Воздушное солнечное отопление частного дома своими руками

Содержание

Как сделать солнечное отопление частного дома своими руками?

Воздушное солнечное отопление частного дома своими руками

Энергия солнца, дающая нам свет, электричество, тепло, быстрыми темпами завоевывает все новые и новые рубежи. Уже никого не удивить различными приборами и устройствами на солнечных батареях, домашними гелиевыми электростанциями, различными светильниками, уличными гирляндами, светофорами, работающими от энергии солнечного света.

И конечно же, логичным направлением применения энергии солнца стало использование ее для отопления, нагрева воды не только в отдельно взятом частном доме, но и в больших домах, в общественных зданиях.

Конечно, солнечные системы не в состоянии обеспечить круглосуточный режим работы для нагрева воды. Но заменить в световой день традиционные ископаемые источники энергии – нефть, газ, уголь – они в состоянии. Поскольку солнечное отопление не требует потребления сырья, то отсутствуют вредные выбросы в атмосферу, нет загрязнения окружающей среды.

Поэтому использование энергии солнца для отопления жилых домов, горячего водоснабжения с каждым годом будет приобретать все большее значение на фоне ожидаемого роста цен на нефть, газ, уголь.

Система солнечного отопления

В простейшем случае солнечная система отопления состоит из одного или нескольких солнечных коллекторов, соединенных в замкнутый контур с арматурой отопления – батареями или трубами, уложенными в полу. При этом батареи или трубы пола должны находиться выше коллекторов.

Тогда вода, нагреваемая в коллекторах, по законам конвекции будет подниматься в отопительные секции, а холодная вода будет опускаться к коллекторам. Батареи или трубы, упрятанные в пол, нагреваются и таким образом без каких-либо дополнительных устройств происходит обогрев помещения.

Простейшая схема солнечного отопления

Но это именно самая простая схема, поясняющая принцип построения системы. Реально же солнечное отопление дома подразумевает установку значительно более сложной системы. Прежде чем покупать солнечные нагреватели воды или делать их своими руками, нужно определить, какую площадь нужно отапливать, какая система отопления дома наиболее подходит для этих целей.

При этом нужно учитывать, что ни одна из гелиевых систем не сможет обеспечить круглосуточный режим работы. Для обогрева помещений в ночное время придется использовать традиционные средства отопления, работающие на одном из ископаемых энергоносителей.

Типовая схема солнечного отопления и горячего водоснабжения

Для небольшого дома с одной-двумя комнатами может быть использована система воздушного отопления от солнечных коллекторов. В таких установках в качестве теплоносителя используется воздух, который, нагреваясь в системе коллекторов, по воздуховодам поступает в обогреваемое помещение. Охлажденный воздух из этого помещения поступает в коллектор.

Схема солнечного воздушного отопления

Что касается систем солнечного отопления с жидким теплоносителем, то принципиально все они строятся одинаково. Различие заключается в типе коллекторов, используемых для нагрева теплоносителя.

Стандартный комплект состоит из коллекторов, бака-накопителя с двумя теплообменниками (один соединен с коллекторами, второй – с дополнительным нагревателем). Бак-накопитель должен быть снабжен хорошей теплоизоляцией. Циркуляция теплоносителя и воды в системе отопления поддерживается насосной группой.

Система отопления с плоским коллектором

Конструкция плоского коллектора настолько проста, что он свободно может быть изготовлен своими руками. Это устройство представляет собой короб, внутри которого размещается адсорбер, трубы с теплоносителем, теплоизоляция. Для его изготовления не требуются какие-то особые материалы. Все комплектующие вполне доступны. Это доски, ДВП, деревянные бруски, кровельное железо, пенопласт, медные трубы, каленое стекло, герметизирующие материалы, термостойкая черная краска.

Такое добротно собранное самодельное устройство способно разогреть теплоноситель в режиме застоя до 150°С. Как правило, в систему заливается вода с добавлением антифриза в такой пропорции, чтобы этот раствор не замерз зимой в ночное время, когда солнечный коллектор не работает.

Промышленный плоский коллектор

Коллектор или батареи коллекторов устанавливаются таким образом, чтобы обеспечить максимальное освещение их солнцем. Как правило, это южная сторона крыши дома. Теплоноситель, циркулирующий в контуре устройства, подается насосом в теплообменник, расположенный в нижней части бака-накопителя. Непрерывно циркулируя в этой системе, теплоноситель нагревает воду в бойлере до 50°С – 60°С, что вполне достаточно для того, чтобы обогревать жилые помещения.

Плоские солнечные коллекторы на крыше отеля и частного дома

Чтобы обеспечить непрерывное поступление тепла в жилые помещения в ночное время, устанавливается система резервного подогрева воды, работающая на традиционных источниках энергии – газе, электричестве, угле, дровах. Теплоноситель, циркулирующий в резервной системе, поступает в теплообменник, расположенный над основным.

Тем самым обеспечивается подогрев воды в бойлере и непрерывный цикл отопления. Если система резервного отопления, работающая на угле и дровах, может быть запущена только вручную, то газовая и электрическая системы могут включаться автоматически, под управлением специального блока управления.

Система отопления с вакуумным коллектором

Эта система отличается от предыдущей только конструкцией коллектора. В этом устройстве для нагрева теплоносителя используются вакуумные трубки. В сущности, эти вакуумные трубки представляют собой модифицированный сосуд Дьюара.

Двойная стеклянная трубка, в которой из межстеночного промежутка откачан воздух. Тем самым обеспечивается надежная теплоизоляция внутренней трубки. Во внутренней трубке находится адсорбер и медная труба, верхний конец которой имеет несколько больший диаметр, чем сама труба, и запаян. Предварительно труба наполняется легкокипящей жидкостью.

Под воздействием солнечного излучения трубка нагревается, жидкость в ней начинает кипеть, пар поднимается в наконечник. Там он отдает свое тепло, возвращается в жидкое состояние и стекает по законам конвекции вниз.

Этот процесс продолжается непрерывно, разогревая при этом наконечник до 250°С -280°С. Пятнадцать-двадцать таких трубок монтируются в единую конструкцию – коллектор. Наконечники вставляются в трубу, по которой циркулирует теплоноситель.

Теплоноситель разогревается до 60°С — 80°С и подается в теплообменник бойлера.

Схема вакуумной трубки

Сам же вакуумный коллектор устанавливается наклонно, для обеспечения свободной циркуляции жидкости в медных трубках. За исключением коллектора, эта система отопления ничем не отличается от системы на базе плоского коллектора.

Вакуумные коллекторы на крыше дома

Система отопления с параболоцилиндрическим зеркалом

Такое устройство представляет собой наиболее громоздкую и сложную в эксплуатации конструкцию. Это длинное (несколько метров) зеркало, изогнутое в параболу. Такое зеркало можно сделать самому, изогнув, к примеру, лист фанеры и обклеив его с внутренней стороны алюминиевой фольгой.

Такое параболоцилиндрическое зеркало устанавливается на устойчивой раме. В фокусе зеркала устанавливается длинная труба, по которой циркулирует теплоноситель. При правильном определении фокуса зеркала и установке трубы в этом фокусе температура по линии нагрева трубы может достигать 250°С – 300°С. Но это при условии правильной установки и ориентации зеркала на солнце.

Параболоцилиндрический зеркальный коллектор

Последнее условие является очень важным, так как при неправильной ориентации зеркала теряется мощность нагрева, и температура на трубе существенно падает. Чтобы этого не произошло, установку с параболоцилиндрическим зеркалом необходимо оснастить следящим устройством с исполнительным механизмом.

Следящее устройство будет отслеживать положение солнца и соответствующим образом ориентировать зеркало в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Это значительно усложняет, а следовательно, удорожает конструкцию.

Если кроме солнечных коллекторов будет установлен еще и комплект солнечных батарей, снабжающих дом электричеством, то в результате можно получить абсолютно автономное энергообеспечение дома, которое никак не зависит от общих сетей энергоснабжения.

Вакуумные коллекторы и гелиевые фотоэлектрические батареи

Солнце будет снабжать дом электричеством и теплом, а в ночное время электричество, накопленное за световой день, будет подогревать воду в резервной системе отопления. Блок управления будет следить за своевременным включением и отключением нужных устройств, регулировать температуру внутри помещений. И это не далекое будущее. Это работает уже сейчас.

Источник: http://solarb.ru/kak-sdelat-solnechnoe-otoplenie-chastnogo-doma-svoimi-rukami

Солнечное отопление: 5 шагов, позволяющих сэкономить деньги на оплате коммунальных услуг

Сейчас все большее распространение в частном строительстве приобретают различные энергосберегающие технологии, которые используют альтернативные и возобновляемые источники энергии. В их число входит и солнечное отопление частного дома.

Сконструировав подобную систему, вы сможете более чем в половину сократить затраты на обеспечение своего жилища теплом в холодное время года, а, возможно, и полностью отказаться от использования газа или твердого топлива.

Солнце помогает не только обогреть дом, но и сэкономить

Солнечные системы отопления жилища имеют некоторые особенности, о которых следует знать до того, как приступать к их самостоятельному изготовлению.

Остановимся на отдельных конструктивных элементах этой инновационной инженерной сети и нюансах их конструирования:

  1. Солнечное отопление загородного дома, как следует из названия, осуществляется за счет ультрафиолетовых лучей, посылаемых дневным светилом. Они освещают специально сделанные или приобретенные панели, которые представляют собой систему трубок, помещенных в специальный короб, верхняя часть которого прозрачна и открыта солнечному свету.
Читайте также  Отопление дома от солнечных коллекторов

В этих коллекторах тепловая энергия солнечных лучей передается теплоносителю, в роли которого выступают вода, антифриз или воздух.

Обратите внимание! С помощью солнечных теплообменников может быть обустроен и обогрев теплицы. Однако, следует помнить, что в большинстве районов России такая система, работая самостоятельно, не в состоянии обеспечить нужный микроклимат. Возможно, придется дополнительно включить в систему газовый котел или отопитель на других видах топлива.

На фото – самодельный солнечный коллектор

  1. Солнечные панели для отопления могут быть изготовлены в домашних условиях. Материалом для них послужат металлические трубы, сваренные особым образом в замкнутую систему.

Необходимы заготовки следующих размеров:

  • для подачи холодной и удаления горячей воды – трубы размером ¾ дюйма и толщиной стенок в 1 мм;
  • для решетки радиатора – трубы меньшего диаметра и с более тонкими стенками, позволяющими быстрее осуществлять теплообмен.

Сделать солнечные водонагреватели для отопления можно из 15-20 отрезков труб длиной 1,6-2 метра каждый.

  1. Чтобы отопление солнцем было максимально эффективно, трубы коллектора должны быть помещены в специально сконструированный деревянный короб. Его стенки изготавливаются из обрезной доски толщиной в 25 мм и длиной, достаточной для заключения в него труб (как правило, около 120-180 мм).

Схема работы солнечного отопления

Дно можно сделать из фанеры, поликарбоната или оргалита. Его можно дополнительно армировать деревянными рейками или брусками сечением 30х30 мм.

Но на этом конструирование короба солнечного коллектора не окончено. Необходимо утеплить конструкцию, что позволит сделать отопление солнечной энергией еще более эффективным.

Делается это следующим образом:

  • дно короба устилается пенопластом;
  • установленный утеплитель защищается листом жести или оцинковки;
  • на него производится установка заранее собранного радиатора, который неподвижно закрепляется с помощью хомутов или кронтшейнов.

Обратите внимание! Все внутренние части короба желательно покрыть черной краской, которая поглощает солнечную энергию. Кроме того, необходимо позаботиться, чтобы стекло или прозрачный пластик, закрывающий верх, был закреплен максимально герметично.

Составные элементы солнечного коллектора

  1. Трубы коллектора соединяются между собой фасонными элементами с резьбой. Позаботьтесь о герметичности стыков. Уплотнение можно производить с помощью пеньки или специальной полимерной ленты. Также перед скручиванием резьбу рекомендуется промазать силиконовым герметиком.
  2. Солнечное отопление дома предусматривает наличие емкости, в которой будет скапливаться нагретая в теплообменнике вода. Это может быть металлический или пластиковый бак, стенки которого утепляются пенопластом или другим материалом, имеющим низкий коэффициент теплопроводности.

Накопительные емкости системы отопления

Можно изготовить деревянный ящик, в который поместить водяной накопитель, а остальное пространство заполнить теплоизолятором (керамзитом, пеной и так далее).

Внешнюю поверхность бака или короба желательно окрасить в серебристый цвет, что уменьшит теплопотери и увеличит коэффициент полезного действия конструируемой системы.

  1. Отопление от солнца будет работать только при наличии давления в трубах. Поэтому необходима установка аванкамеры – герметичной емкости, объемом около 30 литров. В ней устанавливается регулировочный клапан, открывающий и закрывающий впускное отверстие.

Пошаговая сборка системы

Сама сборка готовых элементов в единую систему несложна и состоит из 5 шагов.

Шаг 1

Устанавливается емкость, накапливающая подогретую солнцем воду и бак, отвечающий за поддержание нужного давления (аванкамера). Ее необходимо закрепить примерно на 1-1,5 метра выше накопителя.

Шаг 2

Размещаются солнечные теплообменники. Лучшее место для них – на южной стене дома или крыше. В последнем случае желательно установить панели под углом 30-45 градусов к горизонту. В этом случае солнечные отопительные системы будут работать более эффективно.

Солнечные теплообменники на крыше дома

Шаг 3

Установленные элементы соединяются при помощи труб.

Желательно использовать детали двух различных размеров:

  • ½ дюйма – для подвода воды от водопроводной системы к аванкамере и вывода воды из солнечных теплообменников (находящиеся под давлением);
  • 1-дюймовые – для остальных отрезков сети.

Все трубопроводы необходимо теплоизолировать. Для этого можно использовать готовые скорлупы из вспененного полиэтилена или базальтового волокна.

Для конструирования системы необходимы стальные трубы диаметром ½ дюйма

Шаг 4

Отопление – солнечное или любое другое – требует наличия теплоносителя. Поэтому после окончания сборки трубы следует заполнить водой. Для этого в конструкции следует предусмотреть заправочные и сливные краны, которые располагаются в нижней части системы.

Подачу воды следует прекратить после ее появления в аванкамере, расположенной на чердаке.

Принцип работы комбинированной системы отопления и горячего водоснабжения

Шаг 5

Последний этап – запуск в эксплуатацию. Для этого нужно просто открыть расходный кран. После этого уровень воды в аванкамере будет снижаться до того момента, как стоящий в ней клапан перекроет отверстие. Кстати, это устройство можно использовать для регулирования уровня воды.

Схема работы солнечного отопления

Функционирование системы происходит следующим образом. Нагретая в солнечном теплообменнике вода поступает в накопительный бак, откуда может передаваться в радиаторы отопления или горячий водопровод. В последнем случае вода доливается в систему через аванкамеру.

При недостаточной эффективности системы отопления, в схему подключается газовый котел или другой отопитель, который дополнительно прогревает воду в баке.

Обратите внимание! Помимо описанной выше схемы, существует солнечное воздушное отопление – своими руками конструировать его несколько проще, однако, эффективность намного ниже. Поэтому рекомендуется остановиться именно на описанной выше разновидности с жидким теплоносителем.

Вывод

Созданное своими руками солнечное отопление вашего дома позволит вам не только сэкономить. Таким образом вы позаботитесь и об окружающей среде.

Еще больше информации об энергосберегающих технологиях, которые могут применяться при строительстве загородного дома, вы можете узнать из видео в этой статье.

Источник: https://gidroguru.com/otoplenie/966-solnechnoe-otoplenie

Как сделать солнечный коллектор для отопления дома своими руками: простой способ

Солнечные водонагреватели своими руками – это современный способ обогрева помещений, который сегодня становится более востребованным с каждым днем.

Солнечная батарея сложна в установке и достаточно дорога, но со временем может сэкономить кучу денег

Варианты коллекторов и способы их применения

Вакуумный солнечный коллектор – это механизм, накапливающий энергию Солнца, преобразующий ее в электрическую и сохраняющий с помощью батарей. Далее она применяется для освещения, подогрева электрических систем для теплоснабжения и питания электроники. Но это солнечные батареи для частного дома, доступные для покупки на рынке.

Другой вариант: солнечные системы нагревают водохранилище, теплоноситель становится горячим и подается к трубопроводу. Важное достоинство данной системы – ее можно сделать самостоятельно.

Помимо стандартных способов применения энергии Солнца, она подходит для запитки контура ГВС, подогрева воды бассейна и везде, где требуется энергия тепла.

Достоинства солнечных батарей

  • Экономия на энергоносителях;
  • Можно на 100% отказаться от централизованной системы теплоснабжения;
  • Если сделать устройство собственными силами, не потребуется тратить денег на покупку магазинного варианта;
  • Безопасность эксплуатации;
  • Продолжительный срок службы;
  • Привлекательный внешний вид.

Важно: чем большую площадь требуется обогреть, тем большая площадь панели понадобится. Но если семья состоит из 3-4 человек и более, отключить искусственные энергоресурсы на 100% вряд ли получится.

Традиционно система сочетается с газовыми или электрическими способами теплоснабжения, выступая в качестве альтернативного и дополнительного источника энергии.

Тонкости солнечных батарей и их установки

  1. Наибольшую пользу солнечные коллекторы для отопления дома и нагрева воды дают там, где бывает много теплых дней. Зимой тоже не должно быть пасмурно, чтобы небо было ясное.
  2. С целью большей эффективности рекомендуется выполнить утепление дома, тогда для обогрева потребуется меньше энергии.
  3. В районах, где только небольшое количество лучей ложится горизонтально, требуется грамотно рассчитать площадь панели, чтобы отопление солнечными коллекторами имело максимальный КПД. Традиционно батареи устанавливаются под углом, равному широте местности.
  4. Тепла от Солнца больше в полдень и на протяжении 3-4 часов после него.

    Поэтому панель рекомендуется поворачивать на юг, или на юго-восток, юго-запад.

  5. Воздушный коллектор не располагают там, где имеется тень от домов и деревьев. Так как в течение дня тени перемещаются, рекомендуется устанавливать конструкцию на крыше, где тень отсутствует или практически отсутствует.

    Но от этого крыша становится не такой эстетически привлекательной.

Из чего состоит солнечная батарея

Воздушный солнечный коллектор своими руками собирается из следующих компонентов:

  • Панели для сбора энергии,
  • Аванкамеры,
  • Накопителя.

По виду система напоминает радиатор, состоящий из труб и расположенный в контейнере с лицевой панелью, выполненной из стекла. Жидкость циркулирует в устройстве: сначала она нагревается с помощью батарей, затем направляется в аванкамеру. В ней теплая струя направляется в накопитель, а холодная – к батареям. Из накопителя жидкость направляется в сеть тепло- и водоснабжения.

В россии пока не очень развит такой вид энергетики

Механизм функционирует по термосифонному принципу. Нагреваясь, молекулы воды увеличиваются в размерах и выталкивают своим объемом холодные потоки. Поэтому для функционирования устройства не требуется насосная станция, используются естественные свойства теплоносителя.

Собираем солнечную батарею из подручных средств

Создать подобную систему не так сложно. Для этой цели применяются всевозможные материалы, например, собрать солнечный коллектор своими руками из поликарбоната. Детали, образующие систему, собираются по отдельности. Схема дополнительно включает сеть трубопроводов.

Солнечная панель

Чтобы сделать солнечный нагреватель воды своими руками, потребуется контейнер и какая-то основа для панели. Контейнер делается из фанеры или обычных досок. Затем выполняется утепление, пенопластом или другим материалом.

Важно: чем качественнее утепляется контейнер, тем быстрее в нем происходит нагрев воды.

Радиатор делается из труб: элементы с большим диаметром свариваются при помощи элементов меньшего диаметра. Контейнер накрывается стеклом, и выполняется окрашивание наружных стенок в белый цвет.

Аванкамера и накопительный бак

Солнечные водонагреватели для отопления выполняются из двух резервуаров нужного объема. Требуется, чтобы накопитель имел объем не менее 150 литров. Выполняется его утепление: он помещается в деревянный контейнер, а промежутки между баком и стенками короба заполняются теплоизоляционным материалом.

Солнечные коллекторы своими руками оборудуются аванкамерой объемом в 40 литров. Важна ее герметичность, поэтому нужно использовать только качественный бак. На аванкамеру крепится кран, через который выполняется подача воды.

Сборка коллектора

Когда компоненты собраны по отдельности, выполняется их сборка в батарею. Монтируется аванкамера с накопительным баком. Важно, чтобы в аванкамере жидкость была на 0,8 м выше, чем в другом резервуаре. Установка панели производится внизу системы, аванкамеры – на самый верх. Между панелью и накопителем должен иметься промежуток 70 см.

Чтобы сделать вакуумный солнечный коллектор своими руками, потребуется крепление следующих элементов:

  • Труб накопителя и аванкамеры для дренажа;
  • Трубы для не нагретой жидкости к аванкамере;
  • Трубы для подачи холодного теплоносителя;
  • Трубы для передачи холодной воды на кран;
  • Труба для передачи нагретой воды на кран;
  • Трубы для передачи нагретой жидкости в накопитель;
  • Трубы для батареи;
  • Трубы для накопителя.

Солнечная система своими руками готова!

Тонкости установки

Рекомендации по монтажу коллектора:

  1. Внизу конструкции рекомендуется закрепить клапан дренажа для оттока излишков воздуха;
  2. Выполняется утепление всех труб, в которых находится горячая вода;
  3. Монтируется специальный клапан, который останавливает циркуляцию теплоносителя при резкой отрицательной температуре. Это нужно, чтобы солнечный водонагреватель не вышел из строя.
  4. В местах потребления воды рекомендуется сделать смесители, так как вода бывает очень горячей.

Солнечный коллектор для отопления дома станет прекрасной альтернативой обычным системам обогрева, а постепенно, возможно, вы сможете вовсе отключить все альтернативные источники тепла.

солнечные батареи для частного домасолнечный коллектор для отопления домасолнечный водонагревательвакуумный солнечный коллекторсолнечные системысолнечное отоплениесолнечные батареи для домадля отоплениясолнечный коллектор своими руками из поликарбонатасолнечные коллекторы для отопления домасолнечные коллекторы своими рукамисолнечные водонагреватели своими рукамисолнечное отопление частного дома своими рукамисолнечное отопление частного домасолнечные коллекторы для нагрева водыаванкамеравоздушный солнечный коллектор своими рукамисолнечный нагреватель воды своими рукамиотопление солнечными коллекторамисолнечный коллектор своими руками для отоплениявоздушный коллекторсхемасолнечная система своими рукамисолнечные водонагреватели для отоплениявакуумный солнечный коллектор своими рукамиустройствоэнергияустановка

система

Источник: http://trubexpert.ru/heating/kak-sdelat-solnechnyj-kollektor-dlya-otopleniya-doma-svoimi-rukami-prostoj-sposob/

Как сделать воздушное отопление частного дома своими руками

Рабочая схема воздушного отопления включает минимальный набор оборудования:

  1. источник тепла (теплогенератор);
  2. воздуховоды, доставляющие тепло в обогреваемые зоны.

Примеры самодельного воздушного отопления подробно представлены в интернете с фото и схемами, но интерес к таким системам не ослабевает. К преимуществам воздушного отопления отнесем:

  • высокий КПД, достигающий 93%;
  • непосредственную передачу тепла в отапливаемые зоны без труб, радиаторов отопления и т.д;
  • возможность создания микроклимата помещения объединением отопления с климатической системой;
  • мощность и малую инерционность воздушного отопления, позволяющую быстро прогревать жилье до нужных температур.

Приведем несколько способов устройства воздушного отопления частного дома собственными силами, отметим плюсы и минусы каждого из способов.

Как сделать воздушное отопление частного дома от солнца

Преимущества солнечного отопления очевидны — домовладелец вкладывает средства только в приобретение оборудования, а сам источник тепла не стоит ничего. Окупаются солнечные электростанции примерно за три года, а срок эксплуатации их в десять раз больше (до 30 лет).

Существует два типа солнечного отопления: от солнечных батарей и от солнечных коллекторов.

Преимущества солнечного отопления:

  • абсолютная экологическая безопасность;
  • простота эксплуатации;
  • постоянное развитие технологии производства и снижение стоимости оборудования.

Среди недостатков отметим:

  • малую производительность станции в пасмурные дни;
  • пока еще высокую стоимость оборудования и монтажа;
  • необходимость точного расчета и правильной расстановки оборудования для максимально производительной работы.

Установки на солнечных батареях

Принцип работы таких установок основан на формировании солнечным светом постоянного тока при попадании на специальные полупроводники. Преобразователь переводит постоянный ток в переменный. Напряжение, которое при этом появляется в солнечных батареях, передается системе отопления. Энергия также может накапливаться аккумулятором, а затем использоваться в пасмурную погоду.

Солнечные батареи технически непросты, производство их потребует знаний и навыков. К тому же, такое оборудование обычно используют, чтобы получать электричество. Этот вид отопления используют там, где есть электрическое отопление — теплый пол или электрообогреватели. Если мощности установки достаточно, то можно обеспечивать дом горячей водой.

Эффективность батарей зависит, в основном, от количества солнечной энергии. В средних и северных широтах, где солнца недостаточно, можно порекомендовать использовать комбинированные установки, в которых солнечные батареи будут играть вспомогательную роль.

Установки на солнечных коллекторах

Принцип действия таких установок также основан на сборе и преобразовании энергии Солнца, только трансформация происходит не в электрическую, а в тепловую энергию. Теплоноситель в коллекторе нагревается под действием солнечных лучей и отдает свое тепло в помещении. Производительность такой установки также зависит от количества солнечного света.

По типу теплоносителя различают установки нагревания:

  • воды и антифриза;
  • воздуха.

Пример простейшей солнечной воздушной системы отопления

Порядок устройства солнечного коллектора:

  1. Стену южной стороны дома утеплить пенопластом и покрасить черной краской.
  2. Сверху пришить деревянные рейки.
  3. Снизу сквозь стену дома и утепление с краев пробить 2 конвекционных отверстия для холодного воздуха, сверху 1 для горячего воздуха. Диаметр отверстий 20 см.
  4. На рейки нашить профнастил, который сверху закрыть черной полиэтиленовой пленкой (лучше стеклом).

Принцип работы коллектора очень простой: циркуляция холодного воздуха из дома происходит через нижние отверстия, нагретый воздух поступает в дом в верхнее конвекционное отверстие.

В ноябре в полдень при температуре 9 градусов в солнечный день воздух, подаваемый в дом, коллектор нагревает до 46 градусов.

Схема солнечного воздушного отопления частного дома

Как сделать воздушное отопление своими руками от печи

Рассчитывая воздушное отопление, исходят из того, что 1 кВт мощности отопительного прибора может обогреть 10 кв.м хорошо утепленного помещения. Каминные топки мощностью 10 кВт соответственно способны отапливать дом площадью 100 кв.м.

Системы естественной конвекции

Воздушная система отопления от печи (камина) подразумевает распространение тепла в другие помещения дома потоками нагретого воздуха. Для этого обычно используют гибкие теплоизоляционные каналы, идущие от камина.

Перемещение потоков нагретого воздуха может быть естественным и принудительным. Если поток воздуха направлен вертикально, то естественное перемещение будет обеспечено, если горячий воздух нужно подать на большие расстояния по горизонтали, то нужна принудительная подача. Проект воздушного обогрева дома от камина должен максимально использовать возможности естественной конвекции, для чего нужны воздуховоды большого сечения.

Огнеупорные материалы и минимальное аэродинамическое сопротивления — главные требования к воздуховодам. Длина воздуховода от камина до помещения должна быть не более 3 м. Сужений и изгибов на нем быть не должно. Система отопления естественного перемещения воздуха может отапливать не более 4-х комнат. При монтаже особое внимание уделяется изоляции участков воздухопроводов рядом с горючими материалами здания.

Системы принудительной конвекции

Принцип заключается в сборе воздуха в конвекционной камере и нагнетании оттуда в разные помещения дома одним или несколькими вентиляторами канального типа. Расстояние подачи тепла не более 10 м. Используются гибкие вентиляционные каналы или воздуховоды малых диаметров.

Схема воздушного отопление от печи с принудительной конвекцией

Как сделать воздушное отопление на основе булерьяна

Печь булерьян была разработана для канадских лесорубов. Из-за своих уникальных характеристик, она очень быстро распространилась, и сегодня булерьян используют для отопления жилья, производства, гаражей, теплиц и других объектов.

В основу работы печи положен принцип газогенерации, т.е. «тлеющего» режима горения при дефиците кислорода. Снизу в отверстия печи поступает холодный, а из труб верхней части печи выходит нагретый до 60 — 80 градусов воздух. Режим горения в такой печи полный, т.е. с дожиганием горючих газов в топке с подачей воздуха. Печь очень экономная — одной закладки дров хватает на 6 — 8 часов.

Воздушное отопление частного дома своими руками от булерьяна устраивается присоединением воздуховодов к патрубкам печи и распространением тепла воздуховодами по всему дому. Воздуховоды могут быть сделаны из гофрированного алюминия или из жести. Воздуховоды транспортируют горячий воздух только от печи, обратной подачи нет, что снижает эффективность отопления.

На фото печь-булерьян. Производство Канада

Как сделать воздушное отопление из банок

Воздушное отопление частного дома своими руками из банок — пример самостоятельного изготовления эффективной отопительной системы из подручных материалов.

1. Изготовление воздушных потоков

  1. Понадобятся 196 жестяных банок из-под содовой, которые нужно отмыть и сделать отверстия снизу и сверху.
  2. Скрепить банки между собой силиконом, сделав трубу из 14 банок. Всего 14 колонок по 14 банок. Это каналы, по которым будет поступать в дом теплый воздух.

2. Изготовление ящика для коллектора

  • Для ящика понадобится фанера и доска, клей ПВА, высокотемпературный силикон, минвата для изоляции.
  • Доску нужно обрезать в размер, стыки прибить гвоздями и проклеить.
  • Готовую сухую коробку необходимо утеплить минватой.
  • В верхней стенке нужно сделать 14 отверстий под размер банки. Это места сбора теплого воздуха.

3. Сборка коллектора

Сборку коллектора и подготовку его к работе лучше увидеть — весь процесс детально показан на видео в конце.

Коллектор способен нагревать воздух до 70 — 80° C. Использование такого коллектора может значительно сэкономить расход природного газа и электроэнергии на отопление.

Примерно так выглядит коллектор из аллюминиевых банок

Выводы

Многообразие воздушных систем отопления позволяют выбрать удобную и максимально эффективную схему для каждого конкретного случая. Популярность воздушного отопления в США и ЕС неслучайны — КПД установок такого отопления около 90%, тогда как у популярного в России водяного — не более 60%. Будущее за недорогими и эффективными методами воздушного отопления, поэтому уже сейчас нужно подбирать установки и использовать их для обогрева своих домов.

Источник: https://otlad.ru/otoplenie/vozdushnoe/

Солнечный коллектор для отопления дома своими руками — Автономный дом

Сегодня стало выгодным использование для отопления дома и нагрева воды солнечного коллектора. Солнечный коллектор — устройство, осуществляющее подогрев воды с помощью солнечной энергии. Работать такое устройство может и при пасмурной погоде за счет проходящего через тучи инфракрасного излучения.

Самостоятельное изготовление

Собрать систему можно самостоятельно.

Самой удачной конструкцией является разработка Станислава Станилова , инженера из Болгарии. Принцип действия основан на использовании парникового эффекта. Коллектор являет собой трубчатый радиатор, полученный путем сварки стальных труб и помещенный в деревянную коробку с теплоизоляцией. Чтобы подвести и отвести воду, используются обычные водопроводные трубы, диаметр которых 1 дюйм или 3/4 дюйма.

Дно и стены коробки теплоизолируются эковатой , пенопластом, минеральной ватой или пенополистиролом. Наиболее тщательно необходимо изолировать дно, на которое сверху изоляции кладут лист оцинкованного железа, а затем ставят радиатор. Крепление радиатора к коробке осуществляется стальными хомутами.

Далее коробку, кроме стеклянной крышки, красят белой краской, а радиатор и металлический лист — черной. Покровное стекло, пропускающее солнечный свет к радиатору, тщательно герметизируется.

В качестве накопителя может использоваться металлическая бочка, которая помещается в фанерную или дощатую коробку, а затем теплоизолируется опилками, песком или керамзитом.

Необходимые материалы

Для изготовления солнечного коллектора понадобится:

— стекло, размером 1700/750 мм;

— оргалит для дна;

— рама под стекло;

— доска для короба, сечением 120/25 мм;

— стальная полоса длиной 3 м и сечением 20/2,5 мм;

— деревянный брус сечением 50/30 мм;

— хомуты для крепления;

— приёмная труба радиатора;

— бак объемом 200−300 литров;

Этапы изготовления

При изготовлении можно выделить этапы:

1. Сколачивают из досок короб и усиливают его брусом.

2. Дно короба утепляют теплоизоляционным материалом, а затем укладывают лист жести или железа.

3. Сверху с помощью стальных хомутов закрепляют радиатор. Изготовить радиатор можно из обрезков труб, соединив их между собой трубами меньшими по диаметру.

4. Замазывают стыки, щели, производят герметизацию соединений.

5. Для повышения эффективности работы красят в черный цвет металлический лист и трубы радиатора. 6. Выкрашивают бак для воды и короб в серебристый цвет. Бак помещают в короб, для утепления пространство между стенками короба и баком заполняют теплоизоляционным материалом.

7. С помощью аквакамеры с поплавковым клапаном (подобно бачку унитаза) создается постоянное небольшое давление. Аквакамеру можно купить в магазине сантехники.

8. Аквакамеру и бак для воды размещают под крышей на чердаке. Уровень воды в аквакамере должен быть выше чем уровень в баке на 80 см.

9. Панель коллектора помещают на крыше, желательно на южной стороне дома под углом к горизонту 45 градусов. Расстояние от бака до радиатора должно быть 70 см.

10. Соединение всех частей системы трубами. Участок от аквакамеры до ввода воды (высоконапорная часть системы) монтируется полудюймовыми трубами, а низконапорные части — дюймовыми. При этом количество труб зависит от расстояния между деталями коллектора.

11. Для того, чтобы не было воздушных пробок, заполнение системы водой производят с нижней части радиатора. После заполнения всей системы из трубки для дренажа пойдет вода.

12. Для наполнения бака открывают вентиль.

13. Вода быстро нагревается и поднимается вверх, вытесняя при этом холодную воду, а та автоматически попадает в радиатор.

14. Если часть воды используется, сработает поплавковый клапан аквакамеры и холодная вода опять поступит в нижнюю часть коллекторной системы. Процесса смешивания воды в данном случае не происходит.

Советы по монтажу

При изготовлении солнечного коллектора следует:

1. В нижней части системы установить вентили, позволяющие отвести лишний воздух.

2. Произвести теплоизоляцию труб с горячей водой.

3. Установить кран, перекрывающий подачу теплоносителя при резком похолодании, чтобы избежать повреждения системы.

Эти советы сделают вашу систему солнечного коллектора максимально эффективной. Чтобы избежать теплопотерь, желательно перекрывать поступление воды в бак ночью.

Солнечный коллектор для отопления своими руками
Сделать солнечный коллектор для отопления своими руками намного проще чем кажется. Ознакомьтесь с подробной инструкцией

Источник: normdom.ru

Тепло в жилище наиболее актуально в холодное время года. А горячая вода нужна независимо от погоды. Она является одним из главных достижений человеческой цивилизации в организации условий современного быта. Но горячая вода требует расходов энергоносителей, которые в целом постоянно дорожают. И только солнце, и ветер по-прежнему остаются бесплатными. К тому же для них не существует никаких расходов для утилизации «отработки». Потому, что её просто нет.

Солнечный свет напрямую можно использовать как энергоноситель. При этом сохранится чистый воздух, а окружающая природа останется нетронутой. И такое использование возможно на достаточно большом пространстве Земли по обе стороны от экватора вплоть до высоких широт. Для эффективного преобразования лучистой энергии солнца надо технически грамотно изготовить коллектор и правильно его расположить.

Модернизация летнего душа

В принципе, солнечные коллекторы существуют с давних пор. Получение горячей воды для летнего душа в бочке, установленной на крыше, применяется, чуть ли не в каждом частном доме или даче. Это простое и эффективное решение с горячим водоснабжением.

Но только при безоблачном летнем небе. Специальные конструкции коллекторов дают возможность значительно расширить возможности от использования солнечной энергии.

При определённых условиях даже в холодное время года в высоких широтах коллекторы могут внести заметный вклад в отопление частного дома или дачи.

В основе многих конструкций коллекторов используется свойство поглощения света поверхностью чёрного цвета. Уже упомянутая бочка летнего душа также всегда окрашивается в чёрный цвет.

От этого металл быстрее и сильнее нагревается и передаёт тепло воде, налитой в бочку. Но эту конструкцию можно усовершенствовать. В первую очередь, потребуется коллектор, в котором вода должна нагреваться как можно быстрее.

При этом получаемая температура её должна быть как можно более высокой.

Чтобы перечисленные свойства получились в коллекторе, потребуется максимально большая по площади металлическая поверхность, приемлемая для существующих условий использования и расположенная относительно солнца так, чтобы лучи падали на неё под прямым углом или под углом, близким к прямому углу. Цвет поверхности должен быть чёрным.

Под поверхностью должна циркулировать вода. Чем тоньше будет слой этой воды, тем быстрее она нагреется. Но металлическая поверхность отдаёт тепло не только воде, но и окружающему воздуху.

Поэтому её надо поместить в коробку с хорошими теплоизолирующими стенками, сделав одну из них, повёрнутую к солнцу, из стекла. В результате получится конструкция, показанная на изображении слева. Бочка для воды по-прежнему выполняет функции самостоятельного нагревателя воды от солнца.

Но она усовершенствуется для более эффективного и быстрого нагрева воды. Для этого внутри неё устанавливается теплообменник.

Он делается из труб. Можно сделать вариант в виде спирали из одной цельной легко гнущейся трубки, как на изображении слева. Другой вариант конструкции возможен из прямых труб соединённых переходниками. Трубы проходят через расширитель либо в стенку бочки, либо сверху неё. Расширитель представляет собой емкость, которая частично заполняется циркулирующей жидкостью и не герметично закрыта.

Основные «коллекторные» нюансы

Для того чтобы нагрев воды происходил с учётом естественной циркуляции надо правильно расположить бочку и теплообменник. Нагретая жидкость легче холодной и устремляется вверх. Поэтому бочка должна быть установлена так, чтобы её дно располагалось выше коллектора так, как показано на изображении ниже.

Однако такие конструкции могут быть использованы не только для получения горячей воды. Аналогично можно нагревать и воздух, подавая его уже нагретым внутрь дома. Крыша и стена на солнечной стороне наилучшее место для размещения таких коллекторов:

При изготовлении коллектора своими руками рекомендуется обратить внимание на такие моменты:

  • Деревянные детали перед изготовлением надо обязательно обработать средством от развития гнили и прочей «живности», которая предпочитает тепло и влажность.
  • Лучше всего поглощает солнечное тепло поверхность чёрного цвета без блеска. Но поскольку окрашенная поверхность может нагреваться до 70 – 80 градусов по Цельсию надо применять специальные краски или лаки. Иначе окрашенная поверхность потрескается и облупится, а стекло помутнеет из-за испарений нагретой краски. Окрашенный деревянный короб коллектора надо полностью высушить и только после этого закрывать стеклом. Иначе внутри получится «баня» с выпадением конденсата.
  • Используйте слой теплоизоляции более 0,5 см толщиной. По возможности применяйте минеральную вату со специальной пропиткой с водоотталкивающими свойствами. Без пропитки минеральная вата должна быть сухой. Иначе её теплоизоляционные свойства существенно ухудшаются. Поэтому коробка коллектора должна быть герметична, чтобы сырость и влага не проникали внутрь.
  • Трубы, соединяющие коллектор с баком должны быть надёжно теплоизолированы. Рекомендуется использовать для этого соединения металлопластиковые трубы.
  • Для нагрева теплоносителя в коллекторе рекомендуется использовать оцинкованные стальные трубы прямоугольного сечения. Трубы располагаются вплотную одна к другой узкой стороной и скрепляются герметиком. В результате получится теплообменник. Его можно сделать по отношению к циркулирующей внутри него воде как «змейку». Для этого в стенках на концах смежных труб делаются отверстия для поочерёдного прохождения воды. Также можно изготовить теплообменник в виде параллельных труб между верхней и нижней объединяющими трубами. Для окрашивания теплообменника рекомендуется использовать автомобильную краску или лак для покрытия глушителей автомобильных двигателей.
  • Весьма желательно чтобы конструкция коллектора позволяла изменять его положение относительно солнца. Во время прохождения солнца через самую высокую точку днем примерно в середине каждого месяца рекомендуется подстраивать наклон коллектора так, чтобы солнечные лучи были перпендикулярны его поверхности.
  • Необходимо поддерживать стекло коллектора в чистоте, поскольку от его прозрачности в значительной мере будет зависеть количество аккумулируемого водой тепла.
  • Необходимо своевременно освобождать коллектор от воды до наступления морозов. Иначе следует заменить воду незамерзающей жидкостью.

Солнечный коллектор для душа наверняка воспринимается всеми без исключения, как наилучшее решение для получения горячей воды в тёплое время года. Воздушный коллектор, скорее всего, вызовет у многих скептическое отношение. Особенно у жителей высоких широт.

Безусловно, в холодное время года он не обогреет жилой дом, если за окном будет мороз. Но такой коллектор поднимет температуру в доме на несколько градусов. Увеличение температуры на каждый градус в холодное время года требует расходов газа, электроэнергии, дров, которые стоят всё дороже из года в год.

А солнце светит для всех одинаково бесплатно.

Как сделать солнечный коллектор своими руками?
Солнечный коллектор для душа наверняка воспринимается всеми без исключения, как наилучшее решение для получения горячей воды в тёплое время года. Воздушный…

Источник: podvi.ru

Источник: https://avtonomny-dom.ru/ekonomiya-vodyi/solnechnyiy-kollektor-dlya-otopleniya-doma-svoimi-rukami.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Инженерные системы