Солнечные водонагреватели своими руками: основные конструкции

Вопрос экономии сейчас поднимается многими людьми, особенно теми, кто проживает в своих домах. Возможность не переплачивать за услуги заманчивая, потому люди и ищут всевозможные способы экономии на горячей воде и отоплении. Особенно актуально это в холодное время года, когда за коммунальные услуги приходится отдавать слишком много денег. В поисках экономии частенько люди обращаются к эксплуатации солнечной энергии, потому сейчас часто можно услышать о том, как сделать солнечный водонагреватель.

Почему это так актуально?

Устройство позволяет частично освободить от функций подогрева котел в доме. Солнечный водонагреватель представлен в виде аппарата, что поглощает энергию от солнца и преобразует ее в тепловую. Дальше это энергия будет передана теплоносителю, а он уже разнесет ее по всему дому. Такие устройства позволяют существенно экономить на отоплении, а значит, по счетам вы станете платить в разы меньше.

Что же представляет собой этот водонагреватель?

Солнечный водонагреватель – это климатическое устройство, что применяется для создания горячей воды. Этот аппарат активно эксплуатируется в водоподающих и отопительных системах. Главное отличие данного устройства от других в том, что оно внедряет в работу возобновляемые, а главное, бесплатные природные ресурсы.

Стоит запомнить! Солнечный водонагреватель позволяет извлекать солнечную энергию даже в пасмурную погоду, потому этот аппарат можно применять в любое время года.

Это очень удобный аппарат, позволяющий вам сэкономить. Вы можете купить или же сделать солнечный водонагреватель своими руками. Второй вариант будет более бюджетным, нежели первый.

Как функционирует данный аппарат?

Прежде чем задумываться о том, как сделать солнечный водонагреватель своими руками, потребуется детальней разобраться с его принципом работы.

Каждый такой аппарат имеет два рабочих узла – это улавливатель солнечного излучения и аккумулятор для теплообмена. Последний компонент очень важен, ведь именно он преобразует солнечную энергию в тепловую, а она вам и нужна для обогревания. Тепловая энергия после передается теплоносителю, а в большинстве случаев эту роль выполняет обычная вода.

Какие типы аппаратов существуют?

Тепловые солнечные коллекторы делятся:

• на высокотемпературные (вода нагревается от восьмидесяти градусов Цельсия);
• среднетемпературные (прогревается жидкость до восьмидесяти градусов Цельсия);
• низкотемпературные (прогревается вода до пятидесяти градусов Цельсия).

Солнечные водонагреватели делятся по конструкции:

• на вакуумные;
• интегрированные накопительные;
• плоские.

Накопительный аппарат еще именуют термосифонным коллектором. Такие устройства умеют не только нагревать воду, но и поддерживают ее температурные показатели на установленном уровне. Данный вариант считается самым экономичным, потому как он не использует насосы. Конструктивно такой аппарат состоит из парочки емкостей с жидкостью, что находится в теплоизоляционном корпусе со стеклянной крышкой, через которую поступает солнечный свет и осуществляется нагрев воды. Аппарат простой в изготовлении и обращении, к тому же он недорогой, правда, в зимнее время его применять не выйдет.

Плоский аппарат представляет собой корпус с теплообменником. Обычно конструкцию изготовляют для домашних целей. Корпус при этом закрывается поликарбонатом или же стеклом, теплообменник окрашивается в черный цвет, как и все его детали. Такие аппараты частенько используются для подогрева воды в бассейне, на даче или же в качестве дополнительной конструкции для отопления дома.

Наибольшая эффективность у вакуумных аппаратов, и у них конструкция напоминает термос. Трубы вставлены друг в друга, пространство между ними заполнено вакуумом, а это еще и отличный теплоизолятор. Теплоносителем является вода, она может быть направлена на отопление дома, а также и для технических нужд. Стоит отметить, что такая вода не используется для мытья, она просто идет в бойлер, который нагревает воду, что циркулирует в другом контуре.

Активно используется солнечный водонагреватель для бассейна, ведь это позволяет хорошо сэкономить на прогреве воды. Аппараты при этом не употребляют никакого топлива и выбросов в окружающую среду нет, а эффективность устройств может достигать отметки восьмидесяти процентов.

По типу носителя аппараты делятся на следующие:

1. Жидкостные. Теплоносителем выступает вода или же антифриз. Выполняется изделие из разных теплообменников.
2. Воздушные. Это бюджетный вариант изделия, однако он работает только до тех пор, пока на улице температура не ниже десяти градусов Цельсия. Такие аппараты не протекают и не промерзают. Еще такие устройства применяются для сушки урожая.

Интересный факт: на территории России выработка солнечной энергии с весны и до середины осени равняется примерно пяти киловаттам на квадратный метр. Такой объем энергии позволяет без осложнений прогревать примерно сто литров воды в водонагревателе, площадь которого составляет 4 квадратных метра.

Желаете прогревать воду круглый год? Тогда вам потребуется использовать на практике солнечные водонагреватели для дома куда большей площади, а лучше всего еще и взять вакуумный аппарат. В таком случае вы сможете получать прогретую воду круглый год, вы снимете основную нагрузку с котла и понизите потребление энергоресурсов.

Сколько стоит готовый аппарат?

Многие поставщики будут рады вам предложить хорошие солнечные водонагреватели для дома. Ценовой диапазон приборов очень широк, начиная от пяти тысяч рублей и заканчивая ста пятьюдесятью тысячами рублей. Все зависит от комплектации и эффективности. Большим спросом пользуются китайские модели, ведь они недорогие и производительные.

Можно ли не покупать аппарат, а сделать его?

Существует способ обзавестись солнечным водонагревателем без особых затрат. Вы уже наверняка знаете, что покупка устройства заводского производства – идея не из бюджетных. Однако обеспечить дом горячей водой можно, просто потребуется применить альтернативное решение – использовать самодельный солнечный водонагреватель. Существует масса разных вариантов его создания: можно использовать стеклянные и стальные трубки, сотовый поликарбонат, радиаторы, даже пивные банки. Проще всего в работе использовать змеевик холодильника, но вам также понадобятся и другие компоненты. Дабы разобраться в этом вопросе, потребуется детальней рассмотреть конструкцию солнечного водонагревателя отопления и принцип его действия.

Детальней о плоском водонагревателе

Почему именно плоский водонагреватель? Все из-за того, что люди чаще всего, устанавливая солнечный водонагреватель для дачи или дома, используют именно данный вид для нагрева воды. В таких аппаратах теплоприемник, представленный в виде металлической пластины с медным змеевиком, располагается в корпусе. Корпус может быть создан как из металла, так и из дерева, значения это не имеет. Бывает, что теплоприемник создают не из металлического полотна, а из жестяного профиля. Вместо медного змеевика еще можно применять черные трубы или же ПВХ. Стоит сказать, что такие системы менее производительны, однако для домашних целей они вполне сгодятся.

Теплоприемник окрашивают в черный оттенок, а между ним и задней стеной нагревателя еще укладывают теплоизоляцию. В верхней части нагреватель накрывается поликарбонатом, или же при желании его можно заменить на прочное стекло.

Приемник преобразовывает солнечную энергию в тепловую и передает ее воде или же антифризу.

Стоит запомнить! Стеклянное или поликарбонатное накрытие нужно в обязательном порядке, потому как это защита для теплообменника от внешних раздражителей. Одновременно с этим стекло, как и поликарбонат, будет пропускать солнечный свет, а значит, его потребуется периодически чистить от пыли и грязи.

Все швы между стеклом и корпусом потребуется надежно герметизировать, ведь от этого действия напрямую зависит работоспособность коллектора. Если этого не сделать, то тепло станет улетучиваться через щели, а такие солнечные водонагреватели для отопления дома не слишком-то будут эффективными. Чтобы еще больше сберечь тепла, потребуется произвести теплоизоляцию задней стенки корпуса.

Плоские водонагреватели привлекают тем, что их несложно сделать и привлекательным соотношением "цена/качество". Однако такой прибор подойдет для тех регионов, где присутствует высокая инсоляция круглый год. Также эффективными будут такие устройств в летний период в средней полосе РФ. В зимнее время продуктивность такого аппарата заметно снижается из-за серьезных потерь тепла через элементы корпуса.

Какие материалы понадобятся для создания водонагревателя и сколько это стоит примерно?

Вам потребуется приготовить следующие материалы:

1. Емкость, объем которой составляет двести-триста литров. По цене это от четырех тысяч до двенадцати тысяч рублей.
2. Стекло в два-три квадратных метра и рама для него. По цене это тысяча рублей и пятьсот рублей соответственно.
3. Оцинкованное железо для профиля и покраски в черный цвет. Это обойдется примерно в четыреста рублей.
4. Доски для создания корпуса, толщина которых - не менее двадцати пяти миллиметров, а ширина – сто, сто двадцать, сто сорок миллиметров. Стоимость одной метровой такой доски - триста рублей.
5. Трубы для радиатора. Стоимость зависит напрямую от того, какой материал вы предпочтете.
6. Теплоизоляционный материал. Одна упаковка стоит примерно семьсот рублей.
7. На дно вы можете положить ДСП или же оргалит, дабы понизить конечную нагрузку. Это обойдется вам в триста рублей.
8. Крепеж для корпуса: гвозди, разные саморезы, уголки для соединения.

Конечная стоимость напрямую будет зависеть от того, каких размеров вы станете придерживаться. Теперь поговорим об изготовлении основной конструкции солнечного водонагревателя.

Приступаем к изготовлению аппарата

Вначале потребуется создать короб. Помимо стенок необходимо еще создать распорки из бруса, досок, дабы усилить конструкцию. Днище создается из оргалита или ДСП, далее потребуется уложить теплоизоляционный слой. Вы можете в работе применять минеральную вату, пенополистирол или другие подобные материалы. Наверх потребуется дополнительно уложить жестяное полотнище, после монтируется теплоприемник, и он прикрепляется к коробу. Перед монтажом все детали потребуется окрасить в черный оттенок, желательно выбирать матовую черную краску. Краску при этом выбирайте теплостойкую. Также потребуется прокрасить дополнительно все места соединения, жестяное полотнище, радиатор и так далее.

Теперь потребуется обустроить резервуар для воды. Его устанавливайте в большую емкость, а также выполняйте еще изоляцию. Как это сделать? Между стенками необходимо засыпать какой-то теплоизоляционный слой, к резервуару потребуется прикрепить еще водяную камеру с поплавком. Принцип действия точно такой же, как и в унитазном бачке. Конструкция обычно размещается на чердаке, под крышей, и не забудьте еще установить накопитель.

Водяную камеру располагать при этом необходимо на метр выше, чем накопительный резервуар. Солнечный водонагреватель устанавливается на крыше дома, лучше всего с южной стороны или же просто в солнечной зоне. Если вы установите аппарат прямо на участке, то трубы, которые будут вести к нему, потребуется пометить в теплоизоляцию.

Теперь потребуется провести соединение всего в единую систему, а делается это при помощи труб. После подключается водоснабжение. Желательно еще, чтобы в аппарате было размещено как можно больше труб. Лучше всего постараться и уместить хотя бы десять-двенадцать. Заполнение системы производится с нижней области, а именно с радиатора, это позволит избежать вам воздушных пробок. После наполнения системы водой из камеры потечет жидкость через дренажную трубку.

При этом вам потребуется заполнить резервуар, а вода станет циркулировать и прогреваться. Нагретая жидкость начнет вытеснять холодную и будет подниматься вверх. Как результат, холодная вода станет поступать в теплоприемник. Как только в камере сработает поплавковый клапан, холодная вода вновь отойдет вниз. Вот так и будет происходить циркуляция и не будет никакого смешивания жидкости с разными температурными показателями. В ночное время лучше всего накопитель перекрывать, дабы вы избежали тепловых потерь.

Некоторые рекомендации касательно монтажа и сооружения аппарата

Неважно, у вас солнечный вакуумный водонагреватель или любой другой, важно, чтобы аппарат отвечал всем потребительским параметрам, потому рекомендуется придерживаться представленных ниже советов:

1. В нижней области теплообменников лучше всего установить дренажные вентили, дабы воздух мог стравливаться.
2. Гидросистема должна иметь вентиль, что исключает циркуляцию теплоносителя. Если происходит резкое понижение температурных показателей, то вентиль стоит перекрыть.
3. Коллекторы можно ввести в целостную гидравлическую сеть, если у вас есть необходимость в улучшении показателей радиатора.
4. Чтобы получить нужную температуру воды, потребуется применять смесители для подведения подогретой воды.
5. Теплоизолирование должно быть надежным!

Как видите, создать аппарат своими силами можно, главное - набраться терпения, запастись всеми материалами и приступить к конструированию. Каждый человек может создать этот водонагреватель для дома, нужно лишь немного постараться.