Как сделать солнечный коллектор своими руками

Создание солнечного коллектора своими руками

 

Преимущества и принцип работы конструкции

Среди разнообразия материалов и технологий большинство людей отдают предпочтение наиболее безвредным для здоровья. Сейчас многие обратили внимание на энергию, которая выделяется солнцем. Для ее сбора применяется такое устройство, как солнечный коллектор. Основным его предназначением является обогрев зданий и нагрев воды.

Схема солнечного коллектора с цилиндрическим отражателем: 1 – трубки с жидкостью (вода, антифриз), 2 – теплоизоляционный корпус, 3 – отражатель, 4 – рама жесткости, 5, 6 – баки для холодной и горячей воды.

 

Солнечный коллектор обладает неоспоримым достоинством: работа устройства основана на бесплатном использовании природного источника.

Также конструкция отличается:

• высокой эффективностью;
• простотой конструкции;
• небольшими габаритами;
• надежной работой;
• продолжительным эксплуатационным периодом;
• легкой установкой.

Вдобавок солнечный коллектор можно соорудить своими руками.
Проектирование конструкции предусматривает применение нескольких объективных принципов. В частности, само нагревательное устройство использует один из элементов “парникового эффекта”. Он сводится к тому, что:

• солнечные лучи без проблем проходят в замкнутые пространства через прозрачные конструкции;
• в них происходит выделение тепловой энергии.

В гидравлической системе проявляется следующий принцип. Нагретая жидкость поднимается кверху, а холодная – перемещается к месту подогрева.
Также солнечный коллектор обладает принципом накопления энергии. Аккумулируясь, солнечная энергия преобразовывается в тепловую и сохраняется на протяжении довольно длительного периода времени.
Солнечный коллектор можно сделать, используя такие инструменты и материалы:

Схема плоского солнечного коллектора.

 

• брус;
• рейки;
• болты;
• веревка;
• пружина;
• доска (или фанера);
• пластиковые бутылки;
• скотч;
• металлопластиковая труба;
• гвозди;
• емкости;
• дрель;
• фум-лента;
• шаровый кран;
• переходники;
• отвертка;
• разводной ключ;
• набор ключей.

Изготовление основания

В нашем случае оно представляет собой деревянную конструкцию из бруса сечением 50*50 мм. Основание выполняется в виде щита с боковыми направляющими и нижней опорной перемычкой, прибитой гвоздями. С другой стороны собирается такая же конструкция.

Схема работы бытового солнечного коллектора.

Соединение боковых направляющих осуществляется с помощью болтов, вставляемых в предварительно просверленные отверстия. Чтобы конструкция под нагрузкой не складывалась, боковые брусья соединяют крепкой веревкой, конца которой прибиты к брусьям.
По внешнему виду создаваемая конструкция напоминает стремянку. Только обладает большим углом и площадью. Одна сторона плотно обшивается доской, фанерой, ДВП или стальным листом и закрашивается в темный цвет для большего привлечения солнечного света.

 

Создание змеевика

Сам солнечный коллектор представляет собой змеевик из металлопластиковых труб. Он помещается в прозрачный корпус, сделанный из прозрачных пластиковых бутылок. От бутылок отрезается горлышко и дно, а полученные таким образом трубы соединяются между собой прозрачным скотчем. Длина такой трубы обычно соответствует ширине каркаса (хотя можно сделать немного уже). Количество таких рукавов ограничено только габаритами основания.
Змеевик делается из металлопластиковых труб. Берется труба диаметром 16 мм и нагревается. Она обрабатывается открытым огнем до появления на поверхности черной копоти. Сажа въедается в материал и не смывается. Производится разметка труб на требуемую ширину змеевика. Выполняя эту работу, следует учесть, что:

• начало и конец рукава будут подсоединяться к емкостям с водой;
• размер пластиковых бутылок должен соответствовать диаметру загиба труб.

Гибка труб производится вручную с помощью сантехнической пружины на веревке. Пружина прикладывается к трубе таким образом, чтобы отметка длины на трубе соответствовала стыку пружины и привязанной к ней веревки.

Схема вакуумного солнечного коллектора.

По требуемой длине делаем отметку на веревке. Затем пружина просовывается в трубу из металлопластика на глубину, отмеченную на веревке. Загибание труб осуществляется на уровне 10 см. Пружина выступает в роли стержня, который заполняет собой технологическую пустоту в трубе. Тем самым она не может перегнуться и переломиться.
Перед каждым последующим загибом труб на нее надевается чехол из пластиковых бутылок. Получившаяся конструкция с помощью двухстороннего скотча соединяется в местах примыкания пластиковых бутылок друг к другу. Змеевик прикладывается к деревянной основе и под ним забиваются несколько гвоздей. Так улучшаются его опорные характеристики. Змеевик изготовлен и следует заняться системой водоснабжения.

 

Устройство системы водоснабжения

Солнечный коллектор подразумевает использование закона физики о сообщающихся сосудах. Он применяется к конструкции подачи и отвода воды. Для этой цели нужны две емкости. Их вместимость не имеет принципиального значения. Но рекомендуется, чтобы бак подачи жидкости был чуть больше. Таким образом будет создано необходимое давление в системе.

Одна из емкостей (бак) располагается немного выше. В качестве основы под бак может выступать любая поверхность: деревянный помост, металлический сварной подиум и т.д. Главное, чтобы нижняя точка бака была выше верхней точки змеевика коллектора.
В баке сверлится отверстие диаметром около 20 мм. Сверху приваривается кусок трубы с резьбой на конце. С помощью фум-ленты необходимо сделать подмотку резьбового соединения. Затем накручивается шаровый кран. Для крепления металлопластикового рукава используется переходник, который также “садится” на резьбу.

Крепление трубы

Когда солнечный коллектор имеет очень большой бак, то на штуцере переходника следует проверить наличие двух резиновых колец уплотнения. Если есть возможность, то рекомендуется сделать и добавить еще одно кольцо. Гайка переходника надевается на трубу.
Фиксаторное кольцо монтируется на 2-3 мм дальше края рукава. Следует немного ослабить его внутренний диаметр. Для этого внутрь трубы вставляется отвертка или ручка разводного ключа. Нужно сделать несколько оборотов, отклоняя предмет в сторону.

Данная процедура осуществляется с целью более быстрого монтажа металлопластиковой трубы и ее фурнитуры. Рукав подсоединяется к штуцеру переходника и затягивается гайка. Закручивать необходимо осторожно, придерживая рукой саму трубу и оберегая ее от движения.
Для отвода нагретой воды с приемным баком, который находится ниже уровня змеевика, провести аналогичные действия. Только нужно сделать слив в верхней части емкости, чтобы не допустить эффекта обратного давления.