Солнечный коллектор для обогрева бассейна. Подогрев бассейна — солнечный коллектор своими руками

Идея такого коллектора принадлежит жителю из Московской области, который после строительства недорогого бассейна задался вопросом его подогрева. Так и пришла в голову идея, как можно своими руками изготовить коллектор, с помощью которого можно нагреть 10 кубических метров воды до приемлемой температуры.

Схема подключения коллектора упрощенная, вода закачивается с нижней части бассейна и затем поступает в коллектор. Ну а с выходного отверстия вода коллектора вода затем поступает в бассейн. Насос использовался Джилек Дренажник 170/9 производительностью 10200 л/ч, а высота подъема составила 9 метров.

Что касается теплообменника, то его было решено изготовить из пластиковых труб диаметром 1/2 дюйма. При этом используется не цельная труба, закрученная в спираль, а своего рода «змейка». Именно благодаря укладке труб «змейкой» при наступлении холодов воду с труб очень легко слить.

Чтобы при сгибе металлопластиковой трубы выдержать радиус около 5 см и обеспечить хорошую плотность укладки труб, были использованы металлические уголки. При таком подходе расстояние между трубами удалось сократить вдвое. Конечно, эффективнее бы работали медные трубы, но такая самоделка была бы затратной, да и тяжело, что не очень хорошо для каркаса, к тому же было бы проблемно собирать такую конструкцию.

Материалы и инструменты для сборки:

- две фанеры размерами 1,52х1,52 м и толщиной 10 мм;
- деревянный брус 50х50 мм и длиной 6 метров (10 штук);
- пластиковые клипсы для труб 1/2 дюйма (160 штук);
- стальной оцинкованный уголок для изготовления каркаса 50х50 мм (60 шт.);
- сантехнические уголки мама-мама и папа-мама (120 шт.);
- штуцер (папа) для металлопластиковой трубы (120 шт.);
- металлопластиковая труба диаметром 1/2 дюйма и длиной 110 м;
- два баллончика с краской для покраски труб;
- черный антисептик - 5 л;
- уголок алюминиевый размером 10х10 мм и длиной 225 см (4 шт.);
- обычное стекло размером 113х93 см и толщиной 4 мм (4 шт.);
- 2.5 м вагонки (4 шт.).

Шаг первый. Сборка уголков и штуцеров
Нужно взять уголки и штуцера и соединить их. Для этих целей используется фум лента.

В связи с тем, что коллектор получился довольно большой, найти стекло таких размеров будет проблематично. Но это не проблема, его можно собрать из нескольких фрагментов. Помимо этого такое большое и тонкое стекло будет провисать и долго не выдержит. Целесообразно разделить его на 4 части. Чтобы стыковать стекла используется алюминиевый уголок. В центре уголок крепится к брусу, а стекло фиксируется при помощи шайб.

Для обслуживания бассейна на 20 м²: нагрев воды для купания и приема душа, требуется около 19000 кВт/час тепловой энергии. Сокращение затрат даже на 30% увеличит рентабельность использования искусственного водоема.

Солнечные коллекторы для бассейнов, при грамотных расчетах и комплектации могут компенсировать до 13 000 кВт/час. Гелиосистема, несмотря на необходимость первоначальных затрат, экономически выгодна. Полная окупаемость вложений наступает спустя 3-5 лет активного использования.

Типы коллекторов для подогрева бассейнов

Для нагрева воды используют несколько видов солнечных водонагревателей:

• По особенностям аккумулирующего элемента - гелиосистемы делят на:
  • трубчатые (вакуумные);
  • панельные;
  • пирамидальные;
  • и гибкие коллекторы.
• По различиям конструкции - существуют открытые и закрытые гелиосистемы. У каждого типа есть свои преимущества. В открытых коллекторах абсорбер, изготовленный из пластика и резины, не помещается под стекло. Как правило, гелиосистемы открытого типа предназначены для бытового подогрева воды в бассейне в летнее время года.
  Закрытые коллекторы, трубчатые и панельные работают вне зависимости от сезона (времени года). Абсорбер закрыт стеклом, что существенно снижает теплопотери и увеличивает эффективность нагрева воды.

Трубчатые гелиоколлекторы

• Полая стеклянная трубка - колбы в зависимости от конструкции выпускают одно и двух стенными. Во время производства из полости выкачивается кислород. Вакуум служит естественным и эффективным теплоизолятором.
• Медный стержень - играет роль теплообменника. Внутри циркулирует жидкий или газообразный теплоноситель.
• Сборный распределитель - к узлу подключается ряд трубок. Модуль перераспределяет нагретый теплоноситель, направляя его в накопительную емкость (чашу бассейна).

Читайте также: Вакуумные солнечные коллекторы для отопления дома и ГВС

Вакуумные коллекторы остаются эффективными даже зимой и пасмурную погоду, что дает возможность продлить купальный сезон для открытых водоемов на несколько месяцев (с апреля по октябрь). После наступления глубокой осени трубчатый водонагреватель будет компенсировать около 20% тепловой энергии.

Панельные гелиоколлекторы

• короб из алюминия;
• верхняя прозрачная панель из толстостенного стекла;
• абсорбер - металлическая пластина, с нанесенным селективным слоем;
• теплообменник, изготовленный из медных или алюминиевых трубок.

Читайте также: Плоский солнечный коллектор - устройство и принцип работы панельной гелиосистемы

Абсорбер тесно контактирует с трубками, по которым циркулирует теплоноситель. После нагрева вода она подается в искусственный водоем. Плоские солнечные коллекторы для бассейнов особенно эффективны в ясную солнечную погоду. После наступления осени и в зимнее время года, теплоотдача панельной гелиоустановки снижается. Плоские водонагреватели рекомендуется использовать в регионах с умеренным и жарким климатом.

Пирамидальные коллекторы

Принцип работы гелиопирамиды следующий:

• установка подключается к насосной станции;
• роль абсорбера играют шланги с диаметром от 25-40 мм;
• вся конструкция ставится на отражатель;
• вода нагревается и принудительно закачивается в бассейн;
• гелионагреватель работает в постоянном режиме.

Гибкие коллекторы

Гелиоколлекторы эффективно работают при солнечной погоде, быстро нагревая и поддерживая необходимую температуру воды в бассейне. Циркуляцию теплоносителя обеспечивает насосная станция, работающая в постоянном режиме.

Гибкие солнечные коллекторы для бассейнов легко транспортировать. При необходимости их просто сворачивают как коврик. Размеры резинового коллектора подбираются индивидуально по площади бассейна.

Как происходит нагрев бассейна солнечным коллектором

• абсорбируется тепло;
• при помощи аккумулируемой тепловой энергии подогревается вода, играющая роль теплоносителя;
• горячая жидкость сбрасывается не в накопительную емкость, а поступает в чашу искусственного водоема (бассейна);
• циркуляция теплоносителя для большей эффективности осуществляется принудительным способом (насосом).

Установка панельных водонагревателей оправдана если планируется подогревать воду только во время купального сезона. Обогреть бассейн гелиопанелями не получится, так как при наступлении зимнего времени года резко снижается теплоэффективность системы.

Для небольшого бассейна открытого типа лучше использовать пирамидальные и гибкие коллекторы.

Отзывы показывают, что теплопотери при нагреве воды искусственного водоема снижаются приблизительно в 2 раза, если использовать специальное покрытие в ночное время суток или в период, когда бассейн не используется.

Коллекторы для бассейнов заводского производства

• Intex - компания, выпускающая аксессуары для купания в бассейне и открытых водоемах, и подогрева воды. В частности, налажено производство солнечных гибких коллекторов.
• Azuro - чешская компания, изготавливающая бассейны и все необходимое для их работы. В ассортименте продукции, присутствуют две линейки водонагревателей:
  1. Azuro Spiral - пирамидальные коллекторы, с общей абсорбирующей площадью 0,96 м²;
  2. Azuro Shelter - гибкие гелиоколлекторы, с возможностью установки как прямого развернутого полотна, так и арки. Абсорбируемая площадь 1,84 м².
• Kokido Keops - купольный коллектор, предназначенный для нагрева воды в каркасных и сборных бассейнах. Допускается подключение в единую систему 4 отдельных модулей. Гелиосистема справляется с подогревом 40 м³ воды.
• Sunheater - бренд американской компании SmartPool Inc. Гибкий гелионагреватель может устанавливаться на крышу или монтироваться на раму вблизи бассейна. Длина абсорбирующего полотна 6 м, ширина 0,6 м.
• Speck BADU BK - еще одна популярная модель гибкого солнечного коллектора. Гелиосистема увеличивает нагрев воды в бассейне на 10-15°C, после чего автоматически поддерживает температуру. Продукция отличается хорошим качеством сборки.

Как сделать коллектор для бассейна своими руками

Для начала следует сделать расчет длины и диаметра труб гелиоколлектора для бассейна. Вычисления выполняются следующим способом:

• рекомендуемое значение скорости теплоносителя в гелиосистеме 0,4-0,7 м/с;
• длина рассчитывается с учетом того, что 1 м шланга (диаметром 25 мм) в солнечный день нагреет около 3,5 л горячей воды за 1 час. В таблице приводится количество солнечных часов для регионов с умеренным климатом:

Пирамидальный солнечный водонагреватель для бассейна изготавливается:

• из полиэтиленовой чёрной трубы;
• из ПНД труб.

• трубу накручивают спиралью на каркас и фиксируют хомутами;
• между витками оставляют зазор в 1-1,5 см;
• шланг в месте ввода в солнечный водонагреватель для бассейна теплоизолируют.

Установка и подключение гелиоколлектора к бассейну

• определяется место расположения гелиоколлектора;
• пирамида устанавливается на отражающую подстилку;
• гибкий коллектор расстилают прямо на поверхность грунта, либо монтируют на кровлю;
• на подачу холодной воды из бассейна ставят насосную станцию;
• обратку подключают напрямую к чаше искусственного водоема.

Подогреть воду в бассейне зимой с помощью одного только солнечного коллектора не получится. Если планируется эксплуатация водоема в течение всего года, нужно установить основной источник тепла: газовый, твердотопливный или электрический котел. Гелиосистема в зимнее время года будет компенсировать затраты на тепло в пределах 10-20%.

Солнечный коллектор для бассейна представляет собой специальную гелиотермальную систему, с помощью которой можно просто, достаточно дешево обеспечивать приемлемо-комфортные температурные показатели воды в бассейне любого вида, размера. Солнечный коллектор «впитывает» солнечную энергию и преобразовывает ее в тепло, которое используется для нагрева воды.

Эффективность работы всей нагревательной системы зависит от качества солнечного коллектора. Конструкция данной нагревательной системы должна обеспечивать максимальное «впитывание» энергии солнца и минимально терять тепло.

Зачем подогревать воду солнечным коллектором в бассейнах

Вода в бассейнах подогревается в основном в межсезонье (конец весны, начало осени), иногда даже летом, когда температура воздуха не систематически и не достаточно хорошо прогревается. Низкая температура воды может привести к простудным заболеваниям, как взрослых, которые в ней купаются, так и детей.

Домашние (частные) бассейны в основном характеризуются небольшими размерами, оптимальная температура воды для купания в данном виде водоема от +25ºС до +30ºС. Для предотвращения ощущения сильной прохлады, зябкости, отличие температурных показателей воды и воздуха должны быть в пределах 2-3 градусов.

Использование солнечного коллектора поможет поддерживать данные оптимальные температурные показатели воды. Данная конструкция исключает большие финансовые и трудовые затраты.

При использовании солнечного коллектора, закрытым типом бассейна можно пользоваться круглый год.

Особенности самодельных солнечных коллекторов

При монтировании солнечного коллектора для нагревания воды в бассейне своими руками предварительно необходимо разобраться с особенностями данных конструкций. Они отличаются по стоимости, тех материалов, технологий, которые применяются при сборке.

Если правильно, внимательно подойти к сборке своими руками коллектора солнечного для нагрева воды в бассейне, то он не уступит по качественным, техническим характеристикам своим профессиональным, производственным аналогам и в некоторых случаях превысит данные характеристики.

Несмотря на отличие материалов для монтирования солнечных коллекторов, принцип и особенности работы данных конструкций аналогичны.

Этапы сборки распределителя солнечной энергии

1 этап . Модель солнечного распределителя энергии мощностью до 2000 вт относится к одной из самых качественных и дорогих. Для ее монтирования понадобиться материалы:

• Трубы из металлопластика;
• Короб из дерева;
• Пластиковые крепления;
• Саморезы;
• Специальная раму (каркас), для закрепления короба из дерева в правильной, необходимой площине;
• Краска черного цвета;
• Поверхность, которая будет выполнять функцию защиты (желательно стеклянная);
• Насос небольшого размера.

2 этап . После процедуры по подбору материалов, необходимо определиться с местом, где будет располагаться солнечный коллектор для нагрева бассейна. Для избегания потери тепла во время транспортирования воды, специалисты рекомендуют выбирать для установки солнечных коллекторов открытое, хорошо освещенное место поблизости от бассейна. Коллектор необходимо размещать под определенным углом, который зависит от особенностей местности.

До монтирования каркаса конструкции подготавливается место, на котором строится уплотняющая «подушка» на основе щебня, бетонной стяжки (или платформы из тротуарных плиточек).

Далее монтируется специальный змеевик: нарезается брус, который соединяют при помощи саморезов и хомутов, обшивают фанерой. Данная платформа характеризуется достаточно большим весом до 35 кг, в связи с этим, несущий каркас должен сочетать в себе прочность, надежность. Также стоит учесть, что каркас будет воздействовать вес снега, вводы, стекала. После сооружение платформы, ее окрашивают черной краской.

Далее монтируется рама коллектора (каркас несущий). Устанавливаются специальные анкеры, к которым закрепляются поперечные брусья. С учетом нижнего угла, сводится деревянный каркас по индивидуальному плану, платформа монтируется на раму с соблюдением нижнего угла.

Внимание ! Предварительно размечаются места, на которых будут располагаться трубы. Устанавливаются пластиковые крепления, которые приобретаются вместе с трубами. Крепления окрашиваются черной краской.

3 этап. Непосредственная сборка солнечного аккумулятора. Нарезанные трубочки и собранные фитинги крепятся на змеевик. Конструкция при помощи пульверизатора (баллончика) окрашиваются в черный цвет.

4 этап. К собранной конструкции подключается насос. Трубы монтируются в бассейн с учетом того, что они должны располагаться и выходить со дна бассейна.

Внимание ! Поскольку вода должна течь медленно, достаточно хорошо нагреваться, для гелиотермальной системы рекомендовано использовать нанос средней мощности.

6 этап. Проводиться тестирование смонтированной конструкции. Если тестирование дало положительный результат, то солнечный коллектор для подогрева бассейна готов к постоянной работе.

Как сэкономить при возведении солнечного коллектора

Для экономии денежных средств при сооружении солнечных аккумуляторов для обогрева бассейна своими руками, можно заменить дорогостоящие материалы на более дешевые, незначительно уступающие по качественным характеристикам. В связи с этим, специалисты рекомендуют:

• Для экономии семейного бюджета, трубы из металлопластика можно заменить на их ПВХ аналог. Данный аналог намного дешевле и соединяются они специальным клеевым раствором, который имеет приемлемую цену.
• Если использовать специальную «решетку» (предварительно ее уголки заменяются тройниками) вместо «змейки», то понадобиться насосная система, которая характеризуется меньшей мощностью и соответственно стоит дешевле.
• В целях предотвращения утери тепла, увеличения КПД солнечного аккумулятора, рекомендовано утеплить тыльную стенку пенопластом, специальной минеральной ватой. Зазоры между коллектором и бортиком заделываются силиконом.
• Для предотвращения теплопотери, между стеклом и конструкцией по всему периметру укладывается специальный резиновый уплотнитель.
• Для автоматизации процесса нагрева воды рекомендовано установить термореле, благодаря которому, система будет автоматически выключаться после нагрева воды до необходимых температурных показателей, а также включаться, когда вода в бассейне остынет.

Внимание ! При необходимости еще большего упрощения конструкции солнечного коллектора дл нагрева воды в бассейне, можно применить обычные полиэтиленовые трубу или шланги.

Она монтируется на доске в спиралевидной форме. Оптимальная длина трубы от 50 м. Ее подсоединяют непосредственно к бассейну. Для прокачивания холодной воды используется насос циркуляционный.

Плюсы солнечного коллектора

Использование солнечного коллектора при нагреве воды в бассейне имеет свои преимущества:

• Самый эффективный метод, который позволяет поддерживать комфортные температурные показатели воды в бассейне.
• Данный вид обогрева бассейна относится к самым экономичным в финансовом плане, поскольку затраты потраченные на приобретение всех необходимых материалов и монтирования конструкции в целом окупаются в короткий срок.
• При возможных перебоях электричества, солнечная энергия остается единственным, доступным, бесперебойным источником электроэнергии.
• Солнечные коллекторы просты в эксплуатации, за ними легко ухаживать (в целях поддержания отличной производительности систематически чистить фильтры от образовавшихся загрязнений).

Что необходимо учесть при использовании солнечных коллекторов

Применяя трубы из металла при монтировании конструкции солнечного нагревателя для воды в бассейне, рекомендовано обратить внимание на то, что на данный материал будет влиять высокая влажность, перепады температурных показателей.

Внимание ! До заморозков коллекторы, которые имеют в своей конструкции металлические трубы, необходимо отключать от водоснабжения. Остатки воды сливаются из системы. Если не провести данные мероприятия и в трубах останется даже немного воды, это приведет к их разрушению в морозы.

При монтировании солнечного коллектора устанавливается специальная фильтрационная система. Бассейн рекомендовано накрывать тентом для исключения снижения температуры воды в ночное время.

Таким образом, солнечный коллектор для подогрева бассейна - необходимая конструкция для поддержания оптимальных температурных показателей воды. Он достаточно легко монтируется своими руками. Необходимо придерживаться определенных этапов при сооружении солнечного коллектора. Данный вид подогрева воды характеризуется огромным количеством преимуществ от материально экономии при приобретении всех материалов до простоты в эксплуатации и уходе.

Дополнительную информацию о том, как установить солнечный коллектор для нагрева воды в бассейне можно посмотреть в видеоролике

У меня коллекторы 2 шт. уже лет 8, не менее, беспокоюсь, что скоро ремонтировать будет нечего, материал вроде по описаниям полипропилен (Санхитер 0,6м х 6м). Я когда у себя разводил воду для полива и другие летние времянки, то все делал сваркой ПНД, аппарат точно такой, как для трубы из полипропилена, только насадки немного других размеров под линейку ПНД (у меня вроде на 20, 25, 32 и 40). На одном из рынков несколько лет назад случайно набрел, у них и практически все фитинги (уголки, тройники, соединители и т. п.) были разных размеров, все как для полипропилена. Недавно заезжал к ним, говорят, что все могут привезти. Странно, что многие "профессионалы" по воде (а спрашивал у многих) даже не слышали об этом, пытались меня поднять на смех, что мол это невозможно для ПНД, они мол не первый год в этом бизнесе, паяется мол только полипропилен, а ПНД только на разъемных фитингах, то есть просто не знают. Но я думаю по другому сделать, практически без фитингов: взять основную тонкостенную (2 мм) трубу ПНД для нагрева 20 или 25, кусками длиной не более по 6-10 метров и врезать (сварить этим "паяльником") их в толстостенную (4-5 мм) трубу диаметром 40 или 50, у них есть с толщиной стенок до 4-5 мм, что должно обеспечить надежное паяное соединение. То есть технология вроде несложная: нарезать отрезки основной "греющей" трубы (20-25), а в соединительной (40 или 50) насверлить отверстия под паяное соединение (20-25) с шагом, чтобы влез "паяльник" и собрать так несколько секций, соединив их потом параллельно. У меня есть плоская крыша, мягкая кровля, практически полный день освещаемая солнцем, нагревается на солнце аж "пятки жжет", вот я и мечтаю ее задействовать, а полная площадь там около 120-130 м2. Сейчас просто не используется. Я уже без солнечного коллектора не представляю себе нагрев бассейна, так что эта работа у меня в перспективе точно. Сначала опробую без фитингов, если окажется лажей, то буду паять с фитингами, но именно все из ПНД. Если бы были доступны трубы и фитинги из черного полипропилена с добавками от разрушения ультрафиолетом, то, конечно, делать лучше из него (если цена устроит), так как теплопроводность полипропилена выше по сравнению с полиэтиленом, но заниматься покраской существующих полипропиленовых труб не хочу, тем более они многослойные, и совсем неясно как там в итоге с теплопроводностью, стоит ли эта игра свеч. А ПНД для воды у меня на крыше уже много лет (лет 5-6, не меньше), всегда под открытым небом и ничего с ней не делается. Я когда в первые годы возился с этими полипропиленовыми коллекторами (Санхитер), то первое, что попробовал, это поместить их в ящик. Все утеплил, пытался закрыть короб оконными рамами со стеклом (достались по случаю даром), полиэтиленом (одинарным, двойным и армированным), сотовым поликарбонатом, но после 2-х лет мучений все это "остекление" выбросил и оставил коллекторы открытыми. Никакого заметного эффекта от такого "парника" не получил, скорее наоборот - потерял часть тепловой энергии, а вот с конденсатом намаялся, иногда чуть ли не до обеда никак не просохнет, даже хотел туда вентиляторы с питанием от солнечных батарей воткнуть для ускорения вывода конденсата. Может там какой парниковый эффект и был, но солнечное излучение явно уменьшалось с этой водяной пленкой, даже на стекле, не говоря о других, менее прозрачных материалах. Так что для самодельного коллектора я сторонник открытой системы, пока, из всего, что видел и про что читал, остановился на описанной мной конструкции. Надеюсь, что что-то толковое, недорогое и технологичное из этого получится. И как уже описывал ранее, основной упор на максимальный поток воды через коллектор с минимальным перепадом температуры воды в коллекторе между входом и выходом и максимальное утепление подводящих труб. Когда делал остекление, была еще мысль (так и не реализовал) вместо остекления короб укрыть мелкой пластиковой сеткой для уменьшения остужения коллектора ветром, может там не так будет с конденсатом (все наверно испытывали на себе, насколько жарко в сетчатом домике, по сравнению с открытой площадкой). Может кто попробует или сразу посмеется и докажет абсурдность этой идеи.

Солнечный коллектор – это альтернативный источник получения тепловой энергии за счёт использования солнечной. Сейчас это удобное приспособление уже не новшество, но позволить себе его установку может далеко не каждый. Если подсчитать, покупка и монтаж коллектора, который удовлетворит бытовые нужды среднестатистической семьи, могут обойтись в пять тысяч американских долларов. Само собой, окупаемости такого источника придется ждать довольно долго. Но почему бы не сделать солнечный коллектор своими руками и установить его?

Стандартное устройство имеет вид металлической пластины, которая помещена в пластмассовый или стеклянный корпус. Поверхность этой пластины аккумулирует солнечную энергию, задерживает тепло и передаёт его для различных бытовых нужд: отопление, подогрев воды и т.д. Интегрированные коллекторы бывают нескольких видов.

Накопительные

Накопительные коллекторы ещё называют термосифонными. Такой солнечный коллектор своими руками без насоса получается наиболее выгодным. Его возможности позволяют не только подогревать воду, но и поддерживать температуру на необходимом уровне некоторое время.

Такой солнечный коллектор для отопления состоит из нескольких баков, наполненных водой, которые находятся в теплоизоляционном ящике. Баки накрыты стеклянной крышкой, через которую пробиваются солнечные лучи и подогревают воду. Этот вариант наиболее экономичен, прост в эксплуатации и в обслуживании, но его эффективность в зимнее время практически равна нулю.

Плоские

Ппредставляет собой большую металлическую пластину – абсорбер, который находится внутри алюминиевого корпуса со стеклянной крышкой. Плоский солнечный коллектор своими руками будет более эффективен при использовании именно крышки из стекла. Поглощает солнечную энергию через градостойкое стекло, которое хорошо пропускает свет и практически его не отражает.

Внутри ящика присутствует термоизоляция, что позволяет значительно снизить теплопотери. Сама пластина имеет низкий КПД, поэтому она покрыта аморфным полупроводником, который значительно увеличивает показатель аккумуляции тепловой энергии.

При изготовлении солнечного коллектора для бассейна своими руками, часто отдают предпочтение именно плоскому интегрированному устройству. Впрочем, он не хуже справляется и с другими задачами, такими как: подогрев воды для домашних нужд и отопление помещения. Плоский – самый широко используемый вариант. Абсорбер для солнечного коллектора своими руками предпочтительно делать из меди.

Жидкостные

Из названия понятно, что главным теплоносителем в них выступает именно жидкость. Водяной солнечный коллектор своими руками делается по следующей схеме. Через поглощающую солнечную энергию металлическую пластину, тепло передаётся по прикрепленным к ней трубам в бак с водой или незамерзающей жидкостью или прямо к потребителю.

К пластине подходят две трубы. Через одну из них подаётся холодная вода из бака, а через вторую в бак поступает уже подогретая жидкость. У труб обязательно должны присутствовать отверстия входа и выхода. Такую схему подогрева называют замкнутой.

Когда же подогретая вода напрямую подаётся для удовлетворения нужд пользователя – такую систему называют разомкнутой.

Неостекленные чаще применяются для нагрева воды в бассейне, поэтому сборка таких тепловых солнечных коллекторов своими руками не требует закупки дорогих материалов – сгодится резина и пластмасса. У остекленных КПД выше, поэтому они способны отапливать дом и обеспечивать потребителя горячей водой.

Воздушные

Воздушные устройства экономичнее вышеперечисленных аналогов, использующих воду в качестве теплоносителя. Воздух не замерзает, не подтекает и не кипит как вода. Если в такой системе происходит утечка, она не приносит столько проблем, однако определить где она произошла довольно сложно.

Самостоятельное изготовление не обходится потребителю дорого. Солнцеприемная панель, которая накрывается стеклом, нагревает воздух, который находится между ней и теплоизоляционной пластиной. Грубо говоря, это плоский коллектор, имеющий внутри пространство для воздуха. Внутрь поступает холодный воздух и под действием солнечной энергии подаётся потребителю тёплый.

Вентилятор, который крепится в воздуховод или непосредственно на пластину, улучшает циркуляцию и улучшает воздухообмен в устройстве. Для работы вентилятора требуется использование электричества, что не очень-то экономно.

Такие варианты долговечны и надёжны и обслуживать их проще, чем устройства, которые используют жидкость в качестве теплоносителя. Для поддержания нужной температуры воздуха в погребе или для отопления теплицы солнечным коллектором подойдёт как раз такой вариант.

Как это работает

Коллектор собирает энергию с помощью светонакопителя или, другим словами, солнцеприемной панели, которая пропускает свет к аккумулирующей металлической пластине, где солнечная энергия преобразуется в тепловую. Пластина передает тепло теплоносителю, которым может быть как жидкость, так и воздух. Вода отправляется по трубам к потребителю. С помощью такого коллектора можно отопить жилище, нагреть воду для различных домашних целей или бассейна.

Воздушные коллекторы используются, в основном для отопления помещения или подогрева воздуха внутри него. Экономия при использовании таких устройств очевидна. Во-первых, не нужно использовать какое-либо топливо, а во-вторых, снижается потребление электроэнергии.

Для того чтобы получить максимальный эффект от использования коллектора и бесплатно подогревать воду на протяжении семи месяцев в году, он должен иметь большую поверхность и дополнительные теплообменные устройства.

Инженер Станислав Станилов представил миру самую универсальную конструкцию солнечного коллектора. Основной идеей использования разработанного им устройства является получение тепловой энергии за счет создания парникового эффекта внутри коллектора.

Конструкция коллектора

Конструкция этого коллектора очень проста. По сути, это солнечный коллектор из стальных труб, сваренных в радиатор, который помещён в деревянный контейнер, защищённый теплоизоляцией. В качестве теплоизоляционного материала могут выступать минеральная вата, пенопласт, понополистирол.

На дно коробки кладется оцинкованный металлический лист, на который монтируется радиатор. И лист, и радиатор окрашиваются в чёрный, а сама коробка покрывается белой краской. Разумеется, контейнер накрывается стеклянной крышкой, которая хорошо герметизируется.

Материалы и детали для изготовления

Для сооружения такого самодельного солнечного коллектора для отопления дома понадобится:

• стекло, которые будет служить в качестве крышки. Размер его будет зависеть от габаритов короба. Для хорошей эффективности лучше подбирать стекло размером 1700 мм на 700 мм;
• рама под стекло – её можно сварить самостоятельно из уголков или сколотить из деревянных планок;
• доска для короба. Тут можно использовать любые доски, даже с разборки старой мебели или дощатого пола;
• прокатный уголок;
• соединительная муфта;
• трубы для сборки радиатора;
• хомуты для крепления радиатора;
• лист оцинкованного железа;
• приёмная и выпускная труба радиатора;
• бак объемом 200−300 литров;
• аквакамера;
• теплоизоляция (листы пенопласта, пенополистирола, мин. вата, эковата).

Этапы работ

Этапы изготовления коллектора Станилова своими руками:

1. Из досок сколачивается контейнер, дно которого укрепляется брусьями.
2. На дно укладывается теплоизолятор. Основание должно быть особенно тщательно утеплено, чтобы избежать утечки тепла у теплообменника.
3. После на дно короба устраивают оцинкованную пластину и устанавливают радиатор, который сваривается из труб, и закрепляют его стальными хомутами.
4. Радиатор и лист под ним окрашиваются в черный цвет, а короб – в белый или серебристый.
5. Бак с водой должен быть установлен под коллектором в теплом помещении. Между ёмкостью для воды и коллектором нужно устроить теплоизоляцию, чтобы трубы находились в тепле. Бак можно поместить в большую бочку, в которую можно засыпать керамзит, песок, опилки и т.д. и таким образом утеплить.
6. Над баком нужно установить аквакамеру для того чтобы в сети создавалось давление.
7. Монтаж солнечного коллектора своими руками нужно осуществлять на южной стороне кровли.
8. После того как все элементы системы готовы и установлены, нужно соединить их в сеть полудюймовыми трубами, которые должны быть хорошо утеплены, дабы уменьшить теплопотери.
9. Неплохо будет соорудить и контроллер для солнечного коллектора своими руками, так как заводские устройства эксплуатируются недолго.

Расчет размеров

Расчёт размеров для того чтобы изготовить солнечный коллектор для отопления своими руками, прежде всего, направлен на определение нагрузки системы теплоснабжения, покрытие которой берет на себя это устройство. Само собой, что подразумевается использование нескольких источников энергии в комплексе, а не только энергии солнца. В этом деле важно расположить систему таким образом, чтобы она взаимодействовала с другими – тогда это даст максимальный эффект.

Для определения площади коллектора нужно знать, для каких целей он будет использоваться: отопление, подогрев воды или и того, и другого. Проанализировав данные водомера, потребностей в обогреве и данные инсоляции местности, в которой планируется установка, можно высчитать площадь коллектора. К тому же, надо учесть потребности в горячей воде всех потребителей, которые планируется подключить к сети: стиральной машины, посудомоечной машины и т.д.

Селективное покрытие выполняет едва ли не самую основную функцию в работе коллектора. Пластина или радиатор с нанесённым покрытием притягивают в разы больше солнечной энергии, превращая её в тепло. Можно приобрести специальный химикат в качестве селективного покрытия, а можно просто окрасить теплонакопитель в чёрный цвет.

Чтобы сделать селективное покрытие для солнечных коллекторов своими руками, можно применить:

• специальный готовый химикат;
• оксиды разных металлов;
• тонкий теплоизоляционный материал;
• чёрный хром;
• селективную краску для коллектора;
• чёрную краску или пленку.

Коллекторы из подручных материалов

Собрать солнечный коллектор для отопления дома своими руками и дешевле и интереснее, ведь изготовить его можно из различных подручных материалов.

Из металлических труб

Этот вариант сборки походит на коллектор Станилова. При сборке солнечного коллектора из медных труб своими руками, из труб варится радиатор и помешается в деревянный короб, проложенный изнутри теплоизоляцией.

Наиболее эффективными будут медные трубы, алюминиевые тоже можно использовать, но их тяжело варить, а вот стальные – наиболее удачный вариант.

Такой самодельный коллектор не должен быть чересчур большим, чтобы его было легко собрать и монтировать. Диаметр труб на солнечные коллектора для сварки радиатора должен быть меньше, чем у труб для ввода и вывода теплоносителя.

Из пластиковых и металлопластиковых труб

Как сделать солнечный коллектор своими руками, имея в домашнем арсенале пластиковые трубы? Они менее эффективны в качестве теплонакопителя, однако в разы дешевле меди и не коррозируют как сталь.

Трубы выкладываются в короб по спирали и закрепляются хомутами. Их можно покрыть черной или селективной краской для большей эффективности.

С укладкой труб можно экспериментировать. Так как трубы плохо гнутся, их можно укладывать не только по спирали, а и зигзагом. Среди преимуществ, пластиковые трубы легко и быстро поддаются пайке.

Из шланга

Чтобы сделать солнечный коллектор для душа своими руками понадобится резиновый шланг. Вода в нем нагревается очень быстро, поэтому его тоже можно использовать в качестве теплообменника. Это самый экономичный вариант при изготовлении коллектора своими руками. Шланг или полиэтиленовая труба укладывается в короб и прикрепляется хомутами.

Так как шланг скручен по спирали, в нем не будет происходить естественная циркуляция воды. Чтобы использовать в данной системе ёмкость для накопления воды, необходимо оснастить её циркуляционным насосом. Если это дачный участок и горячей воды уходит немного, то того её количества, которое буде поступать в трубу, может оказаться достаточно.

Из банок

Теплоносителем солнечного коллектора из алюминиевых банок выступает воздух. Банки соединяются между собой, образуя трубу. Чтобы сделать солнечный коллектор из пивных банок нужно обрезать днище и верх каждой банки, состыковать их между собой и склеить герметиком. Готовые трубы помещаются в деревянный короб и накрываются стеклом.

В основном, воздушный солнечный коллектор из пивных банок используют для устранения сырости в подвале или для обогрева теплицы. В качестве теплонакопителя можно использовать не только пивные банки, а и пластиковые бутылки.

Из холодильника

Солнечные водогрейные панели своими руками можно соорудить из непригодного холодильника или радиатора старого авто. Конденсатор, извлеченный из холодильника, надо хорошо промыть. Горячую воду, полученную таким способом, лучше использовать только для технических целей.

На дно короба расстилается фольга и резиновый коврик, потом на них укладывается конденсатор и закрепляется. Для этого можно применить ремни, хомуты, либо то крепление, которым он был прикреплен в холодильнике. Для создания давления в системе не помешает установить над баком насос или аквакамеру.

Видео

Вы узнаете, как сделать солнечный коллектор своими руками, из следующего видео.