Солнце — это мощный и бесконечный источник всей тепловой энергии для нашей планеты. Исходя из того, что солнечная тепловая энергия достается нам абсолютно бесплатно, возникла идея использовать ее во благо человека. К сожалению, устройства, которые преобразуют солнечное излучение в тепло, очень дорогие, поэтому мало у кого есть возможность их приобрести. Тем не менее, при желании сделать солнечный водонагреватель своими руками может абсолютно каждый. В этой статье мы расскажем вам, как смастерить такое устройство в домашних условиях, а также раскроем все тонкости и нюансы, связанные с данным процессом.
Как устроен солнечный водонагреватель?
Перед тем, как приступить к процессу изготовления солнечного водонагревателя, очень важно знать его базовую комплектацию. Большинство стандартных моделей состоят из таких элементов:
- Коллектор. Это — основные детали, которые представляют из себя сеть шлангов или трубок.
Важно! В связи с тем, что диаметр трубок небольшой, вода которая в них находится, успевает полноценно прогрется.
- Создающее напор оборудование. Чаще всего для этих целей используется насос. В некоторых моделях вообще применяется конвекционное естественное движение или же сила гравитации, при этом, обходясь таким образом, без насоса.
- Трубопроводные элементы. Их количество и наличие полностью зависит от выбранной вами модели.
- Бак, если предусмотрен конструкцией.
Важно! Для повышения эффективности всего устройства чаще всего специалисты используют следующие приемы:
- Коллектор наклоняют под углом. Делается это для того, чтобы на него попадало наибольшее количество солнечных лучей.
- Непосредственно под коллектор кладется материал черного или темных цветов. Это нужно для того, чтобы он притягивал больше тепла и дополнительно грел воду снизу.
- Коллектор накрывается пленкой или стеклом. Таким образом создается парниковый эффект, что еще больше увеличивает скорость нагрева воды.
Типы солнечных водонагревателей
В зависимости от напора воды, солнечные водонагреватели можно разделить на:
- Пассивные. В пассивных приборах вода льется исключительно под действием силы гравитации, или же циркулирует благодаря конвекции. Как правило, напор в этом случае небольшой. Такие устройства делаются быстро, да и бюджет потраченный на них, невелик. Соответственно — отдача от этих водонагревателей также желает быть лучшей.
- Активные. Активные солнечные водонагреватели оснащены насосом, контролерами и клапанами. Они могут быть как с открытым, так и закрытым контуром.
Помимо вышеперечисленных характеристик, во время изготовления солнечного водонагревателя своими руками, построения схем и чертежей следует уделить еще особое внимание основному параметру, по которому и происходит классификация данных устройств. Они бывают накопительного или проточного типа.
Водонагреватели накопительного типа
В этом случае, солнце нагревает воду, которая находится в специальном резервуаре, а после нагрева до необходимой температуры потребитель получает сразу же большой объем воды. Самый банальный пример такого водонагревателя — бак, который установлен над летним душем.
Емкость его может быть произвольная, а стенки с внешней стороны окрашиваются в черный цвет. Внизу делается отверстие с насадкой в виде распылителя для душа.
Важно! Вместо пластиковой бочки можно использовать контейнер или сваренный металлический куб.
Проточного типа
Суть такого водонагревателя заключается в том, что вода спускается по системе длинных шлангов или трубочек, проходя по которым она успевает прогреться. Для самостоятельного изготовления таких приспособлений можно использовать самые простые и подручные материалы, например, рубероид, пенопласт или использованные пластиковые бутылки.
Как сделать солнечный водонагреватель в домашних условиях?
Предлагаем вашему вниманию подробную инструкцию по изготовлению солнечного бойлера своими руками. Процесс довольно трудоемкий, но результат того стоит.
Для начала вам необходимо подготовить нужные для работы материалы и инструменты. Вам понадобятся:
- Стекло толщиной 3-4 миллиметра;
- Деревянные рейки 20х30 миллиметров;
Важно! Обратите свое внимание на то, что деревянные рейки должны быть уже с выбранной четвертью для построения рамы.
- Брус размерами 50х50 миллиметров;
- Доски толщиной 20 миллиметров и шириной 150;
- Полоса жести или крепеж для труб;
- Лист OSB или фанера толщиной 10 миллиметров;
- Металлические уголки;
- Мебельные петли;
- Полоса жести или крепеж для труб;
- Утеплитель с металлизированным покрытием;
- Лист оцинкованной жести;
- Минеральная вата;
- Металлические и медные трубы диаметром 10-15 миллиметров и 50 миллиметров.
Важно! Вы можете использовать также и пластиковые трубы диаметром 20-25 миллиметров.
- Соединительные хомуты и муфты;
- Герметик;
- Черная краска;
- Резиновый уплотнитель для дверей и окон;
- Аквамаркеры;
- Пластиковая бочка или металлический бак объемом 200-250 литров.
Как только все необходимое для работы было подготовлено, можно приступать непосредственно к изготовлению солнечного водонагревателя. Сам процесс разделен на четыре этапа, далее о которых мы поговорим более подробно.
Этап 1. Изготовление короба
В начале всего процесса нужно сделать корпус для будущего водонагревателя. Делать это следует, исходя из такой последовательности действий:
- Из приготовленных досок соберите короб нужного вам размера.
- Дно корпуса зашейте листом фанеры или OSB.
Важно! Для более надежной фиксации дно корпуса следует предварительно промазать силиконовым герметиком.
- По окончании сборки короба все стыки и щели загерметизируйте.
- Внутреннюю часть корпуса оклейте теплоотражателем. Таким образом вы избежите потери тепла.
- Обложите все поверхности слоем минеральной ваты.
- Готовый слой теплоизоляции закройте поверху жестяными листами и все щели обработайте герметиком.
- Внутреннюю поверхность корпуса обработайте черной краской.
- Установите раму для остекления из деревянных рамок. Для этого рейки нарежьте нужными вам размерами и соедините их, используя металлические уголки для этих целей.
- С обеих сторон рамы установите стекло, предварительно обработав одну четвертую реек уплотнительным материалом жидкой консистенции.
- Прикрепите раму к основанию корпуса с помощью мебельных петель.
- На торцы корпуса приклейте полосы резинового уплотнителя.
- Прогрунтуйте и покрасьте все наружные поверхности корпуса водонагревателя.
Вот и все, сборка корпуса завершена. Теперь можно смело переходить к следующему этапу.
Этап 2. Изготовление радиатора
Сделать радиатор для солнечного водонагревателя можно, соблюдая следующий ход действий:
- Подготовьте два отрезка трубы диаметром 20-25 миллиметров и нужной вам длины.
- В трубе большим диаметром просверлите отверстия с расстоянием около 10 сантиметров друг от друга.
- Вставьте отрезки ранее подготовленных труб в отверстия таким образом, чтобы с обратной стороны торцы выходили на 5 миллиметров.
- Заварите или запаяйте соединения.
- По диагонали к торцам труб диаметром 50 миллиметров приварите резьбовые изгибы для внешних подключений. Остальные торцы нужно заглушить.
- Окрасьте радиатор черной термостойкой краской в несколько слоев.
Важно! Обратите свое внимание на то, что для изготовления радиатора лучше всего использовать медные трубы, так как они обладают высокой теплопроводностью. Их недостаток заключается лишь в сложности монтажа. Также для этих целей можно использовать и полипропиленовые трубы, которые спаяны особым способом.
Этап 3. Монтаж коллектора
Непосредственно перед монтажом радиатора в короб вначале нужно наметить места в его стенках, сквозь которые и будут проходить отводы для подсоединения труб подачи и отбора воды. После этого:
- По этим меткам просверливают отверстия нужного диаметра.
- Далее устанавливают радиатор в корпус вплотную к днищу и фиксируют его вдоль по всей длине каждого элемента. Делать это следует в 4-5 местах с помощью полосок жести или другого предназначенного для этих целей крепежа.
- Теперь корпус коллектора накрывают рамой и жестко фиксируют саморезами или уголками.
- Далее все щели герметизируются.
Важно! Солнечный коллектор нужно устанавливать под наклоном 45 градусов к вертикали на солнечной стороне.
Финальный этап. Обустройство и подключение солнечного водонагревателя:
- В емкость, которую вы собираетесь использовать в качестве теплоаккумулятора, врежьте резьбовые отводы. Одну точку нужно сделать внизу емкости для подачи холодной воды, а вторую — устроить в верхней части для нагретой жидкости.
- После — емкость необходимо утеплить, используя для этих целей минеральную или каменную вату, а также другой теплоизоляционный материал.
Важно! Для того, чтобы производить теплоизоляцию бака было более удобно, его лучше положить в ящик подходящего размера.
- На 0,5-0,8 метров выше бака монтируется аквакамера в комплекте с поплавковым клапаном для того, чтобы постоянно создавалось постоянное небольшое давление в системе. Кроме того, для монтажа напорного трубопровода от водопровода до аквакамеры следует использовать половину одной трубы.
- После полного наполнения емкости из дренажного отверстия аквакамеры будет литься вода. Далее можно включить подачу воды из водопровода и наполнить бак.
Вот и все, ваш солнечный водонагреватель готов!
Важно! Установка бака на высоте обеспечит хорошее давление горячей воды.
Несмотря на всю трудоемкость процесса, самостоятельное изготовление солнечного водонагревателя стоит потраченных усилий и вложенных в это предприятие денег. Мы надеемся, что наша статья поможет вам в ваших начинаниях, а готовый результат превзойдет все ваши ожидания.
