Типы солнечных водонагревателей и их характеристики
Солнечные водонагреватели представляют собой комплект оборудования для нагрева воды с помощью солнечной энергии. Другое название этих устройств — солнечные коллекторы. В отличие от фотоэлектрических панелей, использующих для производства электроэнергии солнечный свет, солнечные нагреватели сразу получают тепловую энергию, которую передают теплоносителю (воде, антифризу и т.п.).
Они образуют целую систему, состоящую из следующих элементов:
- Коллектор. Панель, принимающая тепловую энергию и передающая ее теплоносителю.
- Накопительный бак. Емкость, в которой аккумулируется нагретая вода и происходит замещение остывшего теплоносителя только что нагретым потоком.
- Отопительный контур. Обычная радиаторная система или теплый пол, реализующие энергию теплоносителя. В некоторых типах системы отопительный контур не входит в объем системы коллектора, получая энергию в накопительном баке, который в данном случае является теплообменником.
По типу циркуляции
Циркуляция теплоносителя позволяет получать тепловую энергию взамен отданной во внутреннюю атмосферу дома. Существует два вида:
- Естественная. Используется перемещение нагретых слоев жидкости вверх с замещением их более холодными слоями. Не требует никаких устройств или использования электроэнергии, но зависит от множества факторов — взаимного расположения коллектора, накопителя и остальных элементов системы, температуры и т.д. Перемещение жидкости нестабильное, способное усиливаться и ослабляться.
- Принудительная. Потоки направляются с помощью циркуляционного насоса. Возникает стабильный режим с постоянной скоростью потока, что позволяет обеспечить устойчивый режим обогрева дома.
По типу коллектора
Существуют конструкции коллекторов, обладающие разной эффективностью, возможностями и способом передачи тепла. В их числе:
- Открытые. Плоские длинные лотки или желоба из черного пластика, в которых циркулирует вода. КПД открытых коллекторов очень низок, но простота и дешевизна способствуют их популярности. Используются для нагрева воды для летнего душа или бассейна.
- Трубчатые (термосифонные). Основной элемент — коаксиальная трубка с вакуумной прослойкой между внешними слоями, которая надежно теплоизолирует содержимое трубок. Конструкция эффективная, но дорогая и не поддающаяся ремонту.
- Плоские. Это закрытые емкости с прозрачной верхней панелью. Внутренняя поверхность покрыта слоем приемника тепловой энергии, отдающего ее воде, которая перемещается внутри припаянных к приемнику трубок. Простая и эффективная конструкция, в которой для большего эффекта иногда создают вакуум для теплоизоляции.
Подогрев электронагревателем
Электрические проточные нагреватели содержат встроенные ТЭНы. Их делают из металла или антикоррозийного сплава. Вода, проходя через них, нагревается с каждым разом все больше. Корпус производят из пластика, нержавеющей стали или титана. Работает от сети. Модели отличаются мощностью.
Схема установки электрического подогрева
Приборы этого типа имеют максимальную мощность в 18 кВт. Они способны нагреть до 36 кубических метров жидкости.
Лидеры продаж
Intex – компания, выпускающая бассейны и аксессуары к ним. Водонагреватели подходят для надувных водоемов.
Для регулировки температуры нагрева встроен термостат с ручным управлением
Bestway – вторая по популярности компания. Устройство за час производит подогрев воды на даче в бассейне на 1,5оС. Техника маломощная, предназначена для небольших объемов. Купить можно модели со встроенным термостатом или без него.
Электрический нагреватель воды Bestway
Pahlen – проточный водонагреватель с мощностью до 18 кВт. Для агрегатов выше 3 кВт требуется подключение к электросети с напряжением 380 Вольт.
В комплектацию входят реле и термостат. Регулировать воду в бассейне на даче не нужно. Это происходит автоматически. Есть система защиты от перегрева. Максимальный нагрев до 40оС.
Pahlen для нагрева воды
Принцип работы и конструкционные особенности
Современные гелиосистемы – один из видов альтернативных источников получения тепла. Они применяются в качестве вспомогательного отопительного оборудования, перерабатывающего солнечное излучение в полезную владельцам дома энергию.
Они способны полностью обеспечить горячее водоснабжение и отопление в холодное время года только в южных регионах. И то, если занимают достаточно большую площадь и установлены на открытых, не затененных деревьями площадках.
Несмотря на большое количество разновидностей, принцип работы у них одинаковый. Любая гелиосистема представляет собой контур с последовательным расположением приборов, и поставляющих тепловую энергию, и передающих ее потребителю.
Основными рабочими элементами являются солнечные батареи на фотоэлементах или солнечные коллекторы. Технология сборки солнечного генератора на фотопластинах несколько сложнее, чем трубчатого коллектора.
В этой статье мы рассмотрим второй вариант – коллекторную гелиосистему.
Солнечные коллекторы пока служат вспомогательными поставщиками энергии. Полностью переключать отопление дома на гелиосистему опасно из-за невозможности прогнозировать четкое количество солнечных дней
Коллекторы представляют собой систему трубок, соединенных последовательно с выходной и входной магистралью или выложенных в виде змеевика. По трубкам циркулирует техническая вода, воздушный поток или смесь воды с какой-либо незамерзающей жидкостью.
Циркуляцию стимулируют физические явления: испарение, изменение давления и плотности от перехода из одного агрегатного состояния в другое и др.
Принцип действия солнечных коллекторов основан на получении и накапливании солнечной энергии, сообщаемой теплоносителю (+)
Сбор и аккумуляция солнечной энергии производится абсорберами. Это либо сплошная металлическая пластина с зачерненной наружной поверхностью, либо система отдельных пластин, присоединенных к трубкам.
Для изготовления верхней части корпуса, крышки, используются материалы с высокой способностью к пропусканию светового потока. Это может быть оргстекло, подобные полимерные материалы, закаленные виды традиционного стекла.
Для того чтобы исключить потери энергии с тыльной стороны прибора в короб укладывается теплоизоляция
Надо сказать, что полимерные материалы довольно плохо переносят влияние ультрафиолетовых лучей. Все виды пластика имеют достаточно высокий коэффициент теплового расширения, что часто приводит к разгерметизации корпуса. Поэтому использование подобных материалов для изготовления корпуса коллектора стоит ограничить.
Вода в качестве теплоносителя может применяться только в системах, предназначенных для поставки дополнительного тепла в осенне/весенний период. Если планируется круглогодичное использование гелиосистемы перед первым похолоданием техническую воду меняют на смесь ее с антифризом.
В воздушных гелиосистемах в качестве теплоносителя используется воздух. Каналы для его движения можно сделать из обычного профлиста (+)
Если солнечный коллектор устанавливается для обогрева небольшого строения, не имеющего связи с автономным отоплением коттеджа или с централизованными сетями, сооружается простейшая одноконтурная система с нагревательным прибором в начале ее.
В цепочку не включают циркуляционные насосы и нагревательные устройства. Схема предельно проста, но работать она может лишь солнечным летом.
При включении коллектора в двухконтурное техническое сооружение все гораздо сложнее, но и диапазон пригодных для применения дней существенно увеличен. Коллектор обрабатывает только один контур. Преобладающая нагрузка возлагается на основной отопительный агрегат, работающий на электроэнергии или любом виде топлива.
Для изготовления солнечного коллектора можно воспользоваться готовой схемой, можно построить собственную пилотную модель и опробовать ее на практике (+)
Несмотря на прямую зависимость производительности солнечных приборов от количества солнечных дней, они востребованы, и спрос на солнечные устройства стабильно повышается. Популярны они среди народных умельцев, стремящихся направить все виды природной энергии в полезное русло.
«Летняя» схема
Данный вариант удобен для летнего душа. Если он будет располагаться на улице, то емкость, аккумулирующая горячую воду, должна монтироваться там же.
Если речь идет о разводке внутри здания, то и емкость с жидкостью нужно устанавливать в доме.
Рассматриваемая схема функционирует на основе естественной циркуляции. Коллектор нужно монтировать ниже бака, где будет скапливаться теплая вода, примерно на один метр. Это связано с различной плотностью холодной и горячей жидкости. Чтобы соединить коллектор с емкостью необходимо применять трубы с сечением от 0.75 дюйма и выше.
Чтобы эффективно сохранять воду в теплом состоянии стенки емкости нужно подвергнуть утеплению. Для этой цели необходимо использовать минеральную вату. Ее толщина должна быть минимум десять сантиметров. Если над бойлером располагается кровля, нужно дополнительно для утепления использовать полиэтилен.
Данная схема не зря называется «летней». Она способна нагревать воду исключительно в теплое время года. В холодный период жидкость необходимо сливают из системы. Иначе замерзая она может повредить используемый трубопровод.
Принцип работы солнечных батарей
Уже довольно давно человечество ищет альтернативные источники энергии. И солнце в этом списке пока занимает первое место. С наступлением весны и до поздней осени светило отдает достаточное количество тепловой энергии, которой хватает для подогрева воды, для обогрева помещений. Есть несколько видов таких приборов: они несколько отличаются конструктивно, однако все батареи, «крадущие» бесплатное тепло, работают по одному принципу. Солнечный коллектор — панель, внутри которой находится система из металлических (или других) труб.
- Этот аккумулятор-теплообменник поглощает солнечную энергию. Благодаря накопленному теплу нагревается жидкость, циркулирующая в нем.
- Теплая вода, нагретая солнечными лучами, сбрасывается в бассейн, а со дна чаши поступает новая порция жидкости, еще холодная.
- Цикл снова повторяется. За непрерывную циркуляцию отвечает насос. Система функционирует без сбоев даже при пасмурной погоде.
Другие способы подогрева
Как подогреть бассейн на даче, если электричества на территории нет? Существуют и довольно простые способы нагрева воды без использования электроэнергии:
- Дровяной нагреватель. Конструкция такого прибора состоит из корпуса и спирали для воды. Внизу устройства разводится огонь, который нагревает жидкость, и она затем по шлангам поступает в резервуар. В качестве топлива можно использовать дрова, ветки, торф, уголь. Такой обогрев бассейна обходится дешево, но за устройством необходимо постоянно следить.
- Газовый водонагреватель. Принцип работы сходен с дровяным, только в качестве топлива используется газ. Подогрев бассейна этим устройством не предполагает постоянного нахождения рядом с нагревателем, но этот способ неэкономичен, так как газа расходуется много.
- Покрывала. Помогают аккумулировать энергию солнца на поверхности, за счет чего температура воды на несколько градусов поднимается. Покрывало можно вырезать из брезента или плотного полиэтилена. Можно приобрести и специальные накидки, они отличаются формой и толщиной, могут быть в форме жалюзи.
Можно ли использовать солнечный коллектор зимой
Для круглогодичного использования устройства, нужно подробнее узнать, как работает солнечный коллектор зимой. Главное отличие — теплоноситель. Поскольку вода может замерзать в трубах контура, ее нужно заменить антифризом. Работает принцип косвенного нагрева с установкой дополнительно бойлера. Далее схема такова:
- После того как антифриз нагреется, он поступит от батареи, расположенной на улице, в змеевик бака с водой и нагреет ее.
- Затем теплая вода будет подаваться в систему, остывшая возвращаться обратно.
- Обязательно нужно установить датчик давления (манометр), воздухоотводчик, расширительный клапан для сброса избыточного давления.
- Как и в летнем варианте, для улучшения циркуляции необходимо предусмотреть наличие циркуляционного насоса.
Солнечный коллектор на крыше дома в зимнее время года
Места установки солнечных коллекторов для подогрева воды в бассейне
При установке солнечной батареи для подогрева воды в бассейне необходимо придерживаться определенных правил. Такое обогревательное оборудование нельзя ставить на ровную площадку. Прокладка труб обратной подачи воды должна располагаться выше системы прямой водоподачи. Такой принцип равномерного подъема труб позволит избежать образования в них воздушных пробок и замедлить процесс подогрева.
На закрытых бассейнах коллектор, работающий от солнечной энергии, устанавливается на южной стороне крыши, при этом отклонение от южного направления недолжно составлять более 450. Также можно использовать скаты кровли, ориентированные на запад или на восток. Но в этом случае общая площадь коллектора должна увеличиться.
При использовании вакуумных коллекторов, для которых можно использовать плоские кровли с уклоном ниже 15°, можно не использовать ориентировку по компасу. Такие системы ориентированы на высокое расположение солнечного диска над уровнем горизонта.
Также можно установить солнечную батарею над самим бассейном, используя направляющие. Когда бассейн не будет использоваться, коллектор будет его закрывать и играть роль теплоизоляции. При таком способе установки солнечной батареи можно повысить уровень гелиопоглощения и защитить теплоноситель от перегрева.
Средние цены
В связи с тем, что все большее количество жителей нашей планеты пытаются использовать в повседневной жизни альтернативные источники энергии для получения тепла, электричества и горячего водоснабжения, поэтому и предлагаемый ассортимент товаров достаточно широк.
Солнечные водонагреватели выпускают предприятия в нашей стране и за ее пределами. На стоимость установки влияет страна и фирма производитель, конструкция (плоский или вакуумный) водонагревателя, комплект поставки и регион приобретения.
Наиболее дешевый вариант обойдется покупателю в 1500,00 рублей, за эти деньги можно приобрести «Солнечный водонагреватель для бассейна» компании «Интекс» (Китай) со следующими техническими характеристиками: размер полотна водонагревателя — 1200 х 1200 мм, предназначен для использования с фильтр-насосами производительностью не более 9500 л/час, вес — 3.7 кг.
Солнечный водонагреватель «ДАЧА-ЛЮКС» (Россия) объемом 125,0 литров обойдется покупателю в 28850,00 рублей. В комплект поставки данного устройства входит: бак накопитель, комплект вакуумных трубок (15 штук), контроллер. Поглощающая площадь составляет — 2,35 м2.
Немецкую установку для горячего водоснабжения «АuroSTEP plus» можно приобрести за цену от 190000,00 до 450000,00 рублей, в зависимости от комплектации. За эти деньги покупатель приобретает: систему горячего водоснабжения исключающую возможность закипания (конструкции Drain-back), водонагреватель ёмкостью 150 – 350 л. и 1 – 3 солнечных коллектора.
Установка оборудована регулятором управления и дополнительным электрическим нагревателем.
Как видно из приведенных выше цифр, разброс стоимости очень велик, поэтому каждый потенциальный приобретатель может выбрать устройство в соответствии с предъявляемым к нему требованиям.
Как выбрать устройство для бассейна
В системе нагревания воды для бассейна можно использовать любой вид и конструкцию солнечного водонагревателя. Для того чтобы перемешать воду в бассейне и обеспечить его нормальной циркуляцией, потребуется установка в систему циркулярный насос, что поможет повысить коэффициент полезного действия установки, а для владельца бассейна создаст наилучшие условия для того, чтобы использовать бассейн. Вы можете включить в систему накопительную емкость, а можете создать контур и без нее, но в таком случае в качестве накопителя воды будет сам бассейн.
Основными критериями для подбора водного нагревателя в бассейн являются:
- Расположение нагревателя для воды, а также его ориентация в пространстве.
- Разновидность устройства (и его стоимость).
- Местоположение бассейна (на открытом пространстве, внутри помещения).
- Объем чаши бассейна (размеры геометрии и глубина).
- Активность пользования бассейном (насколько периодично и количество пользователей).
- Период пользования (периодически, по сезонам, круглый год).
- Нужный режим температуры воды внутри бассейна.
- Система снабжения бассейна водой (разновидность контура, пропускная способность и остальные характеристики технического характера).
Во время работы водного нагревателя есть вероятность потерять тепловой энергии, которые могут произойти при:
- Испарении жидкости на каждом участке системы.
- Пользовании бассейном (купании людей).
- Выполнении работ профилактического свойства, а также ремонте системных устройств.
- Из-за теплопроводности ограждающей конструкции бассейна и разности температуры воды, воздуха и конструкцию
Итак, если опираться на критерии подбора устройства, условия пользования и с учетом вероятности потерь во время работы нагревателя можно подобрать модель из любой ценовой категории, компании-производителя и на основании реальных отзывов пользователей, которых достаточно в Интернете и технических изданиях.
https://youtube.com/watch?v=4FaHHO6D0iM
Критерии выбора устройства для подогрева воды
К выбору аппарата для подогрева бассейна нужно подойти со всей серьёзностью и обязательно обратить внимание на следующие факторы:
- Вид бассейна. Бассейны бывают двух видов: в доме (закрытые) и на территории участка (открытые). Для второго варианта потребуется техника повышенной мощности, так как процесс охлаждения воды на открытом воздухе происходит в несколько раз быстрее.
- Скорость прогрева. Скорость прогрева воды зависит от мощности аппарата, однако более мощные устройства располагаются в высокой ценовой категории.
- Объем бассейна. Для бассейна малых размеров вполне достаточно системы со среднестатистической мощностью и скоростью нагрева, а для больших резервуаров — наоборот.
- Эксплуатационный срок. Использовать бассейн круглый год поможет аппарат с высокой мощностью и повышенной степенью теплоотдачи. А для летнего периода, особенно в тёплые дни, будет достаточно устройства средней производительности и скоростью нагрева.
Выбор нагревателя воды зависит только от Вас!
Из вышеперечисленного можно сделать разумный вывод — приобретение конкретного водонагревающего прибора напрямую зависит от его технических показателей и выбранного вида бассейна.
Насколько выгодны солнечные коллекторы
Окупаемость таких устройств зависит от широты использования. В южных районах, где много солнца, они выгодны. Но на уровне 52 параллели у нас они уже не окупаются, если используются для отопления (зимой солнца мало), но окупаются и севернее, если используются для ГВС в межсезонье и летом.
В Европе, например, где газ дороговат, а техника дешевая, коллектора однозначно выгодны для отопления, даже в северных районах.
У нас точно выгодными оказываются наиболее дешевые летние солнечные коллектора, которые можно изготовить буквально из подручных материалов, или которые сделаны «полукустарно» на местных производствах.
Они используются для подогрева воды в бассейне, летнего душа, ГВС в доме и отопления домов в межсезонье. В зимних условиях дешевые (самодельные) коллектора не могут соперничать по КПД с заводскими, становятся скорее охладителями, поэтому не используются.
Для чего можно использовать?
Солнечный нагреватель воды, как правило, используется в качестве основного или дополнительного источника энергии для подготовки теплоносителя отопительного контура. Кроме того, солнечный подогреватель воды может готовить горячую воду для бытовых нужд.
Одним из распространенных способов использования нагрева воды от солнца является подача горячей воды в летний душ или умывальник, а также подогрев воды в бассейне. Возможно использование подогретой воды для полива растений в теплицах и парниках. Чем удачнее внешние условия, тем больше способов применения солнечных панелей для нагрева воды можно найти и использовать.
Топливные
Топливные водонагреватели целесообразно устанавливать для стационарных бассейнов с большим объемом.
Нагрев воды осуществляется за счет сжигания какого-либо вида топлива. Это может быть газ, уголь, дрова или нефтяное топливо.
Топливные нагреватели имеют два важных нюанса, выполнение которых обязательно. Во-первых, в их систему обязательно должен быть включен циркуляционный насос. Во-вторых, при пользовании этим типом нагревателя необходимо принять меры к соблюдению и выполнению требований противопожарной безопасности.
Самым простым из топливных нагревателей будет дровяной водонагреватель. Его легко сделать своими руками. Из металлической трубы подходящего диаметра нужно изготовить змеевик. Обязательно предусмотреть, чтобы концы змеевика были длинными. В этом случае шланги, надетые на них, не будут обгорать.
Осталось внутрь змеевика заложить дрова, поджечь их и ждать, когда нагреется вода в бассейне.
Насос будет перекачивать холодную воду из бассейна через импровизированный подогреватель, где она будет нагреваться, и уже теплую закачивать в бассейн.
При пользовании дровяным водонагревателем необходимо строго соблюдать меры противопожарной безопасности.
Для тех кто не хочет самостоятельно гнуть трубу, есть уже готовые печи с змеевиком производства «TERMOPOOL». Эти печи кстати сделаны из нержавеющей стали, что в разы увеличивает их срок службы и они имеют большую мощность до 55 кВт. Наличие экрана и крышки исключает открытый огонь. В отличии от электрических или газовых нагревателей, эти печи очень экономичны в использовании, а при наличии леса и соответственно бесплатных дров стоимость эксплуатации сводится к нулю.
Кстати, бесплатные дрова можно забрать в многочисленных фирмах по продаже деревянных паллет. У них остается много обрезков и сломанных паллет которые они с удовольствием отдают совершенно бесплатно!
Какие существуют
В зависимости от температуры, которую могут достигать пластины, коллекторы бывают:
- низких температур — не дают энергии большой мощности, они нагревают воду не более 50 градусов по Цельсию;
- средних температур — прогревают воду уже до 80 градусов, поэтому их можно использовать для обогрева помещений;
- высоких температур — используются в основном на промышленных предприятиях, и в домашних условиях их сделать невозможно.
Интегрированные коллекторы делятся на:
- накопительные интегрированные;
- плоские;
- жидкостные;
- воздушные.
Накопительный интегрированный или по-другому термосифонный коллектор. Он может не только нагревать воду, но и какое-то время поддерживать некоторое время нужную температуру. В нем нет насосов, поэтому он гораздо экономичнее остальных вариантов. Устройство-накопитель представляет собой конструкцию из одного или нескольких баков, заполненный водой и помещённых в теплоизоляционный ящик. Сверху на баках лежит стеклянная крышка, которая проходит через стекло и нагревает воду. Это недорогой, лёгкий в обслуживании и простой в эксплуатации вариант. Однако зимой его применение весьма затруднительно.
Плоский коллектор внешне напоминает обычный плоский металлический ящик, внутри которого помещена чёрная пластина, поглощающая солнечный свет. Стеклянная крышка ящика усиливает его, стекло имеет низкое содержание железа, такие образом способствуя поглощению всех лучей. Сам ящик термоизолирован, а чёрная пластина тепловоспринимающая, благодаря чему и выделяется тепло. Однако КПД пластины всего 10%, поэтому она дополнительно покрывается слоем аморфного полупроводника. Плоские коллекторы используются для подогрева воды в бассейнах, отопления помещений и иных бутовых нужд.
В жидкостных накопителях основным теплоносителем становится жидкость.Они бывают остеклёнными и неостеклёнными, с замкнутой и разомкнутой системой теплообмена.
Воздушные коллекторы гораздо дешевле своих водных собратьев. Они не замерзают зимой, не подтекают. Их используют для сушки сельскохозяйственных продуктов.
Существует еще один вид — концентраторы, они отличаются концентрацией солнечных лучей. Это происходит благодаря зеркальной поверхности, которая направляет свет на поглотители. Главный их недостаток — это невозможность работы в пасмурные дни, поэтому их используют в странах с жарким климатом.
Солнечные печи и дистилляторы. Дистилляторы работают на принципе испарения воды, тем самым не только дают теплоэнергию, но и очищают воду. Печи также используют как для обогрева, так и для стерилизации воды.
Изготовление солнечного водонагревателя с медным абсорбером
Предлагаемый к изготовлению гелиоколлектор в зимний солнечный день разогревает воду до температуры выше 90 °C, а в пасмурную погоду — до 40 °С. Этого хватит, чтобы обеспечить дом горячей водой. Если же вы хотите отапливать солнечной энергией жилище, то потребуется несколько таких установок.
Необходимые материалы и инструмент
Для изготовления водонагревателя понадобятся:
- листовая медь толщиной не менее 0,2 мм размерами 0,98×2 м;
- медная трубка Ø10 мм длиной 20 м;
- медная трубка Ø22 мм длиной 2,5 м;
- резьба 3/4˝ — 2 шт;
- заглушка 3/4˝ — 2 шт;
- припой мягкий SANHA или ПОС-40 — 0,5 кг;
- флюс;
- химреактивы для чернения абсорбера;
- плита OSB толщиной 10 мм;
- уголки мебельные — 32 шт;
- базальтовая вата толщиной 50 мм;
- листовой теплоотражающий утеплитель толщиной 20 мм;
- рейка 20х30 — 10м;
- дверной или оконный уплотнитель — 6 м;
- оконное стекло толщиной 4 мм или стеклопакет 0,98х2,01 м;
- саморезы;
- краска.
Кроме этого, подготовьте такие инструменты:
- электрическая дрель;
- набор свёрл по металлу;
- «коронка» или фреза для работы по дереву Ø20 мм;
- труборез;
- газовая горелка;
- респиратор;
- малярная кисть;
- набор отвёрток или шуруповёрт;
- электрический лобзик.
Для опрессовки контура также понадобится компрессор и манометр, рассчитанный на давление до 10 атмосфер.
Для пайки мягким припоем подойдёт простая газовая горелка
Инструкция по ходу работ
- При помощи трубореза медную трубку нарезают на куски. Получатся 2 части Ø22 мм длиной 1,25 м и 10 элементов Ø10 мм длиной 2 м.
- В толстых трубах делают отступ от края 150 мм и выполняют по 10 сверлений Ø10 мм через каждые 100 мм.
- В полученные отверстия вставляют тонкие трубки так, чтобы они выступали внутрь не более чем на 1–2 мм. В противном случае в радиаторе будут появляться излишние гидравлические сопротивления.
Используя газовую горелку, термофен и припой, все части радиатора соединяют между собой.
- По диагоналям радиатора к трубам 3/4˝ попарно припаивают заглушки и резьбы.
Закрыв выходную резьбу заглушкой, на вход собранного коллектора навинчивают штуцер и присоединяют компрессор.
- Помещают радиатор в ёмкость с водой и компрессором нагнетают давление 7–8 атм. По поднимающимся в местах стыков пузырькам судят о герметичности паяных соединений.
После проверки герметичности радиатор сушат и обезжиривают. Затем приступают к припаиванию медного листа. Паять полотно абсорбера к трубкам следует сплошным швом по всей длине каждого элемента медного контура.
Поскольку абсорбер гелиоколлектора изготавливается из меди, то вместо покраски можно использовать химическое чернение. Это позволит получить на поверхности настоящее селективное покрытие, наподобие того, что получают в заводских условиях. Для этого в ёмкость для проверки герметичности наливают нагретый химический раствор и укладывают абсорбер лицевой стороной вниз. Во время реакции поддерживают температуру реактивов любым доступным способом (например, постоянной прокачкой раствора через ёмкость с кипятильником).
- Из листа OSB вырезают детали для сборки корпуса гелиоколлектора — днище 1х2 м, боковые стороны 0,16х2 м, верхнюю 0,18х1 м и нижнюю 0,17х1 м панели, а также 2 опорные перегородки 0,13х0,98 м.
- Рейку 20х30 мм нарезают на части: 1,94 м — 4 шт. и 0,98 м — 2 шт.
В боковых стенках делают отверстия Ø20 мм для входного и выходного патрубков, а в нижней части коллектора выполняют 3–4 сверления Ø8 мм для микровентиляции.
- В перегородках делают вырезы под трубки абсорбера.
- Из реек 20х30 мм собирают опорную раму.
- Воспользовавшись мебельными уголками и саморезами, раму обшивают панелями OSB. При этом боковые стенки должны опираться на днище — это позволит предотвратить прогиб корпуса. Нижнюю панель опускают на 10 мм от остальных, чтобы перекрыть её стеклом. Это не даст осадкам попадать внутрь рамы.
Устанавливают внутренние перегородки.
Днище и бока корпуса утепляют минеральной ватой и укрывают рулонным теплоотражающим материалом.
Абсорбер укладывают на подготовленное пространство. Для этого демонтируют одну из боковых панелей, которую затем ставят на место.
- На расстоянии 1 см от верхнего края короба внутренний периметр сооружения обшивают деревянной рейкой 20х30 мм так, чтобы стенок касалась её широкая сторона.
По периметру проклеивают уплотнительную резинку.
- Укладывают стекло или стеклопакет, контур которого также обклеивают оконным уплотнителем.
Прижимают конструкцию алюминиевым уголком, в котором предварительно сверлят отверстия для саморезов. На этом этапе сборку коллектора считают завершённой.
Чтобы предотвратить попадание влаги и утечку тепла, на всех этапах стыки и места сопряжений деталей обрабатывают силиконовым герметиком. Для защиты конструкции от осадков древесину покрывают специальным составом и окрашивают эмалью.
Рекомендации по сборке
Чтобы самостоятельная сборка солнечного водонагревателя пошла быстро и успешно, необходимо учитывать следующие рекомендации профессионалов:
- все оборудование, необходимое для сборки солнечной батареи для нагрева воды, не рекомендуется ставить на ровной площадке. Здесь следует вести прокладку труб для обратной подачи несколько выше, чем те трубы, которые предназначены для прямой подачи воды. В результате вы сможете избежать неприятной ситуации появления воздушных пробок. Из-за их появления происходит замедление подогрева воды в системе;
- для закрытого типа бассейнов надлежит устанавливать солнечный водонагреватель с южной стороны. При этом максимально допустимый угол наклона должен составлять 45 градусов;
- используя устройство вакуумного коллектора, допускается его размещение на плоской кровле при 15 градусах. Здесь следует ориентироваться на высоту солнца, а не на компасные показатели. В такой ситуации водонагреватель буде выполнять дополнительную роль в качестве теплоизоляции;
Размещение устройства на крыше
все элементы в агрегате должны быть герметично соединены между собой, чтобы предупреждать появление протечек;
стекла между собой стыкуются алюминиевыми уголками;
особое внимание нужно уделить прочности конструкции, чтобы она смогла выдерживать не только вес платформы, но в уровень снега, который будет на ней лежать в зимнее время года;
трубы для водонагревателя следует выбирать качественные и прочные, чтобы они смогли прослужить довольно продолжительный период времени;
чтобы самодельная конструкция проработала долго, необходимо правильно за ней ухаживать.
Беря во внимание эти рекомендации, ваша самодельная конструкция будет эффективно выполнять обогрев воды не один год
Нагрев воды в бассейне своими руками
Бассейн, пусть даже и не очень большой, удовольствие недешевое. Но без подогрева воды в нем далеко не всегда комфортно. Не у всех имеются средства или желание покупать не менее дорогие устройства для того чтобы поднять температуру воды. Вот и придумывают мастера-самоделкины разные подогреватели для бассейна, которые не требуют больших денег.
Самое доступное у нас топливо — дрова. И было бы странным, если бы не было средств подогрева бассейна дровами. Промышленных аналогов мы не встречали, разве что приспособить дровяную печь с водяной рубашкой под это дело. А самодельных агрегатов встречается много.
Основа всех устройств подогрева воды в бассейна на дровах — змеевик
Основная идея – металлический змеевик располагается внутри топки, на вход подается вода из бассейна при помощи насоса. Проходя по разогретому пламенем змеевику, она нагревается, по второму шлангу или трубе отводится обратно.
Одно из устройств для подогрева воды в бассейне дровами, сделанных своими руками
Основная задача – подобрать скорость подачи воды так чтобы она в трубе не закипела ни при каких условиях. Потому желательно брать насос достаточно мощный. Использовать можно штатную помпу от бассейна или циркуляционный насос.
Довольно рискованно, оостроумно
На фото несколько таких устройств. В одном змеевик спрятан в баке, в котором разводится огонь. Дым отводится через дыру в крышке. Система будет более эффективной, если сделать дымоход. Еще полнее использовать тепло можно, если сделать водяную рубашку. Можно на корпусе, можно на дымоходе, а можно – и там и там.
В другом варианте для небольшого надувного бассейна сварена квадратная емкость. Принцип тот же. Реализация немного другая.
Квадратная емкость, внутри которой змеевик и костер
Есть еще более простой вариант: змеевик, внутри которого разводится огонь. Это устройство можно использовать даже в походе. Только каким-то образом нужно будет решить проблему отведения горячей воды. Возможно, использовать термостойкие шланги или кусок металлопластиковой трубы для отопления.
Очень даже удобно в походе или поездке — вы всегда обеспечены теплой водой
Есть пример изготовления электрического нагревателя для бассейна своими руками. Использован ТЭН для бойлера, придумана оригинальная конструкция его закрепления в корпусе старого ножного автомобильного насоса. Подробности смотрите в видео.
Очень простой и интересный способ сделать солнечный нагрев воды в бассейне более эффективным. Он требует минимума денег, и немного времени. Нужны будут пластиковые хула-хупы, плотная черная пленка, паяльник, нож.
Идея не нова: нагревается плавающая на поверхности воды черная пленка, она отдает тепло воде. Нагрев более эффективный так как темные предметы больше поглощают солнечной энергии.
Очень простые коллекторы солнечного света хула-хупы с приваренной черной пленкой
Работа состоит в следующем: на хула-хуп ровно укладывается пленка, паяльником точечно сплавляете пластмассу и пленку. Желательно не прожечь обруч, так как он должен плавать, а не тонуть. Плавят по кругу, с расстоянием 10-15 см. Пленка должна держаться довольно крепко. В середине нужно сделать несколько отверстий – нежелательно, чтобы попал воздух. Потому и поворачивать обручи нужно той стороной в воду, на которой натянута пленка.
Эти круги раскладывают по поверхности. Чем большую площадь они занимают, тем быстрее прогревают воду. Раскладывать их легко – разбросали по поверхности. Собирать тоже — согнали в одну сторону сложили у борта стопкой.