, чем у труб для ввода и вывода теплоносителя.

Из пластиковых и металлопластиковых труб

Как сделать солнечный коллектор своими руками, имея в домашнем арсенале пластиковые трубы? Они менее эффективны в качестве теплонакопителя, однако в разы дешевле меди и не коррозируют как сталь.

С укладкой труб можно экспериментировать. Так как трубы плохо гнутся, их можно укладывать не только по спирали, а и зигзагом. Среди преимуществ, пластиковые трубы легко и быстро поддаются пайке.

Из шланга

Чтобы сделать солнечный коллектор для душа своими руками понадобится резиновый шланг. Вода в нем нагревается очень быстро, поэтому его тоже можно использовать в качестве теплообменника. Это самый экономичный вариант при изготовлении коллектора своими руками. Шланг или полиэтиленовая труба укладывается в короб и прикрепляется хомутами.

Так как шланг скручен по спирали, в нем не будет происходить естественная циркуляция воды. Чтобы использовать в данной системе ёмкость для накопления воды, необходимо оснастить её циркуляционным насосом. Если это дачный участок и горячей воды уходит немного, то того её количества, которое буде поступать в трубу, может оказаться достаточно.

Из банок

Теплоносителем солнечного коллектора из алюминиевых банок выступает воздух. Банки соединяются между собой, образуя трубу. Чтобы сделать солнечный коллектор из пивных банок нужно обрезать днище и верх каждой банки, состыковать их между собой и склеить герметиком. Готовые трубы помещаются в деревянный короб и накрываются стеклом.

В основном, воздушный солнечный коллектор из пивных банок используют для устранения сырости в подвале или для обогрева теплицы. В качестве теплонакопителя можно использовать не только пивные банки, а и пластиковые бутылки.

Из холодильника

Солнечные водогрейные панели своими руками можно соорудить из непригодного холодильника или радиатора старого авто. Конденсатор, извлеченный из холодильника, надо хорошо промыть. Горячую воду, полученную таким способом, лучше использовать только для технических целей.

На дно короба расстилается фольга и резиновый коврик, потом на них укладывается конденсатор и закрепляется. Для этого можно применить ремни, хомуты, либо то крепление, которым он был прикреплен в холодильнике. Для создания давления в системе не помешает установить над баком насос или аквакамеру.

Видео

Вы узнаете, как сделать солнечный коллектор своими руками, из следующего видео.

Солнечная батарея для воды, выгоден ли солнечный коллектор горячей воды

Солнечный коллектор горячей воды – это современный и экологичный способ получения тепла из возобновляемых источников энергии. Это хорошо отработанные технологии, которые позволяют значительно экономить затраты на эксплуатацию дома. Ниже мы покажем, что такое солнечная батарея для воды и в чем принцип ее работы, расскажем об их типах, а также монтажных возможностях.

Принцип работы солнечных коллекторов

Принцип работы солнечных коллекторов является относительно простым.

Абсорбер

Первым элементом, «захватывающим» солнечные лучи является коллектор, а если точнее, то установленный в нем абсорбер.

Устройство поглощает излучение и преобразует его в тепло. Производительность системы зависит, главным образом, от типа абсорбера.

Часто используются батареи, оборудованные следующими типами поглотителей или абсорберов:

Нормальный – мы его узнаем по характерному черному цвету. Этот тип поглотителя является не самым эффективным и имеет не очень хорошую обратную связь. Он может поглощать до 80% солнечного света.
Селективный – устройство гораздо лучшего качества, которое гарантирует более высокую эффективность. Эффективно принимает лучи, его эффективность может достигать 95%.

Теплоноситель

Затем абсорбер нагревает теплоноситель, протекающий через батареи или панели. Чаще всего это обычная вода, которая может быть использована с весны до поздней осени. В зимнее время теплоносителем может быть только незамерзающая жидкость, которая защищает всю систему от возможного повреждения.

Теплоноситель работает в замкнутой системе и при нагревании поступает в бак. В баке он отдает свое тепло воде.

Охлажденный теплоноситель снова проходит через поглотитель и нагревается вновь с помощью солнечного света.

Солнечные коллекторы – цена

К сожалению, солнечные панели – это все еще довольно дорогая инвестиция. Стоимость системы и ее установка зависит от сложности конструкции. Минимальная стоимость коллектора для теплого сезона с баком на 100 л может составлять около 35000 руб. Круглогодичный водонагреватель с баком на 200 л будет стоить около 80000 руб. Это цена только комплекта без стоимости установки.

Более продвинутые системы с селективными поглотителями и вакуумные коллекторы могут стоить дороже. Каждое расширение функциональности системы и возможностей интеграции с другими системами водоснабжения и отопления будет влиять на увеличение затрат. Верхний предел цен сложно определить.

Основные типы коллекторов

В предложениях магазинов мы найдем несколько различных панелей, которые отличаются по структуре, производительности, методу установки и расходам на покупку.

Наиболее часто используются:

Плоские коллекторы – на них приходится около 70% устройств, установленных в домах. Их конструкция проста, а стоимость покупки доступна.

Этот тип панелей хорошо работает при наличии сильного солнечного света, но не очень эффективен в получении рассеянных лучей. Их большим недостатком является большой расход тепла при низких температурах. Поэтому плоские панели работают лучше всего в летнее время.

Вакуумные трубчатые коллекторы – они работают по тому же принципу, что и плоские панели. Тем не менее поглотитель в них дополнительно окружен вакуумом.

Поэтому эффективность устройства не так сильно зависит от температуры наружного воздуха. Вакуумный коллектор эффективно нагревает воду, как летом, так и безоблачной зимой. Тепло поглощается абсорбером и почти полностью используется на нагрев воды. В результате, панель является более эффективной и может нагревать большее количество воды.

Вакуумные трубчатые коллекторы с тепловой трубкой – этот тип панелей, снабжен специальными трубками, заполненными жидкостью. Промежуточная жидкость находится в нижней части трубы.

В результате, солнечные панели эффективно могут справляться при работе при низких температурах и малом количестве солнечного света. К сожалению, этот тип имеет очень высокую цену. Устройства имеют хорошие отзывы, но высокая стоимость по-прежнему делает их редким видом батарей в наших домах.

Установка солнечного коллектора для воды

Следует обратить особое внимание на установку системы, поскольку это сильно влияет на эффективность подогрева воды.

Мы можем найти панели, которые могут быть установлены:

на крышах домов,
в крышах,
отдельно стоящие единицы.

Вариантов установки очень много. Тем не менее, вы должны придерживаться основного принципа, который гласит, что панели должны быть размещены в местах с высоким уровнем света. Все затененные участки противопоказаны, они снижают эффективность такого оборудования.

Установка солнечных коллекторов на крыше домов своими руками

Установка коллекторов, как правило, осуществляется на крышах домов. Это относится ко всем видам панелей, имеющимся в продаже. Батареи могут быть установлены на существующих зданиях.

Установка солнечных панелей своими руками относительно проста. Просто установите кронштейны для панелей и подключите к ним трубы.

Установка панелей на крышах не сложная, но гораздо лучшее решение – это монтаж их в крыше.

В результате, мы уменьшим потери тепла и сделаем систему более эффективной. В крышу можно встроить только плоские коллекторы. Такое решение должно быть рассмотрено на этапе строительства, так как вмешательство в существующую кровлю будет довольно дорогим.

Солнечный коллектор на балконе

Интересным решением являются солнечные батареи на балконе и на земле. Этот способ установки дает большие возможности в регулировке угла наклона панелей.

Таким образом, можно оптимально адаптировать их к падающему солнечному свету. Панели солнечных батарей также поглощают лучи, отраженные от земли и от здания. Это также приводит к повышению их эффективности.

Отдельно стоящие солнечные панели для воды

Стоит отметить, что свободно стоящие панели требуют хорошо изолированных труб с теплоносителем.

Недостаточная теплоизоляция может значительно снизить эффективность всего коллектора.

Какой способ монтажа выбрать?

Все зависит от специфики здания и близлежащих окрестностей. Решения имеют различные преимущества и недостатки, поэтому вы должны проконсультироваться о способе установки с компанией, которая будет осуществлять монтаж.

Стоит помнить, что одна из самых больших проблем коллекторов – это отложение загрязняющих веществ. Даже тонкая пыль, осаждающаяся на плоские пластины коллектора, может снизить его эффективность.

Поэтому очень важно обеспечить возможность регулярной очистки батарей.

Выгодно ли ставить солнечные батареи?

На сегодняшний день это модное и экологичное решение, которое собирает хорошие отзывы. Тем не менее их приобретение и установка по-прежнему дорогостоящие. Стандартные коллекторы могут обеспечить около 60% годового спроса на горячую воду.

Стоимость установки системы можно окупить через несколько лет. Через сколько именно, вы можете подсчитать самостоятельно, собрав свои счета за подогрев горячей воды за год.

Эти суммы будут отличаться в зависимости от способа подогрева воды, стоимости электроснабжения, количества потребляемой воды и других факторов.

Правильный выбор солнечного коллектора для бассейна

При выборе коллектора необходимо определиться с мощностью оборудования, затем с необходимой площадью солнечной батареи. К тому же нужно учитывать погодные условия региона, количество солнечных дней и потребность использования бассейна.

Чтобы определиться с выбором, необходимо:

Учесть тип резервуара (открытый бассейн или закрытый).
Выбрать место для установки конструкции.
Высоту установки устройства.
Подобрать подходящий тип солнечной батареи.
Выбрать оптимальное расположение и наклон батареи.
Определить оптимальный объём коллекторного резервуара, в зависимости от потребностей бассейна, его цветового покрытия, материала утеплителя.
Определить температуру воды при подаче.
Определиться с интенсивностью использования бассейна. Количество использующих людей.
Подобрать необходимую температуру воды.
Определить количество подачи воды.

Для каждого бассейна будут свои особенности установки прибора. К примеру, для закрытого бассейна минимальная площадь солнечных батарей начинается от 50% поверхности бассейна. В открытом бассейне эта площадь увеличивается, до минимальных 70%.

Устройство

Устройство солнечного коллектора

Отличным решением для бассейна является солнечный коллектор, собирающий переносимую солнцем тепловую энергию. В отличие от солнечных батарей, создающих электричество, коллектор нагревает именно материал теплоносителя. В большинстве солнечный коллектор применяется в качестве прибора отопления и водоснабжения.

Есть несколько разновидностей коллекторов: вакуумный и плоский.

Рассмотрим устройство вакуумного прибора:

Вакуумная трубка – это сердце коллектора, отвечающее за поглощение света и впоследствии превращающее его в тепло.

Трубка, представляет собой две трубы из стекла, одна из которых вставлена в другую. Их торцы запаяны, а изнутри выкачан воздух. Внутренняя трубка выполнена чёрным цветом, позволяющим трубке поглощать свет.

Стекло произведено из специального боросиликата. Такой материал применяется в изготовлении варочных поверхностей для кухни. Материал обладает большой вязкостью и довольно устойчив к трещинам.

Трубки защищены от повреждений и изготовлены со стандартной толщиной (1.8 мм).

Тепловая трубка — переносящая тепло вверх в коллектор.

Тепловая трубка

Коллектор представляет собой полностью изолированную коробку с находящейся в ней коллекторной трубкой. Коллектор отвечает за вывод тепла из трубок.

Корпус исполнен из алюминия, что облегчает монтаж. Он полностью герметичный и не пропускает влагу.

Утеплителем и термоизоляцией внутри служит минеральная вата.

Монтажная рама обычно изготавливается из нержавейки либо алюминия, в зависимости от места установки и погодных особенностей. На раме находятся все детали устройства.

Рассмотрим устройство плоского коллектора:

защитное стекло;
поглощающая поверхность;
теплоизоляция;
теплоноситель;
медные трубки;
алюминиевая рама;

Особенности работы

Вакуумный

Для достижения большей эффективности, устройство нужно устанавливать на крыше. Собирательные способности коллектора не зависят от погоды и температуры воздуха. Монтироваться устройство, может, под любим наклоном, начиная от 5 до 90 градусов.

Вакуумные трубки устройства улавливают солнечную энергию. Проходя через прозрачную внешнюю трубку, энергия задерживается во второй колбе с нанесённым на неё абсорбентом.

Таким образом, абсорбент нагревается до определённой температуры и проникает через вторую колбу на тепловую трубку, а нагретый эфир, превратившийся в пар,переходит в рабочую часть тепловой трубки. Отдав тепло, пар превращается в конденсат и возвращается обратно в нижнюю часть трубки, затем цикл повторяется.

Плоский

Работа плоского коллектора основана на парниковом эффекте. Излучения солнца почти полностью поглощаются внешним стеклом, и примерно 90% энергии доходят до внутреннего поглотителя. При нагревании покрытие начинает излучать тепловую энергию.

Передача аккумулированной энергии к носителю тепла осуществляется при помощи медных либо алюминиевых элементов.

Подогрев бассейна солнечными коллекторами

В первую очередь работоспособность коллектора для прогрева воды в бассейне предполагает обязательную установку фильтра перед баком, обратного и ещё воздушного клапана, предотвращающих обратный отток после сброса воды. Клапаны по стандарту должны размещаться на 1 метр выше воды.

Конструкция устройства:

коллектор;
насосы, обеспечивающие подачу, а также циркуляцию воды;система теплообмена, передающая тепло всей воде;фильтры защиты, очищающие воду;клапаны, исполняющие роль подачи воды;

Вода через фильтры подаётся в теплообменник из бассейна, где фиксируется температура. Если вода ниже необходимой температуры тогда она поступает в теплообменник. Если температура соответствует установленной, тогда вода откачивается обратно в бассейн.

Для открытых бассейнов оптимальная температура примерно +20 +27 градусов. Обеспечивать необходимый комфорт бассейна обычными способами весьма накладно. Но используя солнечные коллекторы, есть возможность круглый год поддерживать необходимую температуру и при этом экономить.

Приятным дополнением будет и возможность подключить коллектор к системе отопления, что позволит ощутимо уменьшить нагрузку на другие водонагреватели. К тому же уход за солнечными системами довольно прост.

Потери тепла и их снижение

Не избежать и естественной для всех обогревательных систем потери тепла. Тщательный расчёт при установке солнечного коллектора и бассейна, позволит снизить этот показатель и повысить эффективность.

Основные причины потери тепла:

Самый обычный обмен воды в среде и её испарение.
Разбрызгивание воды из бассейна или перелив за борта.
Грунт вытягивает тепло из бассейна.
Во время чистки фильтра для тёплой воды.
Потеря части тепла при первичном прогреве.

Возможности снижения потерь:

Потерю тепла, отдаваемую грунту в летнее время можно почти не учитывать. Грунт имеет плохую теплопроводность. И потери этого типа относительно невелики. Теплоизоляция ванны бассейна толщиной всего в 1 сантиметр, снижает примерно 80% потерь. Изоляцию блоками бетона необходимо ставить снаружи ванны, а для сборных бассейнов необходимо подкладывать специальные маты.
Бассейн необходимо защитить от ветра.
Потерей тепла во время чистки фильтров, можно не учитывать, если чистить фильтры не чаще раза в неделю.
Вследствие того, что ночью испарение выше, чем днём, бассейн нужно накрывать материалом с теплоизоляцией. Обязательно материал необходимо снимать в дневное время. Скопившуюся жидкость сверху материала нужно убрать, без попадания в бассейн.
Установленный поверх бассейна коллектор сохраняет тепло воды.

Применение вышеперечисленных методов в комплексе помогут ощутимо снизить потери тепла.

Обзор цен

Цены на солнечные приборы напрямую зависят в большинстве от стран производителей и брендов. Основными производителями коллекторов считаются Европа, Китай и Россия. Качественные коллекторы плоского типа из Европы будут в разы дороже, чем китайские вакуумные коллекторы.

В отношении ценовой политики, российские устройства и китайские коллекторы будут ощутимо дешевле, чем европейские. Бренды Европы представляют плоские устройства с высоким качеством и с максимальной эффективностью для данного типа.

Российские плоские коллекторы ощутимо ниже качеством европейских. Однако, лучшие российские почти сравнимы с европейскими по показателям. В то же время худшие, можно сравнить с дешёвыми китайскими.

Лучшие китайские коллекторы плоского типа сравнимы с русскими. Выпускаемые же без бренда коллекторы, малоэффективны. В производстве вакуумных устройств китайцы довольно преуспели.

Приблизительные цены начинаются от 350 долларов и доходят до 2000 долларов и выше.

Экономить на коллекторе не стоит. Так как, покупка дешёвого прибора может сказаться на меньшем сроке гарантии и низком периоде эксплуатации. К тому же КПД применения плоского прибора в холодном климате в разы ниже, чем вакуумного.

Отзывы

Для тёплого климата отлично подойдут плоские коллекторы, являющиеся самым распространённым типом. Этот тип устройств одним из самых эффективных по своим показателям и длительности эксплуатации.

Преимущества:

эффективность;
простота конструкции;
надёжность;
эксплуатация круглый год;
длительность эксплуатации;

Недостатки:

В отсутствие солнечной погоды, очень низкое КПД.
Ощутимые тепловые потери из-за воздушного зазора. Особенно заметны в холодное время (до 80%).
Сложность установки. Необходима точная ориентация и соблюдение угла наклона.
Парусность. При сильных рывках ветра, конструкцию может снести.
Сложность обслуживания, а также ремонта.

Оптимальным в холодном климате является вакуумный коллектор. Отличные показатели КПД и низкая потеря тепла.

Преимущества:

Весь год высокий КПД.
Работа с минимальными потерями зимой.
Низкая теплопотеря.
Обеззараживание.
Интенсивная работа.
Удобство монтажа. Конструкция разборная очень мобильна в перевозке.
Высокая надёжность.
Низкая парусность.

Недостатки:

высокая стоимость;
минимальный угол наклона 20 градусов;
исчезновение вакуума;

Мифы о коллекторах

Вакуумные устройства засыпает снегом.Вакуумное устройство может засыпать, если на нём выступит иней. Но даже самый маленький ветер сбивает с него снег ведь минимальный наклон 20 градусов.
Коллекторы не окупаются.
Хороший коллектор стоит ощутимо дорого, но срок службы в 20 лет позволяет окупить прибор сторицей. Ведь устройство можно подключить и к отопительной сети.
Вакуумные работают хуже плоских и наоборот. Каждый тип коллектора качественно исполняет свои задачи.
Определённый тип будет актуален в одной ситуации и погодных условиях, а другой в других.
Вакуумные трубки легко разбиваются. Трубки производятся из ударостойкого стекла. Рассчитанного на удары града.
Все китайские коллекторы плохие.
Помимо самопальных устройств, Китай занимает первое место по высококачественным вакуумным приборам. Лидер этого рынка в Китае является HiminSolar.

Изготовление своими руками

Соорудить коллектор с помощью подручных средств, не так сложно.

Что нужно:

Радиатор. Можно сварить трубы в качестве радиатора. Для отвода и подвода используются толстые трубы.
Деревянный короб для радиатора, с остеклённой передней частью.
Накопитель. Для хранения жидкость.
Аванкамера. Создающая в избытке давление.

Советы:

Чтобы воздух стравливался, нужно снизу теплообменников установить дренажные вентили.
Трубопровод должен быть теплоизолирован. Можно обмотать полиэтиленом, затем завернуть в ткань и покрасить в белый.
Необходим вентиль, для перекрытия циркуляции теплоносителя.
Задавать необходимую температуру, можно с помощью смесителя.

Изготовление короба:

Используйте доски размерами: 120 миллиметров (ширина) и 30 миллиметров (толщина).
Днище выполнить из фанеры, как вариант использование текстолита.
Теплоизолируйте днище, подойдёт минеральная вата, возможно, пенопласт. Затем закройте оцинковкой.

Самодельный радиатор для солнечного коллектора

Радиатор:

Понадобится 15 труб (полудюймовых) по 1600 мм и 2 трубы (однодюймовых) по 700 мм.
В трубах (дюймовых) просверлите отверстие для перпендикулярного присоединения тонких труб. Отверстия необходимы соосные по одной стороне (шаг 45 мм максимум).
Свариваем конструкцию.
На лист оцинковки устанавливаем теплообменник. Фиксируем хомутом, возможна фиксация стальными полосками.
Внутри короба и трубы теплообмена красим в чёрный цвет. Снаружи всё в белый.
Устанавливаем стекло в короб. Зазор между трубами и стеклом соблюдаем 12 мм.

Изготовление накопителя — yа эту роль подойдёт абсолютно любой резервуар (герметичный) объёмом 200-400 литров. Накопитель тоже следует поместить в короб, а свободное пространство заполнить теплоизоляцией (опилки, пенопласт, вата).

Аванкамера —cосуд объёмом не превышающим 40 литров, необходимо на него установить водоподающее устройство (шар кран, как в туалетных бачках).

Сбор элементов:

Монтируем накопитель затем аванкамеру. Важно следить за перекрытиями, ведь в таких устройствах обычно собирается много воды.
Устанавливаем коллектор на крышу с наклоном примерно 35-40 градусов.
Расположить теплообменник нужно на расстояние 0.7 метра от накопителя.
Под аванкамерой должен расположиться накопитель, а под ним коллектор.
Соединяем элементы и подключаем к сети водопровода. Высоконапорные участки лучше подключать полудюймовыми трубами, а дюймовые для низконапорной сети.
Заполните устройство водой.
Проверьте герметичность.

Теперь можно приступить к эксплуатации.

Заключение

Коллекторы заслуживают должного внимания не только в качестве подогрева бассейнов, но и как альтернатива центральному отоплению. Простота использования и перспектива экономии за счёт продолжительности службы устройства делает его незаменимым в частных домах. А возможность выбора подходящей конфигурации прибора в зависимости от условий позволяет использовать его почти везде.

Делаем простой солнечный коллектор своими руками, пошаговая инструкция

Солнечные коллекторы – это отличный способ сэкономить энергоресурсы. Бесплатная солнечная энергия сможет как минимум 6-7 месяцев в году обеспечивать теплую воду для хозяйственных нужд. А в остальные месяцы – еще и помогать системе отопления.

Но самое главное, что простой солнечный коллектор можно изготовить самостоятельно. Для этого вам понадобятся материалы и инструменты, которые можно купить в большинстве строительных магазинов. В некоторых случаях будет достаточно даже того, что найдется в обычном гараже.

Представленная ниже технология сборки солнечного нагревателя использовалась в проекте «Включи солнце — живи комфортно». Она была разработана специально для проекта немецкой компанией Solar Partner Sued, которая профессионально занимается продажей, монтажом и сервисом солнечных коллекторов и фотоэлектрических систем.

Главная идея – все должно получиться дешево и сердито. Для изготовления коллектора используются довольно простые и распространенные материалы, но его эффективность получается вполне приемлемого уровня. Она ниже, чем у фабричных моделей, но разница в цене полностью компенсирует этот недостаток.

Существуют различные типы солнечных водонагревателей, но все они основаны на простом принципе: темная поверхность «впитывает» солнечную энергию, потом это тепло передается теплоносителю (воде).

Простейшие модели могут быть построены из доступных материалов и не требуют насосов или иного электрооборудования.

Эффективный солнечный коллектор может использоваться даже в зимнее время благодаря применению незамерзающих жидкостей – антифризов.

Описанная система солнечного коллектора является пассивной и не зависит от электроэнергии. Она обходится без электрических приборов. Горячая жидкость перемещается между коллектором и баком по принципу конвекции, благодаря простому правилу: нагретая жидкость всегда поднимается вверх.

Принцип работы такого солнечного коллектора заключается в следующем:

Солнце нагревает жидкость в коллекторе
Нагретая жидкость поднимается по коллектору и трубе в бак-аккумулятор
Когда горячая жидкость поступает в теплообменник, установленный в бак с водой, тепло передается от теплообменника воде
Жидкость в теплообменнике, охлаждаясь, перемещается вниз по спирали и поступает из отверстия в нижней части бака обратно в коллектор
Вода, нагретая в баке, аккумулируется в верхней части бака
Холодная вода из водопроводной сети / резервуара поступает в нижнюю часть бака
Нагретая вода отбирается через выходное отверстие в верхней части бака.

Пока на коллектор светит солнце, жидкость в трубах абсорбера нагревается, перемещается в бак и таким образом постоянно циркулирует. Этот процесс обеспечивает нагрев воды в баке всего за несколько часов при интенсивном солнечном излучении.

Основной элемент коллектора отопления — абсорбер. Он состоит из металлического листа, приваренного к металлическим трубам. Несколько труб устанавливаются вертикально и привариваются к двум трубам большего диаметра, расположенных горизонтально.

Эти толстые трубы для входа и выхода жидкости должны быть расположены параллельно друг другу. А входное отверстие для жидкости (нижняя часть абсорбера) и выходное отверстие (верхняя часть абсорбера) должны располагаться с разных сторон панели (диагонально).

Для соединения в толстых трубах необходимо просверлить отверстия под диаметр вертикальных труб.

Для лучшей передачи тепла от металлической пластины к трубам очень важно обеспечить максимальный контакт пластины с трубами. Сварка должна быть вдоль всего элемента. Важно, чтобы металлический лист и трубы плотно прилегали друг к другу.

Абсорбер укладывается в деревянную раму и накрывается стеклом, которое защищает коллектор и создает внутри эффект теплицы. Используется обычное оконное стекло. Оптимальная толщина — 4 мм, при этом сохраняется хорошее соотношение надежности и веса. Желательно нужную площадь стекла разделять на несколько частей. Так удобнее и безопаснее работать с ним.

Использование нескольких слоев стекла или стеклопакета даст прирост эффективности, но увеличит вес конструкции и стоимость системы.

Солнечный коллектор своими руками — находка для дачи

После установки бассейна на дачном участке возникла необходимость в подогреве воды для собственных нужд, а главное для продления срока эксплуатации бассейна. Изучив всевозможные варианты, взвесив все «за» и «против», в результате было принято решение создать солнечный коллектор своими руками для подогрева бассейна.

Принцип действия солнечного коллектора

По плану действие солнечного коллектора должно было осуществляться следующим образом: забор воды из бассейна происходит при помощи электрического насоса, опущенного в воду.

Далее вода поступает в солнечный коллектор, созданный самостоятельно по змеевику из труб, который установлен под наклоном на постаменте.

В процессе циркуляции по черному змеевику вода греется под воздействием ярких лучей солнца и поступает ко дну бассейна.

Состав дачного солнечного коллектора

Наш коллектор, созданный самостоятельно, будет включать в себя 42 полудюймовые трубки (по 225 см каждая). Располагаются они горизонтально.
В общей сложности длина трубок составляет около 120 м (длина соединительных колен учитывается).

Необходимо сделать плоский короб черного цвета (228 х 190 х 10 см), а затем укрепить его на каркас. Окрашивание короба и каркаса следует выполнить черным антисептиком. С целью предотвращения утраты драгоценного тепла короб следует закрыть простым стеклом. Трубки коллектора также окрашиваются пульверизатор. Для этого подойдет обычная нитрокраска черного цвета.

Планируемая мощность коллектора зависит от интенсивности света и предполагается в пределах 1,6 — 2 кВт.
Схема поможет разобраться в системе подогрева воды:

В процессе деятельности мы кое-что изменили в схеме, о чем поговорим позже.

Автономный солнечный коллектор своими руками — необходимые расчеты

По плану коллектор должен быть установлен в солнечной местности, в нескольких метрах от бассейна. Тщательный выбор места был обусловлен тем, чтобы в будущем избежать потери тепла в магистралях и насос мог справиться с прокачкой воды по всей длине трубопровода солнечного коллектора на даче. Также необходимо было учесть оптимальный наклон солнечного коллектора относительно горизонта.

При помощи программы 3D MAX (удобная штука) был произведен расчет и создано изображение нашего будущего солнечного коллектора.

Помимо этого были выполнены расчеты нужных деталей и составляющих для создания конструкции. Выбор трубы остановился на металлопласте. Этот материал оптимально подходит для данной цели, поскольку к его поверхности отлично пристает нитрокраска черного цвета, которой мы планируем покрасить трубки солнечного коллектора своими руками.

Смета, составленная по результатам подготовительных работ оказалась внушительной по объему.

Подготовка к самостоятельному созданию солнечного коллектора по нагреву воды

Ближе к осени началась подготовка и закупка необходимых материалов. Поскольку приобретение материалов попало на холодное время года, частичная сборка солнечного коллектора своими руками выполнялась в квартире. Скручивались детали вручную, а соединения уплотнялись при помощи специальной нити.
Наглядно вы можете это увидеть на фото:

Также, в процессе подготовительных работ был подготовлен чертеж рамы (короба) и подставки для солнечного коллектора.

Чертеж основывался на том, что для рамы нашего коллектора понадобится два листа фанеры (стандартных) размером 1,52 х 1,52м и толщиной 10мм.

Один из листов не раскраивается и используется в первоначальном размере, а второй необходимо разрезать на 5 кусков: 4 — 76 х 38см, 1 — 152 -76см.

Помимо это был куплен брус длинной 6 м, сечением 5 х 5хсм. Он понадобится для создания «стола» каркаса рамы и каркаса подставки.

чертеж солнечного коллектора
чертеж солнечного коллектора своими руками — раскрой
чертеж солнечного коллектора

В общей сложности длинна бруса — 60м (или 10 шт. по 6 м). В соответствии со сметой был куплен антисептик, который защитит раму под солнечный коллектор и каркас-подставку. Черный антисептик был приобретен с целью покрытия площади рамы-стола.

Монтаж солнечного коллектора на дачном участке

Каркас нашего солнечного коллектора своими руками планировалось установить наклонно в сторону юга. Для площадки была приобретена тротуарная плитка размерами 40 х 40см.

Подготовка места включила в себя выравнивание, покрытие рубероидом, сверху насыпан щебень. На отстаивание и утрамбовку щебня необходимо время. В нашем случае это заняло около трех месяцев.

После этого, сверху, площадка была снова застелена рубероидом и уже на него выложена тротуарная плитка (24 шт.).

Следующим шагом стало изготовление рамы «стола» солнечного коллектора. Подготовленные куски бруса были скреплены стальными уголками (5 х5см) и шурупами. Фанера, нарезанная на необходимые части была также прикреплена к раме шурупами. В результате мы получили ровную площадку (стол) для установки трубок коллектора.

Следует отметить, что конструкция получилась достаточно тяжелая — 30 — 35 кг. Каркас-подставка должна быть прочной и устойчивой под воздействием ветров, весом снега и должна выдержать вес рамы, змеевика с водой и стекла.

Для того, чтобы конструкция была более устойчивой, мы соорудили специальные колья из металла, которые смогут удержать каркас-подставку.

Внутри теплицы на металлическом каркасе мы установили водозащитную розетку, при помощи которой будет подключаться электрический насос.

Целесообразным будет предусмотреть обычную вилку с розеткой. Таким образом вы сможете отключать насос во время купания в бассейне и обезопасите себя от поражения электрическим током.

Следующим шагом была покраска наклонного стола конструкции сверху антисептиком черного цвета. С задней стороны мы покрыли поверхность бесцветной Тиккуриллой.

Подготовка каркаса-подставки для солнечного коллектора

Согласно чертежа мы начали собирать каркас-подставку.

На готовый каркас был закреплен стол коллектора (под нужным углом).

При помощи алюминиевых колышков мы прикрепили всю конструкцию к земле.
Поверхность стола мы пометили в местах, где будут крепиться трубки и в этих местах прикрутили заранее окрашенные в черный цвет крепления.

После установки креплений мы начали самостоятельно собирать солнечный коллектор.

Сборка солнечного коллектора

Для начала мы подготовили металлопласт, нарезав части необходимой длины. Далее началась сборка змеевика (снизу вверх). Белый пластик и крепления мы окрасили в черный цвет баллончиками. В общей сложности мы постарались все покрыть черной краской (трубки, крепления).

После сборки основной части конструкции, мы подключили систему непосредственно к насосу и провели испытания. Протечек обнаружено не было, да и вода поступала достаточно уверенно.

Наша основная цель — получить и правильно использовать максимальное тепло от солнца. Одну из главных ролей при этом играет экран защиты. Благодаря этому приспособлению в коробе аккумулируется теплая температура, а затем воздух направляется на подогрев.
В нашем случае для этой цели по краям стола был использован бордюр с покрытием антисептиком черного цвета (из вагонки).

Также мы сделали из алюминиевого уголка раму для установки стекла.

В результате выполнения указанных действий мы смогли снять размеры для стекла. Нарезка и установка стекла не заняла много времени. Для поддержания краев стекла был применен алюминиевый уголок.

Середина держалась на центральном узле.

В результате мы получили прочную, герметичную конструкцию. Конденсат внутри замечен не был. Собирался он только снаружи в утреннее время.

Если говорить об изменениях схемы, то во-первых, в процессе работы обратный клапан бассейна мы заменили на простой краник. Данной заменой мы постарались облегчить работу насоса. С клапаном насосу придется прикладывать больше сил в процессе работы.

Во-вторых, была выполнена установка двух дополнительных кранов. Следует отметить, что кран, при помощи которого возможно перекрывать магистраль, является очень полезным приспособлением на случаи длительного отсутствия.

Проверка работы коллектора

Испытательные работы осуществлялись с использованием специального термометра. При интенсивном солнце показатель температуры воды на выходе был очень высоким (обжигала руку).

В соответствии с показателями измерений после 7 — 8 часовой работы насоса температура воды в бассейне нагрелась до 320С. В дальнейшем мы поддерживали ее в пределах 32 0С периодически подключая насос. Следует отметить, что в процессе циркуляции воды происходит обогащение кислородом.

Цель достигнута — вода моего бассейна стала теплой и комфортной.

На фото вы можете увидеть мой результат самостоятельного создания плавательного комплекса:

Также в процессе функционирования нашей конструкции образовывается настоящее течение. Это происходит благодаря насосу. Благодаря этому вода не застаивается. Во время купания мы всегда насос выключаем, не хотим получить ожоги от горячей воды, выходящей по дну.

К примеру, если температура воздуха составит 320С, вода бассейна вероятнее всего будет +23 — 240С.

Получается, что коллектор, построенный самостоятельно, способен выдавать температуру, значительно превышающую естественную.