Реализация солнечного отопления своими руками
Монтаж отопления ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ
Правильный выбор Подрядчика — Залог надежной работы системы отопления!
Некоторые способы поддержания комфортной температуры в домах являются традиционными – до сих пор в глубинке для этих целей применяют дрова или уголь, хотя современный коттедж лучше обогревать с помощью газа.
Реализация солнечного отопления своими руками
Между тем, имеется возможность использования нестандартных методов – таких как солнечное отопление.
Экскурс в историю
Первый солнечный коллектор был изобретен более двух столетий назад: его работа основывалась на том, что темная поверхность нагревается более интенсивно, чем светлая.
Наиболее известный вариант коллектора представили публике в 1767 году – он был изготовлен швейцарским ученым Г. де Соссюром.
Швейцарский плоский коллектор стал сразу использоваться в повседневной жизни. Именно это приспособление в 19 веке помогало готовить пищу Д. Гершелю, когда он отправился в свою знаменитую африканскую экспедицию.
В 1908 году В. Бейли разработал теплоизолированный коллектор с медными трубками. Это позволило вывести принцип солнечного отопления на современный уровень понимания, но ощутимые сдвиги произошли лишь в 70-е годы прошлого века.
Причиной внимания к альтернативным источникам энергии стал кризис на рынке нефти. Ученые многих стран возобновили активную работу в области использования природного тепла, что позволило значительно увеличить эффективность работы систем отопления от солнца. Подобные разработки стали иметь стратегическое значение в политике государств.
Солнечные коллекторы – один из альтернативных источников энергии
Для получения тепла используются коллекторы – устройства, выступающие в роли аккумуляторов солнечной энергии.
Принцип работы
Принцип действия солнечных коллекторов основан на получении природной (возобновляемой) энергии Солнца, превращении ее в тепловую и дальнейшее перенаправление на удовлетворение человеческих потребностей.
Устройство состоит из двух основных частей: улавливателя солнечной радиации и теплообменника – преобразователя ее в тепловую энергию с последующей передачей теплоносителю.
В роли теплоносителя выступает жидкость – в зависимости от модификации коллектора это может быть вода, антифриз и т.п. Под воздействием солнечных лучей жидкость нагревается и через вмонтированный теплообменник передаёт добытую тепловую энергию воде в накопителе – как правило, это бак из нержавейки или другая полая емкость.
Из накопителя горячая вода используется на хозяйственные нужды – солнечное отопление дома (в том числе «теплые полы»), мытье посуды, для ванной; особенно выгодно подогретую таким образом воду заливать в домашние бассейны.
В коллекторах эффективно используется приблизительно 80-95% поглощенной солнечной энергии – это очень высокий показатель.
Виды коллекторов
Коллекторы бывают двух видов: плоские и вакуумные. Есть еще воздушные, но из-за низкого КПД они используются значительно реже.
Плоский
Плоский коллектор устроен чрезвычайно просто: он состоит из коробки, закрытой стеклом, внутри которой располагается система трубок, по которым циркулирует теплоноситель (вода или пропилен-гликоль).
Вакуумный
Основными элементами более сложного вакуумного коллектора являются трубка из ударопрочного бромосиликатного стекла, алюминиевый абсорбер с высокоселективным покрытием и зеркальный отражатель.
Между наружной и внутренними трубками находится вакуум, который выступает в качестве теплоизолятора (как в термосе). Вакуумные коллекторы различаются диаметром трубок (оптимальным считается диаметр 58 мм при длине трубки 120-210 см), а также наличием обычных или U-образных медных нагревательных трубок.
Плоские солнечные коллекторы незаменимы для обычного водонагревателя, но если устройство предназначается для отопления частного дома или дачи, то лучше остановить свой выбор на вакуумном коллекторе, поскольку он теряет меньше энергии при отсутствии солнца и эффективен даже в зимние холода.
Примечательно, что коллекторы могут быть задействованы не только в бытовых, но и в промышленных целях. Данное обстоятельство указывает на важность развития технологии отопления от солнца.
Положительные моменты, связанные с использованием природного тепла
Рассмотрим плюсы системы солнечного отопления.
Возможность получения тепловой энергии в течение всего года
Именно такие коллекторы сегодня наиболее распространены. Работа подобных систем считается наиболее эффективной, особенно зимой как альтернатива электрическим обогревателям (важно, чтобы холодное время года сопровождалось солнечной погодой).
Доступность
Хотя говорить о тотальном переходе на солнечные коллекторы для отопления домов пока не приходится, они уже сейчас рассматриваются в качестве полноценной замены другим источникам энергии.
Экономичность
Никто не хочет переплачивать, и этот момент зачастую является определяющим при выборе способа отопления дома. Коллекторы позволяют уменьшить потребность в других видах топлива и расходы на обогреватели.
Экологичность
Состояние окружающей среды уже давно вызывает тревогу, поэтому ее сохранность считается одним из важнейших аспектов современного производства. Коллекторы, питающиеся энергией солнца, являются абсолютно безопасными для атмосферы и человека. Это обстоятельство позволяет воспринимать их в качестве технологии будущего.
Монтаж системы своими руками
Основными элементами любого солнечного коллектора являются теплоизоляционный короб накопителя и целая система труб: дренажные, ввода холодной воды, подвода холодной и горячей воды к смесителям, подвода горячей воды к накопителю, подпитки накопителя.
Практически все элементы коллектора можно изготовить или приобрести самостоятельно.
Месторасположение и монтаж накопителя
Лучше всего для размещения системы подойдут южная сторона крыши и чердак дома.
Роль накопителя солнечной энергии в коллекторе выполняет трубчатый радиатор, помещённый в застекленный короб, который повернут под определенным углом к светилу.
Решетку радиатора можно сварить самостоятельно – для этого подойдут стальные трубы с тонкими стенками и небольшим диаметром (как вариант – 16х1,5 мм). Для отводящей и подводящей труб лучше использовать больший диаметр.
Стенки короба изготавливают из досок шириной до 30 мм, дно – из оргалита или фанеры, дополнительно усиленных рейками. Короб тщательно изолируется – чтобы максимально сохранить тепло. Лучше всего для этого подойдёт пенопласт, хотя можно использовать и другие материалы (экструдированный пенополистерол – ЭППС или минеральную вату). На дно поверх утеплителя кладется лист жести или оцинкованного железа, а уже непосредственно на него устанавливается и закрепляется хомутами решетка радиатора.
Усилить теплосберегающий эффект такого водонагревателя поможет краска: для радиатора и короба изнутри – черная матовая, для короба снаружи – серебрянка.
Теплоаккамулятор
В качестве теплового аккумулятора используют обычный водяной бак на 200-300 литров. Чтобы сохранить в нем воду горячей, также потребуется качественная теплоизоляция: бак помещают в короб, заполненный опилками, пенопластом, эковатой и т.п.
Аванкамера
Постоянное давление в гидросистеме поддерживается при помощи аванкамеры – герметичного расширительного бачка на 30-40 литров с поплавковым клапаном. Уровень воды в аванкамере должен превышать уровень воды в баке на 80-100 см.
Соединение частей системы
Соединяется гидравлическая система при помощи тройников и муфт уголков (сваркой или резьбой), швы и стыки укрепляют краской, пеньковой подмоткой либо современным герметиком.
Начинают монтаж системы солнечного отопления с установки на чердаке накопительного бака, помещенного в теплоизоляционный короб.
Изготовленный своими руками или приобретенный коллектор размещают на солнечной стороне крыши под углом примерно 40-45 градусов относительно горизонта.
Далее система монтируется в единую конструкцию при помощи стальных труб: полудюймовых – для высокого напора (вывод из бака горячей воды и подвод от водопровода к аванкамере), дюймовых – для низкого напора.
Финальный этап
После этого устройство заполняется водой – и солнечное отопление начинает работать. Нагретая вода поднимается по трубам вверх и вытесняет из радиатора холодную воду. По сути, здесь мы имеем дело с обычной замкнутой системой: вода, попеременно охлаждаясь и нагреваясь, циркулирует. Нагретая жидкость с меньшей плотностью перемещается в бак, а более плотная холодная возвращается в коллектор.
Если конструкцию присоединяют к отопительной системе частного дома, то дополнительно устанавливают специальные электрические нагреватели и температурные датчики для поддержания в трубах оптимальной температуры: датчики будут автоматически включать и выключать электронагрев в зависимости от погоды «за бортом».
Заключение
Даже изготовленный (или смонтированный) своими руками, преобразователь энергии солнца в тепловую решает сразу несколько задач:
- обеспечивает горячее водоснабжение с марта по ноябрь;
-
«сокращает» отопительный сезон (уже с середины февраля-начала марта можно переходить на солнечное отопление);
-
помогает эффективному функционированию домашних бассейнов, теплиц, а также системе «теплых плов»;
-
снижает тепловые потери частного дома;
-
существенно экономит расходы на отопление (можно обойтись без дополнительных обогревателей) и горячую воду;
-
способствует энергонезависимости жилища, его истинной автономности.
Солнечное отопление частного дома
Солнечное отопление своими руками
Солнечное отопление как правильно сделать
Отопление загородного дома солнечными батареями
Солнечное отопление дома – реальность
Солнечное отопление принцип изготовления
Использование коллекторов и солнечных батарей
Автономное солнечное отопление
Солнечное отопление: насколько эффективно
 |
Ремонт квартир, загородных домов, кровля, фундаменты, заборы, ограждения, автономная газификация, частная канализация, отделка фасадов, системы водоснабжения от колодца и скважины, профессиональные современные котельные для частных домов и предприятий. |
 |
Системы: отопления, водоснабжения, канализации. Под ключ. |
 |
Холдинговая компания СпецСтройАльянс |
 |
Прокладка, ремонт и монтаж тепловых сетей, теплотрасс под ключ. Для частных домов и предприятий. |