Лого

Солнечный коллектор из металлопластиковых труб

Многие собственники частных домов ищут возможности сэкономить на использовании горячего водоснабжения и отопления. В наше время эта задача стала особенно важной в связи с существенным повышением стоимости коммунальных услуг.

Наиболее интересным способом снижения издержек является использование энергии солнца. В этой статье вы узнаете о том, как самостоятельно собрать надежный солнечный коллектор.

Система

Существует множество схем сборки рассматриваемого оборудования. В большинстве случаев народные умельцы используют для создания коллектора подручные средства и металлопластиковые трубы.

«Летняя» схема

Данный вариант удобен для летнего душа. Если он будет располагаться на улице, то емкость, аккумулирующая горячую воду, должна монтироваться там же.

Конструкция

Если речь идет о разводке внутри здания, то и емкость с жидкостью нужно устанавливать в доме.

Рассматриваемая схема функционирует на основе естественной циркуляции. Коллектор нужно монтировать ниже бака, где будет скапливаться теплая вода, примерно на один метр. Это связано с различной плотностью холодной и горячей жидкости. Чтобы соединить коллектор с емкостью необходимо применять трубы с сечением от 0.75 дюйма и выше.

Чтобы эффективно сохранять воду в теплом состоянии стенки емкости нужно подвергнуть утеплению. Для этой цели необходимо использовать минеральную вату. Ее толщина должна быть минимум десять сантиметров. Если над бойлером располагается кровля, нужно дополнительно для утепления использовать полиэтилен.

Отметим, что естественная циркуляция — не самый лучший способ обустройства системы на основе солнечного коллектора. Поскольку она создает слабый уровень движения жидкости в трубопроводе. Если коллектор будет находиться слишком далеко, вода в процессе поступления в бак будет остывать. Чтобы увеличить эффективность системы нужно использовать специальный циркуляционный насос.

Данная схема не зря называется «летней». Она способна нагревать воду исключительно в теплое время года. В холодный период жидкость необходимо сливают из системы. Иначе замерзая она может повредить используемый трубопровод.

«Зимняя» схема

Установка в действии

Чтобы обустроить солнечный коллектор, работающий круглый год, нужно использовать другой теплоноситель. Вместо воды применяют антифриз. Придется использовать совершенно другую схему. Для этого нужно применять бойлер, работающий на основе косвенного нагрева. Суть заключается в том, что нагретый солнечной энергией теплоноситель проходит сквозь змеевидный теплообменник в бойлер, и нагревает воду, находящуюся внутри емкости.

Для обеспечения нормальной работы рассматриваемой схемы нужно применение предохранительного клапана, автоматического воздухоотводчика и манометра.

Бойлеры

Обустройство системы отопления

Чтобы отапливать здание применяют бойлер на основе косвенного нагрева, подключаемый к коллектору. Кроме того, в качестве дополнительного источника тепла необходимо использовать котел. Он может быть как газовым, так и твердотопливным. Осенью и весной, когда добиться нужной температуры в контуре можно исключительно за счет солнечной энергии, котел можно будет не использовать.

Если в вашей местности зимы достаточно холодные, посредством одного лишь коллектора вы не сможете добиться нормального подогрева теплоносителя. Тем не менее использование рассматриваемого оборудования позволит вам неплохо сэкономить. Поскольку в котел будет поступать немного подогретая вода. Соответственно для ее полного нагрева нужно израсходовать меньше топлива.

Размер коллектора должен быть максимально большим. Это позволит применять его наиболее оптимальным образом. Размер коллектора должен равняться 0.4-0,45 от показателя площади отапливаемого здания.

Схема горячего водоснабжение и отопления

Спиральная установка

Если вы хотите обеспечить работу как отопления, так и горячее водоснабжения, нужно соединить в одну схему два рассмотренных ранее варианта. Для решения задачи вам понадобиться использование бойлера с дополнительной емкостью, оснащенной змеевиком для циркуляции теплоносителя. Во внутреннем меньшим по размеру баке жидкость нагревается намного быстрее. При этом она будет отдавать тепло в общую емкость больших габаритов.

Бойлер нужно обязательно подключить к еще одному источнику тепла. Для этой цели годятся все виды котлов. Они могут быть электрическими, газовыми или твердотопливными.

Солнечная батарея осуществляет нестабильный нагрев теплоносителя. Это может привести к быстрому охлаждению жидкости или наоборот к ее перегреву. Чтобы избежать этого, нужно применять автоматику, которая будет контролировать температуру в контуре.

Мы разобрались с методами обвязки контуров на основе солнечных коллекторов. Поэтому теперь перейдем непосредственно к способам самостоятельного изготовления их.

Конструкция из гибких труб

ПВХ

Для создания надежного солнечного коллектора используют только качественные материалы. Для этой цели подходят металлопластиковые трубы или обычные шланги, применяемые для полива. Коллектор может делать состоящим из нескольких модулей. В них нужно уложить и плотно закрепить трубы.

Данная конструкция наиболее простая. Ключевым ее недостатком является необходимость использования насоса. Поскольку в такой конструкции невозможно естественная циркуляция. Если длина труб слишком большая, показатель гидравлического сопротивления будет больше силы напора, создаваемой за счет разницы температур.

Отметим, что установить насос не представляет какой-либо проблемы. Причем такая системы довольно быстро окупиться.

Возле бассейна

Установка для бассейна

Рассматриваемый вариант коллектора можно также применять для нагрева воды в бассейне. Его нужно подключить к фильтрационной системе, обладающей насосным оборудованием. Циркулирующая внутри жидкость будет нагреваться перед попаданием в емкость бассейна.

Есть варианты, при которых допустимо отказаться от монтажа накопительного бака. Такой подход можно реализовать, если нагретая вода предназначена исключительно для применения в светлое время суток в малом объеме. К примеру, длина контура составляет сто пятьдесят метров. При этом показатель внутреннего диаметра равен шестнадцати миллиметрам. В такой конструкции помещается тридцать литров жидкости. Если же конструкция состоит из нескольких отсеков, соединенных в одну систему, нагретой воды будет намного больше.

Что нужно для сооружения?

Для производства самодельного солнечного коллектора допустимо использовать металлопластиковые трубы, обладающие черным цветом. Их диаметр должен составлять от двадцати до двадцати пяти миллиметров. Общая длина труб может составлять от ста до тысячи метров. Важно, чтобы изделия были выполнены в черном цвете. Это обеспечит максимальное поглощение тепла.

Металлопластиковые трубы допустимо использовать для решения рассматриваемой задачи. Однако, они не являются самым оптимальным вариантом. Основной их недостаток заключается в слабой пластичности. Они могут заламываться. Даже если не будет разрушена целостность труб, качество напора существенно снизится.

Срезы

В качестве аналога допустимо применять обычные шланги, сделанные из полиэтилена. Продаются они в бухтах. Показатель длины шланга в них может составить от пятидесяти до двухсот метров. Для решения задачи понадобиться несколько бухт. Если размер одного отсека составит пятьдесят метров, лучше купить несколько бухт этой длины, чем самостоятельного разрезать шланг большой длины на более мелкие отрезки. Это позволит вам сэкономить время во время монтажа системы.

Укладку трубопровода можно делать круглой, овальной или по принципу змеевика. Если вы решили создать солнечный коллектор из металлопластиковых труб, то лучше укладывать их по овальной спирали. Это позволит вам избежать возникновения заломов. Шланги из полиэтилена допустимо складывать любым из вышеописанных способов.

Обязательно придайте трубам насыщенный черный цвет. Сделать это можно посредством их покраски.

Если скат кровли слишком крутой, то необходимо изготовить специальные емкости, в которых будет осуществляться укладка. Сделать их можно из дерева, фанеры или металла. Выбирать нужно вариант, наиболее подходящий для вас. Для решения задачи нужно применять бруски размером 40х40 миллиметров, фанеру с показателем толщины шесть миллиметров или лист металла, толщиной от 1.5 до 2 миллиметров.

Если собранный модуль сделан из дерева, его нужно обработать антисептиком. Коробы из листового металла обрабатывают антикоррозийными средствами. Модули можно изготавливать под несколько спиралей.

Проще всего для обустройства бортов короба применять старые оконные рамы. Для превращения их в готовые модули на них нужно установить донную часть.

Мотки

Перед началом монтажа обязательно приобретите антикоррозийные, грунтовочные или антисептические материалы. Учтите, что трубы в процессе эксплуатации будут подвергаться серьезным нагрузкам под действием давления и перепадов температур. Поэтому их необходимо закрепить в исходном положении посредством специальных креплений. Проще всего использовать для решения этой задачи плоскую полосу из металла, закрепляемую между трубами посредством саморезов.

Трубные изделия также можно скрепить плотным шнуром или хомутом из пластика с поперечником или крестовиной. Такой способ укладки подойдет для металлопластиковых труб. Но для изделий из полипропилена он не очень удобный. Поскольку шланг за счет расширения способен провисать на шнуре.

В качестве крепления также можно использовать гвозди со шляпками большого размера. Их забивают либо в дно модуля, либо в заранее созданную крестовину, выполненную из древесины.

Фитинги

Примеры соединителей

Не стоит забывать об использовании специальных соединительных компонентах. Фитинги бывают самыми разными. Поэтому выбрать подходящие элементы для обустройства коллектора не представляет никакой проблемы.

Переход с трубы одного типа на другую осуществляется посредством резьбовых фитингов. Если ваша система включает в себе несколько модулей, обязательно приготовьте в достаточном количестве указанные компоненты.

Заранее просчитайте сколько фитингов потребуется вам для решения поставленной задачи. Для этого нужно начертить схему будущей системы, и произвести необходимые расчеты.

Чтобы соединить все имеющиеся секции в одну систему, нужны две металлических трубы. Первая закрепляется внизу батареи. В этот теплообменник идет жидкость с низкой температурой. Во второй трубе, которую необходимо монтировать сверху, скапливается нагретая вода.

Установка батареи

На крыше дома

После произведения всех расчетов начинают выполнять основную работу. Первое, что нужно сделать — обработайте антисептиком все компоненты конструкции, состоящие из древесины. Если части модулей сделаны из металла, их обрабатывают антикоррозийным веществом. Для этой цели проще всего использовать мастику, применяемую для защиты днищ автомобильного транспорта.

После высушивания обработанных компонентов их нужно собрать в единую конструкцию. Далее осуществляется укладка металлопластиковых труб, закрепляемых посредством специальных держателей.

Чтобы трубные конструкции свободно проходили через борта коробов в них сверлят дыры. Делать их нужно сверху и снизу модуля. В первом случае, отверстие применяется для захода нагретой жидкости, а во втором для прохладной.

Чтобы монтировать несколько секций по вертикали или одну большую, где будут уложены несколько спиралей, нужно нижний вход каждой из них соединить с верхним входом лежащей внизу. Необходимо придерживаться этого принципа при коммутировании отсека. Нижний конец подключается к общему коллектору, применяемому для подачи прохладной жидкости.

Верхние концы труб верхнего горизонтального ряда секций подключается к трубе-коллектору, используемой для подачи подогретой жидкости.

Помните, что спиральный коллекторный контур допустимо устанавливать на металлический лист, монтируемый рядом со зданием. Главное, чтобы он монтировался с южной стороны постройки. Основание из металла ускорит нагрев жидкости и будет способствовать сохранению температуры в трубопроводе, поскольку обладает отличной теплопроводностью и теплоемкостью.

Солнечный коллектор также можно уложить в коробах на кровле. При этом важно, чтобы они лежали параллельными рядами по всей площади крыши.

Самодельный накопитель тепла – смотреть видео:

Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5
Загрузка...
Понравилось? Поделись с друзьями: