Отопление солнечными коллекторами отзывы

Виды

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

Накопительные

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

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

Плоские

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

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

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

Жидкостные

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

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

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

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

Воздушные

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

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

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

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

Коллектор Станилова

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

Конструкция коллектора

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

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

Материалы и детали для изготовления

Для сооружения такого самодельного солнечного коллектора для отопления дома понадобится:

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

Этапы работ

Этапы изготовления коллектора Станилова своими руками:

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

Коллекторы из подручных материалов

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

Из металлических труб

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

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

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

Из пластиковых и металлопластиковых труб

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

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

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

Из шланга

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

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

Из банок

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

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

Из холодильника

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

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

Установка

Как не старался я успеть до морозов, но всё же установка на место коллектора и его трубок пришлась на самые экстремальные условия — начало января.

Дул ветер, температура за бортом была в районе где-то минус 25 гр., а я на крыше беседки самоотверженно вталкивал стеклянные трубки в гнёзда, стараясь не сильно поморозить руки, так как в перчатках вталкивать трубки не получалось вообще. Думаю, что при плюсовой температуре процесс пошёл бы быстрее, а так, только установка трубок у меня растянулась на два дня.

До установки я посмотрел доступные на инете видео об установке коллектора, где всё вроде бы гладко. На практике я сильно помучался, но возможно виной всему мороз в минус 25 гр.

Кроме-того есть нюанс, который я нигде не встречал. Кончик трубки выполнен в виде капли перевёрнутой остриём вниз. Так вот, на некоторых трубках этот кончик смещён в бок и когда пластиковый наконечник внизу закручиваешь, данный кончик просто ломается и трубка становится уже не вакуумная. В результате, я пока это понял, успел потерять 4 или 5 трубок. Благо, что трубки взял сразу с запасом.

Устройство системы отопления

Переходим к самой системе.

Система отопления дома на солнечных коллекторах.

На фотографии видно сам коллектор. Он расположен сверху беседки. Почему именно там, а скажем не на доме? Ведь если бы я разместил коллектор над домом, то капитально сократились бы все затраты на магистраль по которой функционирует теплоноситель от коллектора к бойлеру.

Дом у меня расположен в продольной оси юг–север, то есть один скат крыши выходит на восток, другой на запад. На юг выходит фронтон. Теоретически коллектор можно было бы разместить там. А на практике дом у меня двухэтажный. Поэтому обустройство эстакады на фронтоне над вторым этажом задача крайне сложная и затратная. Лично у меня проводить сварочные и прочие работы на такой высоте нет никакого желания. А нанимать других я не люблю. Однако предположим, что я потратившись нанял бы бригаду и установил коллектор в районе фронтона. Как мне его потом обслуживать? Это каждый раз нужно подниматься на такую высоту! Хочется, чтобы это было как-то пониже. Более того, летом утром и вечером солнце на фронтон не попадает (в это время оно либо на западе либо на востоке).

После долгих раздумий я остановился на беседке. На её крыше и солнце попадает на коллектор с утра и до самого вечера и расположена она не так уж высоко. Для удобства расположения и обслуживания коллектора я сварил целую площадку. Вбетонировав дополнительно два столба. Минусом такого расположения стало значительное удлинение магистрали. Однако этого было и так не миновать ввиду сложности самой системы.

Солнечные коллекторы SCH-30, установленные на крыше беседки.

Итак, на фото видно, как магистраль уходит от коллектора в сторону жилых построек. Затем первоначальная труба, нержавеющая гофра на 25 мм раздваивается. В дальнейшем идёт две магистрали из гофры на 20 мм. Одна магистраль идёт в первый этаж дома, где теплосъём для целей нагрева системы отопления обеспечивает двухконтурный бойлер на 150 литров, интегрированный в систему отопления. На следующем фото он виден.

Двухконтурный бойлер на 150 литров в доме.

Вторая магистраль уходит внутрь бани и подсоединена к такому же двухконтурному бойлеру на 150 литров, в котором обеспечивается теплосъём для целей нагрева воды в бане. Там же, на данном бойлере установлен один из датчиков контролера.

Двухконтурный бойлер на 150 литров в бане.

Баланс поступления теплоносителя между двумя магистралями осуществляется вручную с помощью системы байпасов, обычных шаровых кранов и регулировочных кранов (от радиаторов).

Проще говоря, я могу :

  • Направить всё тепло в дом перекрыв шаровый кран на магистрали в баню,
  • Направить всё тепло в баню перекрыв шаровый кран на магистрали в дом,
  • Открыть оба крана и пустить тепло равномерно в дом и баню,
  • Перекрыть шаровый кран, а теплоноситель пустить через байпас и регулировочный кран, распределив потоки в любой пропорции, которая мне нужна. Ну например, 80 % в баню, а 20 % в дом или наоборот.

Далее перейдём в дом.

Двухконтурный бойлер с термодатчиком на входной магистрали.

На фото видно, если приблизить, что на входной магистрали (она с изоляцией) установлен термодатчик. При нагреве до определённой температуры он включает циркуляционный насос, который включает циркуляцию в системе отопления. Начинается съём тепла с данного бойлера системой отопления. В результате начинается нагрев воды в буферной ёмкости объёмом на 350 литров, которая встроена в систему отопления (на фото её не видно). Таким образом общая ёмкость нагреваемой от коллектора воды составляет в доме 150+350, итого 500 литров. Это система отопления. И в бане 150 литров. Это вода на расход. Да в самой системе антифрогена литров около 100. Всего 750 литров.

Это немало. Но нужно учитывать, что как бы в доме бойлеры не были теплоизолированы, теплопотери есть всегда и очень даже немалые. Те же бойлеры пропускают тепло не только через теплоизоляцию, но главным образом через металлические краны и прочие вкрученные в них фитинги. В общем, если у вас за бортом плюс 30, а вы нагрели воду дома в бойлерах градусов скажем до 50, то температура у вас в комнате легко может подскочить до тех же 30 гр., если не выше.

Поэтому, изначально летом в жару основной теплосъём я предполагал производить в бане.

Итак, переходим к бане.

При проектировании магистрали в бане я изначально ставил перед собой определённую цель. А именно — теплосъём и отвод из магистрали лишнего тепла летом.

Все, кто разбирался с вопросами СК знают, что в нашей местности выработка СК тепла летом примерно в 10 раз!!! больше, чем зимой. Отсюда вопрос — куда девать лишнее тепло летом.

Предложения разные:

  • Одни предлагают — греть бассейны. Но бассейна у меня нет и мне его не надо. Кроме того, это значительное удлинение магистрали.
  • Другие предлагают греть воду на полив. Лично у меня цистерна на 11 кубов хорошо нагревается от солнца. И вести магистраль до неё ну очень далеко.
  • Самое кардинальное предложение — закрывать СК тентом, лично мне также не очень нравится.

У нас в предуралье погода скачет очень сильно. Сегодня плюс 30 и нужно избавляться от излишков, а завтра уже ниже 10 гр и нужно отапливать дом. Что же, каждый раз бегать наверх расшнуровывать тент, а потом снова одевать. Нет. Это не по мне. Кроме того, в моей системе тепло всегда может понадобиться для нагрева бани.

Поэтому я подумал и мне в голову пришла следующая мысль.

Где излишки тепла никогда не будут лишними? Даже летом в самую жару? В бане!!! Именно там! Баня по своему назначению ИЗНАЧАЛЬНО предполагает повышенную температуры по сравнению с улицей. В доме плюс 30 или 40 — это не кому не нужная духота, а в бане это самое-то.

В общем, я решил лишним теплом греть воздух в бане.

Однако тут есть проблемы. Дело в том, что мощность теплового излучения приборов, к примеру радиаторов отопления, рассчитывается исходя из разницы температур примерно в 70 гр., то есть температура радиатора берётся в 90 гр, а температура воздуха в помещении 20 гр. Если температура в помещении, к примеру, 40 гр., а температура радиатора 60 гр., то разница в температуре будет всего 20 гр. Что меньше разницы в 70 гр примерно в 3.5 раза. Значит и теплоотдача радиаторов в этом случае будет в 3.5 раза меньше расчётной.

Температуру теплоносителя в системе СК не желательно поднимать выше 80 гр. Следовательно при нагреве воздуха в бане до 60 гр разница в температуре будет ВСЕГО 20 гр! Следовательно, для обеспечения хорошего теплосъёма нужны мощные установки, иначе бойлер в бане уже закипит (так как тепло воде передается быстрее, чем воздуху), а температура воздуха будет ещё низкая.

Первоначально я пустил магистраль из гофры 20 мм по стенам бани. Всего намотал около 40 метров. В переводе на чугунные радиаторы это примерно 26 секций. На фото видно.

Гофра в качестве радиатора, установленная на стене бани.

Когда запустил СК понял, что это ни о чём. Затем мне на заказ сделали змеевик из нержавейки (также на фото) труба диаметром 50 мм общей длинной около 10 метров.

Змеевик из нержавейки.

Немного эффекта ощутил. И только когда ещё плюсом навесил 30 секций биметаллических радиаторов, а также снял почти всю изоляцию с бойлера, я достиг желаемого результата.

Все радиаторы и бойлер внутри бани.

В заключение хотел сказать о контролере в моей системе. Я не стал покупать китайский контролер. Он хотя и специально создан для системы СК, но он КИТАЙСКИЙ (знаю, у Солнечные.РУ по этому поводу своё мнение, но у меня своё). Тем более ценник у него был за 20 тысяч.

Для себя я решил, что контролер буду покупать только европейский.

Контроллер солнечных коллекторов с обвязкой.

Контроллер солнечных коллекторов ТЭР 9.

Я купил европейского производства (чешский) ТЭР 9 — термостат с функцией дифференциального термостата. По функциям и настройке он практически не отличается от китайского. Но он ЕВРОПЕЙСКИЙ и стоит 7 тысяч. В нём просто нет одной-двух дополнительных функций. К примеру в китайском есть такая функция — при перегреве системы он направляет теплоноситель в резервную систему поглощения тепла (тот же бассейн ).

Из описания моей системы ясно, что мне такая функция ни к чему. Кстати, пресловутый инженер со стажем с первого сайта очень потешался на до мной, когда услышал, что я хочу использовать не специальный контролер, а просто выбрать любой подходящий по функциям. Ох уж, как он многозначительно хмыкал по данному поводу. На деле, подобрать контроллер оказалось делом не таким уж и сложным.

Полученные результаты

В марте я тепло от коллектора в дом не пускал, так как экспериментировал с баней.

В апреле от работы солнечного коллектора в доме в среднем было 20 гр тепла. Для меня это мало. Мне нужно 25. Но нынешний апрель был пасмурный (система установлена в городе Ижевск). В мае тепла от коллектора хватало на отопление дома площадью 100 кв.м., на постоянную температуру 25 гр. Иногда даже с избытком, поэтому хватало и на баню.

В конце мая, при полностью солнечном дне я пускал всё тепло в баню площадью 4.5 кв.м., отключив дом. И примерно к обеду температура в бане С ЗАКРЫТОЙ ДВЕРЬЮ достигает 55-58 гр тепла! А температура в бойлере около 75 гр. При этом теплоноситель в самом коллекторе около 80 гр. После этого процессы теплообмена стабилизируются и дальше температура воздуха и теплоносителя не меняются до самого вечера. Вечером, часов с 19 температура начинает постепенно падать.

Предполагаю, что летом в самый пик можно нагреть воздух и до 60 гр. Также предполагаю, что ПРИ ОТКРЫТОЙ двери в баню даже при 30 градусной жаре будет обеспечен нормальный теплосъём и теплоотведение, поэтому обойдусь без тентов (но один лежит на запасе, сшит на заказ, закрывает 1/4 коллектора).

В полностью пасмурную погоду температура теплоносителя в системе нагревается градусов до 40-45 летом и до 20-30 гр зимой, что уже достаточно к примеру для-того, чтобы в бане температура воздуха не пошла на минус. В частности, я воду в бане не сливал с самого января, как запустил СК.

Предварительные расчёты, которые я делал, на практике в общем и целом подтвердились. Так, я насчитал, что мне нужен будет солнечный коллектор от 60 до 90 вакуумных трубок. Сейчас у меня 60 трубок и я подумываю о том, не взять ли ещё 30.

Как будет далее, покажет время. Окончательные выводы делать рано.

Вот вроде и всё, весь опыт более менее вкратце изложил.

Считаю, что использование солнечного коллектора в целях отопления в средней полосе России возможно, но нужно чётко понимать что мы хотим от системы, не требуя от коллектора слишком много, поменьше слушать манагеров с их небылицами, а брать в руки калькулятор и считать самим.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *