Солнечный коллектор из сотового поликарбоната своими руками

На многих приусадебных участках можно увидеть так называемый летний душ. Его конструкция довольно проста – небольшая емкость, расположенная на здании, заполняется водой. По мере воздействия солнечных лучей она нагревается до нужной температуры. Но не всегда удобно ждать несколько часов, пока вода будет приемлемой температуры. Поэтому зачастую эту конструкцию немного модифицируют, добавляя в нее солнечный коллектор.

Принцип работы

Он представляет собой панель, внутри которой располагается сеть трубопроводов. С внутренней стороны находится утеплитель (для уменьшения тепловых потерь), а с наружной – защитное стекло. Оно же выполняет другую функцию – создает внутри коллектора парниковый эффект. Под действием солнечных лучей вода в трубках нагревается, а защитные слои минимизируют потери энергии.

Для изготовления устройства по подобной схеме понадобятся специальные инструменты, значительные финансовые затраты и большой объем работы. Поэтому «народными умельцами» была разработана альтернативная модель из ячеистого поликарбоната. Его специфика заключается в использовании полостей вместо медных трубок. Если правильно обеспечить подачу воды в полость и ее дальнейший забор для использования, то подобная конструкция может заменить дорогие заводские модели.

Как сделать солнечный коллектор из поликарбоната своими руками и что для этого потребуется? Прежде чем приступить к разработке плана по изготовлению, следует узнать ряд важных отличий и ограничений для этой модели солнечной установки.

Минимальный напор воды. Соединение поликарбоната и труб ПВХ будет выполняться с помощью термоклея, что не может обеспечить должный уровень надежности. Поэтому исключается работа насосной станции или подключение к центральному водопроводу.

Такой коллектор намного легче заводских моделей (их типы и возможности описаны здесь), что дает возможность установки его непосредственно на летний душ или крышу дома.

Зная эти нюансы, можно начать изготовление.

Для выполнения работы потребуются следующие расходные материалы:
Листы поликарбоната

Нужно выбирать модели с сотами, в которых и будет нагреваться вода. Стандартные размеры листа составляют 12000*1000 мм. Лучше всего делать конструкцию с габаритными размерами 2000*1000. Т.е. для этого понадобится две заготовки — в одной из них будет нагреваться вода, а вторая послужит внешней защитой.

От размера сот будет зависеть полезный объем коллектора. Оптимальным считаются листы толщиной от 4 до 8 мм. Для них объем жидкости на 1 м² соответственно составит 35 и 80 л. При выбранных габаритах, ее вес в заполненном состоянии будет оптимален.

Трубы ПВХ, гибкие шланги и фитинги
Оптимальным считается труба из ПВХ (32 мм) с резьбовым соединением. Ее длина должна составлять 2050 мм (50 мм для подключения). Фитинги и гибкие шланги необходимы для соединения коллектора с системой подачи и забора воды.

Каркасный профиль для гипсокартона и листы пенопласта
Обработка поверхности осуществляется угловым шлифовальным инструментом (болгаркой), соединение отдельных элементов выполняется с помощью термоклея.

Порядок действий

Перед выполнением работ важно правильно сориентироваться в расположении сот. Они должны идти горизонтально, что обеспечит равномерный нагрев воды. Сначала нужно сделать в трубах продольные разрезы. Для этого они фиксируются струбцинами. Необходимо обеспечить максимально ровные линии разреза, для чего используется специальная дисковая пила для болгарки с небольшими зубьями.

В полученные вырезы вставляется лист поликарбоната, который будет выполнять функции солнечного коллектора. Важно установить край листа в трубу не до упора – он должен заходить во внутреннюю полость максимум на ¼ диаметра.

Затем с помощью термопистолета и пластин для клейки пластика соединительные швы герметизируются. Рекомендуется проделать эту процедуру в 2-3 этапа с интервалом полного засыхания клеевой основы.

Обязательно необходимо провести контрольные испытания коллектора до установки защитного каркаса. С помощью фитингов и гибких шланг он подключается к накопительному баку с водой, который должен быть заполнен максимально. Конструкция устанавливается в наклонном положении и проверяется наличие протечек. Если они отсутствуют – можно приступать к следующему этапу.

Для лучшего нагрева рекомендуется покрасить поверхность листа в черный цвет . Для этого можно использовать обычную аэрозольную краску.

Сборка каркаса
В качестве материала изготовления рамы применяются оцинкованные профили для гипсокартона. Они подбираются по ширине, которая должна соответствовать суммарной толщине 2-х листов поликарбоната и пенопласта. Чаще все используются изделия с габаритами 40*75*40.

Сначала укладывается теплоизоляционный слой из пенопласта, который с помощью шурупов крепится к профилю. Затем поверх него ложится коллектор и защитный лист. Для жесткости рекомендуется установить поперечные рейки.

Источник Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Солнечный коллектор из поликарбоната

В интернете я много видел различных технологий и способов изготовления солнечных водонагревателей и решил поделиться собственным опытом. Считаю этот проект очень удачным, так как буквально каждый сантиметр поверхности коллектора находится в прямом контакте с нагреваемой водой. Кроме этого, взяв за основу технологию, вы легко можете соорудить коллектор нужного размера.

Концепция проекта

Суть солнечного коллектора заключается в том, что холодная вода из резервуара поступает самотеком в коллектор. Нагретая вода поднимается по каналам вверх и поступает обратно в резервуар. Таким образом, создается естественная циркуляция в замкнутой системе.
Коллектор изготавливается из листа поликарбоната или другого пластика с полыми квадратами внутри, идущими вдоль. Чтобы увеличить поглощение солнечного света и повысить производительность коллектора (скорость нагревания воды), пластик можно выкрасить в черный цвет. Но здесь важно помнить, что лист изготовлен из довольно тонкого поликарбоната, поэтому при сильном нагреве при отсутствии циркуляции, он может размягчиться или деформироваться, что повлечет за собой протечки воды.
Также стоит отметить, что данное приспособление не подходит для установки в жилых помещениях с целью горячего водоснабжения. Этот экспериментальный проект скорее подходит для оборудования летнего душа на дачном участке.

Инструменты и материалы

Из инструментов потребуется:

• Дисковая и ручная пила.
  
• Электродрель.
  
• Нож.
  
• Рулетка.
  
• Отвертка.
  
• Пистолет для силиконового клея.
  
• Строительный степлер.

Материалы для коллектора:

• Лист поликарбоната с полыми каналами.
  
• Трубка из АБС-пластика.
  
• 4 заглушки на трубки.
  
• 2 ½ дюймовых пластиковых ниппеля с резьбой и штуцером для шланга.
  
• Туба силиконового герметика.
  
• Баллончик с краской, если планируется окрашивание.

Материалы для рамы:

• 1 лист фанеры.
  
• Лист пенополистирола. Также можно использовать квадраты пенопласта.
  
• Деревянный брус сечением 100×100 мм.
  
• Полиэтиленовая пленка, скотч.
  
• Болты, гайки, шайбы, скобы для крепления.

Материалы для организации циркуляции воды:

• Подходящий резервуар или емкость для воды.
  
• Для подключения резервуара потребуется садовый шланг, длина которого зависит от удаленности емкости с водой от самого коллектора.
  
• Несколько хомутов для подсоединения шланга.

Для наглядности тестирования работоспособности водогрейного коллектора я использовал цифровой термометр.

Пошаговая технология сборки солнечного коллектора

Прежде всего, нужно разрезать лист поликарбоната под необходимые размеры. Я запланировал сделать коллектор размером 1×2 метра, и исходил из этого факта. Очередность работ следующая:

• Труба из АБС пластика разрезается на отрезки такой длины, чтобы она соответствовала ширине листа. В моем случае – это 1 метр.
  
• В боковой части двух колпачков нужно просверлить отверстия под ниппели. Если нет сверла подходящего диаметра, можно расширить небольшое отверстие круглым напильником.
  
  
• Чтобы заглушки с установленными переходниками надевались на трубы, в них пришлось вырезать полукруглое отверстие, как показано на фото.
  
  
  
• Затем при помощи настольной циркуляционной пилы я разрезал обе трубки так, чтобы получилось С-образное сечение.
  
  При выполнении этой операции нужно быть внимательным и учитывать расположение и необходимое направление ниппельных переходников.
  
  
• Такой же разрез нужно сделать и в колпачках, чтобы в них могла заходить пластиковая панель.
  
  
  
• Когда все подготовительные операции выполнены, нужно собрать все детали на сухую, чтобы убедиться в их совместимости, а в случае необходимости, выполнить подгонку.
  
• Когда все элементы подогнаны, конструкция разбирается и собирается заново с применением силиконового клея для герметизации всех соединений. Кроме промазывания соединений герметиком, я рекомендую после сборки на все швы нанести немного силикона с внешней стороны.

Чтобы герметик хорошо высох, собранную конструкцию нужно оставить в неподвижном состоянии примерно на сутки, после чего можно приступать к проверке герметичности. Для этого к входящему и выходящему переходнику подсоединяются шланги, один их которых подключается к водопроводу. После того, как коллектор полностью наполнен водой, проверяются все швы и соединения на предмет протечек. Если обнаружено подтекание, вода сливается и после высыхания проблемное соединение герметизируется заново.
Чтобы была возможность рассчитать производительность и эффективность коллектора, нужно узнать его объем. Для этого воду из коллектора нужно слить в какую-либо емкость. Например, моя панель содержит 7,2 литра (вместе со шлангами).

Изготовление рамки и сборка панели

В принципе, коллектор уже можно использовать, уложив его на крышу или другую ровную неподвижную поверхность. Но я решил сделать для пластиковой панели своеобразный корпус, чтобы снизить вероятность повреждения при подъеме/спускании с крыши сарая, в котором решил обустроить летний душ, так как на зиму думаю его снимать.
Поэтапная сборка корпуса описана ниже:

• Лист фанеры обрезается по размеру собранного коллектора с напуском по 10 см с каждой стороны (предварительно я покрасил в черный цвет пластиковый лист краской из баллончика).
  
• Для вывода штуцеров для подключения шлангов просверлил отверстия.
  
  
• На фанеру уложил пенополистирол толщиной 50 мм.
  
  
• Уложил пластиковый коллектор сверху на пенополистирол.
  
  
  
• Со всех сторон панели к фанере прикрутил деревянный брусок, который выполняет функцию своеобразного ограждения.
  
• Сверху всю конструкцию накрыл плотной полиэтиленовой пленкой, которую зафиксировал скотчем и скобами при помощи строительного степлера.

Таким образом, я получил тепловой коллектор в надежном «корпусе», благодаря которому пластиковая панель защищена от механического воздействия.
Обратите внимание! Я использовал обычный прозрачный полиэтилен, но на фото выглядит, как будто он белого цвета – это блики.

Заполнение системы

Теперь можно заполнять коллектор водой и тестировать работоспособность системы. Я установил его под наклоном, а резервуар (пустой) – немного выше. Один шланг подключается к нижнему фитингу, второй – к верхнему. Для заполнения системы водой нижний шланг я подключил к водопроводу и немного открыл вентиль, чтобы система наполнялась водой постепенно. Это нужно для того, чтобы вода постепенно вытеснила весь воздух. Когда со второго шланга пошла вода (коллектор полностью заполнился), я открыл вентиль на всю, чтобы остатки воздуха вышли под давлением воды. Также я наполнил емкость для воды.

Когда в протоке воды, выходящей из выходного шланга, перестали наблюдаться пузырьки воздуха, я перекрыл воду, а оба конца шланга погрузил в воду в резервуаре (они всегда должны быть под водой, чтобы воздух не попал в систему).

Тестирование и испытание солнечного водонагревателя

Когда система наполнена, под действием солнечного тепла вода, находящаяся в тонких каналах пластиковой панели нагревается и постепенно движется вверх, образуя естественную циркуляцию. Холодная вода поступает из емкости по нижнему шлангу, а нагретая в коллекторе поступает в этот же резервуар по верхнему шлангу. Постепенно вода в емкости нагревается.

Для наглядности эксперимента я использовал цифровой термометр с выносным датчиком температуры. Сначала я измерил температуру воды в емкости – она составляла 23 °C. Затем я вставил датчик в выходной шланг, по которому в резервуар поступает нагретая в коллекторе вода. Термометр показал 50 °C. Система солнечного подогрева воды работает!

Заключение

По результатам тестирования работоспособности коллекторной системы в течение 1 часа, я получил нагрев 20,2 литров воды (7,2 литра в самом коллекторе и 13 литров я набрал в емкость для эксперимента) с 23 до 37 °C.
Конечно, производительность и эффективность системы зависит от солнечной активности: чем ярче светит солнце, тем сильнее нагреется вода и можно нагреть больший объем за меньшее время. Но для летнего душа, я думаю, этого коллектора вполне хватит.

Original article in English

Солнечный коллектор из поликарбоната своими руками

Существуем множество схем и конструкций солнечных водонагревателей от разных авторов, вот и решил поделиться собственным опытом по изготовлению солнечного коллектора. Этот проект можно считать очень удачным, так как буквально каждый сантиметр поверхности солнечного коллектора находится в прямом контакте с нагреваемой водой. Кроме этого, взяв за основу технологию, вы легко можете построить солнечный коллектор нужного размера.

Концепция проекта

Суть солнечного коллектора заключается в том, что холодная вода из резервуара поступает самотеком в коллектор. Нагретая вода поднимается по каналам вверх и поступает обратно в резервуар. Таким образом, создается естественная циркуляция в замкнутой системе.

Коллектор изготавливается из листа поликарбоната или другого пластика с полыми квадратами внутри, идущими вдоль. Чтобы увеличить поглощение солнечного света и повысить производительность коллектора (скорость нагревания воды), пластик можно выкрасить в черный цвет. Но здесь важно помнить, что лист изготовлен из довольно тонкого поликарбоната, поэтому при сильном нагреве при отсутствии циркуляции, он может размягчиться или деформироваться, что повлечет за собой протечки воды.
Также стоит отметить, что данное приспособление не подходит для установки в жилых помещениях с целью горячего водоснабжения. Этот экспериментальный проект скорее подходит для оборудования летнего душа на дачном участке.

Необходимые инструменты и материалы

Из инструментов потребуется:

• Дисковая и ручная пила.
• Электродрель.
• Нож.
• Рулетка.
• Отвертка.
• Пистолет для силиконового клея.
• Строительный степлер.

Материалы для коллектора:

• Лист поликарбоната с полыми каналами.
• Трубка из АБС-пластика.
• 4 заглушки на трубки.
• 2 ½ дюймовых пластиковых ниппеля с резьбой и штуцером для шланга.
• Туба силиконового герметика.
• Баллончик с краской, если планируется окрашивание.

 

Материалы для рамы:

• 1 лист фанеры.
• Лист пенополистирола. Также можно использовать квадраты пенопласта.
• Деревянный брус сечением 100×100 мм.
• Полиэтиленовая пленка, скотч.
• Болты, гайки, шайбы, скобы для крепления.

Материалы для организации циркуляции воды:

• Подходящий резервуар или емкость для воды.
• Для подключения резервуара потребуется садовый шланг, длина которого зависит от удаленности емкости с водой от самого коллектора.
• Несколько хомутов для подсоединения шланга.

Для наглядности тестирования работоспособности водогрейного коллектора я использовал цифровой термометр.

Пошаговая технология сборки солнечного коллектора из поликарбоната

Прежде всего, нужно разрезать лист поликарбоната под необходимые размеры. Я запланировал сделать коллектор размером 1×2 метра, и исходил из этого факта. Очередность работ следующая:

Чтобы герметик хорошо высох, собранную конструкцию нужно оставить в неподвижном состоянии примерно на сутки, после чего можно приступать к проверке герметичности. Для этого к входящему и выходящему переходнику подсоединяются шланги, один их которых подключается к водопроводу. После того, как коллектор полностью наполнен водой, проверяются все швы и соединения на предмет протечек. Если обнаружено подтекание, вода сливается и после высыхания проблемное соединение герметизируется заново.

Чтобы была возможность рассчитать производительность и эффективность коллектора, нужно узнать его объем. Для этого воду из коллектора нужно слить в какую-либо емкость. Например, моя панель содержит 7,2 литра (вместе со шлангами).

 

Изготовление рамки и сборка панели

В принципе, коллектор уже можно использовать, уложив его на крышу или другую ровную неподвижную поверхность. Но я решил сделать для пластиковой панели своеобразный корпус, чтобы снизить вероятность повреждения при подъеме/спускании с крыши сарая, в котором решил обустроить летний душ, так как на зиму думаю его снимать.

Поэтапная сборка корпуса описана ниже:

• Лист фанеры обрезается по размеру собранного коллектора с напуском по 10 см с каждой стороны (предварительно я покрасил в черный цвет пластиковый лист краской из баллончика).
• Для вывода штуцеров для подключения шлангов просверлил отверстия. 

   

• На фанеру уложил пенополистирол толщиной 50 мм. 

   

• Уложил пластиковый коллектор сверху на пенополистирол. 
  
   
• Со всех сторон панели к фанере прикрутил деревянный брусок, который выполняет функцию своеобразного ограждения.
• Сверху всю конструкцию накрыл плотной полиэтиленовой пленкой, которую зафиксировал скотчем и скобами при помощи строительного степлера. 

Таким образом, я получил тепловой коллектор в надежном «корпусе», благодаря которому пластиковая панель защищена от механического воздействия.

Обратите внимание! Я использовал обычный прозрачный полиэтилен, но на фото выглядит, как будто он белого цвета – это блики.

Заполнение системы

Теперь можно заполнять коллектор водой и тестировать работоспособность системы. Я установил его под наклоном, а резервуар (пустой) – немного выше. Один шланг подключается к нижнему фитингу, второй – к верхнему. Для заполнения системы водой нижний шланг я подключил к водопроводу и немного открыл вентиль, чтобы система наполнялась водой постепенно. Это нужно для того, чтобы вода постепенно вытеснила весь воздух. Когда со второго шланга пошла вода (коллектор полностью заполнился), я открыл вентиль на всю, чтобы остатки воздуха вышли под давлением воды. Также я наполнил емкость для воды.

Когда в протоке воды, выходящей из выходного шланга, перестали наблюдаться пузырьки воздуха, я перекрыл воду, а оба конца шланга погрузил в воду в резервуаре (они всегда должны быть под водой, чтобы воздух не попал в систему).

Тестирование и испытание солнечного водонагревателя

Когда система наполнена, под действием солнечного тепла вода, находящаяся в тонких каналах пластиковой панели нагревается и постепенно движется вверх, образуя естественную циркуляцию. Холодная вода поступает из емкости по нижнему шлангу, а нагретая в коллекторе поступает в этот же резервуар по верхнему шлангу. Постепенно вода в емкости нагревается.

Для наглядности эксперимента я использовал цифровой термометр с выносным датчиком температуры. Сначала я измерил температуру воды в емкости – она составляла 23 °C. Затем я вставил датчик в выходной шланг, по которому в резервуар поступает нагретая в коллекторе вода. Термометр показал 50 °C. Система солнечного подогрева воды работает!

Заключение

По результатам тестирования работоспособности коллекторной системы в течение 1 часа, я получил нагрев 20,2 литров воды (7,2 литра в самом коллекторе и 13 литров я набрал в емкость для эксперимента) с 23 до 37 °C.
Конечно, производительность и эффективность системы зависит от солнечной активности: чем ярче светит солнце, тем сильнее нагреется вода и можно нагреть больший объем за меньшее время. Но для летнего душа, я думаю, этого коллектора вполне хватит.

Как сделать солнечный коллектор из поликарбоната

Постоянное повышение цен на коммунальные платежи вынуждает людей искать альтернативные пути для обеспечения своего комфорта, и сегодня речь пойдёт о том, как сделать дом тёплым собственными силами.

Много лет назад солнечные коллекторы казались настоящей диковинкой. Но постоянное развитие технологий позволило настолько упростить их конструкцию, что соорудить такое устройство можно у себя на даче с использованием подручных материалов.

Конечно, кое-что придётся докупить вроде того же поликарбоната. Но подобные траты окупятся за годы использования автономной системы отопления. Принцип работы солнечного коллектора довольно прост. Вода циркулирует внутри системы, нагреваясь за счёт попадания прямых солнечных лучей на листы.

Особенности коллектора

Устройство

По внешнему виду солнечный коллектор из поликарбоната напоминает панель. Внутри размещается целая сеть трубопроводов. Утеплитель располагается с внутренней стороны. Его задача — уменьшить тепловые потери при работе системы.

Когда солнечные лучи падают на пластину, вода под их действием нагревается. К примеру, если использовать систему не в солнечный день, то за один проход температуру удастся поднять на 8-9 градусов.

При правильной организации подачи воды внутрь пластин — система по качеству может выступать конкурентом заводских изделий. Но очень важно правильно организовать забор. А это весьма непросто.

Виды

Существует несколько наиболее распространённых видов солнечных коллекторов из поликарбоната. Чаще всего на дачных участках устанавливают вакуумные или панельные системы. Вторые получили такое название благодаря своей плоской форме. Они подходят только для использования в тёплое время года.

Вакуумные коллекторы имеют гораздо более сложную конструкцию, и их создание обходится куда дороже. Но их эксплуатация возможна на протяжении всего года благодаря высокой производительности.

Изготовление солнечного коллектора 

Подготовка

Подготовка — это важный этап в создании коллектора из поликарбоната. Перед тем как начать работу вам необходимо собрать нужные материалы. В противном случае в наиболее ответственный момент вы не сможете завершить сборку конструкции.

Мало кто знает, но материалы для создания солнечного коллектора из поликарбоната можно найти в любом хозяйственном магазине. Конечно, КПД устройства будет ниже, чем у фабричного аналога, но и стоимость будет соответствующий.

Чтобы создать солнечный коллектор из поликарбоната понадобятся:

1. Трубки из меди. Они нужны чтобы сделать качественный змеевик. При этом диаметр каждой должен равняться 18 мм.
2. Теплоизоляционные материалы.
3. Металлический лист. При этом его толщина должна быть около 1 мм.
4. Угловые переходы. Их размер соответствует диаметру трубок из меди. Также нужны сантехнические переходники.
5. Поликарбонат сотового типа. Он лучше всего подходит для создания коллектора.
6. Без паяльника, конечно же, обойтись не получится.
7. Абсорберг и минеральная вата.
8. Чёрная краска в форме аэрозоля.
9. Фанера, усиленная уголками из алюминия. В качестве альтернативы алюминиевому каркасу можно взять деревянные бруски.

Перед началом работ по созданию конструкцию у вас в наличии должны быть все эти материалы и инструменты. Только после предварительной проверки можно переходить к созданию солнечного коллектора из поликарбоната своими руками.

Делаем змеевик

Важным элементом конструкции солнечного коллектора из поликарбоната является змеевик. Это трубка, по которой циркулирует нагретая за счёт солнечной энергии вода. Обычно она имеет довольно извилистую форму.

Внимание! При желании вы можете купить уже готовый змеевик.

Для солнечного коллектора из поликарбоната подходит как купленный в магазине змеевик, та и деталь, сделанная своими руками. Мало того, можно проявить смекалку и добить готовое устройство, допустим, из старого, вышедшего из строя холодильника.

Создание змеевика самостоятельно требует куда больше сил. Но, в свою очередь, вы получаете абсолютно новую деталь, сделанную именно под потребности вашего солнечного коллектора из поликарбоната.

Процесс создания змеевика не особо сложен, но довольно трудоёмок. Для начала вам необходимо раздобыть медные трубки. В идеальном варианте нужно их купить. В качестве альтернативы допускается применение стальных аналогов.

Внимание! Дальше вам нужно просто взять паяльник и сварить трубки между собой.

Поликарбонат, как основной материал

Поликарбонат имеет множество полезных свойств, из-за которых его применение идеально подходит для создания солнечного коллектора из поликарбоната. Но необходимо учитывать, что существует множество разновидностей данного материала. Лучшим для конструкции такого типа является сотовый.

При его использовании удаётся сильно понизить затраты на создание конструкции. Мало того, его характеристики полностью отвечают требованиям будущего солнечного коллектора.

Внимание! При изготовлении солнечного коллектора в заводских условиях используется специальное стекло. Но в домашних условиях его применение связано с рядом сложностей.

При выборе сотового поликарбоната для солнечного коллектора необходимо особое внимание уделить его прозрачности. Чтобы устройство эффективно выполняло свои функции, необходима высокая светопропускная способность. Мало того, материал должен быть прочным, чтобы выдержать влияние окружающей среды.

Структура сотового поликарбоната позволяет в кротчайшие сроки нагревать большие объёмы воды. Подобного удаётся достичь за счёт создания парникового эффекта. Но чтобы подобное стало реальностью необходима качественная теплоизоляция.

Этапы изготовления коллектора

Чтобы коллектор из поликарбоната обладал достаточным КПД, и при этом был надёжным и простым в эксплуатации необходимо чётко следовать представленному ниже алгоритму:

1. Подготовьте змеевик. Если вы будете использовать деталь из строго холодильника, то её необходимо тщательно прочистить. В противном случае эффективность системы будет низкой.
2. В случае отсутствия ненужного холодильника воспользуйтесь медными трубками. Вам нужно их нарезать согласно заранее созданной разметке. Особую роль в этой конструкции играют угловые переходы. Их необходимо паять особенно тщательно, чтобы не было разгерметизации.
3. Установите на концы змеевика сантехнические переходы. Это позволит максимально просто и быстро подключиться к системе водоснабжения.
4. Покрасьте металлический лист. При этом можно использовать только краску, которая не испортится под влиянием высоких температур. Очень важно, чтобы она имела именно чёрный цвет. Лучше всего наносить её в два слоя.
5. После того как лист будет окрашен необходимо присоединить его к змеевику. Причём в качестве соединения используется неокрашенная часть. Конечно, для этой операции вам понадобится воспользоваться паяльником.
   
6. Наконец, можно приступать к сборке корпуса солнечного коллектора из поликарбоната. Для этого вам понадобятся бруски и фанера. Они послужат исходным материалом для прочного ящика.
7. В ящике необходимо сделать отверстия, с их помощью вам нужно смонтировать поликарбонат.
8. Для начала в сделанный ящик необходимо положить минеральную вату. Абсорбер укладывается во вторую очередь.
9. Не забудьте сделать зазор между панелью нагрева и поликарбонатом.
10. Обработайте корпус составом с водоотталкивающим эффектом.
11. Эмалью нужно покрыть всю конструкцию помимо лицевой поверхности.

Теперь солнечный коллектор из поликарбоната завершён. Но чтобы он нормально функционировал, необходимо сделать ещё кое-что. А именно, смонтировать его так, чтобы на него как можно больше падали прямые солнечные лучи.

Также нужно установить бак для воды. Благодаря ему вы всегда будете иметь горячую воду, и у вас будет полноценная система отопления, являющаяся автономным источником тепла.

Итоги

Как видите, сделать солнечный коллектор своими руками не так-то уж и сложно. При этом для его создания можно использовать элементы, которые есть в каждом доме или хозяйственном магазине. Достаточно вспомнить тот же змеевик, который является элементом старого холодильника. В крайнем случае конструкт легко делается из медных трубок.

Изготовление эффективного солнечного коллектора из поликарбоната своими руками

Нагревание холодной воды для дачных нужд – необходимый, но достаточно энергоемкий процесс. Справедливость этого мнения подтверждают суммы к оплате в счетах за электроэнергию. Мириться с проблемой и переплачивать за потребленные блага не стоит. Тем более что сегодня можно легко изготовить теплообменник несложной конструкции – солнечный коллектор. С этой задачей легко справятся даже начинающие домашние мастера, в распоряжении которых – скромный набор инструментов и строительных материалов. В результате получится удобное и безотказное устройство, готовое практически бесплатно обеспечить дачный участок горячей водой. Кроме того, солнечный коллектор из поликарбоната может стать источником тепла для отопления дачного домика.

Что представляет собой солнечный коллектор из поликарбоната

Внешне устройство имеет вид плоского ящика с относительно большой площадью поверхности. Верхняя часть изготовлена из прозрачного материала, пропускающего солнечный свет к расположенным ниже поглотителям, или адсорберам солнечной энергии. Внутри адсорберы заполнены очищенной водой или антифризом, что обладает высокой теплоемкостью. Теплоизоляция внутренней поверхности коллектора обеспечивает сохранность тепла и его максимально эффективное использование.

Прозрачный материал на поверхности устройства – это ячеистые или монолитные полимеры, но чаще – сотовый поликарбонат. Выбор в его пользу продиктован соображениями экономической выгоды и безопасности. В отличие от хрупкого стекла, поликарбонат способен прослужить длительное время и обладает более низкой теплопроводностью, сохраняя тепло внутри коллектора.

Водонагреватель располагается частично на солнце, частично – в емкости с водой. Циркуляция нагретой на солнце жидкости внутри адсорбера обеспечивает быстрое нагревание воды в баке.

В зависимости от типа конструкции различают два вида устройств – воздушные, или вакуумные, и панельные. Относительно дорогостоящий первый вариант – вакуумная модель коллектора – демонстрирует высокую рабочую производительность и может применяться в любое время года независимо от погодных условий. Панельные конструкции проще и дешевле, но их использование возможно только в теплое время года при солнечной погоде.

Какими достоинствами обладает солнечный коллектор из сотового поликарбоната

При кажущейся простоте коллектор демонстрирует хорошую эффективность и безотказно работает в условиях полноценного солнечного освещения. При этом:

• конструкция имеет небольшой вес;
• коллектор можно надежно установить на крышу дома или на хорошо освещенной поверхности участка;
• устройство совершенно безопасно в эксплуатации и не оказывает влияния на состояние окружающей среды;
• изготовление конструкции занимает немного времени и не требует серьезных вложений;
• устройство можно подключать в работу так часто, как необходимо, не опасаясь дополнительных расходов и нарушений правил техники безопасности.

Как изготовить и собрать солнечный водонагреватель из поликарбоната своими руками

Для изготовления основных элементов коллектора необходимо приобрести:

• листы сотового поликарбоната толщиной до 8мм, чтобы в сотах помещалось до 80л воды на кв.метр;
• полипропиленовые трубы 32мм диаметром с резьбой на обоих концах и подходящие фитинговые уголки с резьбой;
• накопительный бак емкостью до 200 литров;
• водостойкий герметик;
• черную термостойкую краску в аэрозольной упаковке для окрашивания поликарбоната;
• утеплитель на основе минеральной ваты или пенополистирола с подходящим клеем для укладки;
• заглушки для труб;
• алюминиевый лист и уголки в качестве основы, можно заменить металл фанерой и деревянными уголками.

На первом этапе изготовления коллектора в полипропиленовых трубах выполняют продольные разрезы длиной, равной ширине устройства. В пазах располагают поликарбонатные заготовки солнечного водяного коллектора, предварительно обработав их срезы наждачной бумагой. Заделку мест стыка труб и поликарбоната выполняют с применением герметика, который наносят на поверхность специальным пистолетом. Важно, чтобы в составе герметика не было силикона – при постоянном контакте с водой он быстро разрушается. Верхняя панель из поликарбоната также крепится на герметик и после высыхания окрашивается черной краской для более интенсивного поглощения солнечной энергии.

Корпус коллектора изготавливают из фанерного или алюминиевого листа, установленного на каркас из уголков. При этом следят, чтобы размеры верхней и нижней поверхности устройства полностью совпадали. Готовую панель фиксируют на корпусе, полипропиленовые трубы закрывают заглушками и припоем соединяют с металлическими уголками, через которые коллектор будет подключен к накопительному баку. На завершающем этапе сборки заднюю поверхность коллектора утепляют для уменьшения теплопотерь.

Рекомендации по установке накопительного бака для воды и солнечного коллектора

Полностью готовая конструкция размещается на крыше здания или прямо на земле при условии хорошего освещения участка. Поверхность панели лучше направлять в южную сторону – это даст продолжительную освещенность и максимальное количество солнечного света в течение дня. Для фиксации конструкции применяют единичные крепежи или специальные установочные системы.

Накопительный бак для хранения и нагрева воды размещается на некоторой высоте от земли, что обеспечивает достаточный напор в местах потребления. Подача холодной воды в емкость осуществляется из скважины с помощью насосного оборудования или из централизованной системы водоснабжения. Чтобы нагретая вода сохраняла температуру, бак утепляют минеральной ватой или другим подходящим рулонным утеплителем. Важно, чтобы емкость располагалась выше панели коллектора, а труба на входе в бак – в его верхней части. За счет собственного веса вода будет естественным образом циркулировать в системе, одновременно приобретая нужную температуру.

Солнечный коллектор из поликарбоната – Sam-Sdelay.RU – Сделай сам!

В интернете я много видел различных технологий и способов изготовления солнечных водонагревателей и решил поделиться собственным опытом. Считаю этот проект очень удачным, так как буквально каждый сантиметр поверхности коллектора находится в прямом контакте с нагреваемой водой. Кроме этого, взяв за основу технологию, вы легко можете соорудить коллектор нужного размера.

Концепция проекта
Суть солнечного коллектора заключается в том, что холодная вода из резервуара поступает самотеком в коллектор. Нагретая вода поднимается по каналам вверх и поступает обратно в резервуар. Таким образом, создается естественная циркуляция в замкнутой системе.
Коллектор изготавливается из листа поликарбоната или другого пластика с полыми квадратами внутри, идущими вдоль. Чтобы увеличить поглощение солнечного света и повысить производительность коллектора (скорость нагревания воды), пластик можно выкрасить в черный цвет. Но здесь важно помнить, что лист изготовлен из довольно тонкого поликарбоната, поэтому при сильном нагреве при отсутствии циркуляции, он может размягчиться или деформироваться, что повлечет за собой протечки воды.
Также стоит отметить, что данное приспособление не подходит для установки в жилых помещениях с целью горячего водоснабжения. Этот экспериментальный проект скорее подходит для оборудования летнего душа на дачном участке.
Инструменты и материалы
Из инструментов потребуется:

• Дисковая и ручная пила.
• Электродрель.
• Нож.
• Рулетка.
• Отвертка.
• Пистолет для силиконового клея.
• Строительный степлер.

Материалы для коллектора:

• Лист поликарбоната с полыми каналами.
• Трубка из АБС-пластика.
• 4 заглушки на трубки.
• 2 ½ дюймовых пластиковых ниппеля с резьбой и штуцером для шланга.
• Туба силиконового герметика.
• Баллончик с краской, если планируется окрашивание.

Материалы для рамы:

• 1 лист фанеры.
• Лист пенополистирола. Также можно использовать квадраты пенопласта.
• Деревянный брус сечением 100×100 мм.
• Полиэтиленовая пленка, скотч.
• Болты, гайки, шайбы, скобы для крепления.

Материалы для организации циркуляции воды:

• Подходящий резервуар или емкость для воды.
• Для подключения резервуара потребуется садовый шланг, длина которого зависит от удаленности емкости с водой от самого коллектора.
• Несколько хомутов для подсоединения шланга.

Для наглядности тестирования работоспособности водогрейного коллектора я использовал цифровой термометр.

Пошаговая технология сборки солнечного коллектора

Прежде всего, нужно разрезать лист поликарбоната под необходимые размеры. Я запланировал сделать коллектор размером 1×2 метра, и исходил из этого факта. Очередность работ следующая:

• Труба из АБС пластика разрезается на отрезки такой длины, чтобы она соответствовала ширине листа. В моем случае – это 1 метр.
• В боковой части двух колпачков нужно просверлить отверстия под ниппели. Если нет сверла подходящего диаметра, можно расширить небольшое отверстие круглым напильником.
  
• Чтобы заглушки с установленными переходниками надевались на трубы, в них пришлось вырезать полукруглое отверстие, как показано на фото.
  
  
• Затем при помощи настольной циркуляционной пилы я разрезал обе трубки так, чтобы получилось С-образное сечение.
  
  При выполнении этой операции нужно быть внимательным и учитывать расположение и необходимое направление ниппельных переходников.
  
• Такой же разрез нужно сделать и в колпачках, чтобы в них могла заходить пластиковая панель.
  
  
• Когда все подготовительные операции выполнены, нужно собрать все детали на сухую, чтобы убедиться в их совместимости, а в случае необходимости, выполнить подгонку.
• Когда все элементы подогнаны, конструкция разбирается и собирается заново с применением силиконового клея для герметизации всех соединений. Кроме промазывания соединений герметиком, я рекомендую после сборки на все швы нанести немного силикона с внешней стороны.

Чтобы герметик хорошо высох, собранную конструкцию нужно оставить в неподвижном состоянии примерно на сутки, после чего можно приступать к проверке герметичности. Для этого к входящему и выходящему переходнику подсоединяются шланги, один их которых подключается к водопроводу. После того, как коллектор полностью наполнен водой, проверяются все швы и соединения на предмет протечек. Если обнаружено подтекание, вода сливается и после высыхания проблемное соединение герметизируется заново.
Чтобы была возможность рассчитать производительность и эффективность коллектора, нужно узнать его объем. Для этого воду из коллектора нужно слить в какую-либо емкость. Например, моя панель содержит 7,2 литра (вместе со шлангами).

Изготовление рамки и сборка панели
В принципе, коллектор уже можно использовать, уложив его на крышу или другую ровную неподвижную поверхность. Но я решил сделать для пластиковой панели своеобразный корпус, чтобы снизить вероятность повреждения при подъеме/спускании с крыши сарая, в котором решил обустроить летний душ, так как на зиму думаю его снимать.
Поэтапная сборка корпуса описана ниже:

• Лист фанеры обрезается по размеру собранного коллектора с напуском по 10 см с каждой стороны (предварительно я покрасил в черный цвет пластиковый лист краской из баллончика).
• Для вывода штуцеров для подключения шлангов просверлил отверстия.
  
• На фанеру уложил пенополистирол толщиной 50 мм.
  
• Уложил пластиковый коллектор сверху на пенополистирол.
  
  
• Со всех сторон панели к фанере прикрутил деревянный брусок, который выполняет функцию своеобразного ограждения.
• Сверху всю конструкцию накрыл плотной полиэтиленовой пленкой, которую зафиксировал скотчем и скобами при помощи строительного степлера.

Таким образом, я получил тепловой коллектор в надежном «корпусе», благодаря которому пластиковая панель защищена от механического воздействия.
Обратите внимание! Я использовал обычный прозрачный полиэтилен, но на фото выглядит, как будто он белого цвета – это блики.
Заполнение системы

Теперь можно заполнять коллектор водой и тестировать работоспособность системы. Я установил его под наклоном, а резервуар (пустой) – немного выше. Один шланг подключается к нижнему фитингу, второй – к верхнему. Для заполнения системы водой нижний шланг я подключил к водопроводу и немного открыл вентиль, чтобы система наполнялась водой постепенно. Это нужно для того, чтобы вода постепенно вытеснила весь воздух. Когда со второго шланга пошла вода (коллектор полностью заполнился), я открыл вентиль на всю, чтобы остатки воздуха вышли под давлением воды. Также я наполнил емкость для воды.

Когда в протоке воды, выходящей из выходного шланга, перестали наблюдаться пузырьки воздуха, я перекрыл воду, а оба конца шланга погрузил в воду в резервуаре (они всегда должны быть под водой, чтобы воздух не попал в систему).
Тестирование и испытание солнечного водонагревателя

Когда система наполнена, под действием солнечного тепла вода, находящаяся в тонких каналах пластиковой панели нагревается и постепенно движется вверх, образуя естественную циркуляцию. Холодная вода поступает из емкости по нижнему шлангу, а нагретая в коллекторе поступает в этот же резервуар по верхнему шлангу. Постепенно вода в емкости нагревается.

Для наглядности эксперимента я использовал цифровой термометр с выносным датчиком температуры. Сначала я измерил температуру воды в емкости – она составляла 23 °C. Затем я вставил датчик в выходной шланг, по которому в резервуар поступает нагретая в коллекторе вода. Термометр показал 50 °C. Система солнечного подогрева воды работает!
Заключение
По результатам тестирования работоспособности коллекторной системы в течение 1 часа, я получил нагрев 20,2 литров воды (7,2 литра в самом коллекторе и 13 литров я набрал в емкость для эксперимента) с 23 до 37 °C.
Конечно, производительность и эффективность системы зависит от солнечной активности: чем ярче светит солнце, тем сильнее нагреется вода и можно нагреть больший объем за меньшее время. Но для летнего душа, я думаю, этого коллектора вполне хватит.

Original article in English
Источник

Солнечный коллектор из поликарбоната своими руками

На сегодняшний день электроэнергия или любые энергоносители стоят огромное количество денег. Так что не удивительно, что дачники все чаще ищут альтернативные – дополнительные источники энергии, которые помогут хоть немного, но все же сократить расходы на электричество, жидкое или твердое топливо, газ и подобное. Неплохим вариантом в подобных поисках будет солнечный коллектор из поликарбоната своими руками – ведь для его изготовления можно использовать старые ненужные в быту строительные материалы (за исключением полимера), ну а возможность выполнять сие мероприятие собственноручно только подначивает людей на такой шаг.

Изначально для выполнения коллекторов применяли стекло, но на практике оно себя показало не с лучшей стороны – часто портилось, трескалось или совсем разбивалось. Зато поликарбонат имеет гораздо более «приятные» характеристики – обладая практически такой же коэффициент прозрачности, он в разы прочнее и что самое главное – легкий вес. Так дачнику не придется беспокоиться о том, что конструкция получится чересчур тяжелой для установки на крыше дома или вспомогательной постройке.

Общие понятия 

Итак, коллектор – это прибор, предназначенный для нагревания теплоносителя, с виду напоминающий плоский ящик, внешняя сторона которого выполняется из прочного прозрачного материала – стекла (не рекомендуется) или полимера – монолитного или ячеистого. Под этим покрытием размещаются специальные поглотители солнечной энергии – различные по внешнему виду и конструкционным особенностям (трубчатые или плоские). Эти поглотители – абсорберы заполняются либо самой обычной водой (желательно очищенной) или же специальной жидкостью – антифризом. Причем чем больше площадь такого коллектора, тем больше он способен нагреть воды.

Если говорить обобщенно, то солнечный коллектор из поликарбоната представляет собой самый стандартный теплообменник, питающийся не от искусственного, а от естественного источника энергии, то бишь, солнца. Работает он по принципу поглощения–отдачи тепла: прибор подключается к замкнутому герметично контуру, частично размещенному на наиболее солнечном месте дачного участка (крыша сарая, дома) и покрытому сверху полимерным полотном, а частично погруженному в бак или любую другую емкость наполненную водой. Чаще всего часть коллектора имеет вид сложного многоступенчатого змеевика – для более продуктивной теплоотдачи. Таким образом, разогретая солнцем жидкость циркулирует по трубе от внешней к внутренней (погруженной) ее части и отдает тепло водной смеси в резервуаре.

Виды коллекторов 

Существует несколько разновидностей подобных приспособлений, изготовление которых по силам любому, даже самому неопытному человеку. Причем отличаются они исключительно конструкцией и внешним видом абсорбера.

Солнечный коллектор плоский

Такие модели коллекторов самые востребованные и популярные как среди специалистов, так и среди простых потребителей, ведь при своей невысокой стоимости они обладают высокой эффективностью. Кроме прочего, данный тип коллектора может соорудить обычный человек собственноручно.

Устройство этого прибора таково: сам теплообменник представляет собой пластину, выполненную из металла с высокой теплоотдачей, вплотную к поверхности пластины – с нижней ее стороны, укладывается змеевидная труба, по которой и будет циркулировать теплообменная жидкость. Причем крайне важно, чтоб змеевик имел как можно больше колен – для более эффективного забора тепла. Такое плоское коллекторное приспособление достаточно эффективно в солнечную погоду, так что его частенько используют в частных домах для горячего водоснабжения – ванные комнаты, отопление. Хотя всем хозяевам не стоит полностью «опираться» на данную систему и иметь резервный вариант.

Солнечный коллектор вакуумный

Тут строение коллектора немного более сложное – абсорбер представлен в виде системы вакуумных труб, наполненных специальным веществом. Попросту сказать, получается своеобразный термос – т. е. в каждой трубке большего диаметра находится трубочка меньшего диаметра, причем между ними находится безвоздушное пространство – вакуум. И если внешняя емкость прозрачна, то внутренняя наоборот – покрывается специальным темным напылением (в ней и помещен стержень с теплоносителем). И, хотя такой коллектор по праву считается самым эффективным даже в хмурую пасмурную погоду, он, увы, имеет высокую стоимость.

Пример изготовления коллектора своими руками 

На самом деле изготовить собственноручно подобный прибор из поликарбоната не так уж и сложно. Конечно, данный полимерный коллектор получится не таким эффективным, как его заводской или самодельный вакуумный аналог, зато все выполняется без привлечения специалистов – несомненная экономия. Кроме этого, для небольшого загородного или дачного дома этого устройства более чем достаточно.

1. В первую очередь стоит изготовить едва ли не основную деталь коллектора – это змеевик. Идеальным вариантом было бы использование змеевидной трубы, снятой со старого поломанного холодильника.

Совет: перед началом работы важно тщательно вымыть полость трубки от остатков фреона, а также проверить деталь на наличие/отсутствие повреждений. 

Если у хозяина нет в наличии подобного приспособления, то придется самостоятельно его изготовить. Для этого потребуется приобретение обычной прочной трубы небольшого диаметра (18 мм будет достаточно), из нее при помощи трубогиба выполняется змеевик.

2. В хорошем магазине с приличной репутацией стоит купить: прозрачный поликарбонатный лист (2–4 мм), металлическое полотно, специальную минеральную вату – для лучшей теплоизоляции, ящик из древесины для корпуса.

3. Конечно, перед приобретением всех вышеуказанных составных элементов необходимо определиться с размерами будущего коллектора, ведь от этого параметра и будет зависеть количество приобретаемого сырья. Но стоит сказать, что для дачи средних размеров вполне достаточно прибора 1:0,6 м.

4. После всего проделанного следует заняться непосредственным изготовлением коллектора – «ступенька» из трубки тщательно приваривается к обрезанной металлической пластине, затем – внешняя сторона гладкой плиты окрашивается в темный цвет, лучше – черный, при этом краску важно выбирать не глянцевую, а матовую – для того чтоб солнечный свет не отражался, а наоборот, поглощался поверхностью материала.

5. Теперь в купленный или собственноручно сколоченный ящик (неглубокий) укладывается плотный полиэтилен, теплоизоляционная минеральная вата, сваренный ранее абсорбер и все закрывается полимерным листом. Конечно, для того, чтоб полимерное полотно надежно удерживалось в заданном положении, в стенах ящика следует выполнить пазы, ну а чтоб поликарбонат не портился и не затемнялся, все его края тщательно глушатся пластиковыми профилями.

Напоследок пару слов о месте расположения коллектора – лучше всего его разместить на самой высокой части дома, причем, таким образом, чтоб отводные трубы с теплоносителем были как можно короче – для минимальных потерь тепла.

Если вы хотите что-то построить из поликарбоната, но до конца не понимаете, что это за материал, то тут http://moypolikarbonat.ru/polikarbonat-eto-ochen-interesnyiy-material-uznayte-podrobnosti/ вы получите всю необходимую информацию об этом полимере. 

Любите поплавать в жаркие летние дни? Тогда узнайте, как построить навес из поликарбоната для бассейна, наши рекомендации помогут вам создать долговечную и качественную конструкцию.

♦  Рубрика: Коллектор.