Солнечный водонагреватель: варианты применения, схема подключения и особенности побора элементов системы (150 фото)

В последнее время все популярнее становятся проекты энергетически независимых домов. В чем их особенность? Они полностью независимы от поставок электрической энергии и горячей воды. Такой подход предусматривает использование чистых, альтернативных ресурсов: солнечной энергии и энергии ветра. Это позволяет существенно снизить общие расходы на обеспечение дома энергией.

В нашей статье, мы рассмотрим возможность изготовления солнечного коллектора для нагревания воды своими руками.

Как работает солнечный водонагреватель?

Солнечный коллектор – это система, созданная для аккумулирования энергии солнечных лучей, и использования этой энергии для получения горячей воды. Любой солнечный водонагреватель состоит из трех составляющих: коллектор, теплообменный контур и аккумулятор.


Суть идеи очень проста. Солнечные лучи нагревают теплоноситель. Как теплоноситель, используется вода в теплое время года и антифриз зимой. Жидкость, выполняющая функции теплоносителя, поднимается из коллектора к емкости-аккумулятору и сквозь теплообменник происходит передача тепловой энергии прохладной воде в емкости.

Потом охлажденный теплоноситель снова спускается в коллектор. Далее соблюдаются законы конвекции. Горячая вода поднимается в верхнюю часть емкости — аккумулятора и может быть использована. Холодная вода наоборот опускается в нижнюю часть емкости, для нагревания от теплообменника.

В этой подборке, собраны фотографии солнечных водонагревателей и схема, на которой отображен их принцип действия.


Как собрать солнечный водонагреватель для дома своими руками?

Преимущество солнечных водонагревателей в том, что их довольно просто изготовить своими руками без специальной подготовки. Итак, 18 шагов необходимых для самостоятельной сборки солнечного коллектора:

  • Изготавливаем решетку из параллельных металлических труб (10-15 мм диаметром), скрепленных двумя поперечными трубами (диаметром не менее 20 мм). Для соединения, просверливаем отверстия в более широких трубах (по диаметру узких параллельных труб)
  • Привариваем к раме абсорбер – металлический лист. Для лучшей теплопередачи, нужно максимально плотнее прижать металлический лист к раме (приварить все участки соединения)
  • Покрываем абсорбер черной теплостойкой краской. Дожидаемся полного высыхания.
  • Изготавливаем деревянную раму высотой около 100-150 мм. Ширина и длина рамы рассчитываются по размерам абсорбера.
  • Размещаем абсорбер внутри деревянной рамы.
  • Накрываем раму обычным оконным стеклом (от 4 мм толщиной). Можно использовать и стеклопакеты. При этом вырастет эффективность водонагревателя, но и существенно увеличится его общая масса и стоимость проекта.
  • Обрабатываем раму антисептиком и красим краской (желательно стойкой к влажности, для защиты от атмосферных осадков).
  • Просверливаем отверстия в раме, чтобы холодный и горячий теплоноситель могли попадать в металлическую раму абсорбера.
  • Тыльную часть конструкции (под абсорбером) покрываем теплоизоляционным материалом. Рекомендуется использовать мин. вату. важно чтобы изоляционный материал был способен выдержать температуры до 200 градусов.
  • Покрываем нижнюю часть рамы фанерой или досками. Главное гарантировать что влага не будет проникать в водонагреватель.
  • Прибиваем планки для крепления стекла (во внутренней стороне рамы).
  • Прикрепляем уплотнитель, вставляем стекло и еще один уплотнитель на стекло. Все это прикрепляется при помощи оцинкованной жести.
  • Все щели конструкции заполняются силиконом, для уменьшения тепло потерь.
  • Находим емкость-аккумулятор. Это может быть старый бойлер, металлические бочки… главное помнить, емкость должна выдерживать давление воды в системе (несколько атмосфер).
  • В баке делается 4 отверстия. Два для теплообменника. Одно для попадания в бак холодной воды (в нижней части бака) и одно для вывода горячей воды (в верхней части).
  • Размещаем в баке спиралевидный теплообменник (из меди или нержавеющей стали).
  • Проводим соединение коллектора и емкости-аккумулятора. Для этого можно использовать пластиковые или металлопластиковые трубы (для предотвращения тепло потерь, хорошо изолируем систему).
  • В верхней точке системы, присоединяем расширительный бачок (для регулирования давления в системе).

Одной из разновидностей солнечных водонагревателей, являются вакуумные солнечные водонагреватели. Они гораздо эффективнее чем обычные. Вакуумная среда внутри коллектора позволяет увеличить его эффективность на 80%.

Мы надеемся, что наша статья была полезной для вас и поможет вам в построении солнечного водонагревателя своими руками.

Фото солнечных водонагревателей