Солнечный коллектор своими руками: пошаговое описание и рекомендации

Многие люди стараются экономить на коммунальных платежах, один показатель из которых - это электроэнергия. Но как это сделать? Для этого делают солнечный коллектор своими руками. Его вполне хватает на полгода (в южных регионах на дольше). В остальных ситуациях потребуется отопление и освещение за счет других источников.

Основной плюс в том, что создать такую установку каждый сможет своими руками. На этапе планирования стоит понять, что именно требуется приобрести или взять у кого-то. Солнечный коллектор своими руками создать несложно. Иногда не требуется тратить денежные средства, потому что все есть в гараже или хозяйстве.

Есть на сегодня много компаний, которые создали ряд таких проектов, активно работающих. Потому что можно не только самостоятельно что-то делать, но и приобрести готовую установку. Перед началом работы стоит создавать такой проект, который будет не затратным.

Что на первом этапе?

Для создания такой конструкции используют самые доступные материалы. Но сравнивать их с фабричными не приходится. Принцип работы каждой установки одинаковый – темная поверхность собирает солнечные лучи, после чего их передает теплоносителю. Последний выполняет обогрев. Поняв этот типичный принцип, собрать солнечный коллектор своими руками несложно.

Какой должна быть конструкция?

В установке может не присутствовать насос или любое другое дополнительное оборудование. Иначе затраты возрастают. Когда в агрегате есть антифриз, то применение доступно и в холодное время года. Такой солнечный коллектор, своими руками изготовленный, не будет зависеть от постигаемой энергии и считается пассивным.

Приобретать электрические приборы нет необходимости. Мастера считают, что самый простой способ применения такой установки - это нагрев воды. Принцип работы – конвектор. Горячая жидкость поднимается всегда вверх. Есть много вариантов построения этого агрегата, стоит за основу взять самое простое, но эффективное.

Как работает данная система?

Созданный своими руками солнечный коллектор для нагрева воды действует таким образом:

• Благодаря потоку солнечных лучей происходит нагрев теплоносителя в коллекторе.
• После этого жидкость начинает свой подъем по смонтированной трубе.
• Когда нагретый поток поступает в теплообменник, идет передача тепла.
• Вода начинает остывать и возвращается в место нагрева. Для этого ставят спираль-трубу в нижнем отверстии бака.
• Вся нагретая жидкость собирается вверху бака. Поэтому выход находится вверху, а заход холодной снизу.

Таким образом работает солнечный коллектор для нагрева воды, своими руками созданный. Понимая принцип действия, проще начинать работы. Когда есть постоянные солнечные лучи, то жидкость делает такие действия: поднимается и нагревает помещение. В регионах, где солнце интенсивное, прогревается все через несколько часов.

Ряд особенностей

За основу берется абсорбер. Сделать его несложно: берется лист из металла и к нему при помощи сварки фиксируются такие же трубы. Перед тем как изготовить солнечный коллектор своими руками, нужно подготовить весь материал и вооружиться инструкцией. Стоит сделать вертикальные и горизонтальные установки. Трубы для входа и выхода воды фиксируют параллельно друг другу. Дальше входные и выходные отверстия на противоположных сторонах всей установки по диагонали. Чтобы вся конструкция соединилась, нужно сделать отверстия на горизонтальных трубах и к ним монтировать вертикальные.

Чтобы они быстро прогревались и теплоноситель начинал свою работу, придется максимально близко зафиксировать их к абсорберу. Если нет опыта работы со сварочным аппаратом, то такие услуги стоят от 200 рублей за сантиметр. В итоге получается дорогостоящая установка. Шов должен пройтись по всему периметру.

После этого солнечный коллектор своими руками нужно собрать. Дальше нужно для абсорбера сделать рамку из дерева, накрыть любым листом. Некоторые берут стекло. Это позволяет создать внутри большую температуру. Если выбор сделать в сторону стекла, то его толщина должна быть не менее 3 миллиметров. В нем будет сочетание легкого веса и качества. Если необходимо создать своими руками солнечный коллектор для отопления дома, то стекло нужно потолще. Но при этом вся конструкция приобретает больший вес, и стоимость растет.

Можно ли обойтись без стекла? Это будет давать потери тепла, потому что солнечные лучи через него проходят беспрепятственно и нагревают основную установку. В итоге созданный микроклимат внутри не меняется, так как нет доступа к выходу тепла. Даже при дожде, начавшемся внезапно, температура внутри не падает. После создания такого короба стоит его обработать антисептическими составами. В самом корпусе потребуется делать отверстия для труб. Иногда используется не дерево, но не стоит забывать, что придется делать прорехи.

Используют любые красящие вещества, но важно понимать, что под постоянным воздействием солнца краска меняет свое состояние. Вся установка делается на земле, чтобы не собирался конденсат и не испортил покрытие. Мастера советуют применять краски, стойкие к выгоранию и воздействию жидкости.

Стоит ли утеплять?

Солнечный коллектор воды своими руками потребуется внутри утеплить. Самые простые материалы – минеральная вата или пенопласт. Но внутри будет подниматься температура до 150 градусов - материал должен это выдерживать. Снизу создается дно из любого материала. Нужно создать такие условия, при которых вода не будет попадать внутрь.

Процесс создания рамы и фиксирования стекла стандартный. Делают пазы, а сверху укрепляют штапиками. У такой рамы из дерева есть свои нюансы, под воздействием влаги и солнца она может менять свою форму, что деформирует стекло. Нужно сделать незначительный запас, чтобы стекло не лопнуло, и периодически контролировать конструкцию.

Чтобы создать вакуум внутри, нужно дополнительно проложить уплотнитель и на случай смены размера рамы. Хорошо, если он окажется внутри и снаружи, а уже на него делается слой жести или что-то подобное. Иногда применяют герметик или силикон. Когда используется не одно стекло, то стык между ними фиксируется герметиком.

Дополнительный бак

Если создается коллектор для отопления всего дома, то придется сделать дополнительный бак. В нем будет сохраняться нагретая вода. Для эффективности его придется хорошо упаковать, чтобы тепло не выходило. Это может быть купленный специально бак или:

• Бойлер, вышедший из строя.
• Бывшие баллоны от газа.
• Пищевые бочки.
• Бензобаки и т. д.

Такая установка должна выдерживать внутреннее давление. Именно так создается солнечный коллектор для отопления своими руками. Не все установки способны справиться с таким давлением. Мастера считают, что над этим вопросом стоит хорошо подумать. В нем потребуется сделать как минимум два отверстия - вход для холодной воды и выход для горячей.

Если применяется старый бойлер, то это удобно, потому что у него уже есть специальные входы. Другой бак придется оборудовать, применяя болгарку для прорезывания отверстий и сварку для припаивания трубы. Помимо этого, внутрь придется делать некоторые установки. Сделать весь агрегат не так просто, как кажется на первый взгляд. Требуется время, деньги и знания, без знания законов физики не получится создать эффективную установку.

Что делается дальше?

Внутри бака должна расположиться труба в виде спирали. Так как теплообменник будет располагаться в воде, то подходит такой материал – сталь, нержавейка, пластик. Большим спросом пользуется полипропилен. Его легко спаивать, и он служит долго. Так как нагревающаяся вода поднимается вверх, его располагают снизу.

Дальше придется основную установку соединить с накопительным баком. Делается это при помощи труб из пластика. В этом вопросе важно создать такие условия, при которых будут потери тепла сведены на минимум. Для этого применяют укороченные трубы и качественный теплоизоляционный материал. Его на рынке много, так что с выбором не будет проблем.

Еще один важный элемент – это расширительный бак. Его приходится монтировать в крайней верхней точке, где проходит жидкость. Емкость берется любая - можно взять старый пластиковый контейнер или металлический. Этот расширительный бак монтируется для того, чтобы не произошло прорыва трубы, так как от нагрева происходит сильное расширение теплоносителя.

Важно

Перед тем как сделать солнечный коллектор своими руками, нужно понимать, что основная задача - получить тепло и сохранить его. Каждый элемент подвергается качественной теплоизоляции. Расширительный бак не исключение, также он помогает вывести из всей системы воздух. Помимо этого, вода с него попадает и в сам коллектор.

Многие мастера считают, что для понимания эффективности работы можно установить градусник на входе и выходе. После создания всей установки ее потребуется грамотно расположить на территории жилья или прилегающей к ней. Это не так просто, потому что получается большая, пусть и не тяжелая конструкция.

Где расположить коллектор?

Самое лучшее – южное направление. Важно, чтобы весь агрегат не попадал в тень растений или зданий. Иногда его монтируют на крыше, но бак должен быть выше его. Это организовать сложно, поэтому устанавливается конструкция на землю. Важно правильно создать угол наклона, чтобы эффективность работы наблюдалась и в зимнее время.

Для южной территории угол наклона - до 60 градусов в осенний и весенний период (а летом - до 30).

Особенности эксплуатации

Если солнечная батарея была установлена и эффективно работает, это не означает, что про нее стоит забывать. Она требует технического обслуживания. Потому что иначе конструкция может давать сбои в работе. На что следует обратить внимание:

• Необходимо проверять количество жидкости для циркуляции. Не стоит забывать о расширительном баке.
• Чтобы солнце качественно нагревало батарею, придется периодически протирать защитное стекло.
• Так как установка находится на улице под дождем и ветром, придется проверять теплоизоляцию. Важно, чтобы в нее не попадала влага.
• Через трубы и места фиксации не должно происходить утечек воды. При обнаружении малейшей течи стоит произвести дополнительное уплотнение системы.
• Бак всегда должен быть с водой. Недопустимо, чтобы в системе было мало жидкости.

Заключение

Создать солнечный воздушный коллектор своими руками или водяной не составит сложности. Нужно лишь приготовить все составляющие компоненты, выбрать время и начать работы.