Солнечный коллектор своими руками: схема, 18 фото и описание

admin

3 месяца назад

Публикую обзор самодельного солнечного водонагревателя (коллектора) для летнего душа.

Самодельный солнечный коллектор

На схеме показан принцип работы нагревателя

Теперь подробнее

Слева на фото показан солнечный коллектор на регулируемой подставке. Угол наклона должен соответствовать широте местности. Чтобы солнечные лучи падали на него перпендикулярно. Это конечно будет только в полдень.

Шланги подачи и отвода воды утеплены во избежание потерь тепла.

Справа летний душ. Каркас из профильной трубы обтянут баннером выпрошенным у знакомого рекламного агентства. Сверху стоит утепленная евробочка на 127 литров.

Вот точно такая

Закутана в 3 слоя вспененного полиэтилена 10 мм и перетянута хозлентой. Но хозлента плохо себя показала под открытым небом и утеплитель начал расползаться. Поэтому в прошлом году бочка была дополнительно укутана в упаковочную пленку.

Сверху в бочку заходит налив холодной воды через металлопластиковую трубу 20мм.

Схема сборки

Коллектор строился по этой схеме с незначительными вариациями. Изначально хотелось собрать его как можно дешевле, я особо не верил в то что полипропилен сможет заменить медь, а делать из меди коллектор — дорого. Тут уж наверное выгоднее заводской купить. У них и вакуумные трубки и селективное покрытие и КПД бешеное.

Солнечный водонагреватель спаян из полипропиленовых не армированных (зря конечно, но они дешевле) труб 20 мм и тройников 25*20*25 мм. Тройников ушло 48 штук, труб — 8 палок по 4 метра и 4 муфты 25 мм. Можно было обойтись и двумя муфтами, но на тот момент я еще не знал где будет вход, а где выход и вообще учился паять полипропилен.

Короб собран из досок 40*150 мм, снизу обит фанерой 6мм. Все дерево прокрашено горячей олифой.

Внутри все как в схеме, вертикальная решетка из полипропилена, минвата как утеплитель, оцинковка крашеная в черный цвет. Трубы тоже крашеные. Хотелось собрать его по быстрее поэтому красил все нитроэмалью и это оказался не лучший выбор. Полипропилен и так обладает малой адгезией да плюс еще и температурное расширение неармированных труб…

В этом году пришлось все открывать и перекрашивать, так как нитроэмаль отслоилась с труб в виде тонкой пленки. Да я знаю про праймеры улучшающие адгезию полипропилена и вообще разных пластиков к краскам, но их у нас еще поискать надо да и лишние деньги тратить не хочется.

Сотовый поликарбонат тоже пришлось поискать, никто не хотел продавать его меньше чем 6 метров, а мне нужно было всего 3. Но нашел и накрыл СК в два слоя поликарбонатом 4 мм. Правда не учел размеров СК и ширину поликарбоната и пришлось монтировать поликарбонат не «по науке» — ячейками по горизонтали.

Вход и выход в коллектор — обычные садовые шланги ПВХ 19мм в теплоизоляции для труб, фиксируются хомутами. Обрезки садовых шлангов есть наверное в каждом доме. Температуру они держат вполне неплохо, давления там особого нет, но размягчаются и нужно следить чтобы не провисали и не пережимались. В планах сменить их на металлопластик 20 мм. У него должно быть ниже гидравлическое сопротивление.

Бочка поближе. Видны разъемы датчика уровня и температуры.

Сегодня у нас облачно, но думаю к вечеру будет градусов 50. Уровень показывают 7 светодиодов при нажатии на кнопку.

Видно что бочка полная. Черточка под последним светодиодом — это напоминание. Так как система работает по термосифонному принципу (горячая вода поднимается вверх, холодная опускается вниз) то для эффективной работы нужно разнести вход и выход из емкости на разную высоту. Поэтому выходной штуцер на дне бочки, а входной штуцер врезан ближе к верхней трети. Черточка отмечает уровень, когда вода в бочке гарантированно покрывает верхний штуцер и циркуляция не прерывается.

Температуру меряет обычный врезной китайский термометр. Только пришлось удлинить его провода (не заметил чтобы это сильно сказалось на его точности).

Датчик уровня самодельный на ULN2003A и кусочке макетки.

В бочке обрезок металлопластиковой трубы с 8 медными колечками через равные промежутки. Кольца подключены к микросхеме на выводы с 8 по 1 начиная снизу.

Т.е. вода замыкает входы заставляя микросхему подавать напряжение на соответствующие выходы и зажигать светодиоды. По совпадению в витой паре UTP как раз 8 проводов. Все соединения выполнены на разъемах чтобы на зиму блок можно было отсоединить и убрать. Вообще вся конструкция на зиму разбирается. Остается только каркас душа.

Работает все от Кроны. Схема может и неправильная, но очень простая и доступная. Все компоненты (кроме кнопки и Кроны) были выдраны из панели микроволновки. 7 светодиодов, 7 резисторов и 1 микросхема. Так же плюс схемы в том что она работает только когда нажата кнопка, и Крона живет в ней уже 4-й год. Крона была выбрана из за наличия под рукой и простоты подключения (через контакты другой Кроны).

Поддон душа из старых поддонов.

Слив воды идет по куску металлопрофиля в грядку

Видна линия подачи холодной воды. Она разделяется на наполнение бочки — через кран и на подачу в смеситель.

В смесителе удален дивертор и заглушены все ненужные выходы. Выход из бочки идет через тройники на горячую воду и на вход в СК.

Вообще из за вертикального размещения бочки и неторопливости термосифонной циркуляции, в емкости наблюдается температурное расслоение жидкости. Датчик термометра висит где то в нижней трети и в верхних слоях температура воды будет выше. Хорошо заметно, как во время длительной помывки начинает расти температура по мере падения уровня воды в бочке.

Поэтому в классических летних душах забор воды для помыва делают из верхних слоев воды через гибкий шланг с поплавком, но в моем случае температура даже в придонном слое достаточно высока и воду все равно приходится разбавлять холодной, так что я решил не заморачиваться.

Система работает уже 4-й год, сам душ — 5-й. Вначале была просто бочка крашеная в черный цвет, но максимум что удавалось в ней получить это 37 градусов. Теперь в среднем 45-50 и температура сохраняется комфортной как минимум на сутки.

Этот самодельный коллектор делался по большей части из того что было под рукой, ну кроме труб и поликарбоната. Если бы я делал еще один, то я бы сделал все по другому. Да полипропилен дешев, но и обладает плохой теплопередачей. Из за этого приходится увеличивать размеры, а таскать эту дуру то еще удовольствие.

Поликарбонат неплох, но мутнеет со временем и опять же, если делать СК меньше — то можно попробовать обойтись стеклом или стеклопакетом. Доска 40*150 в качестве корпуса — это избыточно, нужно искать что то полегче. Размеры 150*160 см тоже не айс, лучше сделать 2 модуля 150*75 чем одну такую бандуру. В бочке нужно обязательно делать перелив, и вообще неплохо предусмотреть автоматическое наполнение (но там нужно придумать алгоритм)