Солнечный коллектор из поликарбоната

Солнечный коллектор из поликарбоната своими руками

С каждым годом все более актуальной становится проблема обеспечения своего загородного дома или дачи горячей водой. Особенно часто задумываются об этом хозяева загородной недвижимости, когда проживают там на постоянной основе. Ведь затраты на отопление и горячее водоснабжение занимают ощутимую долю в финансовом жизнеобеспечении дома. И поиск возможностей сократить их – это нормальное и естественное желание любого человека. Разумеется, самый реальным вариантом удешевить отопление дома – изготовить своими руками устройство из области альтернативной энергетики. Хорошим вариантом будет солнечный коллектор из поликарбоната.

О том, что селективное устройство возобновляемой энергетики, которое можно применить для отопления дома, имеет множество неоспоримых преимуществ, известно давно, об этом знает практически каждый взрослый человек. Однако на практике не каждый решается выложить приличную сумму денег, чтобы приобрести готовое устройство фабричного изготовления, использующее солнечное излучение для отопления дома. Конечно, из любой ситуации можно найти выход, а из этой тем более. Солнечный коллектор для удовлетворения хозяйственных нужд вполне можно сделать своими руками. Вы без проблем самостоятельно соберете плоский воздушный солнечный коллектор. Такие самодельные устройства для нагрева воды с помощью солнечной энергии можно сделать, например, из сотового поликарбоната и вакуумных трубок. В результате вы получите абсорбер солнечной энергии, который сможете использовать для отопления дома путем нагрева воды и для летнего душа, а изготовление его потребует от вас минимальных финансовых вложений. В целях обучения вам надо только проанализировать определенный объем информации, просмотреть видео в интернете, где доходчиво объясняется и показывается, как сделать самодельный коллектор своими руками.

Изначально для изготовления солнечных коллекторов применяли стекло, однако последовавшая практика применения такой разновидности оборудования показала, что коллектор на солнечном излучении, собранный с использованием сотового поликарбоната, значительно превосходит стеклянные коллекторы по показателям эффективности. Собранный своими руками, он имеет практически такую же способность пропускать свет, как и стеклянный. Однако сам по себе поликарбонат значительно легче стекла, что серьезно облегчает процесс его монтажа. Дополнительным преимуществом, которое дает общее снижение веса конструкции являются расширенные возможности по выбору места установки, так как требования к прочности поверхности значительно снижаются. Еще одно преимущество листа сотового поликарбоната – его высокая прочность к механическому воздействию. Даже довольно мощный град не сможет повредить коллектор, сделанный на основе поликарбоната. Такие изделия считают намного более прочными и надежными. Сравнение различных видов устройств есть на видео в глобальной сети.

Что вам необходимо для создания коллектора из поликарбоната своими руками?

Перечислим все составляющие и материалы для сборки эффективного самодельного коллектора на основе сотового поликарбоната:

— медные трубки диаметром 20 миллиметров, с использованием их вы будете формировать змеевик (такие же трубки используют при сборке отопительных систем);

— черная матовая краска, устойчивая к высокому температурному воздействию;

— минеральная вата для сборки теплоизолирующего слоя;

— лист металла (медь, железо, сталь) толщиной 0,8 миллиметра;


— угловые переходы 18х18 миллиметров;

— сантехнические переходы 18 мм х ¾ (нужны для того чтобы подключить к системе водоснабжения);

— сотовый поликарбонат (лицевое покрытие коллектора);

Делаем лицевую часть коллектора из поликорбоната

— лист алюминия и алюминиевые уголки для создания корпуса изделия, в случае отсутствия таковых – деревянные планки и лист фанеры для задней стены нагревателя;

— все необходимые для проведения паяльных работ инструменты.

Важно заранее определиться с габаритами вашего коллектора. Исходя из его размеров, заранее рассчитайте требуемое количество трубок, переходов и других материалов. Вычислите количество воды, которое потребуется для обеспечения теплового обмена во всей системе. Чтобы это сделать, определитесь заранее, в каких целях будет использоваться коллектор – либо это только мытье посуды, либо обустройство душа, либо обеспечение всех хозяйственных нужд горячим водоснабжением в вашем доме. Для подогрева воды в целях мытья посуды или принятия душа будет достаточно собрать коллектор размерами 200х100 сантиметров, расстояние между трубками в змеевике должно составить от 8 до 10 сантиметров.

Сборка солнечного коллектора из листа сотового поликарбоната.

Начать сборку этого устройства солнечной энергетики нужно с изготовления змеевика. Если вам удалось подобрать готовый змеевик, окончательная сборка займет намного меньше времени. Подобранный змеевик стоит очень тщательно вымыть под струей воды (желательно горячей), чтобы изнутри вымыть все засоры и избавиться от остатков фреона. Если у вас не нашлось подходящих трубок, то нужное количество вы сможете приобрести в магазине. Но в этом случае придется изготовить сам змеевик. Для его изготовления нарежьте трубки на требуемую длину. Далее, используя угловые переходы, проведите их спайку в форме конструкции змеевика. Чтобы коллектор можно было подключить к системе водоснабжения, на края змеевика напаивайте сантехнические переходы размерами ¾. Существует несколько вариантов формы и конструкции змеевика, например, можно паять трубки в форме «лесенки» (если вы собрались реализовать такой вариант, тогда покупайте не угловые переходы, вам будут нужны тройники).

Потом на заранее подготовленный лист металла вы наносите селективное покрытие черной матовой краской, сделать это желательно не меньше чем в пару слоев. Дождитесь, пока воздушный поток высушит краску, и начинайте пайку змеевика (с той стороны, что не окрашена). Вся конструкция змеевика должна быть припаяна по всей длине трубок, сделав это, вы гарантируете максимально эффективный теплообмен и, как следствие, максимальную передачу тепла в систему водоснабжения. Если сделаете все правильно, собранный вами солнечный коллектор заработает так, как и было задумано.

Красим лист металла черной краской

Заключительным этапом вам надо собрать корпус, который скрепит все компоненты устройства в единую конструкцию. Используя лист фанеры и деревянные бруски, нужно сбить прочный ящик. В деревянных брусках заранее прорежьте пазы, в них вы потом вставите экран из поликарбоната (глубина паза около 0,5 см). Выходные отверстия для трубок можно сделать уже после того, как установите все основные компоненты. Далее в уже собранный деревянный ящик, чтобы создать воздушный карман, вы укладываете изоляцию из минваты. Поверх изоляции крепите панель со змеевиком. Края ваты подворачиваете так, чтобы змеевик не дотрагивался до стенок ящика. Нагревательная панель и панель из поликарбоната также должны иметь между собой расстояние и не прикасаться друг к другу.

Завершающая стадия состоит в обработке корпуса специальным раствором с водоотталкивающей способностью и покрытии эмалью (за исключением лицевой части).

Вот и все – ваш солнечный абсорбер готов. Для того чтобы его активировать, поставьте его на опорную конструкцию, развернув лицевой частью к солнцу так, чтобы лучи падали на лицевую часть под максимально прямым углом. На крыше устанавливаете бак для накопления воды, он будет служить резервуаром. К верхней его части проведите шланг, соединенный с верхней трубкой коллектора, а к нижней части бака – с нижней трубкой. Подключив воду по такой схеме, вы обеспечите работу в режиме естественной циркуляции.

Согласно законам физики, горячая вода будет подниматься кверху в направлении бака, а вытесняемая холодная будет попадать в коллектор для нагрева в змеевике. Не забудьте, что к баку необходимо присоединить шланг и вентиль для забора воды из бака, а также его наполнения новой.

Заключение и итоги

Возможная конструкция коллектора, собираемого своими руками, не ограничена использованием медного змеевика, листа сотового поликарбоната и других перечисленных выше основных составляющих. Существует много разных способов, например, можно собрать вполне эффективный самодельный коллектор с использованием в качестве абсорбирующих элементов другие подходящие материалы. Вариантов много. Для этого только стоит изучить вопрос, собрать необходимое количество подручных материалов, просмотреть несколько часов обучающего видео, а потом собрать их в единую конструкцию. Главное – если вы решили собрать коллектор, помните, что все солнечные коллекторы работают по одному и тому же принципу.

Качественно проведите спайку стыков соединения патрубков с рабочими элементами конструкции, создайте в конструкции должные условия вакуума, и все у вас получится. Смело беритесь за дело. В итоге вы получите не только совершенно бесплатный и автономный источник горячей воды. Создав прибор, работающий на солнечном излучении, вы станете более независимыми от центральных систем снабжения как электричеством, так и газом. Вы сами обеспечите себя горячей водой в хозяйственных нуждах.

Солнечный коллектор из сотового поликарбоната своими руками

На многих приусадебных участках можно увидеть так называемый летний душ. Его конструкция довольно проста – небольшая емкость, расположенная на здании, заполняется водой. По мере воздействия солнечных лучей она нагревается до нужной температуры. Но не всегда удобно ждать несколько часов, пока вода будет приемлемой температуры. Поэтому зачастую эту конструкцию немного модифицируют, добавляя в нее солнечный коллектор.

Он представляет собой панель, внутри которой располагается сеть трубопроводов. С внутренней стороны находится утеплитель (для уменьшения тепловых потерь), а с наружной – защитное стекло. Оно же выполняет другую функцию – создает внутри коллектора парниковый эффект. Под действием солнечных лучей вода в трубках нагревается, а защитные слои минимизируют потери энергии.

Для изготовления устройства по подобной схеме понадобятся специальные инструменты, значительные финансовые затраты и большой объем работы. Поэтому «народными умельцами» была разработана альтернативная модель из ячеистого поликарбоната. Его специфика заключается в использовании полостей вместо медных трубок. Если правильно обеспечить подачу воды в полость и ее дальнейший забор для использования, то подобная конструкция может заменить дорогие заводские модели.

Как сделать солнечный коллектор из поликарбоната своими руками и что для этого потребуется? Прежде чем приступить к разработке плана по изготовлению, следует узнать ряд важных отличий и ограничений для этой модели солнечной установки.

Читайте также:  Характеристики и особенности кладки кемарических блоков

Минимальный напор воды. Соединение поликарбоната и труб ПВХ будет выполняться с помощью термоклея, что не может обеспечить должный уровень надежности. Поэтому исключается работа насосной станции или подключение к центральному водопроводу.

Такой коллектор намного легче заводских моделей (их типы и возможности описаны здесь), что дает возможность установки его непосредственно на летний душ или крышу дома.

Зная эти нюансы, можно начать изготовление.

Для выполнения работы потребуются следующие расходные материалы:
Листы поликарбоната

Нужно выбирать модели с сотами, в которых и будет нагреваться вода. Стандартные размеры листа составляют 12000*1000 мм. Лучше всего делать конструкцию с габаритными размерами 2000*1000. Т.е. для этого понадобится две заготовки — в одной из них будет нагреваться вода, а вторая послужит внешней защитой.

От размера сот будет зависеть полезный объем коллектора. Оптимальным считаются листы толщиной от 4 до 8 мм. Для них объем жидкости на 1 м² соответственно составит 35 и 80 л. При выбранных габаритах, ее вес в заполненном состоянии будет оптимален.

Трубы ПВХ, гибкие шланги и фитинги
Оптимальным считается труба из ПВХ (32 мм) с резьбовым соединением. Ее длина должна составлять 2050 мм (50 мм для подключения). Фитинги и гибкие шланги необходимы для соединения коллектора с системой подачи и забора воды.

Каркасный профиль для гипсокартона и листы пенопласта
Обработка поверхности осуществляется угловым шлифовальным инструментом (болгаркой), соединение отдельных элементов выполняется с помощью термоклея.

Перед выполнением работ важно правильно сориентироваться в расположении сот. Они должны идти горизонтально, что обеспечит равномерный нагрев воды. Сначала нужно сделать в трубах продольные разрезы. Для этого они фиксируются струбцинами. Необходимо обеспечить максимально ровные линии разреза, для чего используется специальная дисковая пила для болгарки с небольшими зубьями.

В полученные вырезы вставляется лист поликарбоната, который будет выполнять функции солнечного коллектора. Важно установить край листа в трубу не до упора – он должен заходить во внутреннюю полость максимум на ¼ диаметра.

Затем с помощью термопистолета и пластин для клейки пластика соединительные швы герметизируются. Рекомендуется проделать эту процедуру в 2-3 этапа с интервалом полного засыхания клеевой основы.

Обязательно необходимо провести контрольные испытания коллектора до установки защитного каркаса. С помощью фитингов и гибких шланг он подключается к накопительному баку с водой, который должен быть заполнен максимально. Конструкция устанавливается в наклонном положении и проверяется наличие протечек. Если они отсутствуют – можно приступать к следующему этапу.

Для лучшего нагрева рекомендуется покрасить поверхность листа в черный цвет . Для этого можно использовать обычную аэрозольную краску.

Сборка каркаса
В качестве материала изготовления рамы применяются оцинкованные профили для гипсокартона. Они подбираются по ширине, которая должна соответствовать суммарной толщине 2-х листов поликарбоната и пенопласта. Чаще все используются изделия с габаритами 40*75*40.

Сначала укладывается теплоизоляционный слой из пенопласта, который с помощью шурупов крепится к профилю. Затем поверх него ложится коллектор и защитный лист. Для жесткости рекомендуется установить поперечные рейки.

Как сделать солнечный коллектор из поликарбоната своими руками?

Сегодня, когда энергоносители стоят так дорого, многие ищут возможность воспользоваться альтернативными источниками, чтобы можно было уменьшить оплату за газ или свет. Один из вариантов — изготовить оборудование, способное преобразовать энергию солнца в тепло.

Изначально для изготовления подобных устройств использовалось стекло, но, как показала практика, солнечный коллектор из сотового поликарбоната отличается намного лучшими характеристиками, чем стеклянный аналог. Имея почти такую же прозрачность, как у стекла, поликарбонат намного легче его, поэтому крепить подобные установки можно везде, не беспокоясь, что их наличие окажется слишком тяжелым для поверхности размещения. Кроме того, поликарбонатные панели намного прочнее стекла и повредить их даже обычному граду не под силу, поэтому изделия из современного материала считаются намного прочнее.

Виды коллекторов

Солнечные коллекторные установки бывают панельные, которые называют из-за их формы плоскими, и вакуумные, по—другому трубчатые. Панельные коллекторы из поликарбоната стоят намного дешевле, но если их изготовить своими руками, то они могут стать еще более доступными. Но, панельные конструкции предназначены для использования только в летнее время для обогрева воды, и их использование в зимний период полностью исключается.

На изготовление вакуумных моделей нужно намного больше средств, но вложенные деньги вскоре окупятся, поскольку использовать их можно на протяжении всего года. Кроме того, вакуумные установки производительнее от панельных аналогов больше, чем в два раза именно поэтому даже при минусовых показателях температуры они могут нагревать воду внутри систем.

Необходимые материалы

Для изготовления самодельного коллектора из поликарбоната используют только сотовые панели, поскольку они имеют высокие теплоизоляционные свойства. Приемлемая толщина листов — от 4 до 30 мм. Зависит эта цифра от числа проживающих в доме человек. Например, для семьи из двух взрослых и двух детей будет достаточно материала 4-10-и миллиметровой толщины. При этом, понадобятся листы разных размеров. Один должен иметь те же размеры, что и короб, а второй немного поменьше, он должен поместиться внутри короба с таким расчетом, чтобы имелись и зазоры нужной величины. Кроме того, понадобятся:

  1. Две штанги с резьбой.
  2. Пропиленовые фитинговые уголки. Необходимо, чтобы на них была металлическая резьба.
  3. Две ПВХ водопроводные трубы, длина которых должна быть полтора метра, а диаметр — 32 мм.
  4. 2 заглушки к названным выше трубам.

Сборка коллектора

Собрать солнечный коллектор из поликарбоната своими руками несложно, если знать некоторые тонкости и последовательность работ.

Итак, сначала нужно сделать продольный разрез в трубах, позже в них будет вставлен лист поликарбоната. Вода будет снизу подниматься в желобки листа, там согреваться благодаря эффекту термосифона, после чего будет подниматься и через верхнюю трубу выводиться в накопитель. Поэтому, при установке в трубу поликарбонатной панели нужно следить, чтобы он не был помещен слишком глубоко, это будет препятствовать обороту нагреваемой жидкости. Расширять разрез нежелательно: напряжение в трубе будет способствовать ее более прочной фиксации, но если нужна небольшая подгонка, то это вполне допустимо.

Полезно знать: Чтобы улучшить сцепление панели солнечного коллектора из поликарбоната и герметика, при строительстве конструкции своими руками нужно перед установкой листа в трубу обработать его край наждачной бумагой, после чего — обезжирить.

Затем — герметизировать стыки поверхности и трубы. Экономить при покупке герметике не стоит, от его качества зависит качество всей системы.

После этого уголки с резьбой из металла с помощью термоклея крепятся на концы труб. В процессе эксплуатации они будут облегчать процесс отключения и включения установки. Повысить уровень поглощения тепла от солнца поможет обыкновенная окраска поверхности коллектора.

Начинать работы по монтажу солнечного коллектора нужно из установки пенополистирольного листа с помощью клея или монтажной пены на поверхности задней стенки каркасной конструкции, а затем уже заниматься монтажом установки. Для этого максимально качественно нужно выполнить крепление хомутов из пластика или металла, соединяющих коллектор к пенопласту. После этого с лицевой стороны нужно саморезами прикрепить поликарбонатный лист.

Схема работы

На чердаке дома или другой постройки, в которой необходимо наличие теплой воды, нужно установить накопительный бак объемом около 160 литров, который в обязательном порядке утепляется. Теперь необходимо присоединить к баку систему отбора нагретой воды. Для этого не нужно создавать дополнительное давление — все происходит самотеком, а вот для холодной воды нужно установить насос, который и будет подавать ее из скважины или колодца.

На заметку: Чтобы вода могла свободно циркулировать, устанавливать солнечный коллектор из поликарбоната нужно так, чтобы его поверхность по высоте находилась на том же уровне, что и бак, тогда нагретая вода естественным образом будет заменяться холодной.

Именно с этой целью подающая горячую воду трубка крепится немного выше средней точки накопителя, благодаря чему горячая вода скапливается в его верхней части.

Если горячей воды по каким-то причинам перестало хватать, можно увеличить ее количество. Достаточно просто — смонтировать на другой стороне крыши еще один коллектор. Как утверждают те, кто уже использует подобные установки — это экономичные, экологические и энергонезависимые системы, которые за 3-4 года полностью окупают себя, а поскольку они могут служить не менее 10 лет, то выгода подобной конструкции очевидна.

Видео про коллектор

Как изготовить солнечный коллектор из поликарбоната своими руками?

Изготовленные из поликарбоната солнечные коллекторы являются оборудованием, способным преобразовывать световую энергию, полученную от звезды солнце, в тепловую. Основная цель его использования — нагревание воды и обогрев внутренней части помещения.

Что необходимо для изготовления?

Чтобы получилось изготовить солнечные воздушные коллекторы из поликарбоната, понадобится подготовить и в дальнейшем использовать некоторое количество материалов, к которым относятся:

  1. Шланги, имеющие нарезанные резьбовые соединения. Их количество понадобится не менее двух штук.
  2. Уголки фиттингового типа, изготовленные из пропилена, имеющие металлорезьбу. Понадобится не меньше двух единиц.
  3. Не менее двух штук трубных заглушек.
  4. Труба для водопровода из поливинилхлорида в количестве двух штук. Её длина должна равняться полутора метрам, а диаметр — 3,2 сантиметрам.

Разновидности конструкций

Существует два типа солнечных поликарбонатных коллекторов: панельные и вакуумные (воздушные). Оба вида коллекторов обладают своими отличительными чертами.

Коллекторы панельного типа используются в сезонных учреждениях (санатории, база отдыха), в которых воду необходимо нагревать в летний период. В зимнее время, в сезонных учреждениях, этот тип коллекторов не используется.

Вакуумные коллекторы стоят значительно больше, чем панельные, однако, они обладают вдвое большей производительностью. Коллекторы этого типа можно использовать на протяжении всего года, независимо от температуры на улице, потому что они в состоянии нагреть внутрисистемную жидкость.

Читайте также:  Строим деревянный забор для дачи своими руками

Как собрать конструкцию?

Первым шагом, который необходимо сделать, начиная сооружение своими руками самодельного коллектора, с одного из двух видов поликарбоната (сотового либо монолитного), является проделывание продольных разрезов в обоих типах труб. Далее, в сделанные накануне разрезы вставляются плиты сотового термопласта. Подаваемая жидкость по трубе попадает в желобки панели, в последствии нагревается в них. Создаётся эффект «сифона термического», который воздействует на жидкость таким образом, что она подымается вверх по трубе и по ней подаётся в накопитель.

Концы труб следует оставить не тронутыми. Это позволит в дальнейшем, при необходимости, заглушить либо подключить их. Размер разреза трубы должен равняться ширине коллекторной части.

Вставляя полимерные панели в пропилы, следует учитывать важный нюанс. Пропил может сходиться под воздействием внутреннего напряжения термопласта. Поэтому, в момент вставления плит следует проследить, чтобы поликарбонатный материал не вошёл очень глубоко во внутрь трубы. Это важный момент, так как очень глубокое проникновение оказывает отрицательное влияние на течение нормального процесса циркуляции жидкости.

Специально заниматься расширением пропила не рекомендуется. Благодаря его изрядному напряжению труба может крепко удерживаться за полимер, а это позволяет осуществляться компенсированию давления внутренней части плиты. Однако, небольшой подгон размера пропила допустим.

Полезно знать: Чтобы улучшить показатель сцепления герметизирующего средства с поверхностью панели следует перед вставлением в трубу обработать куском наждачной бумаги края листов полимера.

Необходимо осуществить обезжиривание места стыков.

На следующем этапе осуществляется процесс герметизации рабочей стороны поверхности коллектора со стыками труб. Этот этап имеет огромное значение. Герметик нужно использовать качественный, хоть он будет и дороговат. Если использовать обычный герметик, изготовленный на основе силикона, то уровень герметизации швов будет не высок.

Для увеличения степени теплового поглощения следует своими руками окрасить внешнюю поверхность солнечного коллектора, изготовленного из поликарбоната. Окраску поверхности коллектора следует проводить с периодичность 3-5 лет. Чтобы избежать частого окрашивания, при этом, экономя средства на покупке краски, на поверхность крепится матовая полипропиленовая лента чёрного цвета.

После завершения окраски наступает черёд работы с уголками, имеющих металлическую резьбу. Уголки крепятся к окончаниям труб термоклеем. Использование термоклея, армированных гибких шланг облегчает отключение или подключение коллектора.

Приступая к установке коллектора первым, что следует сделать, это прикрепить клеем или монтажной пеной листы пенополистирола к задней стенке каркаса. После этого можно приступить к непосредственному монтажу самодельного коллектора из поликарбоната. Пластиковыми или металлическимихомутами плотно скрепляются между собой пенопласт и коллектор. Финальным действием является крепление плит поликарбоната на лицевую сторону изделия. Листы крепятся саморезами.

План установки

На чердаке строения устанавливается объемный бак в 160 л для накапливания воды. Бак следует утеплить минеральными ватами. Бак подсоединяется к водяной системе, по которой к нему подаётся горячая вода. С бачка горячая жидкость подаётся самотёком. Чтобы подавалась холодная вода необходимо подключение насоса, который доставляет воду со скважины.

На заметку: Монтирование своими руками воздушного коллектора из поликарбоната осуществляется так, чтобы накопительная ёмкость находилась выше верхней части коллектора.

Этот вариант расположения даёт возможность жидкости циркулировать природным способом. То есть, горячая вода заменяет холодную, поднимаясь и наполняя бак. Чтобы горячая вода имела возможность накапливаться в верхней части бака, следует закрепить трубу, по которой подаётся жидкость, немного выше средней части накопителя.

Для увеличения воды, которая поступает в бак и для стабильного её нагревания устанавливаются две или более установки. С каждой из сторон установки крепится солнечный коллектор из поликарбоната.

Видео про самодельный поликарбонатный коллектор

Изготовление эффективного солнечного коллектора из поликарбоната своими руками

Дата публикации: 15 мая 2019

Нагревание холодной воды для дачных нужд – необходимый, но достаточно энергоемкий процесс. Справедливость этого мнения подтверждают суммы к оплате в счетах за электроэнергию. Мириться с проблемой и переплачивать за потребленные блага не стоит. Тем более что сегодня можно легко изготовить теплообменник несложной конструкции – солнечный коллектор. С этой задачей легко справятся даже начинающие домашние мастера, в распоряжении которых – скромный набор инструментов и строительных материалов. В результате получится удобное и безотказное устройство, готовое практически бесплатно обеспечить дачный участок горячей водой. Кроме того, солнечный коллектор из поликарбоната может стать источником тепла для отопления дачного домика.

Что представляет собой солнечный коллектор из поликарбоната

Внешне устройство имеет вид плоского ящика с относительно большой площадью поверхности. Верхняя часть изготовлена из прозрачного материала, пропускающего солнечный свет к расположенным ниже поглотителям, или адсорберам солнечной энергии. Внутри адсорберы заполнены очищенной водой или антифризом, что обладает высокой теплоемкостью. Теплоизоляция внутренней поверхности коллектора обеспечивает сохранность тепла и его максимально эффективное использование.

Прозрачный материал на поверхности устройства – это ячеистые или монолитные полимеры, но чаще – сотовый поликарбонат. Выбор в его пользу продиктован соображениями экономической выгоды и безопасности. В отличие от хрупкого стекла, поликарбонат способен прослужить длительное время и обладает более низкой теплопроводностью, сохраняя тепло внутри коллектора.

Водонагреватель располагается частично на солнце, частично – в емкости с водой. Циркуляция нагретой на солнце жидкости внутри адсорбера обеспечивает быстрое нагревание воды в баке.

В зависимости от типа конструкции различают два вида устройств – воздушные, или вакуумные, и панельные. Относительно дорогостоящий первый вариант – вакуумная модель коллектора – демонстрирует высокую рабочую производительность и может применяться в любое время года независимо от погодных условий. Панельные конструкции проще и дешевле, но их использование возможно только в теплое время года при солнечной погоде.

Какими достоинствами обладает солнечный коллектор из сотового поликарбоната

При кажущейся простоте коллектор демонстрирует хорошую эффективность и безотказно работает в условиях полноценного солнечного освещения. При этом:

  • конструкция имеет небольшой вес;
  • коллектор можно надежно установить на крышу дома или на хорошо освещенной поверхности участка;
  • устройство совершенно безопасно в эксплуатации и не оказывает влияния на состояние окружающей среды;
  • изготовление конструкции занимает немного времени и не требует серьезных вложений;
  • устройство можно подключать в работу так часто, как необходимо, не опасаясь дополнительных расходов и нарушений правил техники безопасности.

Как изготовить и собрать солнечный водонагреватель из поликарбоната своими руками

Для изготовления основных элементов коллектора необходимо приобрести:

  • листы сотового поликарбоната толщиной до 8мм, чтобы в сотах помещалось до 80л воды на кв.метр;
  • полипропиленовые трубы 32мм диаметром с резьбой на обоих концах и подходящие фитинговые уголки с резьбой;
  • накопительный бак емкостью до 200 литров;
  • водостойкий герметик;
  • черную термостойкую краску в аэрозольной упаковке для окрашивания поликарбоната;
  • утеплитель на основе минеральной ваты или пенополистирола с подходящим клеем для укладки;
  • заглушки для труб;
  • алюминиевый лист и уголки в качестве основы, можно заменить металл фанерой и деревянными уголками.

На первом этапе изготовления коллектора в полипропиленовых трубах выполняют продольные разрезы длиной, равной ширине устройства. В пазах располагают поликарбонатные заготовки солнечного водяного коллектора, предварительно обработав их срезы наждачной бумагой. Заделку мест стыка труб и поликарбоната выполняют с применением герметика, который наносят на поверхность специальным пистолетом. Важно, чтобы в составе герметика не было силикона – при постоянном контакте с водой он быстро разрушается. Верхняя панель из поликарбоната также крепится на герметик и после высыхания окрашивается черной краской для более интенсивного поглощения солнечной энергии.

Корпус коллектора изготавливают из фанерного или алюминиевого листа, установленного на каркас из уголков. При этом следят, чтобы размеры верхней и нижней поверхности устройства полностью совпадали. Готовую панель фиксируют на корпусе, полипропиленовые трубы закрывают заглушками и припоем соединяют с металлическими уголками, через которые коллектор будет подключен к накопительному баку. На завершающем этапе сборки заднюю поверхность коллектора утепляют для уменьшения теплопотерь.

Рекомендации по установке накопительного бака для воды и солнечного коллектора

Полностью готовая конструкция размещается на крыше здания или прямо на земле при условии хорошего освещения участка. Поверхность панели лучше направлять в южную сторону – это даст продолжительную освещенность и максимальное количество солнечного света в течение дня. Для фиксации конструкции применяют единичные крепежи или специальные установочные системы.

Накопительный бак для хранения и нагрева воды размещается на некоторой высоте от земли, что обеспечивает достаточный напор в местах потребления. Подача холодной воды в емкость осуществляется из скважины с помощью насосного оборудования или из централизованной системы водоснабжения. Чтобы нагретая вода сохраняла температуру, бак утепляют минеральной ватой или другим подходящим рулонным утеплителем. Важно, чтобы емкость располагалась выше панели коллектора, а труба на входе в бак – в его верхней части. За счет собственного веса вода будет естественным образом циркулировать в системе, одновременно приобретая нужную температуру.

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Солнечный коллектор своими руками — как собрать гелиоколлектор

Альтернативные источники возобновляемой энергии пользуются огромной популярностью. В некоторых странах ЕС автономное теплоснабжение покрывает более 50% потребностей в энергии. В РФ солнечные коллекторы пока не получили широкого распространения. Одна из основных причин: дороговизна оборудования. За гелиопанель отечественного изготовителя потребуется отдать не менее 16-20 тыс. руб. Продукция европейских брендов обойдется еще дороже, начиная с 40-45 тыс. руб.

Изготовление солнечного коллектора своими руками будет дешевле, по крайней мере в половину. Самодельный гелиоколлектор обеспечит достаточным количеством тепла для нагрева душевой воды на 3-4 человек. Для изготовления понадобятся строительные инструменты, смекалка и подручные средства.

Из чего можно сделать гелиосистему

Для начала следует разобраться в том, какой принцип работы использует солнечный водонагреватель. Во внутреннем устройстве блока присутствуют следующие узлы:

Читайте также:  Морковь – выращивание вкусного корнеплода на даче

теплообменник, внутри которого будет циркулировать теплоноситель;

  • отражатели для фокусировки солнечных лучей.
  • Заводской коллектор для нагрева воды от солнца работает следующим образом:

      Абсорбция тепла — солнечные лучи проходят сквозь стекло, расположенное поверх корпуса, либо через вакуумные трубки. Внутренний абсорбирующий слой, контактирующий с теплообменником окрашен селективной краской. При попадании солнечных лучей на абсорбер выделяется большое количество тепла, которое собирается и используется для нагрева воды.

    Теплопередача — абсорбер расположен в тесном контакте с теплообменником. Аккумулируемое абсорбером и передаваемое теплообменнику тепло нагревает жидкость, движущуюся по трубкам к змеевику внутри бака теплонакопителя. Циркуляция воды в водонагревателе осуществляется принудительным или естественным способом.

    ГВС — используется два принципа подогрева горячей воды:

      Прямой нагрев — горячая вода после нагрева попросту сбрасывается в теплоизолированную емкость. В моноблочной гелиосистеме в качестве теплоносителя используется обычная бытовая вода.

  • Второй вариант — обеспечение ГВС с пассивным водонагревателем по принципу косвенного нагрева. Теплоноситель (часто антифриз) под давлением направляется в теплообменник гелиоколлектора. После нагрева разогретая жидкость подается в накопительный бак, внутри которого встроен змеевик (играющий роль нагревательного элемента), окруженный водой для системы горячего водоснабжения.
    Теплоноситель разогревает змеевик, посредством чего и передает тепло воде, находящейся в емкости. При открытии крана нагретая вода из теплоаккумулирующей ёмкости поступает к точке водоразбора. Особенность гелиосистемы с косвенным нагревом в способности работать в течение всего года.
  • Принцип работы, используемый в дорогостоящих заводских гелиосистемах, копируется и повторяется в коллекторах, изготавливаемых своими руками.

    Рабочие конструкции солнечных водонагревателей имеют схожее устройство. Только изготавливаются из подручных материалов. Существуют схемы производства коллекторов из:

    Судя по схемам, современные «Кулибины» отдают предпочтение самодельным системам с естественной циркуляцией, термосифонного типа. Особенность решения в том, что накопительную емкость располагают в верхней точке ГВС. Вода самотеком циркулирует в системе и подается потребителю.

    Коллектор из поликарбоната

    Изготавливают из сотовых панелей, отличающихся хорошими теплоизоляционными свойствами. Толщина листов от 4 до 30 мм. Выбор толщины поликарбоната зависит от необходимой теплоотдачи. Чем толще лист и ячейки в нем, тем больше воды сможет нагреть установка.

    Чтобы самому сделать гелиосистему, в частности самодельный солнечный водонагреватель из поликарбоната, понадобятся следующие материалы:

      две штанги с нарезанной резьбой;

    пропиленовые уголки, на фитингах должно быть наружное резьбовое соединение;

    пластиковые трубы ПВХ: 2 шт, длина 1,5 м, диаметр 32;

    Трубы укладывают в корпус параллельно. Подключают к ГВС через отсекающие краны. Вдоль трубы делают тонкий надрез, в который можно вставить лист поликарбоната. Благодаря принципу термосифона вода будет самостоятельно поступать в желобки (ячейки) листа, нагреваться и уходить в накопитель, расположенный вверху всей системы нагрева. Для герметизации и фиксации листов, вставленных в трубу, используют силикон, стойкий к термическому воздействию.


    Чтобы увеличить теплоэффективность коллектора из сотового поликарбоната, лист покрывают любой селективной краской. Нагрев воды после нанесения селективного покрытия ускоряется приблизительно в два раза.

    Коллектор из вакуумных трубок

    В этом случае не получится обойтись исключительно подручными средствами. Для изготовления солнечного коллектора придется купить вакуумные трубки. Их продают компании, занимающиеся обслуживанием гелиосистем и непосредственно производители гелиоводонагревателей.

    Для самостоятельного производства лучше выбирать колбы с перьевыми стержнями и тепловым каналом heat-pipe. Трубки легче монтировать и менять в случае необходимости.

    Также нужно приобрести блок-концентратор для вакуумного солнечного коллектора. При выборе обращают внимание на производительность узла (определяется по количеству трубок, которые можно одновременно подключить к устройству). Раму изготавливают самостоятельно, собирая деревянный каркас. Экономия при изготовлении в домашних условиях, с учетом приобретения готовых вакуумных трубок, составит не менее 50%.

    Гелиосистема из пластиковых бутылок

    Для приготовления потребуется около 30 шт. ПЭТ бутылок. При сборке удобнее использовать тару одинакового размера на 1 или 1,5 л. На подготовительном этапе с бутылок снимают этикетки, поверхность тщательно промывают. Кроме пластиковой тары понадобится следующее:

      12 м шланга для полива растений, диаметром 20 мм;

    8 Т-образных переходников;

    рулон тефлоновой пленки;

    При изготовлении солнечных коллекторов из пластиковых бутылок внизу основания делают отверстие, равное диаметру горлышка, куда вставляют резиновый шланг, либо ПВХ трубу. Коллектор собирают в 5 рядов по 6 бутылок на каждой линии.


    В ясный день уже через 15 мин. вода нагреется до температуры 45°С. Учитывая высокую производительность солнечный водонагреватель из пластиковых бутылок имеет смысл подключить к накопительной емкости в 200 л. Последнюю хорошо утепляют для предотвращения теплопотерь.

    Коллектор из алюминиевых пивных банок

    Алюминий отличается хорошими теплотехническими характеристиками. Не удивительно, что металл используют для изготовления радиаторов отопления.

    Алюминиевые банки можно применять при изготовлении самодельных гелиосистем. Для производства не подойдут банки из жести и любого другого металла.

    Для одной гелиопанели будут необходимы следующие комплектующие:

      банки, около 15 шт. на линию, в корпус вмещается 10-15 рядов;

    теплообменник — используется коллектор из резинового шланга, или пластиковых труб;

    клей для склеивания банок между собой;

    Поверхность банок окрашивается в темный цвет. Короб накрывают толстым стеклом или поликарбонатом.


    Солнечный коллектор из алюминиевых банок чаще изготавливают для воздушного отопления. При использовании водяного теплоносителя снижается теплоэффективность устройства.

    Гелиосистема из холодильника

    Еще одно популярное решение, требующее минимальных затрат времени и средств. Солнечный коллектор делают из радиатора старого холодильника. Змеевик уже окрашен в черный цвет. Достаточно только уложить решетку в деревянный корпус с изоляцией и подключить его к ГВС, при помощи пайки.

    Существует вариант изготовления из конденсатора кондиционера. Для этого несколько радиаторов соединяют в единую сеть. Если существует возможность приобрести дешево около 8 шт. конденсаторов, изготовление коллектора вполне возможно.

    Коллектор из медных трубок

    Медь отличается хорошими теплотехническими свойствами. При изготовлении медного солнечного коллектора используют:

      трубы диаметром 1 1/4″, используемые при монтаже систем отопления и горячего водоснабжения;

    трубы на 1/4″, используемые в системах кондиционирования;

    Корпус радиаторной решетки собирается из медных труб с большим диаметром. В поверхности просверливают отверстия равные 1/4″. В полученные пазы вставляют трубы соответствующего диаметра. Радиатор закрывают стеклом или поликарбонатом. Медь окрашивают селективной краской.

    Солнечный бойлер из ПНД труб и ПВХ шлангов

    При производстве гелиосистем используют практически любой подручный материал. Существуют решения, позволяющие изготовить коллектор из гофрошланга, резинового шланга, используемого для полива растений.

    Существует возможность изготовления солнечного коллектора из гофрированной нержавеющей трубы. Популярность решения обусловлена скоростью и простотой монтажа. Гофротруба из нержавейки укладывается кольцами или змейкой. Недостаток, относительная дороговизна нержавеющей гофрированной трубы.

    Несмотря на существующие варианты, описанные выше, наиболее популярными остаются солнечные коллекторы из пропиленовых и ПНД труб. У каждого варианта есть свои преимущества:

      Солнечный коллектор из ПНД трубы — для изготовления выбирают материал, устойчивый к нагреванию. Продается большое количество фитингов, облегчающих сборку теплоаккумулирующего радиатора. Трубы из полиэтилена низкого давления изначально имеют черный или темно-синий цвет, поэтому не требуют окрашивания.

  • Солнечный коллектор из ПВХ труб — популярность решения в простоте монтажа конструкции, осуществляемого с помощью пайки. Наличие большого количества уголков, тройников, американок и других фитингов облегчает процесс сборки. С помощью пайки можно создать теплообменник коллектора любой конфигурации.
  • Изготовление солнечного водогрейного коллектора из PEX трубы:

    Все описанные трубы с той или иной эффективностью используются в качестве сердечника при изготовлении самодельного гелиоколлектора из пластиковых бутылок и алюминиевых банок.

    Как сделать селективное покрытие

    Высокоэффективный коллектор имеет высокую степень поглощения солнечной энергии. Лучи попадают на темную поверхность, после чего нагревают ее. Чем меньше излучения отталкивается от абсорбера солнечного коллектора, тем больше тепла остается в гелиосистеме.

    Чтобы обеспечить достаточную аккумуляцию тепла требуется создать селективное покрытие. Вариантов производства несколько:

      Самодельное селективное покрытие коллектора — используют любые черные краски, которые после высыхания оставляют матовую поверхность. Есть решения, когда в качестве абсорбера коллектора применяют непрозрачную темную клеенку. На трубы теплообменника, поверхность банок и бутылок наносят черную эмаль, с матовым эффектом.

  • Специальные абсорбирующие покрытия — можно пойти другим путем, приобретя для коллектора специальную селективную краску. В состав селективных ЛКМ входят полимерные пластификаторы и присадки, обеспечивающие хорошую адгезию, теплостойкость и высокую степень поглощения солнечных лучей.

  • Гелиосистемы, используемые исключительно для нагрева воды летом, вполне могут обойтись окрашиванием абсорбера в черный цвет при помощи обычной краски. Самодельные солнечные коллекторы для отопления дома зимой должны иметь качественное селективное покрытие. Экономить на краске нельзя.

    Самодельная или заводская гелиосистема — что лучше

    Изготовить в домашних условиях солнечный коллектор, способный по техническим характеристикам и показателям сравниться с заводской продукцией нереально. С другой стороны, если требуется просто обеспечить достаточным количество воды для летнего душа, солнечной энергии будет достаточно для работы простейшего самодельного водонагревателя.

    Что касается жидкостных коллекторов, работающих зимой — то даже не все заводские гелиосистемы могут работать при низких температурах. Всесезонные системы, это чаще всего устройства с вакуумными тепловыми трубками, с повышенным КПД, способные работать до температуры –50°С.

    Заводские гелиоколлекторы часто укомплектовываются поворотным механизмом, автоматически подстраивающим угол наклона и направленность панели по сторонам света, в зависимости от расположения Солнца.

    Эффективный солнечный водонагреватель тот, что полностью соответствует поставленным перед ним задачам. Для подогрева воды на 2-3 человек летом, можно обойтись обычным гелиоколлектором, изготовленным своими руками из подручных средств. Для отопления зимой, несмотря на первоначальные затраты, лучше установить заводскую гелиосистему.

    Видеокурс по изготовлению панельного солнечного водонагревателя


    Добавить комментарий