Сонячний колектор для опалення будинку – своїми руками, ціна і види

Значно скоротити витрати на опалення дозволяє використання альтернативних джерел енергії, наприклад, сонця. Сонячний колектор дозволяє навіть в зимовий час, коли тривалість дня мінімальна, скоротити витрати на опалення майже в 2 рази.

Принцип роботи:

  1. Пристрій складається з колектора, який встановлюється на даху будівлі, або на іншій відкритій ділянці.
  2. через колектор відбувається циркуляція рідини або газу, який нагріваючись, віддає енергію в теплообміннику. Вода, нагріта в теплообміннику, потім може бути використана для опалення будинку або для гігієнічних цілей.

види

Сонячні колектори можуть відрізнятися за принципом роботи і використання різних видів теплоносіїв і матеріалів.

вакуумні

Найбільш ефективні. Принцип роботи таких пристроїв полягає не тільки в максимальному поглинанні сонячної енергії, а й в мінімізації втрат тепла, яке було вже акумульовано сонячним колектором.

Елемент цього пристрою складається з мідної трубки, яка пофарбована в чорний колір, що дозволяє найбільш ефективно поглинати сонячні промені. Мідна трубка вставлена ​​в прозорий скляний циліндр. З простору між трубкою і циліндром викачується повітря, що, подібно до термосу, дозволяє виключити втрати теплової енергії через стінки пристрою. Такі трубки об’єднуються в батареї і встановлюються зазвичай на даху будівель.

плоскі колектори

Використовуються рідше, але вартість таких пристроїв не така висока, як вакуумних систем.

Плоскі пристрої складаються з панелі, всередині якої знаходиться металева пластина, пофарбована в чорний колір. До нижньої поверхні пластини приварюється мідна трубка невеликого діаметру, по якій циркулює теплоносій.

Панель повинна бути надійно ізольована знизу і з боків, при цьому акумулює пластина не повинна стикатися зі стінками корпусу. Кришка виготовляється з прозорого матеріалу, це може бути загартоване скло або полікарбонат з високим ступенем пропускання сонячної радіації.

Ціна

Високоякісні сонячні колектори, які будуть конвертувати сонячну енергію в теплову навіть в 20 градусний мороз, коштують дорого. До того ж такі пристрої необхідно правильно встановити.

Ціна деяких комплектів цього устаткування з установкою може становити більше 500 000 гривень. Ці інвестиції почнуть приносити “прибуток” вже через кілька років, т. Е. Через 5 – 6 років після встановлення сонячних елементів, вони дозволять заощадити за цей період грошові кошти рівні тим, що були витрачені на покупку і установку устаткування.

Можна придбати недорогі комплекти сонячних колекторів, ціна яких починається від 20 000 гривень. Такі пристрої часто не бувають оснащені навіть прозорою кришкою, що робить неможливим їх застосування при негативних температурах повітря.

вибір колектора

Якщо прийнято рішення встановити таку систему опалення, то до вибору обладнання варто поставитися дуже серйозно. Адже крім того, що необхідно буде внести зміни в схему опалення будинку, знадобиться ще на даху встановити кріплення для панелей. Тому, перш ніж вирушати в магазин, слід зробити правильні розрахунки потужності, а також можливість розміщення даних приладів, які мають значну площу.

Система опалення будинку може працювати від системи сонячних колекторів тільки в сонячні, ясні дні. При цьому, середня потужності, що виробляється з 1 м2 становить 800 Ватт. Якщо для повноцінного опалення вашого будинку необхідна потужність рівна 24 КВт, то площа, яка буде потрібно для встановлення сонячних колекторів повинна бути дорівнює 30 м2.

Максимальний ККД від роботи такої системи можливий тільки тоді, коли панелі розташовані з південної сторони. Тому, перш ніж купувати комплект обладнання, варто зробити виміри площі даху або іншого майданчика для встановлення сонячних колекторів.

https://www.youtube.com/watch?v=nN-iJqjL6Ag

Робимо своїми руками

Виготовити сонячний колектор, який буде працювати не гірше заводських моделей, можна своїми руками.

Для цього знадобляться наступні матеріали:

  • решітка від холодильника 3 шт .;
  • дошка обрізна 100 * 25 мм, загальною довжиною 8 метрів;
  • саморізи по дереву;
  • газовий паяльник;
  • монтажна піна – 2 проф. балона;
  • лист стільникового полікарбонату розміром 1,5 * 2 метра;
  • рулонний утеплювач товщиною 30 мм. розміром 1,5 * 2 метра;
  • фанера;
  • лист оцинкованої сталі;
  • дриль і перове свердло 20 мм;
  • перехідник фітінг для металопластикової труби 20 мм;

креслення:

Інструкція:

  1. З дошки виготовляється короб 1,5 * 2 метра, нижня частина якого обшивається фанерою або будь-яким іншим листовим матеріалом на дно.
  2. На дно короба укладається шар рулонного утеплювача і надійно фіксується спеціальним клеєм. Потім на утеплювач встановлюється лист оцинкованої сталі розміром трохи менше внутрішнього розміру дерев’яного короба.
  3. Металевий лист по периметру фіксується монтажною піною. Після того, як піна повністю застигне, необхідно пофарбувати металевий лист, чорної матовою фарбою.
  4. Мідні решітки від несправних холодильників однієї марки, вибираються таким чином, щоб їх висота була близько 1,5 метра, а ширина дорівнювала 60 см.
  5. Необхідно обрізати мідні трубки, які ведуть до компресора і реле, таким чином, щоб в решітці залишилися трубки однакового діаметра. Потім необхідно ретельно вимити внутрішню частину мідних трубок мильним розчином.
  6. Після того, як грати висохнуть, за допомогою газового паяльника зварити краю мідних трубок послідовно кожної решітки.
  7. На обох кінцях цієї системи слід приварити перехідники для приєднання металопластикової труби діаметром 20 мм. Після того, як система з декількох решіток буде готова, слід встановити її в короб на металевий лист, і також по периметру зафіксувати монтажною піною, крім місць приєднання металопластикової труби. У цих місцях слід просвердлити в коробі Пєровим свердлом 20 мм отвори, для під’єднання металопластикової труби.
  8. Після того, як піна застигне, необхідно пофарбувати грати чорної матовою фарбою, зафарбувати слід і місця герметизації піною, щоб цей матеріал не руйнувався при ультрафіолетовому впливі.
  9. Після того, як фарба повністю застигне, на торець дерев’яного короба слід закріпити металеві профілі, в які потім встановлюється полікарбонат.

При виготовленні слід максимально підігнати все що сполучаються деталі, щоб вийшла максимально герметична конструкція, адже нагрів води в мідної решітці буде здійснюватися не тільки за рахунок поглинання сонячних променів чорної мідною трубкою, а й за рахунок парникового ефекту, який утворюється всередині такої конструкції.

Правила монтажу

  1. Монтаж колектора здійснюється тільки з південної сторони будівлі, при цьому площину панелі цього пристрою повинна бути під кутом 40 градусів до площини земної поверхні.
  2. Конструкція має досить високу парусність, тому повинна бути надійно закріплена, інакше сильним поривом вітру, важкий колектор буде скинутий на землю, що може стати причиною серйозних травм або пошкоджень будівель і комунікацій. Правильно встановлений колектор обов’язково повинен підніматися злегка над покрівельним матеріалом, щоб опади могли безперешкодно проходити під колектором.
  3. Навіть Надпродуктивність сонячний колектор не зможе забезпечити житло теплом, якщо труби для відводу теплої рідини від колектора будуть недостатньо утеплені і мати дуже велику довжину. Ідеальний варіант – це коли теплообмінник знаходиться не більше ніж в 1,5 – 2,0 метрах від колектора. Таке розташування можливо, якщо сонячний колектор встановлений безпосередньо над теплообмінником.

Теплообмінники бувають 2 видів:

  1. теплообмінник двоконтурний – в даному випадку нагрітий теплоносій циркулює в нижній частині ємності в спірально розташованої мідній трубці. Таким чином, тепло, яке було передано теплоносія. нагріває воду в резервуарі. При використанні такої системи, в якості теплоносія використовується антифриз, що дозволяє з успіхом використовувати даний варіант передачі тепла цілий рік.
  2. прямий теплообмінник – в цьому випадку в системі циркулює вода, яка може бути використана в господарських потребах, і як теплоносій в системі опалення. Вода, яка проходить через колектор, без застосування теплообмінника безпосередньо направляється до системи забезпечення гарячим водопостачанням або в радіатори опалення.

Бліц-поради

  1. При організації опалення найбільший ефект від використання такої системи, досягається, якщо нагріта рідина надходить в систему тепла підлога. Температура теплоносія в таких системах значно нижче, ніж в конвекційних опалювальних елементах, що дозволяє підтримувати комфортну температуру в приміщенні.
  2. У такій системі опалення може бути встановлений накопичувальний бак великої місткості, який повинен бути надійно герметизований від витоків тепла. Тоді в дуже сонячні, ясні дні відбувається накопичення теплової енергії в резервуарі, яка в нічні години може використовуватися за призначенням.
  3. Накопичувальний бак може бути оснащений Теном для підігріву води електрикою, в тому випадку, коли температура води буде недостатньо високою.
  4. Можна не займатися самостійними розрахунками необхідної потужності і площі установки. Досить звернутися до спеціалізованої фірми, яка займаються монтажем обладнання, і грамотні фахівці зроблять всі необхідні розрахунки і вимірювання.
Ссылка на основную публикацию