Солнечный нагреватель воды своими руками: модели и цены готовых батарей, а также как сделать панели самостоятельно?

Содержание

модели и цены готовых батарей, а также как сделать панели самостоятельно?

Типы солнечных водонагревателей и их характеристики

Солнечные водонагреватели представляют собой комплект оборудования для нагрева воды с помощью солнечной энергии. Другое название этих устройств — солнечные коллекторы. В отличие от фотоэлектрических панелей, использующих для производства электроэнергии солнечный свет, солнечные нагреватели сразу получают тепловую энергию, которую передают теплоносителю (воде, антифризу и т.п.).

Они образуют целую систему, состоящую из следующих элементов:

  • Коллектор. Панель, принимающая тепловую энергию и передающая ее теплоносителю.
  • Накопительный бак. Емкость, в которой аккумулируется нагретая вода и происходит замещение остывшего теплоносителя только что нагретым потоком.
  • Отопительный контур. Обычная радиаторная система или теплый пол, реализующие энергию теплоносителя. В некоторых типах системы отопительный контур не входит в объем системы коллектора, получая энергию в накопительном баке, который в данном случае является теплообменником.

По типу циркуляции

Циркуляция теплоносителя позволяет получать тепловую энергию взамен отданной во внутреннюю атмосферу дома. Существует два вида:

  1. Естественная. Используется перемещение нагретых слоев жидкости вверх с замещением их более холодными слоями. Не требует никаких устройств или использования электроэнергии, но зависит от множества факторов — взаимного расположения коллектора, накопителя и остальных элементов системы, температуры и т.
    д. Перемещение жидкости нестабильное, способное усиливаться и ослабляться.
  2. Принудительная. Потоки направляются с помощью циркуляционного насоса. Возникает стабильный режим с постоянной скоростью потока, что позволяет обеспечить устойчивый режим обогрева дома.

Принудительная циркуляция более эффективна и позволяет располагать узлы системы в наиболее удобном порядке, не обращая внимание на перепады высот и объемов.

По типу коллектора

Существуют конструкции коллекторов, обладающие разной эффективностью, возможностями и способом передачи тепла. В их числе:

  1. Открытые. Плоские длинные лотки или желоба из черного пластика, в которых циркулирует вода. КПД открытых коллекторов очень низок, но простота и дешевизна способствуют их популярности. Используются для нагрева воды для летнего душа или бассейна.
  2. Трубчатые (термосифонные). Основной элемент — коаксиальная трубка с вакуумной прослойкой между внешними слоями, которая надежно теплоизолирует содержимое трубок. Конструкция эффективная, но дорогая и не поддающаяся ремонту.
  3. Плоские. Это закрытые емкости с прозрачной верхней панелью. Внутренняя поверхность покрыта слоем приемника тепловой энергии, отдающего ее воде, которая перемещается внутри припаянных к приемнику трубок. Простая и эффективная конструкция, в которой для большего эффекта иногда создают вакуум для теплоизоляции.

От того, какой коллектор установлен в системе, и насколько он удачно вписывается во внешние условия региона — климат, погода, количество и продолжительность солнечных дней — зависит, насколько эффективной будет система нагрева воды от солнца.

Для чего можно использовать?

Солнечный нагреватель воды, как правило, используется в качестве основного или дополнительного источника энергии для подготовки теплоносителя отопительного контура

. Кроме того, солнечный подогреватель воды может готовить горячую воду для бытовых нужд.

Одним из распространенных способов использования нагрева воды от солнца является подача горячей воды в летний душ или умывальник, а также подогрев воды в бассейне. Возможно использование подогретой воды для полива растений в теплицах и парниках. Чем удачнее внешние условия, тем больше способов применения солнечных панелей для нагрева воды можно найти и использовать.

Установка

Солнечные водонагреватели для дома устанавливаются на открытой площадке с таким расчетом, чтобы поток солнечных лучей падал на них отвесно в течение всего дня. Солнце перемещается по небосклону, но обеспечить максимально равномерное освещение всегда можно. Основная задача — обеспечить отсутствие преград для получения тепловой энергии. Обычно установку коллекторов производят

на скатах крыши, так как это позволяет сэкономить площадь участка и исключит доступ злоумышленникам, животным и прочим нежелательным элементам.

При удачном размещении панели температура застоя (теплоносителя, не находящегося в состоянии циркуляции) может достигать до 300°. Такого результата достичь непросто, чаще всего температура не превышает 60-65°, но и это вполне допустимый результат для отопительной системы, контура ГВС или теплого пола. Однако, возможность повышения температуры выдвигает особые требования к материалу соединительных трубопроводов.

Важно! Не допускается монтаж пластиковых или стальных труб, только из нержавеющей стали или меди. Кроме того, контур надо качественно теплоизолировать.

Ошибки, допущенные при монтаже, снижают эффективность работы водонагревателя на солнечных батареях, цена которого достаточно велика, чтобы относиться к этому с пренебрежением. Существуют два типа установки, имеющие принципиальное различие:

Пассивная

  • Работа установки протекает полностью самостоятельно, без каких-либо дополнительных приспособлений. Получение и передача энергии происходит непосредственно на теплоноситель
    , который самотеком поступает в накопительную емкость. Примером пассивной установки может служить емкость для воды темного цвета для лучшего нагрева. Нагрев воды в ней происходит без дополнительной помощи, надо лишь поставить бак под лучи Солнца.
  • Циркуляция также естественная, теплые слои поднимаются вверх, уступая место холодным, которые, нагреваясь, в свою очередь, уступают место остывшим слоям. Простота и отсутствие необходимости в обслуживании таких установок привлекательны, но режим их работы крайне неустойчив, а эффективность составляет лишь малую часть от физически возможной.

Активная

  • Активная установка солнечной батареи для нагрева воды позволяет решить все проблемы с режимом циркуляции и получить максимальную эффективность теплопередачи. Обычно
    нагревательный контур имеет замкнутую конструкцию
    , в которой циркулирует вода или масло. В нормальном состоянии естественной циркуляции о масла получить невозможно, но, с помощью циркулярного насоса, можно получить высокую степень теплопередачи, свойственную маслу в силу физических особенностей.
  • Горячая вода от солнца, полученная подобным образом, может быть направлена в одно- или двухконтурные системы, для отопления и подачи ГВС. Результаты, полученные от активной установки, значительно выше, но и расходы на ее приобретение намного заметнее. Для пользователей, которые решили выбрать солнечные водонагреватели для дома, стоимость комплекта может оказаться слишком высокой, поэтому следует заранее узнать цену подобных комплексов.

Обзор рынка: производители и модели

Наибольшее развитие и распространение технология получила в южных странах, где поток энергии находится в постоянном доступе. Покупателей, которые решили приобрести и установить солнечные батареи для нагрева воды, цена нередко интересует даже больше, чем технические и эксплуатационные характеристики.

Рассмотрим наиболее известные фирмы, занимающиеся производством этого оборудования:

  • Sunrain Solar Energy Co., Ltd. Это китайская фирма, полностью изготавливающая водонагревательные системы на собственных предприятиях.
  • Buderus, Vaillant, Viessmann — три фирмы из Германии. Европейское оборудование славится своим качеством и возможностями, но немецкие установки являются эталоном среди всех альтернативных вариантов.
  • Ariston, Ferroli. Итальянские компании, обеспечивающие высокое качество и сравнительно низкие цены на отопительное оборудование.

Приобретая солнечные нагреватели воды, цена которых кажется весьма приемлемой, необходимо внимательно изучить паспорт и технические характеристики установки. Встречаются недобросовестные производители и продавцы, предлагающие поддельные устройства. Если есть сомнения, следует попросить сертификаты на оборудование. Если их не имеется в наличии, нужные устройства следует поискать в других магазинах.

Необходимо учесть, что данное оборудование может быть очень дорогим не столько из-за высокого качества, сколько в зависимости от страны-изготовителя. Так,

российские установки могут стоить 20 тыс. руб., а европейские аналоги того же уровня будут стоить в 3-4 раза больше.

Какой выбрать для бассейна?

Выбор гелионагревателя для бассейна обусловлен его размерами, объемом воды, местом расположения и прочими критериями. Солнечные водонагреватели, цены и параметры которых находятся в наилучшем сочетании, могут быть изготовлены в разных конструкционных вариантах. Могут быть использованы все доступные варианты, от простейших открытых конструкций, до наиболее сложных и дорогих систем с конденсационными камерами.

Чем проще комплекс, тем он дешевле и надежнее, но и эффективность его будет соответственно ниже. Основным критерием выбора следует считать размер искусственного водоема и частоту подпитки извне. Специалисты рекомендуют

для бытовых целей обходиться несложными и дешевыми гибкими моделями, представляющими собой резиновые плоскости с впаянными внутри трубками, по которым пропускается вода. Они недороги, но дают вполне достаточно тепла для поддержания нормальной температуры в бассейне.

Если необходимо подогревать воду в искусственных водоемах общественного или коммерческого пользования, рекомендуется приобретать полноценные комплексы из вакуумных трубок, или панельные конструкции. Они демонстрируют высокую эффективность и позволяют получать достаточное количество тепловой энергии. Параметры таких установок подробно изложены в паспорте, что позволяет выбрать комплекс, наиболее подходящий по производительности.

Как сделать водонагреватель своими руками?

Самостоятельное изготовление солнечного водонагревателя позволяет сэкономить некоторое количество денег и получить возможность бесплатного нагрева воды для любых нужд. Нет смысла использовать дорогостоящие материалы, поскольку результат будет зависеть не столько от их, сколько от тщательности и аккуратности сборки, а также от площади нагрева. Браться за изготовление вакуумных или конденсационных установок нецелесообразно, проще сделать самые доступные и надежные панели. Рассмотрим наиболее популярные и распространенные варианты самостоятельного изготовления солнечных водонагревателей:

Из поликарбоната

Поликарбонат — прозрачный листовой пластик. Для изготовления коллектора нужен сотовый материал, представляющий собой двойной лист, соединенный поперечными полосками. Вся плоскость представляет собой множество каналов, разделенных друг с другом, но имеющих выход наружу с торцовой части.

Для изготовления надо взять два листа одинакового размера. Один будет абсорбером, т.е. получать солнечное тепло и отдавать его воде. Второй — наружный защитный слой, обеспечивающий безопасность рабочей пластины и способствующий сохранению тепловой энергии. Для утепления используется пенопластовый лист такого же размера, который будет наклеен на заднюю сторону.

В качестве манифольда (распределителя) будет использоваться полипропиленовая труба. Для каждой панели нужно 2 таких трубы. В них надо сделать продольный пропил, длина которого точно равна ширине листов поликарбоната. В эти пропилы вставляются торцы рабочих пластин (оба), после чего тщательно герметизируются с помощью клеевого пистолета.

Важно! Задняя сторона рабочей пластины красится в черный цвет, после чего на нее наклеивается пенопласт. Затем на лицевую сторону наклеивается внешний защитный слой.

На диагонально противоположные торцы полипропиленовых трубок наклеиваются штуцеры, с помощью которых коллектор будет присоединяться к остальной системе. Свободные торцы плотно герметизируются заглушками. После высыхания клея коллектор наполняют водой и проверяют наличие утечек, которые сразу же устраняют. После этого панель можно присоединять к системе и вводить в эксплуатацию.

Из пластиковых бутылок

Коллектор из пластиковых бутылок — один из вариантов самодельного трубчатого водонагревателя. Собственно, бутылки служат только для теплоизоляции, основную функцию выполняют черные пластиковые трубки, торцы которых вставлены в средние патрубки ПВХ тройников. Эти тройники соединяются в одну линию, образуя коллектор, который можно впоследствии увеличивать до любого размера, просто присоединяя дополнительные трубки. У бутылок отрезают дно, одевают их на трубку одну за другой так, чтобы горлышко плотно входило в заднюю част.

Получается внешняя прозрачная труба, прикрывающая трубку и создающая эффект парника внутри. Когда по трубкам пропускается вода, она нагревается от солнечного тепла и направляется в систему для использования по назначению.

Советы по эксплуатации

Эксплуатация солнечных нагревателей не представляет существенных сложностей. Если система правильно установлена и настроена, то от владельца потребуется лишь поддержание чистоты приемных панелей и целостности соединений. При необходимости надо менять вышедшие из строя узлы и элементы, восстанавливать герметичность трубок и прочих деталей. Никаких специальных рекомендаций не имеется, все действия производятся в соответствии с необходимостью и целесообразностью.

Цены на солнечные нагреватели и где лучше купить?

Cолнечный водонагреватель своими руками (подробное руководство)

День за днём все энергоресурсы на планете стремительно и неизменно дорожают, но солнце ежедневно освещает нашу землю абсолютно бесплатно. Кроме того, выделяется колоссальное количество энергии, благодаря которой можно существенно сократить свои расходы. При простом математическом расчёте можно прийти к такому выводу, что если в месяц один человек прибоизительно расходует около 100-150 литров воды, то на её подогрев расходуется более 95кВт/час ежемесячно. Естественно, на оплату таких услуг приходится тратить немалые суммы, но если воспользоваться даже малой частью солнечной энергии, то горячей водой можно пользоваться круглогодично абсолютно бесплатно, достаточно обзавестись специальным коллектором. К слову сказать, можно сделать и в домашних условиях солнечный водонагреватель своими руками.

Содержание

Значимость солнечного водонагревателя и его применение

Солнечный водонагреватель представляет собой своеобразный теплообменник, благодаря которому предоставляется возможным преобразовывать в тепло солнечную энергию и передавать его теплоносителю, к примеру, жидкости, которая проходит в каналах поглощающей панели нагревателя. Покупной солнечный водонагреватель, цена которого в среднем от 135 тыс., заставляет задуматься и над альтернативными вариантами сооружения такового.

Водный солнечный коллектор является главной составляющей системы солнечного подогрева воды. Если сравнивать коллектор, в основе которого находится жидкий коллектор, с коллектором воздушным, то первый имеет замкнутый тип системы, включающий в себя теплообменник и сам коллектор. По такое системе проходит жидкость, которая и не замерзает, и не выделяет накипь при нагревании.

Преимуществ использования солнечных водонагревателей достаточно много:

  • Сокращение затрат на отопительную услугу и горячее водоснабжение;
  • Снижение потребности в органических видах топлива, например, в мазуте, газе и нефти;
  • Уменьшение углеродных выбросов и выбросов двуокиси;
  • Повышение рыночной стоимости и увеличение качества объектов недвижимости.
  • Солнечный нагреватель входит в подгруппу солнечных коллекторов. Главное назначение солнечных водонагревателей заключается в их использовании при производстве горячей воды с помощью поглощения солнечной энергии, преобразования её в теплоту, аккумуляции и трансляции её потребителю.

Солнечный коллектор

С каждым годом солнечные водонагреватели приобретают всё больше модификаций и получают более сложные схемы подключения. Солнечные водонагреватели используют как в частном, так и в коммерческом горячем водоснабжении в целях обеспечения промышленным теплом, нагревом воды в плавательных бассейнах и тому подобное. Большая часть всех производственных процессов, где применяется горячее водоснабжение, приходится на пищевую и текстильную индустрию, которая и имеет наибольшую значимость в использовании солнечных водонагревателях.

к меню ↑

Разновидность солнечных коллекторов: плюсы и минусы каждого из них

Среди всех имеющихся солнечных водонагревателей условно можно выделить несколько подгрупп: в первую подгруппу входят водонагреватели с активным типом системы, а во вторую – с пассивным. Для активной системы применяется специальный электрический насос, который циркулирует жидкость через коллектор. В пассивной системе насос не используется, а циркуляция жидкости происходит естественным путём. Существуют пробные образцы, в которых перекачка теплоносителя возможно благодаря стирлинг-насосу, принимающему энергию от солнца.

к меню ↑

Пассивная система солнечного водонагревателя

При пассивной, а по-другому, при термосифонной системе, теплоноситель или же готовая вода перемещается через всю систему благодаря естественному притяжению, которое возникает за счёт различия в плотностях между нагретым и прохладным теплоносителями.

Термосифонная система солнечного водонагревателя

Термосифонная система с конвекцией обойдётся покупателю дешевле, нежели активная системы, но она менее результативна, так как циркуляция в системе осуществляется медленно. Система с тепловой трубой чуть дороже конвективной системы, но, в отличие от неё, на эксплуатационные затраты уйдёт меньше денежных средств. Помимо этого, в пассивной системе с тепловыми трубами перекачка тепла возможна вниз, то есть против конвекционных сил. Но основные характеристики данных коллекторов в большей степени зависят от типов труб, которые применяется в системе.

к меню ↑

Активная система солнечных коллекторов

В активных системах центральное место занимают клапаны и электрические насосы, а также контроллеры, предназначенные для циркуляции готовой воды через водонагреватель. Такой тип системы более эффективный, чем пассивный, но и по ценовому диапазону он несколько дороже последнего.

к меню ↑

Активный тип системы водонагревателя с открытым контуром

В активном типе системы коллектора с открытым контуром устанавливаются насосы, которые циркулируют воду через водонагреватель. Такая система широко используется в тех регионах, где температура не опускается отметки ниже 0. Но в отдельных случаях её могут использовать посезонно, и даже при такой температуре воздуха, которая опускается до −25 °C.

к меню ↑

Активный тип системы водонагревателя с закрытым контуром

Теплоносителем коллектора в активном типе системе с закрытым контуром, как правило, является водногликолиевый антифриз. При такой системе повышенная температура от теплоносителя первого контура передается теплообменниками воде, находящейся в специальных баках – теплоаккумуляторах. Данный тип водонагревателей наиболее популярен в тех областях, где продолжительность отрицательных температур доминирует над положительными, так как такие коллекторы выделяются среди подобных аналогов хорошей степенью защиты от замерзания. Так как значения температуры довольно высоки при застое теплоносителя во время наибольшей облученности, далеко не все антифризы можно использовать в солнечных системах.

к меню ↑

Активный тип системы водонагревателя панельного типа

Особое место среди нагревателей с активной системой заняли солнечные водонагреватели с панельным, а по-другому, с плоским коллектором. Они применяются в большей степени в тех регионах, где наблюдается явный избыток солнца, к примеру, в Саудовской Аравии, Турции и Южных районах Китайской народной Республики. Роль абсорбера в таких водонагревателях играет алюминиевая или стальная пластина. Коэффициент полезного действия этих коллекторов незначителен, но это возмещается довольно-таки высокими показателями солнечной облучённости на территории регионов. Что касается России, то для величин солнечной инсоляции необходимы коллекторы со специальной медной пластиной. Так как медь обладает высокой теплопроводностью, удельные значения при теплообмене энергии между теплоносителем и средний КПД будут существенно выше.

Комплексное решение для обеспечения круглогодичного комфорта — солнечные водонагреватели с плоским коллектором

к меню ↑

Активный тип системы водонагревателя вакуумного типа

Наибольшим коэффициентом полезного действия из многочисленных серийно выпускаемых коллекторов обладают солнечные вакуумные трубчатые водонагреватели, которые дают хороший результат, даже если температура воздуха будет ниже −20°С. Поглощающий элемент в этих коллекторах также изготавливается из меди со специальным покрытием. Но теплопотери в окружающую среду за счёт элементов конструкции самого нагревателя полностью исключены. По этой причине эти коллекторы обойдутся значительно дороже, нежели водонагреватели панельного типа.

Работа солнечного вакуумного трубчатого водонагревателя

к меню ↑

Комплектующие для солнечного нагревателя

В зависимости от особенностей и типа коллекторной системы используют разные комплектующие для солнечного нагревателя. Но несколько определённых материалов и инструментов понадобятся при конструировании абсолютно любых видов водонагревателей. К ним относятся:

  • Шланг из резины или полиэтилена диаметром больше 2 см;
  • Брусья из дерева для разработки каркаса;
  • Обычное оконное стекло;
  • Листы пенопласта для утепления;
  • Бойлер или ёмкость, где будет храниться воды;
  • Краны;
  • Хомуты;
  • Пила для деревянных предметов;
  • Гаечные ключи и несколько видов отвёрток;
  • Стеклорез.

Для самостоятельного сооружения солнечного нагревателя лучше всего использовать армированный шланг или шланг из резины. При этом его диаметр должен быть не меньше 2 см, а толщина стенки не меньше 2,5 мм. Предпочтение желательно отдавать шлангам тёмного цвета, самый оптимальный вариант – чёрный.

Бойлер или ёмкость для воды должна быть выше верхней части нагревателя как минимум на 0,6 метра, так как сама жидкость циркулирует благодаря термосифонному эффекту. Особое внимание нужно обратить на то, чтобы подводящий трубопровод был минимальной длины.

При помощи пенопластовых листов необходимо утеплить заднюю часть шланга, чтобы потерю тепла свести к минимуму. А для фиксирования шланга в спиралеобразной форме достаточно привязать его к деревянной трубе или брусу.

Многие, стараясь сэкономить при самостоятельном сооружении нагревателя, используют органическое стекло или плёнку. Но этого ни в коем случае делать нельзя. Самым оптимальным вариантом является обычное оконное стекло. При этом стоит проследить, чтобы расстояние от стекла до шланга варьировалось от 1,2 до 2 см.

Если солнечный водонагреватель планируется использовать при температуре воздуха выше 0 °C, то для его изготовления потребуется одинарное стекло. А если оно рассчитывается на прохладную пору, то стекло должно быть двойным. При таком способе потеря тепла минимизируется, а солнечные лучи отражаются в большей степени. Кроме того, необходимо полностью изолировать выводы шланга, чтобы также уменьшить теплопотери.

Конструкция солнечного теплового коллектора

В качестве теплоизоляции можно использовать пенопропилен, но это только при том условии, что длина трубы не превышает 3 метров. В ином случае рекомендуется использовать фольгированный пенополиуретан. Такой солнечный коллектор позволяет сэкономить в летний период свыше 80% энергии, которая расходуется при нагреве воды, а в более прохладную пору – около 50%. Если перевести эти показатели в киловатты, то в целом один человек может сберечь в год более 450 кВт/час.

к меню ↑

Сборка солнечного коллектора

Наиболее простой, но достаточно результативной системой подогрева воды с помощью солнечной энергии является обычный бак. Такой тип водонагревателей используется зачастую в частном секторе много лет. К тому же, если эту конструкцию укомплектовать специальным резервуаром для хранения тёплой воды, её эффективность значительно повысится.

Сборка солнечного водонагревателя такого типа не требует много времени и специальных навыков. Наиболее важной деталью солнечного коллектора является нагревательный бак. В качестве него подойдёт обычная металлическая бочка, но лучше всего будет использовать полиэтиленовый бак, так как он прост в эксплуатации, не требует переодической покраски и не поддаётся коррозии, а также его проще всего монтировать на крышу.

Большинство людей, проживающих в частном секторе, предпочитают использоваться газовые или электрические бойлеры при нагревании воды. Такой водонагреватель обладает простой конструкцией, состоящей из бойлеров, полиэтиленового бака и крана. В банк вода попадает через водопровод, после чего поступление воды прекращается с помощью крана. А теплая вода, которую не использовали на протяжении дня, вечером перенаправляется в бойлер для дальнейшего употребления. Если нагревательный бак не предусмотрен в системе, то вода напрямую из водопровода попадает в бойлер, а регулирование всего процесса происходит с помощью кранов.

Главным минусом подобного водонагревателя является то, что подогрев воды возможен лишь только в теплую ясную погоду. Поэтому чтобы тёплая вода была и в непогожие дни, нагревательный банк заменяется солнечным коллектором. Для изготовления нагревателя лучше всего использовать металлические или тонкостенные трубы из меди. Но, к сожалению, монтировать их самостоятельно очень сложно и долго.

Наиболее оптимальный вариант солнечного водонагревателя считается вариант, изготовленный из садового шланга, листов пенопласта, оконного стекла и, непосредственно, основы конструкции. Вода нагревается с помощью солнечных лучей, которые поступают на шланг с жидкостью через стекло. Перед тем, как начнётся работа водонагревателя, их коллектора необходимо вытеснить воздух, а затем подсоединить его к бойлеру.

к меню ↑

Итог

При простом математическом расчёте можно прийти к такому выводу, что если в месяц в среднем один человек тратит около 100-150 литров воды, то на её подогрев расходуется более 95кВт/час ежемесячно. Естественно, на оплату таких услуг приходится тратить немалые суммы, но если воспользоваться даже малой частью солнечной энергии, то горячей водой можно пользоваться круглогодично абсолютно бесплатно, достаточно обзавестись такими солнечными водонагревателями, которые были рассмотрены выше. Конечно, можно солнечный водонагреватель купить, но гораздо интереснее и доступнее сделать его своими руками. 

к меню ↑

Солнечные водонагреватели своими руками видео инструкция

В данном видео вы узнаете как правильно сделать солнечный водонагреватель своими руками

Солнечный водонагреватель своими руками — ServiceYard-уют вашего дома в Ваших руках.

Солнце — это мощный и бесконечный источник всей тепловой энергии для нашей планеты. Исходя из того, что солнечная тепловая энергия достается нам абсолютно бесплатно, возникла идея использовать ее во благо человека. К сожалению, устройства, которые преобразуют солнечное излучение в тепло, очень дорогие, поэтому мало у кого есть возможность их приобрести. Тем не менее, при желании сделать солнечный водонагреватель своими руками может абсолютно каждый. В этой статье мы расскажем вам, как смастерить такое устройство в домашних условиях, а также раскроем все тонкости и нюансы, связанные с данным процессом.

к содержанию ↑

Как устроен солнечный водонагреватель?

Перед тем, как приступить к процессу изготовления солнечного водонагревателя, очень важно знать его базовую комплектацию. Большинство стандартных моделей состоят из таких элементов:

  • Коллектор. Это — основные детали, которые представляют из себя сеть шлангов или трубок.

Важно! В связи с тем, что диаметр трубок небольшой, вода которая в них находится, успевает полноценно прогрется.

  • Создающее напор оборудование. Чаще всего для этих целей используется насос. В некоторых моделях вообще применяется конвекционное естественное движение или же сила гравитации, при этом, обходясь таким образом, без насоса.
  • Трубопроводные элементы. Их количество и наличие полностью зависит от выбранной вами модели.
  • Бак, если предусмотрен конструкцией.

Важно! Для повышения эффективности всего устройства чаще всего специалисты используют следующие приемы:

  • Коллектор наклоняют под углом. Делается это для того, чтобы на него попадало наибольшее количество солнечных лучей.
  • Непосредственно под коллектор кладется материал черного или темных цветов. Это нужно для того, чтобы он притягивал больше тепла и дополнительно грел воду снизу.
  • Коллектор накрывается пленкой или стеклом. Таким образом создается парниковый эффект, что еще больше увеличивает скорость нагрева воды.
к содержанию ↑

Типы солнечных водонагревателей

В зависимости от напора воды, солнечные водонагреватели можно разделить на:

  • Пассивные. В пассивных приборах вода льется исключительно под действием силы гравитации, или же циркулирует благодаря конвекции. Как правило, напор в этом случае небольшой. Такие устройства делаются быстро, да и бюджет потраченный на них, невелик. Соответственно — отдача от этих водонагревателей также желает быть лучшей.
  • Активные. Активные солнечные водонагреватели оснащены насосом, контролерами и клапанами. Они могут быть как с открытым, так и закрытым контуром.

Помимо вышеперечисленных характеристик, во время изготовления солнечного водонагревателя своими руками, построения схем и чертежей следует уделить еще особое внимание основному параметру, по которому и происходит классификация данных устройств. Они бывают накопительного или проточного типа.

Водонагреватели накопительного типа

В этом случае, солнце нагревает воду, которая находится в специальном резервуаре, а после нагрева до необходимой температуры потребитель получает сразу же большой объем воды. Самый банальный пример такого водонагревателя — бак, который установлен над летним душем.

Емкость его может быть произвольная, а стенки с внешней стороны окрашиваются в черный цвет. Внизу делается отверстие с насадкой в виде распылителя для душа.

Важно! Вместо пластиковой бочки можно использовать контейнер или сваренный металлический куб.

Проточного типа

Суть такого водонагревателя заключается в том, что вода спускается по системе длинных шлангов или трубочек, проходя по которым она успевает прогреться. Для самостоятельного изготовления таких приспособлений можно использовать самые простые и подручные материалы, например, рубероид, пенопласт или использованные пластиковые бутылки.

к содержанию ↑

Как сделать солнечный водонагреватель в домашних условиях?

Предлагаем вашему вниманию подробную инструкцию по изготовлению солнечного бойлера своими руками. Процесс довольно трудоемкий, но результат того стоит.

Для начала вам необходимо подготовить нужные для работы материалы и инструменты. Вам понадобятся:

  • Стекло толщиной 3-4 миллиметра;
  • Деревянные рейки 20х30 миллиметров;

Важно! Обратите свое внимание на то, что деревянные рейки должны быть уже с выбранной четвертью для построения рамы.

  • Брус размерами 50х50 миллиметров;
  • Доски толщиной 20 миллиметров и шириной 150;
  • Полоса жести или крепеж для труб;
  • Лист OSB или фанера толщиной 10 миллиметров;
  • Металлические уголки;
  • Мебельные петли;
  • Полоса жести или крепеж для труб;
  • Утеплитель с металлизированным покрытием;
  • Лист оцинкованной жести;
  • Минеральная вата;
  • Металлические и медные трубы диаметром 10-15 миллиметров и 50 миллиметров.

Важно! Вы можете использовать также и пластиковые трубы диаметром 20-25 миллиметров.

  • Соединительные хомуты и муфты;
  • Герметик;
  • Черная краска;
  • Резиновый уплотнитель для дверей и окон;
  • Аквамаркеры;
  • Пластиковая бочка или металлический бак объемом 200-250 литров.

Как только все необходимое для работы было подготовлено, можно приступать непосредственно к изготовлению солнечного водонагревателя. Сам процесс разделен на четыре этапа, далее о которых мы поговорим более подробно.

Этап 1. Изготовление короба

В начале всего процесса нужно сделать корпус для будущего водонагревателя. Делать это следует, исходя из такой последовательности действий:

  • Из приготовленных досок соберите короб нужного вам размера.
  • Дно корпуса зашейте листом фанеры или OSB.

Важно! Для более надежной фиксации дно корпуса следует предварительно промазать силиконовым герметиком.

  • По окончании сборки короба все стыки и щели загерметизируйте.
  • Внутреннюю часть корпуса оклейте теплоотражателем. Таким образом вы избежите потери тепла.
  • Обложите все поверхности слоем минеральной ваты.
  • Готовый слой теплоизоляции закройте поверху жестяными листами и все щели обработайте герметиком.
  • Внутреннюю поверхность корпуса обработайте черной краской.
  • Установите раму для остекления из деревянных рамок. Для этого рейки нарежьте нужными вам размерами и соедините их, используя металлические уголки для этих целей.
  • С обеих сторон рамы установите стекло, предварительно обработав одну четвертую реек уплотнительным материалом жидкой консистенции.
  • Прикрепите раму к основанию корпуса с помощью мебельных петель.
  • На торцы корпуса приклейте полосы резинового уплотнителя.
  • Прогрунтуйте и покрасьте все наружные поверхности корпуса водонагревателя.

Вот и все, сборка корпуса завершена. Теперь можно смело переходить к следующему этапу.

Этап 2. Изготовление радиатора

Сделать радиатор для солнечного водонагревателя можно, соблюдая следующий ход действий:

  1. Подготовьте два отрезка трубы диаметром 20-25 миллиметров и нужной вам длины.
  2. В трубе большим диаметром просверлите отверстия с расстоянием около 10 сантиметров друг от друга.
  3. Вставьте отрезки ранее подготовленных труб в отверстия таким образом, чтобы с обратной стороны торцы выходили на 5 миллиметров.
  4. Заварите или запаяйте соединения.
  5. По диагонали к торцам труб диаметром 50 миллиметров приварите резьбовые изгибы для внешних подключений. Остальные торцы нужно заглушить.
  6. Окрасьте радиатор черной термостойкой краской в несколько слоев.

Важно! Обратите свое внимание на то, что для изготовления радиатора лучше всего использовать медные трубы, так как они обладают высокой теплопроводностью. Их недостаток заключается лишь в сложности монтажа. Также для этих целей можно использовать и полипропиленовые трубы, которые спаяны особым способом.

Этап 3. Монтаж коллектора

Непосредственно перед монтажом радиатора в короб вначале нужно наметить места в его стенках, сквозь которые и будут проходить отводы для подсоединения труб подачи и отбора воды. После этого:

  1. По этим меткам просверливают отверстия нужного диаметра.
  2. Далее устанавливают радиатор в корпус вплотную к днищу и фиксируют его вдоль по всей длине каждого элемента. Делать это следует в 4-5 местах с помощью полосок жести или другого предназначенного для этих целей крепежа.
  3. Теперь корпус коллектора накрывают рамой и жестко фиксируют саморезами или уголками.
  4. Далее все щели герметизируются.

Важно! Солнечный коллектор нужно устанавливать под наклоном 45 градусов к вертикали на солнечной стороне.

Финальный этап. Обустройство и подключение солнечного водонагревателя:

  • В емкость, которую вы собираетесь использовать в качестве теплоаккумулятора, врежьте резьбовые отводы. Одну точку нужно сделать внизу емкости для подачи холодной воды, а вторую — устроить в верхней части для нагретой жидкости.
  • После — емкость необходимо утеплить, используя для этих целей минеральную или каменную вату, а также другой теплоизоляционный материал.

Важно! Для того, чтобы производить теплоизоляцию бака было более удобно, его лучше положить в ящик подходящего размера.

  • На 0,5-0,8 метров выше бака монтируется аквакамера в комплекте с поплавковым клапаном для того, чтобы постоянно создавалось постоянное небольшое давление в системе. Кроме того, для монтажа напорного трубопровода от водопровода до аквакамеры следует использовать половину одной трубы.
  • После полного наполнения емкости из дренажного отверстия аквакамеры будет литься вода. Далее можно включить подачу воды из водопровода и наполнить бак.

Вот и все, ваш солнечный водонагреватель готов!

Важно! Установка бака на высоте обеспечит хорошее давление горячей воды.

к содержанию ↑

Видеоматериал

Несмотря на всю трудоемкость процесса, самостоятельное изготовление солнечного водонагревателя стоит потраченных усилий и вложенных в это предприятие денег. Мы надеемся, что наша статья поможет вам в ваших начинаниях, а готовый результат превзойдет все ваши ожидания.

Поделиться в соц. сетях:

Пассивный солнечный водонагреватель Intregal

Для тех, кто ищет недорогую, простую в сборке солнечную водонагревательную систему, встроенный пассивный солнечный водонагреватель (IPSWH, произносится как ipswah ) — мечта. правда. Все, что вам нужно, чтобы использовать этот практичный водонагреватель, — это выброшенный бак электрического водонагревателя, спасенный на местной свалке, самодельный фанерный ящик для его размещения, банка плоской черной краски, один или два листа использованного материала. оконное стекло или прозрачный пластик, несколько обычных сантехнических изделий, трубы и изоляция.Совместите все это с несколькими свободными часами удовлетворительных пилений, молотков и токарных работ, и вы получите постоянный запас горячей воды, практически бесплатно из этой дружественной печи в небе.

Но прежде чем мы углубимся в подробности интегральных пассивных солнечных водонагревателей, давайте кратко рассмотрим основы солнечного отопления для тех, кто может быть новичком в этом чудесном мире бесплатной энергии.

Мы будем обсуждать солнечные коллекторные системы для обогрева — , а не для зарядки фотоэлементов или других силовых приложений — и есть только два основных типа: активные и пассивные.Существенное различие между ними заключается в использовании внешнего источника энергии: в то время как активные солнечные системы отопления используют вентиляторы или тепловые насосы для циркуляции собираемых ими БТЕ, пассивные установки этого не делают. Согласно их названию, встроенные пассивные солнечные водонагреватели работают по последнему принципу, и это отсутствие зависимости от мощности и, как следствие, экономия энергии является одним из главных преимуществ IPSWH.

Пассивные солнечные нагреватели можно разделить на два класса: блоки, в которых функции сбора и хранения тепла разделены, известные как системы с плоской термосифонной пластиной , и устройства, которые объединяют сбор и хранение в один интегрированный блок , а именно , встроенные пассивные солнечные водонагреватели.

Поскольку плоские пассивные солнечные водонагреватели являются преобладающим типом, используемым сегодня, большинство людей думают о таких коллекторах как о лучших из доступных для солнечного нагрева воды. Но на самом деле для многих применений, особенно приложений, созданных собственниками, IPSWH превосходят своих конкурентов с плоскими пластинами почти во всех отношениях — включая простоту и экономичность установки, надежность и более высокую устойчивость к замерзанию.

Конструкция всех IPSWH основана на резервуаре (или нескольких резервуарах), окрашенном в плоский черный цвет для поглощения тепла от солнца и последующего переноса отобранных BTU в воду, хранящуюся внутри.IPSWH иногда называют нагревателями периодического действия, потому что сердцем системы является «партия» воды, хранящаяся в резервуаре (ах). Для увеличения сбора тепла и уменьшения потерь тепла комбинированный резервуар для сбора / хранения заключен в изолированную коробку, покрытую с южной стороны и сверху остеклением, обычно стеклом или формованным пластиком.

Стандартный IPSWH подает холодную воду в резервуар для сбора солнечной энергии через впускное отверстие около дна (или через погружную трубку, которая входит в резервуар вверху и выпускает ненагретую воду около дна), нагревает ее, а затем перемещает в резерв обогреватель, который может работать от газа, электричества или дров, через розетку в верхней части.В этой системе для циркуляции используется давление в водопроводе, что устраняет необходимость в дорогостоящих насосах и / или элементах управления. В летние месяцы или там, где круглый год тепло и солнечно, резервный нагреватель часто можно выключить или полностью отключить, при этом IPSWH обеспечивает всех ваших потребностей в горячей воде.

Между прочим, для тех из вас, кто может искать возможности для бизнеса, связанного с солнечной батареей, IPSWH имеют отличный потенциал для массового маркетинга / установки в жилых районах, а также для растущего числа коммерческих приложений.

Эволюция пассивных солнечных водонагревателей

Давайте теперь посмотрим на историю и эволюцию IPSWH, а также на пять из множества разработок, которые оказались эффективными и популярными среди домашних мастеров.

Принципы, используемые в современных IPSWH, несомненно, такие же, как те, которые были впервые применены для солнечного нагрева воды. Например, на насесте Бутча Кэссиди в Юте, как сообщается, до сих пор сохранились остатки пассивного солнечного нагревателя воды: черная банка, наполненная водой и помещенная на солнце для нагрева.Подобные примитивные IPSWH используются сегодня в местах, где люди живут без водопровода и обычных источников энергии, таких как газ и электричество.

Первый коммерческий солнечный водонагреватель , запатентованный в 1891 году Кларенсом Кемпом, получил название «солнечный нагреватель Climax». В Kemp’s Climax использовались четыре цилиндрических резервуара для воды, помещенных в сосновый ящик, выстланный фетровой бумагой и покрытый однослойным стеклом. Эта система обычно устанавливалась на крыше, при этом холодная вода из резервуара поступала в первый резервуар и последовательно проходила через два других, причем сила тяжести переносила нагретую жидкость вниз к крану.К 1900 году в Америке использовалось более 1600 единиц Climax, в основном в солнечных регионах Калифорнии и Флориды.

В 1898 году Фрэнк Уокер из Пасадены, Калифорния, подал заявку на патент на улучшенный IPSWH. Модель Уокера была утоплена в крышу, а не открыта, как обогреватели Climax. И что еще более важно, в устройстве Walker были предусмотрены резервные соединения с дровяной печью. Таким образом, модель Walker была прямым предшественником наиболее распространенного на сегодняшний день применения IPSWH, полярного подогревателя , питающего стандартный газовый или электрический водонагреватель, расположенный внутри вши.

Но какими бы успешными ни были эти первые IPSWH, им суждено было постепенно исчезнуть по мере того, как стал доступным и активно продвигался привлекательно дешевый природный газ.

Новая волна солнечной горячей воды

К счастью для нас, популярность природного газа не привела к остановке исследований и разработок солнечного водонагревателя , всего . В одном ценном эксперименте, проведенном в Калифорнийском университете в Беркли в 1936 году, исследователь по имени Ф.А. Брукс протестировал несколько конструкций IPSWH и продемонстрировал, что солнечные нагреватели резервуарного типа способны производить воду, нагретую до температуры более 120 ° F. Он также обнаружил, что вертикальные резервуары, расположенные на склоне, подают более горячую воду, чем горизонтально расположенные резервуары. Брукс также пришел к выводу, что IPSWH могут производить горячую воду по цене, значительно ниже, чем у систем с плоскими пластинами. Единственным недостатком IPSWH была более низкая температура ранним утром в результате потери тепла в ночное время.


Современные исследователи сократили ночное охлаждение несколькими способами, наиболее эффективным из которых является использование ручных или автоматических крышек на ящиках с обогревателем.Эти откидные крышки поднимаются в течение дня, их отражающая нижняя сторона улавливает и направляет дополнительные солнечные тепловые единицы на резервуары. Ночью изолированные крышки закрываются, чтобы сохранить накопленное тепло. Второй метод сохранения тепла основан на использовании ультрасовременной металлической фольги со специальным покрытием, обозначенной как «селективная поверхностная лента». Это дорого — от 75 до 80 долларов за лист размером 4 на 8 дюймов! — но эффективный материал предлагает сочетание высокой поглощающей способности (в среднем примерно такой же, как у плоской черной краски, примерно 95%) и низкой излучательной способности (тем самым сокращая потери тепла).

Пять типов солнечных водонагревательных систем

Давайте рассмотрим пять из многих типов встроенных пассивных солнечных водонагревателей, используемых сегодня.

IPSWH с одним резервуаром часто называют нагревателем «хлебницы», потому что он очень похож на негабаритную хлебную корзину (см. Иллюстрацию в галерее изображений справа). В целом, это, вероятно, наиболее экономичный и наименее сложный в строительстве постоянный IPSWH, требующий только легко подбираемых материалов и базовых навыков строительства.

Для хлебницы «эконом-модель» стандартный бак электрического водонагревателя окрашен в плоский черный цвет и помещен в изолированный фанерный ящик. Стекло или другой прозрачный материал для остекления покрывают верхнюю и южную сторону коробки. (Стекло, как правило, является наиболее подходящим остеклением для обогревателей, созданных владельцем.) И, хотя это не всегда абсолютно необходимо, дополнительная откидная изолированная крышка уменьшит ночное охлаждение и повысит эффективность коллектора.

Поступающая вода поступает в хлебную коробку около дна резервуара, при этом нагретая на солнце вода забирается почти сверху и направляется в резервный блок внутри дома.Горизонтально ориентированный IPSWH обеспечивает наименьшее тепловыделение, но его легче построить и он менее заметен, чем вертикальный. За счет использования наклонных резервуаров — что может быть достигнуто путем горизонтального вертикального монтажа устройства на скатной крыше — увеличивается стратификация воды и улучшается солнечный угол, что приводит к более высоким температурам.

Вертикальный IPSWH с тремя баками имеет такую ​​же простую конструкцию, как и хлебная корзина, но сконструирован в большем масштабе. Для трехцилиндрового водонагревателя три сердечника электрического водонагревателя, облицованные стеклом, окрашены в плоский черный цвет (или покрыты селективной поверхностной лентой) и заключены в большой, хорошо изолированный ящик.Стекло или другой материал для остекления покрывают обращенную к югу сторону и верх коробки, а для улучшения удержания тепла можно установить опалубку в виде крышки или внутренние изолированные «драпировки». Три резервуара подключены последовательно, при этом защищенный центральный резервуар служит заключительной ступенью перед сливом нагретой воды (см. Фото).

Естественно — из-за большей площади поверхности сбора и улучшенного термического разделения — наклонное положение резервуаров и последовательное подключение обеспечивают лучший нагрев, чем это обеспечивается меньшей горизонтальной хлебной коробкой с одним резервуаром.Чтобы проверить эффективность трехцилиндрового IPSWH, я установил и контролировал один в течение целого года у себя дома в северо-центральной Калифорнии. . . и обнаружил, что он обеспечивает впечатляющие 70% горячей воды для моей семьи!

Установка IPSWH в теплице — залог наилучшей производительности и защиты от замерзания в холодном климате или в зимние месяцы. Конечно, вы можете повысить эффективность солнечного водонагревателя в холодную погоду, разместив его практически в любом защищенном, теплом и освещенном солнцем помещении.. . но пристроенная солнечная теплица обычно является лучшим выбором. Практически любую конфигурацию IPSWH можно использовать внутри производственного помещения, при этом размер и вес являются основными ограничивающими факторами. Обычно обогреватель подтачивают под козырьком крыши теплицы, чтобы использовать теплый поднимающийся воздух. Как и в случае со всеми IPSWH, коллекторный бак должен быть окрашен в черный цвет или покрыт селективной лентой. Для максимальной эффективности и защиты от холода по-прежнему рекомендуется использовать изотермический бокс с верхним и южным остеклением и откидной изолированной крышкой в ​​нерабочее время.

Перевернутый IPSWH предлагает еще один хороший метод снижения теплопотерь в более холодном климате и в более холодное время года и является особенно эффективной защитой от охлаждения после наступления темноты. Представьте себе, если хотите, стандартный IPSWH с черным резервуаром, заключенным в изолированную коробку с южным и верхним остеклением. . . и вся работа перевернулась! Теперь изолированные части корпуса обогревателя обращены в небо, что значительно снижает потери тепла в ночное время. Солнечный свет попадает в коллектор (-ы) через один или несколько отражателей.Поначалу эти перевернутые обогреватели кажутся почти абсурдными. Но они неплохо зарекомендовали себя на сайтах по всей стране.

Недорогой IPSWH , который можно построить всего за пару долларов, был разработан несколько лет назад группой по минимальной стоимости жилья в Университете Макгилла в Канаде. Этот агрегат предлагает больше британских тепловых единиц за доллар, чем любой солнечный водонагреватель, разработанный на сегодняшний день, и должен быть полезен отдыхающим в летних лагерях и владельцам домов выходного дня без обычных устройств для нагрева воды.Этот бюджетный водонагреватель может быть построен с минимальными затратами времени, усилий и денег тем, кто нуждается в небольшом количестве горячей воды для стирки, и требует только пластикового мешка для мусора, нескольких труб и фитингов из ПВХ, нескольких ручных инструментов и освещенной лампы. сигарета для «заварки» пластиковых швов.

Сердце этого обогревателя — обычный пластиковый мешок для мусора из темно-зеленого полиэтилена толщиной 1,6 мил и размером 26 «X 35». Сливное отверстие выполнено из трубы ПВХ, шайб и гаек и крепится к мешку механически (то есть затягиванием фитингов над отверстием в пластике).Испытания в Университете Макгилла показали, что пластиковый пакет такого типа и размера достаточно прочен, чтобы удерживать воду на глубине до трех дюймов, таким образом, его емкость составляет около дюжины галлонов. Температуры около 104 ° F были достигнуты, если просто выставить пакет с водой на солнце, а когда пакет был помещен в изолированную коробку со стеклянной крышкой, температура воды поднялась до приличных 132 ° F!

Шесть заповедей проектирования солнечной системы горячего водоснабжения

Несколько основных принципов и соображений регулируют проектирование, установку, использование и обслуживание IPSWH.Если технические характеристики и установка вашего обогревателя соответствуют шести указанным ниже требованиям, он будет работать превосходно и обеспечит вас и вашу семью недорогой водой, нагретой солнечными батареями, независимо от того, какой конкретный дизайн вы выберете.

[1] Установите обогреватель на максимальное воздействие солнечного света . Найдите солнечное место с южной стороны для вашего IPSWH, предпочтительно рядом с обычным газовым, электрическим или деревянным резервным блоком, чтобы минимизировать расстояние между трубопроводами. Возможно, вам придется немного подсчитать, чтобы убедиться, что ваш солнечный коллектор будет находиться под солнцем круглый год, но такая ориентация, в конце концов, является самым важным соображением.

[2] Сделайте сборщик максимально эффективным . Во-первых, определитесь с типом бака (ов), который вы будете использовать для обогревателя. Танки бывают самых разных размеров и форм, большинство из которых пригодны для использования. Но длинные и тонкие цилиндры являются наиболее эффективными (у них наибольшее соотношение площади поверхности к объему воды), и, безусловно, самыми дешевыми и легкими из них являются сердечники электрического водонагревателя.

Если вы предпочитаете , то новые резервуары можно заказать у нескольких производителей, если вы не хотите покупать новые резервуары , вынутые из коробки, облицованные стеклом сердечники электрического водонагревателя — за вычетом нагревательного элемента, внешней изоляции и крышки из листового металла.Но если вы планируете извлекать баллоны из отлитых электрических блоков, обязательно тщательно проверьте их на предмет утечек и ржавчины и при необходимости залатайте. Никогда не используйте танк, в котором сомневаетесь.

Одной из наиболее подозрительных частей любого используемого сердечника электрического нагревателя является «жертвенный анод», металлический стержень, который имеет низкую устойчивость к коррозии и вставляется в резервуар сверху, чтобы притягивать и поглощать любые коррозионные элементы в нем. вода. Осмотрите анод и замените его, если заметна значительная коррозия и / или износ.Новый анод стоит всего несколько долларов и значительно продлит срок службы вашей системы.

Затем определите , где будет установлен ваш IPSWH — крыша, платформа, стена или земля — ​​помня, что система с тремя заполненными баками склоняет чашу весов к здоровенным 1000 фунтов или около того. В большинстве случаев лучше всего поставить обогреватель прямо на землю. Это упрощает установку, устраняет проблему с весом и снижает необходимость ручного подъема и опускания ночной крышки.Наконец, для увеличения солнечного излучения можно использовать отражатели, для которых подходят самые разные материалы. (Обычно легко заставить откидную крышку выполнять двойную функцию отражателя, когда она поднята в дневное положение.)

[3] Убедитесь, что резервуар (и) для воды сохранит тепло . Существует ряд вариантов остекления верхней и южной стены IPSWH, включая закаленное стекло с одинарным и двойным остеклением, экстерьер из стекловолокна с покрытием Du Pont Tedlar и внутреннее остекление с тефлоновой пленкой, акрил или поликарбонат, а также R-3.6 Тепловое зеркало. В большинстве случаев вам следует использовать два слоя выбранного вами остекления с воздушным промежутком между ними, чтобы обеспечить максимальное удержание тепла. Обязательно заделайте и плотно закройте каждое из стекол.

[4] Выберите размер вашего обогревателя в соответствии с его предполагаемым применением . Чтобы определить, какой размер IPSWH вам нужен, позвольте 30 галлонов воды на человека в вашей семье. Davis Alternative Technology Associates предлагает около 2,5 галлона воды на квадратный фут остекления в качестве максимального соотношения для хорошего обогрева, а меньшее соотношение воды и остекления значительно ускорит получение тепла.Используя эти цифры, вы можете спланировать потребность в 30 галлонов воды и около 12 квадратных футов остекления на пользователя. Но если вы не можете выполнить эти желаемые размеры, не унывайте. Даже система значительно меньшего размера будет предварительно нагревать воду над землей или температуру окружающего воздуха, тем самым обеспечивая экономичное солнечное нагревание воды, что позволит сберечь невозобновляемые источники энергии и сэкономить деньги.

[5] Установите эффективное соединение с резервной системой . Постарайтесь расположить IPSWH ближе к его обычной ответной части, чтобы минимизировать количество требуемых соединительных труб.Чтобы убедиться, что труба должным образом герметизирована и изолирована, рассмотрите возможность использования Armaflex и покрытия или уретановой пены с алюминиевой оболочкой. (Хотя для замораживания стандартного открытого резервуара водонагревателя при температуре 12 ° F может потребоваться до 72 часов, трубы — из-за их ограниченного размера — намного более чувствительны к холоду.) скотчем.

Перед тем, как подключить IPSWH к резервному устройству, выпустите воздух из резервуара. Вы можете удалить воздух через клапан температуры / давления (если вы установите такую ​​защиту от перегрева) или просто оставьте пробку наверху бака, пока система не заполнится водой.В качестве последней меры предосторожности при использовании оцинкованной арматуры резервуара с медными трубками убедитесь, что два металла разделены непроводящими диэлектрическими фитингами, чтобы предотвратить ускоренную коррозию. Мне очень повезло с медными трубками, пластиковыми диэлектрическими соединениями и оцинкованными фитингами на моих резервуарах.

[6] Увеличьте срок службы солнечной системы водяного отопления на . Используйте лучшие материалы, которые вы можете себе позволить или которые вы можете купить, и позаботьтесь о строительстве вашего дома.И будьте осторожны: убедитесь, что опоры бака достаточно прочны, чтобы выдерживать нагрузку, которую они будут нести, и подумайте о добавлении клапана отпуска рядом с резервным нагревателем.

Техническое обслуживание обычного водонагревателя

Время от времени кто-то устанавливает солнечный водонагреватель, одновременно пренебрегая своим обычным газовым или электрическим агрегатом, что приводит к излишне высоким счетам за водонагреватель, несмотря на солнечный подогреватель!

Четыре распространенные формы пренебрежения: [1] подвергание обычного водонагревателя воздействию холода путем ненадлежащей изоляции помещения, в котором он установлен, [2] недостаточная изоляция этого резервуара (недорогие и простые в установке «тепловые одеяла») можно добавить всего за несколько минут), [3] поддерживая излишне высокую настройку температуры (что иногда является ошибкой плохого термостата), и [4] позволяя осадку скапливаться на дне резервуара и действовать как изоляция между вода и источник тепла.

Проверьте резервный нагреватель во время установки IPSWH. Фактически, даже если ваша солнечная установка — это только мечта, имеет смысл настроить ваш обычный водонагреватель прямо сейчас.

Яркое будущее для солнечного водонагревания

Необходимы дополнительные исследования для определения методов увеличения эффективной солнечной поверхности резервуаров, а также для улучшения средств изоляции для круглогодичной эксплуатации в более холодном климате. В настоящее время защищенные встроенные пассивные солнечные водонагреватели могут быть экономически эффективными даже в условиях климата в 6000 градусов в день. [ПРИМЕЧАНИЕ РЕДАКТОРА: альтернативы активным коллекторам, которые обеспечивают определенную защиту от замерзания даже в очень холодных регионах, включают системы «обратного слива», которые опорожняются ночью, и теплообменные устройства, которые используют раствор антифриза в своих открытых компонентах.] Но поскольку технология IPSWH остается в силе. Сегодня он определенно предлагает заботящимся об энергии домашним мастерам привлекательную альтернативу дорогостоящему горячему водоснабжению и традиционной энергетической зависимости, а также представляет профессионалам в области солнечной энергетики небольшое поле деятельности с небольшими накладными расходами.

Конечно, вам не нужно верить мне на слово. Осмотритесь, читайте, ходите по магазинам и — самое главное — , соберите для себя. Думаю, вы придете к тому же выводу, что и я много лет назад, что встроенные пассивные солнечные водонагреватели обеспечивают наиболее экономичный, эффективный и практичный метод нагрева воды под солнцем.

ПРИМЕЧАНИЕ РЕДАКТОРА: F или более новаторских, авторитетных идей Дэвида в области энергосбережения, ознакомьтесь с его статьей Build a Water-Wall Home.

Если в вашем регионе нет розетки для солнечного оборудования (для таких вещей, как селективная поверхностная лента), вы будете рады узнать, что есть несколько домов с доставкой по почте, одним из которых является Solar Components Corporation .

Проекты солнечных водонагревателей — безопасно и легко построить (энергетический форум в Перми)

Сейчас у нас есть 3 водонагревательных коллектора 4х12 футов и 2 коллектора воздушного отопления 4х8 футов. Воздухонагреватели были бесплатными, а водонагреватели стоили 250 долларов за 3.

Были и другие, но я настроил на них других.

Однажды мы вытащили коллектор обогрева бассейна размером 4×20 футов со стороны дороги в день мусора. Это был обогреватель для душа на открытом воздухе с апреля по октябрь, в нем было несколько инкарнаций. Мы распространяли его с гидронавигационным и рв диафраммным насосом, но они будут термосифонными. Это доведет 48 галлонов до 150 ° F, к полудню тридцать или около того, в зависимости от условий. У них нет прикрытия.

Не верьте чепухе насчет «да, но если есть погода, кроме 70 градусов, они бесполезны, и вы должны использовать откачанные трубы»

Я не знаю, сколько систем никогда не будет установлено из-за этого недоразумения.Вакуумные трубки имеют много преимуществ, но в моем случае погода ниже нуля не является препятствием для работы и просто не отменяет их полезность и ценность.

Мы наблюдали, как температура жидкости 150 градусов циркулирует в пасмурные дни со струнами, в феврале при температуре 20 градусов, хотя и с откачанными трубками. Плоские пластины все еще могут нагреваться до 250-300 градусов, застаиваться и чуть ниже этого значения для низкой эффективности, работы при высоких температурах, только не при экстремальных дельта-Т, температура окружающей среды по сравнению с температурой коллектора.

Даже при плохом производстве плоские пластины могут предварительно нагревать поступающую воду до температуры, намного лучше, чем температура грунта зимой.Это «бесполезное производство» приводит к меньшему расходу топлива или большей полезности, чем его отсутствие, и обычно хорошо спроектированная система обеспечивает сокращение использования топлива на 50-75 процентов или более. Топливный обогреватель является резервным средством на случай нехватки солнечной энергии, а не наоборот.
Многим домашним хозяйствам потребуется только один коллектор для выполнения этого зачета.

Парень, на которого я работал, когда был моложе, имел склад всех видов коллекторов и поглотителей, штабеля которых были организованы по типу и производителю.

Эти штуки производят десятки миллионов британских тепловых единиц в год и являются драгоценными.

Боросиликатный или водно-белый, без железа, пирекс, он известен под разными названиями, но если вы хотите семейную реликвию, ищите стеклянные крышки, алюминиевые рамы, винты из нержавеющей стали, выборочные покрытия поверхности (металлы, а не краски), медные поглотители , соединения и металлический опорный лист для обеспечения живучести и поддержки изоляционного заднего листа. Если у него нет всех этих функций, это не шоу-стопор! Детали — просто признак высокого коллекционера.Спецификации и таблички с именами могут быть выцветшими или отсутствовать по какой-либо другой причине, поэтому исследование того, что у вас есть, может быть трудным, если к нему не приклепана красиво тисненая металлическая бирка, еще один хороший знак.

Это одна из моих самых любимых вещей! Они сделаны вручную в штате Мэн парнем по имени … Гай Марсден.

Home – Solar Powered Differential Temperature Controllers

Это дифференциальный термостат, который принимает прямое питание от PV или батарею, прочный, удобный и недорогой. Нет сенсорного экрана с ip адресом, но в том-то и дело.

Мы строили всевозможные системы вообще без контроллера. PV-панель рассчитана на работу с эффективностью очистки 80% или выше, если все сделано правильно. Производительность повышается за счет автоматического регулирования температуры.

На pv direct с art tec ваш циркулятор еще может немного модулировать, но это неточно. Достаточно хорошо, он запускается и останавливается при соответствующих условиях.

Мне нравится делиться этим и слышать, что делают люди.

Экономьте деньги с помощью солнечных водонагревательных систем (2021)

Что такое солнечное водяное отопление?

Для нагрева воды на солнечной энергии используется энергия солнца для нагрева воды для бытовых нужд целей.Поскольку эта технология основана на экологически чистом источнике энергии, переход на него приведет к сокращению вашего внутреннего углеродного следа на .

Обычно люди ассоциируют солнечную энергию с солнечными панелями , которые преобразуют энергию солнца в электричество . Однако солнечных тепловых панелей позволяют использовать энергию солнца для нагрева воды .

Для семьи из четырех человек солнечная система нагрева воды может удовлетворить примерно трети потребности в горячей воде .В частности, если вы инвестируете в этот тип возобновляемых систем отопления для двухквартирного дома с тремя спальнями, вы сэкономите от фунтов стерлингов до фунтов стерлингов на своих годовых счетах за отопление воды.

Владельцы солнечной системы водяного отопления также имеют право на участие в программе стимулирования использования возобновляемых источников тепла (RHI), которая предназначена для финансового вознаграждения домашних хозяйств, использующих возобновляемые источники энергии для обогрева своих зданий.

Если вы заинтересованы в покупке солнечной системы водяного отопления, не ищите дальше! Просто заполните форму вверху этой страницы, и вы получите до четырех бесплатных и ни к чему не обязывающих предложений от лучших профессиональных установщиков в стране.

Грант Green Homes продлен до 2022 года

Грант Green Homes Grant, который предоставляет домовладельцам и арендодателям ваучеров на сумму 5000–10 000 фунтов стерлингов на энергосберегающий ремонт, был продлен на на год до 31 марта 2022 года.

Солнечные тепловые панели включены в основные меры схемы грантов.

Прочтите наше руководство о гранте Green Homes Grant, чтобы получить полную информацию о том, как подать заявку.

Примечание. Грант Green Homes Grant доступен только в Англии, и работы могут продолжаться на всех уровнях в соответствии с текущими ограничениями .

Как работает солнечный водонагреватель?

Солнечная система нагрева воды использует солнечную энергию для нагрева воды для бытовых или коммерческих целей. Часто ошибочно полагают, что солнечные панели и панели водяного отопления выполняют одну и ту же функцию, хотя это неверно.

Солнечные водонагревательные системы собирают солнечное тепло с помощью солнечных коллекторов. Коллекторы обычно устанавливаются на крыше (наклонной или плоской), где они получают больше всего солнечного света.Они также могут быть установлены на уровне земли или даже на стене , обращенной на юг, , но лучшим вариантом всегда будет место, где коллекторы наиболее подвержены воздействию солнца.

Погружной нагреватель или бойлер можно использовать как дополнительную опцию для повышения температуры воды при необходимости.

Существует два типа солнечных коллекторов, которые в основном различаются по внешнему виду, но имеют очень похожие характеристики:

  1. Коллекторы плоские
  2. Вакуумные трубки

Плоские коллекторы состоят из солнечных панелей для горячей воды с плоским остеклением, которые устанавливаются на крыше, а откачиваемые трубы состоят из нескольких «вакуумных трубок», закрепленных в коллекторе, установленном на крыше.

Кроме коллектора, необходимо проложить хорошо изолированные трубы от коллекторов до накопителя горячей воды (существующего или нового). Холодная вода из нижней части этого цилиндра затем прокачивается через коллектор, который нагревает воду и затем направляет ее в верхнюю часть накопителя горячей воды.

Видео ниже объясняет, как работает система солнечного нагрева воды:

Сколько стоит солнечное нагревание воды?

Бытовая система, как правило, будет стоить около 3000 фунтов стерлингов и фунтов стерлингов 5000 фунтов стерлингов, в зависимости от размера собственности и от того, нужен ли вам новый водонагреватель или вы используете существующий.Однако имейте в виду, что трудно оценить точную стоимость солнечных водонагревательных панелей, поэтому всегда рекомендуется проконсультироваться с установщиком.

Если вы решите купить солнечные панели для горячей воды , вы сможете значительно сэкономить на ежемесячном счете за электроэнергию .

Типичная экономия на солнечной системе водяного отопления с должным образом изолированным зданием, правильной установкой и правильным использованием может достигать 60 фунтов стерлингов в год при переключении с газовой системы отопления и 70 фунтов стерлингов в год при переключении с электрический погружной нагрев.

Однако экономия может варьироваться в зависимости от потребления энергии домохозяйством.

Финансовая поддержка

Получение горячей воды с помощью солнечной системы отопления — это экономически выгодно, особенно, если вы используете программу поощрения за возобновляемое тепло. Это государственная схема поощрения домовладельцев, использующих низкоуглеродные системы отопления.

В настоящее время тариф на солнечные тепловые панели составляет 21,36 евро / кВт · ч .

В таблице ниже показан средний годовой доход, на который может рассчитывать владелец солнечного водонагревателя.Однако это количество может варьироваться в зависимости от различных солнечных водонагревательных установок.

Платежи RHI с солнечными тепловыми панелями
Домашний размер Прибыль RHI в год Прибыль RHI через 7 лет
1-комнатная £ 186 £ 1 302
2-3 спальни £ 310 £ 2 169
4+ спальни £ 475 £ 3 326

Хотя первоначальные затраты на установку солнечных водонагревательных панелей могут показаться высокими, это рентабельное решение для отопления жилых помещений — тем более, если вы используете RHI.

Преимущества солнечных водонагревателей

Использование в доме горячей воды на солнечных батареях имеет много преимуществ. Мы перечислили некоторые из них ниже.

  • Солнечные водонагреватели обеспечивают горячей водой круглый год.
  • Это уменьшает счета за коммунальные услуги , поскольку может обеспечить треть ваших потребностей в горячей воде.
  • It уменьшает ваш углеродный след за счет экономии от 30 кг до 510 кг двуокиси углерода (CO2) ежегодно.
  • В отличие от других решений в области возобновляемых источников энергии, солнечное водонагревание имеет низкие эксплуатационные расходы и высокую надежность , что подтверждается их средней гарантией от пяти до десяти лет.
  • Солнечное водонагревание использует солнечное тепло, поэтому, как только вы окупите первоначальные затраты на установку установки, вы получите очень небольших дополнительных затрат , помимо количества электроэнергии, необходимой для работы насоса, питающего систему.
  • It работает вместе с существующим котлом отопления или горячей воды , или даже с тепловыми насосами и биомассой.
  • Солнечный водонагреватель имеет право на регулярную выплату по программе возобновляемого тепла доходов за производство энергии из возобновляемых источников.

Советы по выбору солнечного водонагревателя

При выборе солнечной водонагревательной системы следует учитывать следующие советы по чистке и техническому обслуживанию, чтобы оптимизировать покупку:

  • Твоя крыша обращена на юг. Или убедитесь, что вы выбрали лучшее место в своем доме для установки солнечных коллекторов, что гарантирует их максимальную эффективность.Если это невозможно, подумайте о покупке термодинамической панели, которую можно разместить с любой стороны дома.
  • То, что у вас есть необходимая площадь южной крыши. В случае плоских коллекторов вам понадобится примерно один квадратный метр площади коллектора на человека, живущего в здании. Этого достаточно, чтобы нагреть от 30 до 60 литров воды.
  • Было бы неплохо провести обзор энергетических характеристик, чтобы проверить, максимально ли вы используете энергию.Если вы этого не сделаете, вам следует внести необходимые изменения перед установкой солнечной системы водяного отопления.

Техническое обслуживание солнечного водонагревателя

В отличие от первоначальной стоимости солнечных водонагревательных систем, затраты на техническое обслуживание обычно невысоки . Как уже упоминалось, обычно солнечные системы отопления с пяти-десятилетней гарантией . После того, как вы установили солнечные панели на крыше, вы не будете нести никаких дополнительных затрат.

Тем не менее, важно отметить, что вам необходимо проходить периодических проверок технического обслуживания , чтобы убедиться, что ваша солнечная система горячего водоснабжения работает должным образом.Вы должны проверять его у профессионального установщика каждые три-семь лет , что является достаточным периодом времени для проверки, доливки или даже замены антифриза во избежание возможных утечек.

Средняя стоимость замены антифриза в солнечной панели для нагрева воды () составляет около 100 фунтов стерлингов .

Найдите лучших поставщиков солнечного водонагревателя

Поиск подходящего солнечного водонагревателя для вас и ваших домашних нужд может быть дорогостоящим и трудоемким.К счастью, в GreenMatch есть все, что вам нужно, так как у нас уже есть список лучших поставщиков.

Просто заполнив контактную форму вверху страницы, вы можете избежать ненужных затрат времени на поиск поставщиков. Заполните форму , и вы получите до четырех предложений , из которых бесплатно, бесплатно и без обязательств .

Написано Натали Кунц Контент-менеджер Натали — менеджер по контенту в GreenMatch.Она получила образование в области средств массовой информации и коммуникаций и имеет несколько лет международного опыта в области маркетинга и создания контента. Натали специализируется на финансах, устойчивом развитии, бизнес-коммуникациях и многом другом. Она и ее команда по контенту были опубликованы на авторитетных сайтах, таких как EcoWatch, Sunday Post, Earth911 и других.

DIY Солнечное водонагревание | REUK.co.uk

Создание собственной солнечной водонагревательной панели подходит для тех, кто обладает базовыми навыками DIY / разнорабочим, и не требует специальных инструментов или оборудования.В этой статье мы рассмотрим создание простой, но эффективной и надежной солнечной панели для нагрева воды с использованием материалов, которые вы можете найти у местных строительных продавцов или в Интернете, и обычных бытовых инструментов.

В этой статье мы дадим обзор конструкции и конструкции солнечных водонагревательных панелей, уделяя особое внимание составным частям и обоснованиям их выбора.
(еще более простые конструкции солнечных водонагревательных панелей см. В наших статьях: Солнечный водонагреватель для плавательных бассейнов или Простой солнечный водонагреватель.)

Солнечные водонагревательные панели

Солнечная панель для нагрева воды — это устройство, через которое перекачивается вода (или другая жидкость), нагреваемая солнцем, когда она проходит через панель. В некоторых панелях есть длинная труба, которая проходит через панель вверх и вниз при движении слева направо ( A ), но для обсуждаемой здесь конструкции панели мы воспользуемся тем фактом, что горячая вода поднимается (или охлаждает падает вода), поэтому мы можем расположить трубопровод более прочным и эффективным способом ( B ).

Если бы мы просто выставили оголенные трубы на солнце, они бы нагрели воду, проходящую через них, но большое количество тепла отразилось бы и излучилось. Чтобы избежать этого, трубопровод должен быть помещен в изолированную коробку с прозрачной передней частью, чтобы солнечные лучи могли проходить через переднюю часть, и даже если свет отражается от трубопровода, его энергия все равно может поглощаться и удерживаться. коробка. Подумайте о том, насколько жарко становится салон автомобиля, припаркованный под прямыми солнечными лучами.Мы хотим, чтобы наши трубопроводы были окружены таким удерживаемым теплом, чтобы усилить нагревание воды, проходящей по трубам.

И это все; это все, что представляет собой основная солнечная панель для нагрева воды — некоторые трубопроводы в изолированном стеклянном ящике с фасадом.

Размеры солнечной панели

Решить, какого размера сделать солнечную панель, сложно. Вместо того, чтобы выбирать произвольный размер, лучше позволить наличию необходимых компонентов определять размер вам.Например, если вы можете бесплатно достать кусок закаленного стекла определенного размера, имеет смысл построить панель по размерам этого стекла.

Внутри панели будет абсорбирующая пластина из листового алюминия . Если у вас нет необходимых инструментов для безопасного / аккуратного разрезания алюминиевого листа, имеет смысл выбрать размеры панели, что означает, что вам не нужно будет разрезать лист или листы алюминия. Точно так же вы в идеале хотите свести к минимуму отходы медной трубы , поэтому, если вы покупаете трубу длиной 2 метра, вы должны спроектировать свою панель с длинами 1 метр, 66 см или 50 см для нулевых отходов, а не 70 см, поскольку это будет в результате из каждой трубы образуется 60 см отходов.

Сложнее подобрать панель с учетом вашего местоположения, потребления горячей воды и размера бака. Гораздо проще установить несколько солнечных водонагревательных панелей , а не одну большую, потому что они становятся очень тяжелыми и их трудно устанавливать по мере их увеличения. Это также имеет то преимущество, что в холодные месяцы вы можете подключить несколько солнечных панелей в серии — таким образом, нагретая вода от одной панели нагревается дальше от следующей и так далее — а затем соединять их параллельно в летние месяцы для максимальной эффективности.Если вы только начинаете, сделайте панель и посмотрите, как у вас дела.

Строительство корпуса солнечного коллектора

Для максимальной эффективности трубопровод должен быть полностью заключен в изолированную коробку. Пример такой коробки изображен выше. Это просто деревянная рама, прикрученная к несущему листу из морской фанеры или любого другого прочного материала, который можно обработать или покрасить, чтобы защитить от дождя.

Обработайте или покрасьте всю древесину сейчас, пока она доступна и легко, а затем заполните все зазоры термостойким силиконовым герметиком , чтобы готовая коробка была герметичной (и, следовательно, сохраняла тепло). Hammerite — это хорошие долговечные продукты для окраски и обработки наружных деревянных конструкций.

Теперь коробка должна быть покрыта изоляцией . Подойдет любой термостойкий утеплитель, но чем он дешевле, тем больше места он займет и, следовательно, тем глубже вам потребуется сделать коробку. Поэтому мы предлагаем вам использовать многослойную изоляцию , которая предназначена для кровельщиков (она проходит под водонепроницаемой мембраной, которая, в свою очередь, находится под черепицей).Это обеспечивает отличные изоляционные качества, фольга очень хорошо отражает тепло обратно в панель, она очень тонкая и простая в использовании.

Пластина абсорбера

Для увеличения поглощения солнечной энергии солнечным коллектором трубопроводы должны быть прикреплены к металлическому листу — лучше всего медный, но он будет дорогим и тяжелым, поэтому обычно используется алюминий . Эта абсорбирующая пластина действует как радиатор, поглощая энергию солнечных лучей и затем отдавая ее воде, проходящей через трубопровод, нагревая ее.

Пластина абсорбера не может быть слишком тонкой, иначе она будет гнуться и деформироваться при нагревании, и она не может быть слишком толстой, иначе она будет слишком тяжелой, дорогой и менее эффективной. Было обнаружено, что идеальная толщина составляет около 1,5 мм , что соответствует стандартной стандартизированной толщине металлического листа 16 SWG . Вам может быть сложно найти лист такого же размера, как ваша солнечная панель, но несколько небольших листов можно использовать вместе.

Пластина абсорбера должна быть загрунтована и окрашена термостойкой черной краской с обеих сторон для максимального поглощения тепла и снижения его отражательной способности.

Теперь пластина абсорбера должна быть установлена ​​в коробку. В идеале он не должен лежать прямо поверх изоляции, раздавливая ее (и, следовательно, делая ее менее эффективной). Вместо этого установите его на кронштейнах или на небольших деревянных опорах, которые проходят через изоляцию, чтобы при установке не было воздушного зазора между задней частью пластины абсорбера и изоляцией, но изоляция также не сжималась пластиной.

Трубопровод солнечных водонагревательных панелей

Медная труба почти всегда используется в солнечных панелях для нагрева воды.Медь очень хорошо передает тепло — подумайте об очень дорогих кастрюлях — ее можно купить у всех сантехников и строителей, и она относительно гибкая. Доступен широкий ассортимент соединителей для всех размеров медных труб, и при пайке они образуют очень прочные и надежные соединения. Медные трубы продаются пачками прямой длины или бухтами. Лучше выбирать прямые для этой конструкции солнечных панелей, так как все они прямые.

Для горизонтальных труб вдоль верхней и нижней части трубопровода используйте трубу 22 мм, а для вертикальных труб используйте трубу 15 мм.Вам понадобится пара концевых упоров 22 мм и достаточное количество переходных тройников 22-15-22 мм (которые соединяют горизонтальные и вертикальные линии), чтобы завершить панель нужного вам размера.

Отрежьте трубы до нужной длины и сложите все вместе, чтобы получить правильный размер; затем нужно навсегда пропаять все стыки. Смотрите наше руководство для получения подробной информации о Как припаять медную трубу . Завершив сборку труб, загрунтуйте и покрасьте ее термостойкой черной краской.

Медная трубка должна быть надежно прикреплена к пластине абсорбера. Трубопровод должен максимально контактировать с пластиной абсорбера, чтобы обеспечить максимальную теплопередачу и эффективность. Один из способов добиться этого — уложить массив труб на пластину абсорбера и просверлить небольшие отверстия в пластине по обе стороны от трубопровода примерно в 10-15 местах вокруг массива. Пропустите отрезки прочной неизолированной сплошной проволоки длиной 15-20 см через трубу и через каждую пару отверстий и скрутите концы проволоки вместе с другой стороны.

Перед тем, как обойти и затянуть скрученный провод до упора, нанесите пасту для радиатора (также известную как термопаста ) на нижнюю часть всех трубопроводов. Когда вы сделаете окончательную затяжку проводов, массив труб будет прижат к пластине абсорбера, а состав радиатора будет способствовать передаче тепла.

Стекло

Когда вы очень тщательно проверили свою солнечную панель, чтобы убедиться в отсутствии утечек или других проблем, наконец-то пришло время навсегда закрыть все это листом стекла .Хотя можно использовать прозрачный акрил или другие типы прозрачного пластика, эти материалы со временем становятся молочными / затуманиваются, их трудно чистить, и они легко царапаются. Хотя стекло более дорогое и тяжелое, оно является лучшим вариантом для передней панели надежной солнечной панели для нагрева воды.

Как и в случае с абсорбирующей пластиной, очень важна толщина стекла. Тонкое стекло непрочно и не сможет выдержать собственный вес на большой панели, но пропускает много солнечного света с низкой отражательной способностью.Толстое стекло является прочным, но при этом тяжелым, и каждый дополнительный миллиметр толщины стекла увеличивает отражательную способность и, следовательно, уменьшает количество солнца, проникающего через него. Идеальная толщина составляет около 4-5 мм .

Закаленное стекло следует использовать всегда, так как оно намного безопаснее во время сборки панели, и оно не будет разбито случайным мячом

Стекло следует прикрепить к коробке с помощью термостойкого силиконового герметика, а затем использовать деревянные борта по его краям, чтобы защитить их и уменьшить вероятность попадания воды.

Дополнительная информация

Если эта статья пробудила у вас аппетит для получения дополнительной информации, хорошей отправной точкой является наша статья DIY Solar Water Heating Prototype , в которой показано строительство и тестирование солнечной панели для нагрева воды такого типа, как описано выше, а также изготовление теплообменника для используйте панель для косвенного нагрева.

Щелкните здесь, чтобы прочитать нашу статью о прямом солнечном нагреве воды (с насосом) и здесь, чтобы прочитать статью о солнечном водяном отоплении Thermosyphon (без насоса).В этих статьях описаны простейшие солнечные водонагревательные системы, которые можно собрать с помощью вашей панели.

Схема солнечного водонагревателя с зарядным устройством

Предлагаемый солнечный водонагреватель со схемой контроллера зарядного устройства объясняет простой метод использования избыточной солнечной энергии от солнечной панели для нагрева воды в резервуарах для воды или плавательных бассейнах или камерах для яиц птицы. Обычно схема также работает как автоматическое зарядное устройство для солнечных батарей и одновременно обеспечивает питание бытовых электроприборов.

Общие сведения о зарядке от солнечных батарей

Солнечная энергия широко доступна по всему миру, и ее можно использовать бесплатно. Все дело в установке коллектора солнечной энергии или просто солнечной фотоэлектрической панели и использовании имеющихся ресурсов.

В этом блоге и на многих других сайтах вы могли встретить различные схемы эффективных зарядных устройств для солнечных батарей. Однако эти схемы обычно говорят об использовании солнечной панели для получения электрической энергии.

Во время работы задействованные регуляторы / зарядные устройства стабилизируют солнечное напряжение таким образом, что выходное напряжение становится подходящим для подключенного аккумулятора, который обычно является свинцово-кислотным аккумулятором на 12 В.

Поскольку обычно солнечная панель предназначена для генерации напряжений, превышающих 12 В, то есть примерно от 20 до 30 вольт, в процессе стабилизации полностью игнорируется избыточное напряжение, которое либо шунтируется на землю, либо нейтрализуется электронными схемами.

В этой статье мы узнаем простой метод преобразования избыточной солнечной энергии в тепло даже во время зарядки аккумулятора и безопасного совместного использования бытовых приборов.

Функционирование схемы можно понять по следующим пунктам:

Использование избыточной неиспользованной солнечной энергии для нагрева воды

В данной схеме контроллера солнечного водонагревателя с зарядным устройством батареи предположим, что при пиковом солнечном свете подключенная солнечная панель способна работать генерируя около 24 В.

На схеме мы видим пару операционных усилителей, расположенных между входом солнечной батареи и выходом для зарядки аккумулятора.

Операционный усилитель слева в основном настроен на подачу указанного зарядного напряжения на его правые ступени.

Для батареи 12 В это напряжение будет около 14,4 В.

RV1 поэтому регулируется так, что выход операционного усилителя становится высоким в случае, если входное напряжение превышает отметку 14,4 В.

Операционный усилитель справа обозначен как ступень отключения при избыточном заряде, которая отвечает за мониторинг напряжения зарядки аккумулятора и отключает его при достижении верхнего порога.

Это происходит, когда неинвертирующий вход U1B определяет более высокий порог и отключает положительное смещение МОП-транзистора, который, в свою очередь, отключает питание подключенной батареи.

Однако нагрузка, которая по сути является инвертором, остается в рабочем состоянии, поскольку теперь она начинает получать питание от заряженной батареи.

В процессе, если напряжение упадет даже на несколько напряжений, U1B вернет свой выход на высокий логический уровень, и батарея снова начнет заряжаться, одновременно позволяя подключенным устройствам оставаться в рабочем состоянии через напряжение общей панели.

Между тем, как обсуждалось в предыдущих строках, U1A контролирует напряжение панели и, как и U1B, когда он мгновенно определяет напряжение панели, превышающее отметку 14,4, он переключает свой выход на высокий логический уровень, так что подключенные транзисторы мгновенно включаются.

Можно увидеть катушку нагревателя постоянного тока, прикрепленную к коллектору и плюсу транзистора.

Когда транзистор проводит, катушка шунтируется через прямое напряжение панели, и поэтому она мгновенно начинает нагреваться.

Низкое сопротивление катушки отводит от панели большой ток, в результате чего напряжение падает ниже установленного уровня 14,4 для U1A.

В тот момент, когда это имеет место, U1A меняет ситуацию и отключает питание транзисторов, и процесс быстро меняется, так что напряжение, подаваемое на батарею, остается в пределах отметки 14,4 В, и в процессе катушка нагревателя успевает оставайтесь активными, чтобы его тепло стало пригодным для любых предпочтительных целей.

Схема солнечного водонагревателя со схемой контроллера зарядного устройства
О компании Swagatam

Я инженер-электроник (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель.Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемами, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

Установка солнечного водонагревателя дома

перейти к содержанию
  • Товары для дома
      • Все товары для дома
      • Электрооборудование
      • Сантехника
      • Плотницкие работы
      • Живопись
    • Сантехника

      Вам нужен сантехник? Узнайте о возможных проблемах

    • Электрические

      Как починить основной переключатель?

    • Плотницкие работы

      Лучшие советы начинающим плотникам

    • Плотницкие работы

      Как найти мебель со скидками и предложениями в Интернете

    • Сантехника

      Идеи ремонта маленькой ванной комнаты

    • Электрические

      Как починить основной переключатель?

    • Электрические

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *