Воздушно-солнечные коллекторы

Содержание:

Изготовление солнечных воздушных коллекторов своими руками

Солнечные воздушные коллекторы применяются для дополнительного обогрева жилых или не жилых помещений в холодный период года, с помощью теплого воздуха, который нагревается за счет энергии солнца. В данном разделе вы узнаете, как сделать солнечный воздушный коллектор своими руками из подручных материалов и минимальными затратами.

Солнечный воздушный коллектор (теплогенератор) из пивных алюминиевых банок

Материалы для изготовления солнечного воздушного коллектора (теплогенератора), могут быть весьма разнообразны, но наиболее дешевый и эффективный вариант, это использование алюминиевых банок из под пива или напитков.

Использование солнечного воздушного коллектора для зимнего обогрева курятника

Обогрев курятника должен быть эффективным и экономным, и при желании затраты на обогрев можно сократить используя энергию солнца. А всего-то на стенке курятника необходимо соорудить не сложный солнечный воздушный коллектор.

Компактный, оконный, солнечный воздушный коллектор

При желании, можно сделать более практичный солнечный воздушный коллектор, который в любую минуту можно снять и отправить в кладовку, и с этим справится любая домохозяйка, не прибегая к помощи мужской силы.

Как сделать оконный солнечный воздушный коллектор для обогрева квартир

Не будем забывать, что конструкция солнечных воздушных коллекторов довольно гибкая, и их вполне можно приспособить для отопления квартир, всего, то, нужно установить его в оконный проем. Хотя не стоит обольщаться, применять такую конструкцию, можно, только если ваши окна выходят на юг

Солнечный воздушный коллектор из корпуса потолочного светильника

Думаю, многие встречали, эти ужасные потолочные светильники (металлические короба), которые использовались на предприятиях. Даже сейчас их можно встретить в некоторых производственных помещениях. Но с другой стороны, предприятия модернизируются, делают ремонт, и эти светильники, десятками, а, то и сотнями выкидывают в металлолом, которые в свою очередь, под лозунгом «в хозяйстве пригодится» растаскивались работниками.

Возможно, и в вашем хозяйстве завалялся подобный светильник, который так и не нашел своего применения. Но применение такому светильнику имеется, и он может послужить для обогрева вашего дома, хоз помещения или теплицы.

Строительство солнечного воздушного коллектора площадью 9кв.м.

При строительстве солнечных воздушных коллекторов есть одна простая закономерность, а именно, чем больше площадь коллектора, тем эффективнее он работает, а значит, способен отопить больше площадь.

500 Вт солнечный воздушный коллектор из гофрированной воздуховодной трубы

С приходом холодов, каждый задумывается об обогреве своего жилья, подсобных помещений, теплиц и т.д., однако с каждым годом цены на энергоносители постоянно растут, и наибольшая статья расходов в холодное время года как раз приходится на отопление. Однако эту статью расходов можно уменьшить, если в качестве дополнительного отопления использовать бесплатную энергию солнца, при помощи нехитрого устройства – солнечного воздушного коллектора, который можно изготовить своими руками.

Солнечный воздушный коллектор из старой двери

Солнечный воздушный коллектор, это настолько гибкая конструкция, что если понимать его принцип действия, то его можно сделать из чего угодно, даже из старого хлама, о чем собственно и пойдет речь. И если внешний вид вас не смущает (например, будет использоваться для отопления теплицы), то для изготовления солнечного воздушного коллектора, можно использовать старую дверную коробку с дверью, которая возможно завалялась в закромах после ремонта.

Как сделать солнечный воздушный коллектор из водосточных труб 2

Основной недостаток солнечного воздушного коллектора в том, что его необходимо устанавливать на стене дома с южной стороны, и часто бывает, что как раз южная сторона дома является лицевой. Соответственно, чтобы солнечный воздушный коллектор не портил фасад дома, нужно его сделать таким, чтобы он вписывался в экстерьер дома или был незаметным и сливался с фундаментом дома.

Что представляет собой солнечный воздушный коллектор и его устройство?

При упоминании солнечного коллектора многие сразу думают об обычных жидкостных плоских устройствах. В них энергия солнечного излучения преобразуется в тепловую, и передаётся теплоносителю. В роли последнего выступает антифриза или обычная вода. Их часто можно встретить на фасадах и крышах частных домов в южных регионах. Однако есть воздушный солнечный коллектор, о котором пойдёт речь сегодня. Эти устройства распространены значительно меньше, но они имеют неплохую эффективность и могут удачно использоваться для определённых целей. Кроме того, конструкция воздушных коллекторов проще, чем у жидкостных. А также они дешевле и безопаснее. Всё это способствует тому, что такие коллекторы многие изготавливают самостоятельно, хотя есть и много фабричных решений. От солнечных батарей коллекторы отличаются тем, что они сразу отдают полученную энергию на полезную работу (отопление), а не накапливают её. Сегодня мы поговорим об устройстве воздушных коллекторов и их разновидностях.

Как работает воздушный солнечный коллектор и его особенности?

Можно сказать, что воздушный солнечный коллектор является одной из самых простых конструкций, которые используются для преобразования энергии солнца. Практически все знают, что такое теплица. Солнечное излучение проникает через прозрачное покрытие (стекло, поликарбонат и т. п.) и удерживается в замкнутом пространстве. Для циркуляции воздуха в коллекторе может использоваться ещё одно физическое явление. Нагретый воздух легче холодного. Он поднимается наверх, что обеспечивает его движение в коллекторе. Но часто в них устанавливается принудительное вентилирование.

Схема работы воздушного солнечного коллектора

Поглощающая схема коллектора представлена абсорбером, теплоизоляцией, покрытием, пропускающим свет. Эти элементы размещаются в коробе. Для сохранения тепла боковые стенки и заднюю часть утепляют теплоизоляцией. На теплоизоляционный слой укладывается абсорбер, который часто выполняется из металла (алюминий, медь). Его красят чёрной матовой краской, которая позволяет собирать максимальное количество солнечного излучения. Определяющим свойством абсорбера является теплопроводность.

Заключительный этап – создание прозрачного защитного покрытия. В качестве покрытия используется стекло, прозрачный пластик, поликарбонат. Именно поликарбонат использую чаще всего те, кто делает воздушный коллектор своими руками. Он дешевле и не сильно уступает по эффективности стеклу. После этого остаётся только подключить входной и выходной патрубки, через который будет подводиться и выходить воздух.

Конструкция воздушного солнечного коллектора

Стоит сразу понять, что теплопроводность воздуха значительно ниже воды. То есть, по эффективности воздушный коллектор значительно уступает жидкостному. Все стыки и соединения должны быть тщательно изолированы, чтобы избежать потерь тепла. Лучше всегда размещать воздушный коллектор на стене здания. Если вы его установите отдельно, то потери на трубах будут существенно снижать эффективность установки.

При всех своих недочётах воздушный коллектор отлично подходит для того, чтобы подогревать воздух в помещении при разнице снаружи и внутри не более 15─17 градусов. Если требуется подогревать сильнее, то лучше использовать жидкостной аппарат. Чаще всего солнечные коллекторы с воздушным энергоносителем используются в различных установках для сушки овощей в сельском хозяйстве. Реже они применяются в системах рекуперации воздуха. И довольно часто их можно встретить в частном секторе для отопления дома. Воздушные модели не могут заменить жидкостные коллекторы, но при определённых условиях способны снизить расходы на «коммуналку».

Преимущества и недостатки воздушных коллекторов

Преимущества воздушных коллекторов:

  • Простота;
  • Дешевизна;
  • Эффективны при использовании в системах сушки.
  • низкий КПД;
  • низкая теплоёмкость воздуха (это приводит к увеличению габаритов таких установок);
  • для увеличения эффективности приходится интегрировать коллектор в обогреваемого помещения.

Варианты исполнения воздушных коллекторов

Технология в общем виде

Короб с абсорбером всегда устанавливается на южной стороне строения, на фасаде или на крыше. Габариты выбираются в зависимости от объёма отапливаемого помещения. В принципе, размер ограничен только габаритами самой стены помещения и финансовыми возможностями. Первым делом изготавливается каркас коллектора. Можно использовать брус или доски.

Если делаете из досок, то каркас всё равно придётся усилить брусом. Перекрытия из бруса нужно сделать по длине корпуса из расчёт 1 на 1─1,5 метра. Без этого не будет достигнута прочность конструкции. При использовании стекла или стеклопакета в качестве покрытия каркас нужно упрочнить обязательно. Иначе стекло долго не проживёт.

Корпус для воздушного солнечного коллектора

После изготовления корпус закрепляется на стене дома. Все щели, которые имеются между корпусом и стеной изолируются монтажной пеной. По боковым сторонам делаются входное и выходное отверстия для подачи и отвода воздуха. Патрубки от них должны сразу входить в дом, а отрезок снаружи нужно обмотать теплоизоляцией.

Что касается абсорбера, то можно встретить разные варианты. Некоторые из них будут описаны ниже. Лучше всего на эту роль подходит сетка из металла. Хорошую эффективность даёт использование перфорированных металлических листов. На роль металла лучше всего подходит алюминий, поскольку имеет высокую теплопроводность и умеренную стоимость. Нагрев будет зависеть и от площади сетки или пластины. Чем она больше, тем лучше будет нагреваться воздух. Но многие из нас имеют ограниченные финансовые возможности и такую роскошь, как алюминиевая сетка может позволить не каждый. Так, что в большинстве случаев используется простая металлическая сетка. Поверхность абсорбера покрывается чёрной матовой краской для увеличения селективных свойств.

Смотрите так же:  Правила обращения при дтп осаго

На отверстия нужно сделать клапан, чтобы в холодное время года обратно в помещение не поступал холодный воздух. Для этой цели можно использовать кусок полиэтилена, который крепится на отверстии за верхнюю часть. Кроме того, необходимо на входе в коллектор установить мелкую сетку, выполняющую роль фильтра. Это защита от падания пыли и грязи. Если этого не сделать, стекло или поликарбонат быстро загрязнятся и пропускание солнечных лучей (значит, и КПД) значительно ухудшится. Периодически сетку нужно промывать, чтобы устранять пыль, и поддерживать пропускную способность на нормальном уровне.

Абсорбер воздушного солнечного коллектора

Потом устанавливается защитный слой на верхнюю часть солнечного коллектора. Если используется стекло, то оно должно быть закалённым. А также применяют прозрачный шифер, стеклопакеты, поликарбонат. Чтобы короб был герметичен, нужно все швы заделать герметиком. В результате можно изготовить просто воздушный коллектор для обогрева хозяйственных построек или помещения в доме.

С использованием водосточных труб

Подобные солнечные коллекторы располагают на всю стену обогреваемого помещения. Осенью и весной такая установка позволяет существенно экономить на тепловом отоплении. Материалы подбираются с учётом габаритов. Каркас выполняется их досок, усиленных брусом, а задняя стенка из влагостойкой фанеры. Лучше взять толщиной не менее 10 мм. Абсорбер изготавливается из водосточных труб. Хорошо, если они будут прямоугольной формы. В качестве подложки берётся тонкий алюминиевый лист. Минеральная вата идёт на утепление задней стенки, а пенополистрол – на боковые стенки корпуса.

Воздушный коллектор из водосточных труб

После монтажа все внутренности воздушного коллектора окрашиваем в чёрный цвет. После высыхания укладывается стекло или поликарбонат. По швам всё тщательно герметизируется. После этого солнечный коллектор устанавливается на южной стороне дома. Рекомендуется сделать надёжные опоры или даже прикрепить его к зданию. Далее к вентиляции дома подключаются патрубки и устанавливается вентилятор, выполняющий принудительную вентиляцию.

Воздушный коллектор на окно

Чтобы не возводить большие конструкции был придуман вариант с воздушным коллектором на окно. Он имеет небольшой вес и легко может быть снят. Нужно сказать, что такой коллектор достаточно эффективен и может неплохо прогреть помещение. Выполняется он из алюминия.

Для изготовления каркас используют алюминиевые рамки. На стеклопакет творение можно будет закрепить, как и москитную сетку.

Воздушный коллектор на окно

В качестве абсорбер может быть использована фольга чёрного цвета, используемая в фотографии. Но найти её проблематично. И обычно проблема решается установкой алюминиевого листа, покрашенного в чёрный цвет. По габаритам этот лист соответствует задней стенке. Крепите его тем же фольгированным скотчем ставите верхнюю рамку. Сверху она фиксируется тем же скотчем по периметру.

На роль пропускающего солнечный свет покрытия годится плёнка. Можно взять ту, в которую оборачивают продукты. У коллектора корпус должен герметичен. После сборки солнечный коллектор устанавливается на окно, выходящее на южную сторону.

Солнечный воздушный коллектор из профнастила

Этот вид чем-то напоминает конструкцию из водосточных труб квадратного сечения, но он проще и сделать его можно быстрее. Под него изготавливается короб необходимого размера из досок и бруса. Дно выполняется из фанеры, на которую кладётся минеральная вата. Не забудьте в дне сделать отверстие для выхода воздуха. Далее укладывается профнастил и окрашивается в чёрный матовый цвет. Профнастил должен быть с высоким профилем. В листе проделывается перфорация, чтобы мог проходить воздух.

Воздушный коллектор из профнастила

Сверху конструкция обшивается поликарбонатом и проводится тщательная изоляция. Естественно, в корпусе должно быть отверстие для всасывания холодного воздуха и выхода нагретого. У последнего нужно установить вентилятор. Солнечный воздушный коллектор подобного типа обеспечивает нагрев примерно на 20─25 градусов по сравнению с наружным воздухом. И этого вполне достаточно для поддержания микроклимата. При этом ещё постоянно идёт приток свежего воздуха.

Вот такие есть варианты солнечных воздушных коллекторов. Есть ещё масса вариаций. Например, из пивных банок. Все примеры в одной статье не охватить.

Что представляет собой солнечный воздушный коллектор и его устройство?

При упоминании солнечного коллектора многие сразу думают об обычных жидкостных плоских устройствах. В них энергия солнечного излучения преобразуется в тепловую, и передаётся теплоносителю. В роли последнего выступает антифриза или обычная вода. Их часто можно встретить на фасадах и крышах частных домов в южных регионах. Однако есть воздушный солнечный коллектор, о котором пойдёт речь сегодня. Эти устройства распространены значительно меньше, но они имеют неплохую эффективность и могут удачно использоваться для определённых целей. Кроме того, конструкция воздушных коллекторов проще, чем у жидкостных. А также они дешевле и безопаснее. Всё это способствует тому, что такие коллекторы многие изготавливают самостоятельно, хотя есть и много фабричных решений. От солнечных батарей коллекторы отличаются тем, что они сразу отдают полученную энергию на полезную работу (отопление), а не накапливают её. Сегодня мы поговорим об устройстве воздушных коллекторов и их разновидностях.

Как работает воздушный солнечный коллектор и его особенности?

Можно сказать, что воздушный солнечный коллектор является одной из самых простых конструкций, которые используются для преобразования энергии солнца. Практически все знают, что такое теплица. Солнечное излучение проникает через прозрачное покрытие (стекло, поликарбонат и т. п.) и удерживается в замкнутом пространстве. Для циркуляции воздуха в коллекторе может использоваться ещё одно физическое явление. Нагретый воздух легче холодного. Он поднимается наверх, что обеспечивает его движение в коллекторе. Но часто в них устанавливается принудительное вентилирование.

Схема работы воздушного солнечного коллектора

Поглощающая схема коллектора представлена абсорбером, теплоизоляцией, покрытием, пропускающим свет. Эти элементы размещаются в коробе. Для сохранения тепла боковые стенки и заднюю часть утепляют теплоизоляцией. На теплоизоляционный слой укладывается абсорбер, который часто выполняется из металла (алюминий, медь). Его красят чёрной матовой краской, которая позволяет собирать максимальное количество солнечного излучения. Определяющим свойством абсорбера является теплопроводность.

Заключительный этап – создание прозрачного защитного покрытия. В качестве покрытия используется стекло, прозрачный пластик, поликарбонат. Именно поликарбонат использую чаще всего те, кто делает воздушный коллектор своими руками. Он дешевле и не сильно уступает по эффективности стеклу. После этого остаётся только подключить входной и выходной патрубки, через который будет подводиться и выходить воздух.

Конструкция воздушного солнечного коллектора

Стоит сразу понять, что теплопроводность воздуха значительно ниже воды. То есть, по эффективности воздушный коллектор значительно уступает жидкостному. Все стыки и соединения должны быть тщательно изолированы, чтобы избежать потерь тепла. Лучше всегда размещать воздушный коллектор на стене здания. Если вы его установите отдельно, то потери на трубах будут существенно снижать эффективность установки.

При всех своих недочётах воздушный коллектор отлично подходит для того, чтобы подогревать воздух в помещении при разнице снаружи и внутри не более 15─17 градусов. Если требуется подогревать сильнее, то лучше использовать жидкостной аппарат. Чаще всего солнечные коллекторы с воздушным энергоносителем используются в различных установках для сушки овощей в сельском хозяйстве. Реже они применяются в системах рекуперации воздуха. И довольно часто их можно встретить в частном секторе для отопления дома. Воздушные модели не могут заменить жидкостные коллекторы, но при определённых условиях способны снизить расходы на «коммуналку».

Преимущества и недостатки воздушных коллекторов

Преимущества воздушных коллекторов:

  • Простота;
  • Дешевизна;
  • Эффективны при использовании в системах сушки.
  • низкий КПД;
  • низкая теплоёмкость воздуха (это приводит к увеличению габаритов таких установок);
  • для увеличения эффективности приходится интегрировать коллектор в обогреваемого помещения.

Варианты исполнения воздушных коллекторов

Технология в общем виде

Короб с абсорбером всегда устанавливается на южной стороне строения, на фасаде или на крыше. Габариты выбираются в зависимости от объёма отапливаемого помещения. В принципе, размер ограничен только габаритами самой стены помещения и финансовыми возможностями. Первым делом изготавливается каркас коллектора. Можно использовать брус или доски.

Если делаете из досок, то каркас всё равно придётся усилить брусом. Перекрытия из бруса нужно сделать по длине корпуса из расчёт 1 на 1─1,5 метра. Без этого не будет достигнута прочность конструкции. При использовании стекла или стеклопакета в качестве покрытия каркас нужно упрочнить обязательно. Иначе стекло долго не проживёт.

Корпус для воздушного солнечного коллектора

После изготовления корпус закрепляется на стене дома. Все щели, которые имеются между корпусом и стеной изолируются монтажной пеной. По боковым сторонам делаются входное и выходное отверстия для подачи и отвода воздуха. Патрубки от них должны сразу входить в дом, а отрезок снаружи нужно обмотать теплоизоляцией.

Что касается абсорбера, то можно встретить разные варианты. Некоторые из них будут описаны ниже. Лучше всего на эту роль подходит сетка из металла. Хорошую эффективность даёт использование перфорированных металлических листов. На роль металла лучше всего подходит алюминий, поскольку имеет высокую теплопроводность и умеренную стоимость. Нагрев будет зависеть и от площади сетки или пластины. Чем она больше, тем лучше будет нагреваться воздух. Но многие из нас имеют ограниченные финансовые возможности и такую роскошь, как алюминиевая сетка может позволить не каждый. Так, что в большинстве случаев используется простая металлическая сетка. Поверхность абсорбера покрывается чёрной матовой краской для увеличения селективных свойств.

На отверстия нужно сделать клапан, чтобы в холодное время года обратно в помещение не поступал холодный воздух. Для этой цели можно использовать кусок полиэтилена, который крепится на отверстии за верхнюю часть. Кроме того, необходимо на входе в коллектор установить мелкую сетку, выполняющую роль фильтра. Это защита от падания пыли и грязи. Если этого не сделать, стекло или поликарбонат быстро загрязнятся и пропускание солнечных лучей (значит, и КПД) значительно ухудшится. Периодически сетку нужно промывать, чтобы устранять пыль, и поддерживать пропускную способность на нормальном уровне.

Смотрите так же:  Заявление на визу франции образец

Абсорбер воздушного солнечного коллектора

Потом устанавливается защитный слой на верхнюю часть солнечного коллектора. Если используется стекло, то оно должно быть закалённым. А также применяют прозрачный шифер, стеклопакеты, поликарбонат. Чтобы короб был герметичен, нужно все швы заделать герметиком. В результате можно изготовить просто воздушный коллектор для обогрева хозяйственных построек или помещения в доме.

С использованием водосточных труб

Подобные солнечные коллекторы располагают на всю стену обогреваемого помещения. Осенью и весной такая установка позволяет существенно экономить на тепловом отоплении. Материалы подбираются с учётом габаритов. Каркас выполняется их досок, усиленных брусом, а задняя стенка из влагостойкой фанеры. Лучше взять толщиной не менее 10 мм. Абсорбер изготавливается из водосточных труб. Хорошо, если они будут прямоугольной формы. В качестве подложки берётся тонкий алюминиевый лист. Минеральная вата идёт на утепление задней стенки, а пенополистрол – на боковые стенки корпуса.

Воздушный коллектор из водосточных труб

После монтажа все внутренности воздушного коллектора окрашиваем в чёрный цвет. После высыхания укладывается стекло или поликарбонат. По швам всё тщательно герметизируется. После этого солнечный коллектор устанавливается на южной стороне дома. Рекомендуется сделать надёжные опоры или даже прикрепить его к зданию. Далее к вентиляции дома подключаются патрубки и устанавливается вентилятор, выполняющий принудительную вентиляцию.

Воздушный коллектор на окно

Чтобы не возводить большие конструкции был придуман вариант с воздушным коллектором на окно. Он имеет небольшой вес и легко может быть снят. Нужно сказать, что такой коллектор достаточно эффективен и может неплохо прогреть помещение. Выполняется он из алюминия.

Для изготовления каркас используют алюминиевые рамки. На стеклопакет творение можно будет закрепить, как и москитную сетку.

Воздушный коллектор на окно

В качестве абсорбер может быть использована фольга чёрного цвета, используемая в фотографии. Но найти её проблематично. И обычно проблема решается установкой алюминиевого листа, покрашенного в чёрный цвет. По габаритам этот лист соответствует задней стенке. Крепите его тем же фольгированным скотчем ставите верхнюю рамку. Сверху она фиксируется тем же скотчем по периметру.

На роль пропускающего солнечный свет покрытия годится плёнка. Можно взять ту, в которую оборачивают продукты. У коллектора корпус должен герметичен. После сборки солнечный коллектор устанавливается на окно, выходящее на южную сторону.

Солнечный воздушный коллектор из профнастила

Этот вид чем-то напоминает конструкцию из водосточных труб квадратного сечения, но он проще и сделать его можно быстрее. Под него изготавливается короб необходимого размера из досок и бруса. Дно выполняется из фанеры, на которую кладётся минеральная вата. Не забудьте в дне сделать отверстие для выхода воздуха. Далее укладывается профнастил и окрашивается в чёрный матовый цвет. Профнастил должен быть с высоким профилем. В листе проделывается перфорация, чтобы мог проходить воздух.

Воздушный коллектор из профнастила

Сверху конструкция обшивается поликарбонатом и проводится тщательная изоляция. Естественно, в корпусе должно быть отверстие для всасывания холодного воздуха и выхода нагретого. У последнего нужно установить вентилятор. Солнечный воздушный коллектор подобного типа обеспечивает нагрев примерно на 20─25 градусов по сравнению с наружным воздухом. И этого вполне достаточно для поддержания микроклимата. При этом ещё постоянно идёт приток свежего воздуха.

Вот такие есть варианты солнечных воздушных коллекторов. Есть ещё масса вариаций. Например, из пивных банок. Все примеры в одной статье не охватить.

Как сделать воздушный солнечный коллектор своими рукам

Солнечный коллектор на крыше

Использование бесплатного солнечного тепла — это современный подход к решению проблемы отопления дома. Конечно, оно пока что не может заменить традиционные источники тепла. Но в качестве дополнительной, или альтернативной энергии использовать солнце очень выгодно. Об этом давно ведутся разговоры, есть разработки систем и оборудования, но для массового потребителя все это пока недоступно, потому что слишком дорого. Однако можно сделать солнечный коллектор воздушного типа своими руками.

Что вообще такое солнечный коллектор? Это устройство, поглощающее солнечные лучи с их энергией, которая преобразуется в тепло по физическим законам. И грех этим не воспользоваться.

Виды коллекторов

Эти устройства подразделяются по выделяемой температуре:

  • На слабые — с их помощью вырабатывается температура до +50С.
  • Средние — вода прогревается до +80С, так что их можно использовать для систем отопления.
  • Высокие — этот вид обычно применяется только на производствах.

Есть еще одно разделение, где в основе лежат элементы, осуществляющие нагрев:

  • Накопительные.
  • Плоские.
  • Жидкостные.
  • Воздушные.

Нас интересует последний вид. Он является самым дешевым и простым в изготовлении вариантом. Поэтому такой коллектор чаще всего домашние мастера сооружают своими руками.

Любой из упомянутых коллекторов состоит из светоуловителя и аккумулятора. Последний является тем самым устройством, которое преобразует один вид энергии в другой. Именно аккумулятор нагревает теплоноситель.

В настоящее время используются коллекторы трех типов — трубные, плоские и вакуумные. В конструкции первого и третьего типа в качестве теплоизоляции выступает вакуум. Из устройства удаляется воздух, который обычно заполняет межтрубное пространство. Но особенность такой конструкции заключается в том, что трубная система состоит из двух кожухов, расположенных один в другом. А между ними — вакуумный зазор.

Удобство трубной схемы заключается еще и в том, что ее покатистая поверхность позволяет солнечным лучам постоянно падать под углом 90°. А это самое эффективное направление, при котором происходит максимальный отбор солнечной энергии.

Обычно в качестве теплоносителя в установках используется обыкновенная вода. Сам агрегат может быть одноконтурным или двухконтурным. Топлива не требуется, угарных газов оборудование не выделяет, конструкция его очень проста. Эти и еще несколько достоинств солнечных коллекторов делает их весьма заманчивыми для организации системы отопления дома.

Добавим, что коэффициент полезного действия солнечного коллектора — 80%. Для бесплатной системы это очень приличный результат. И еще один показатель. Если соорудить своими руками воздушный солнечный коллектор размером 2х2 м, то в сутки это устройство будет нагревать 100 л воды. Но только в том случае, если солнце будет вырабатывать энергию 4–5 кВт/м². А это среднестатистическая солнечная активность в России.

Солнечный коллектор своими руками

Коллекторы и гелиотермические системы

Самый простой вариант воздушного коллектора — это короб, в котором размещается трубчатый радиатор, изготовленный из стальных труб. Все стенки короба могут быть сделаны, к примеру, из досок или фанеры, ДСП или МДФ, а верхняя плоскость — это толстое стекло. Радиатор соединен с отопительным контуром. Это может быть трубная система, проходящая через бочку с водой.

Есть несколько очень важных условий, которые необходимо строго соблюдать:

  1. Под радиатор нужно уложить оцинкованный лист, который полностью закроет нижнюю внутреннюю плоскость.
  2. И радиатор, и жесть надо покрасить черной матовой краской.
  3. Обязательно внешнее утепление любым утеплителем — пенопластом, минеральной ватой, пенополистиролом и прочим. Под металлический лист укладывается толстый слой теплоизолятора.
  4. Короб красится белой краской.
  5. Необходима полная герметизация стыков, особенно периметра по уложенному стеклу.
  6. Металлическая бочка также теплоизолируется.

Заполнение системы следует проводить с нижней точки подачи воды, чтобы таким образом избежать образования воздушных пробок. Устанавливать такой коллектор надо на ровной площадке. Здесь важно точно выставить угол наклона системы, чтобы добиться максимального попадания солнечных лучей под прямым углом. Именно от этого зависит эффективность плоскости нагрева. По сути, не так уж важно, где будет размещен солнечный воздушный коллектор — на земле или на крыше. Главное — обеспечить солнечному свету свободный доступ.

Солнечный коллектор с тепловой трубой

Теперь несколько слов о том, какого размера должно быть устройство. Можно взять за основу показатели, о которых мы упомянули выше. Именно солнечный свет, его интенсивность и количество солнечных дней в году являются основной такого расчета. Специалисты же утверждают, что коллектор может работать как сезонный агрегат, а может и как круглогодичный.

Что нужно сделать для второго варианта?

  • Увеличить поверхность нагрева.
  • Установить двойной контур.
  • Провести монтаж двух радиаторов.
  • Усилить теплоизоляцию.
  • Использовать в качестве теплоносителя антифриз.

Именно такое устройство может работать невзирая ни на погоду, ни на время суток, ни на наличие солнца.

Заключение по теме

Как видите, соорудить самостоятельно простой воздушный солнечный коллектор не очень сложно. Здесь используются доступные материалы, да и сама конструкция достаточно проста. Трудность заключается в том, чтобы правильно сделать расчеты. Кроме того, если конструкция окажется габаритной, то собрать элементы тоже будет не так уж просто

Что представляет собой солнечный воздушный коллектор и его устройство?

При упоминании солнечного коллектора многие сразу думают об обычных жидкостных плоских устройствах. В них энергия солнечного излучения преобразуется в тепловую, и передаётся теплоносителю. В роли последнего выступает антифриза или обычная вода. Их часто можно встретить на фасадах и крышах частных домов в южных регионах. Однако есть воздушный солнечный коллектор, о котором пойдёт речь сегодня. Эти устройства распространены значительно меньше, но они имеют неплохую эффективность и могут удачно использоваться для определённых целей. Кроме того, конструкция воздушных коллекторов проще, чем у жидкостных. А также они дешевле и безопаснее. Всё это способствует тому, что такие коллекторы многие изготавливают самостоятельно, хотя есть и много фабричных решений. От солнечных батарей коллекторы отличаются тем, что они сразу отдают полученную энергию на полезную работу (отопление), а не накапливают её. Сегодня мы поговорим об устройстве воздушных коллекторов и их разновидностях.

Как работает воздушный солнечный коллектор и его особенности?

Можно сказать, что воздушный солнечный коллектор является одной из самых простых конструкций, которые используются для преобразования энергии солнца. Практически все знают, что такое теплица. Солнечное излучение проникает через прозрачное покрытие (стекло, поликарбонат и т. п.) и удерживается в замкнутом пространстве. Для циркуляции воздуха в коллекторе может использоваться ещё одно физическое явление. Нагретый воздух легче холодного. Он поднимается наверх, что обеспечивает его движение в коллекторе. Но часто в них устанавливается принудительное вентилирование.

Смотрите так же:  Доверительная собственность в англии и сша

Схема работы воздушного солнечного коллектора

Поглощающая схема коллектора представлена абсорбером, теплоизоляцией, покрытием, пропускающим свет. Эти элементы размещаются в коробе. Для сохранения тепла боковые стенки и заднюю часть утепляют теплоизоляцией. На теплоизоляционный слой укладывается абсорбер, который часто выполняется из металла (алюминий, медь). Его красят чёрной матовой краской, которая позволяет собирать максимальное количество солнечного излучения. Определяющим свойством абсорбера является теплопроводность.

Заключительный этап – создание прозрачного защитного покрытия. В качестве покрытия используется стекло, прозрачный пластик, поликарбонат. Именно поликарбонат использую чаще всего те, кто делает воздушный коллектор своими руками. Он дешевле и не сильно уступает по эффективности стеклу. После этого остаётся только подключить входной и выходной патрубки, через который будет подводиться и выходить воздух.

Конструкция воздушного солнечного коллектора

Стоит сразу понять, что теплопроводность воздуха значительно ниже воды. То есть, по эффективности воздушный коллектор значительно уступает жидкостному. Все стыки и соединения должны быть тщательно изолированы, чтобы избежать потерь тепла. Лучше всегда размещать воздушный коллектор на стене здания. Если вы его установите отдельно, то потери на трубах будут существенно снижать эффективность установки.

При всех своих недочётах воздушный коллектор отлично подходит для того, чтобы подогревать воздух в помещении при разнице снаружи и внутри не более 15─17 градусов. Если требуется подогревать сильнее, то лучше использовать жидкостной аппарат. Чаще всего солнечные коллекторы с воздушным энергоносителем используются в различных установках для сушки овощей в сельском хозяйстве. Реже они применяются в системах рекуперации воздуха. И довольно часто их можно встретить в частном секторе для отопления дома. Воздушные модели не могут заменить жидкостные коллекторы, но при определённых условиях способны снизить расходы на «коммуналку».

Преимущества и недостатки воздушных коллекторов

Преимущества воздушных коллекторов:

  • Простота;
  • Дешевизна;
  • Эффективны при использовании в системах сушки.
  • низкий КПД;
  • низкая теплоёмкость воздуха (это приводит к увеличению габаритов таких установок);
  • для увеличения эффективности приходится интегрировать коллектор в обогреваемого помещения.

Варианты исполнения воздушных коллекторов

Технология в общем виде

Короб с абсорбером всегда устанавливается на южной стороне строения, на фасаде или на крыше. Габариты выбираются в зависимости от объёма отапливаемого помещения. В принципе, размер ограничен только габаритами самой стены помещения и финансовыми возможностями. Первым делом изготавливается каркас коллектора. Можно использовать брус или доски.

Если делаете из досок, то каркас всё равно придётся усилить брусом. Перекрытия из бруса нужно сделать по длине корпуса из расчёт 1 на 1─1,5 метра. Без этого не будет достигнута прочность конструкции. При использовании стекла или стеклопакета в качестве покрытия каркас нужно упрочнить обязательно. Иначе стекло долго не проживёт.

Корпус для воздушного солнечного коллектора

После изготовления корпус закрепляется на стене дома. Все щели, которые имеются между корпусом и стеной изолируются монтажной пеной. По боковым сторонам делаются входное и выходное отверстия для подачи и отвода воздуха. Патрубки от них должны сразу входить в дом, а отрезок снаружи нужно обмотать теплоизоляцией.

Что касается абсорбера, то можно встретить разные варианты. Некоторые из них будут описаны ниже. Лучше всего на эту роль подходит сетка из металла. Хорошую эффективность даёт использование перфорированных металлических листов. На роль металла лучше всего подходит алюминий, поскольку имеет высокую теплопроводность и умеренную стоимость. Нагрев будет зависеть и от площади сетки или пластины. Чем она больше, тем лучше будет нагреваться воздух. Но многие из нас имеют ограниченные финансовые возможности и такую роскошь, как алюминиевая сетка может позволить не каждый. Так, что в большинстве случаев используется простая металлическая сетка. Поверхность абсорбера покрывается чёрной матовой краской для увеличения селективных свойств.

На отверстия нужно сделать клапан, чтобы в холодное время года обратно в помещение не поступал холодный воздух. Для этой цели можно использовать кусок полиэтилена, который крепится на отверстии за верхнюю часть. Кроме того, необходимо на входе в коллектор установить мелкую сетку, выполняющую роль фильтра. Это защита от падания пыли и грязи. Если этого не сделать, стекло или поликарбонат быстро загрязнятся и пропускание солнечных лучей (значит, и КПД) значительно ухудшится. Периодически сетку нужно промывать, чтобы устранять пыль, и поддерживать пропускную способность на нормальном уровне.

Абсорбер воздушного солнечного коллектора

Потом устанавливается защитный слой на верхнюю часть солнечного коллектора. Если используется стекло, то оно должно быть закалённым. А также применяют прозрачный шифер, стеклопакеты, поликарбонат. Чтобы короб был герметичен, нужно все швы заделать герметиком. В результате можно изготовить просто воздушный коллектор для обогрева хозяйственных построек или помещения в доме.

С использованием водосточных труб

Подобные солнечные коллекторы располагают на всю стену обогреваемого помещения. Осенью и весной такая установка позволяет существенно экономить на тепловом отоплении. Материалы подбираются с учётом габаритов. Каркас выполняется их досок, усиленных брусом, а задняя стенка из влагостойкой фанеры. Лучше взять толщиной не менее 10 мм. Абсорбер изготавливается из водосточных труб. Хорошо, если они будут прямоугольной формы. В качестве подложки берётся тонкий алюминиевый лист. Минеральная вата идёт на утепление задней стенки, а пенополистрол – на боковые стенки корпуса.

Воздушный коллектор из водосточных труб

После монтажа все внутренности воздушного коллектора окрашиваем в чёрный цвет. После высыхания укладывается стекло или поликарбонат. По швам всё тщательно герметизируется. После этого солнечный коллектор устанавливается на южной стороне дома. Рекомендуется сделать надёжные опоры или даже прикрепить его к зданию. Далее к вентиляции дома подключаются патрубки и устанавливается вентилятор, выполняющий принудительную вентиляцию.

Воздушный коллектор на окно

Чтобы не возводить большие конструкции был придуман вариант с воздушным коллектором на окно. Он имеет небольшой вес и легко может быть снят. Нужно сказать, что такой коллектор достаточно эффективен и может неплохо прогреть помещение. Выполняется он из алюминия.

Для изготовления каркас используют алюминиевые рамки. На стеклопакет творение можно будет закрепить, как и москитную сетку.

Воздушный коллектор на окно

В качестве абсорбер может быть использована фольга чёрного цвета, используемая в фотографии. Но найти её проблематично. И обычно проблема решается установкой алюминиевого листа, покрашенного в чёрный цвет. По габаритам этот лист соответствует задней стенке. Крепите его тем же фольгированным скотчем ставите верхнюю рамку. Сверху она фиксируется тем же скотчем по периметру.

На роль пропускающего солнечный свет покрытия годится плёнка. Можно взять ту, в которую оборачивают продукты. У коллектора корпус должен герметичен. После сборки солнечный коллектор устанавливается на окно, выходящее на южную сторону.

Солнечный воздушный коллектор из профнастила

Этот вид чем-то напоминает конструкцию из водосточных труб квадратного сечения, но он проще и сделать его можно быстрее. Под него изготавливается короб необходимого размера из досок и бруса. Дно выполняется из фанеры, на которую кладётся минеральная вата. Не забудьте в дне сделать отверстие для выхода воздуха. Далее укладывается профнастил и окрашивается в чёрный матовый цвет. Профнастил должен быть с высоким профилем. В листе проделывается перфорация, чтобы мог проходить воздух.

Воздушный коллектор из профнастила

Сверху конструкция обшивается поликарбонатом и проводится тщательная изоляция. Естественно, в корпусе должно быть отверстие для всасывания холодного воздуха и выхода нагретого. У последнего нужно установить вентилятор. Солнечный воздушный коллектор подобного типа обеспечивает нагрев примерно на 20─25 градусов по сравнению с наружным воздухом. И этого вполне достаточно для поддержания микроклимата. При этом ещё постоянно идёт приток свежего воздуха.

Вот такие есть варианты солнечных воздушных коллекторов. Есть ещё масса вариаций. Например, из пивных банок. Все примеры в одной статье не охватить.

Другие публикации:

  • Заявление по форме банка в росгосстрах Как оформить кредит наличными в Росгосстрах Банке? Если вам срочно понадобились деньги на покупку того или иного товара, но вы не располагаете нужной суммой, вы всегда можете обратиться в проверенную банковскую организацию. Дорогие читатели! Статья […]
  • Кредитный договор газпрома Кредитный договор газпрома В рамках подписанного 21 апреля 2017 г. между Банком «РОССИЯ» и ПАО «Газпром нефть» Кредитного договора был выдан транш в размере 15 млрд рублей. Срок кредитования по договору составляет 5 лет. Кредитные средства будут направлены […]
  • Форма заявления на предоставление льготы Как написать заявление о предоставлении льготы на транспортный налог? В соответствии с налоговым законодательством, все владельцы транспортных средств обязаны регулярно делать взносы. Но некоторые люди имеют определенные причины, в связи с ними сумма налога […]
  • Развод в загсе 4 Расторжение брака в органах ЗАГСа Развод через ЗАГС имеет много преимуществ: простота подготовки заявления и минимальный пакет документов для развода, невысокая стоимость и отсутствие дополнительных расходов, короткие сроки рассмотрения заявления и быстрое […]
  • Тюмень фмс патент Миграционные услуги: Оформление разрешения на работу и патента на работу В соответствии с Федеральным законом от 24.11.2014 №357-ФЗ иностранные граждане , прибывшие на территорию РФ в порядке , не требующем получения визы , для осуществления трудовой […]
  • Договор после тендера Подписание договора Для подписания договора выполните следующие действия: 1. С главной страницы РТС-тендер нажмите кнопку «Вход». В открывшейся форме «Закупки по 223-Ф3, коммерческие закупки, 615-ПП РФ» выберите роль «Поставщик-резидент». Нажмите кнопку […]

Вам также может понравиться