Солнечный водонагреватель своими руками: устройство, типы, особенности обустройства своими руками

Есть масса причин, по которым стоит соорудить солнечный водонагреватель своими руками. Главное это то, что энергия – бесплатная!

Кто-то руководствуется заботой об экологии, а бывает, что дом расположен в местах, где централизованных источников энергии просто нет, а сделать солнечный нагреватель очень просто. Изобретено уже множество видов и модификаций от простейших до хитроумных. Выбирайте «свой»!

Как устроен солнечный водонагреватель (СВ)

Большинство солнечных нагревателей имеют схожий принцип работы и состоят из:

• Коллектора – обязательной детали, представляющей собой сеть трубок или шлангов. Диаметр трубок небольшой, поэтому и объём воды в них такой, чтобы успевать греться от солнечного тепла.
• Оборудования, создающего напор – вода может быть и центральной, тогда этот пункт не нужен. Или же можно использовать насос. Кроме того, некоторые модели используют естественное конвекционное движение или силу гравитации и обходятся без насоса.
• Трубопроводные элементы. Их число и наличие тоже зависят от модели нагревателя.
• В конструкции может также быть бак.

Для повышения эффективности устройства применяют следующие приёмы:

1. Коллектор наклоняют под углом, чтобы он улавливал больше солнечных лучей.
2. Под коллектор кладут материал чёрного цвета, чтобы он дополнительно грел воду в трубах.
3. Коллектор иногда «вставляют» в раму и накрывают стеклом или плёнкой. Это создаёт парниковый эффект и греет воду ещё сильнее!

Солнечный водонагреватель для отопления и горячего водоснабжения

Применять СВ можно для летнего душа, отопления, подогрева воды для бани, ванны и кухни.

Типы солнечных водонагревателей

СВ можно разделить в зависимости от напора воды на:

1. Активные.
2. Пассивные.

В пассивных приборах вода льётся под действием гравитации, либо циркулирует благодаря конвекции. Напор, как правило, небольшой. Такие нагреватели проще сделать, и обходятся они дешевле, но и производительность у них невелика.

Активные же снабжены электронасосом, клапанами, контролерами.

Активные солнечные водонагреватели в свою очередь делятся на:

1. Нагреватели с открытым контуром.
2. Нагреватели с закрытым контуром (для них используется антифриз и можно эксплуатировать даже при минусовых показателях термометра).

Но основной параметр, по которому различают СВ – это:

1. Накопительного,
2. Или проточного типа.

Накопительного типа

Солнце нагревает воду в резервуаре. После нагрева до комфортной температуры, потребители получают сразу большой объём тёплой воды.

Нагревательный бак

Простейший пример – бак, установленный над летним душем. Ёмкость бака – произвольная. Его красят в чёрный цвет. Снизу делается выходное отверстие с насадкой в виде душа. Сверху – отверстие для заполнения водой.

Вместо бака можно использовать бочку, трубу большого диаметра, пластиковый контейнер или сваренный куб из металла.

При некоторой доработке, такой бак, установленный на крыше, может снабжать тёплой водой дом.

Можно соединить СВ с бойлером. В нём нагретая вода будет дольше оставаться тёплой, а в пасмурный день, когда t воды доходит только до 25 – 30 градусов, бойлером можно будет «догреть» воду и всё равно сэкономить на электричестве!

Проточного типа

Суть его в том, что вода пускается по длинной системе трубочек или шлангов, проходя по которым она успевает нагреваться от солнца.

Для самодельных моделей могут применяться самые простые материалы.

Бухты шлангов

Обычные садовые шланги скручиваются и закрепляются (при помощи проволоки, например).

Под шланги стелется тёмный материал (какой есть под рукой, желательно, чтобы он был матовый).

Например:

• рубероид,
• окрашенный пенопласт,
• резина и т.д.

На один сезон, можно, конечно, и просто уложить бухты со шлангами (одну, две или три). Если же хочется сделать долгосрочный проект, изготавливают деревянную раму, дно которой выстилают тёмным материалом, а верх накрывают стеклом. Между шлангом и стеклом нужно оставить зазор не менее 12мм.

Для соединения шлангов и труб используют хомуты.

Подсчитать длину шланга довольно сложно, поскольку в подсчётах нужно учитывать множество нестабильных показателей, таких, как температура воздуха, количество солнечных дней в году и пр. Поэтому, прежде чем делать стационарную конструкцию, можно поэкспериментировать и на практике понять, сколько бухт Вам подойдёт.

Шланг в бутылках

Быстрый и простой вариант СВ можно сделать при помощи шланга и обычных пластиковых бутылок.

Суть его в том, что на шланг «нанизываются» бутылки по всей длине (в донышках прорезаются отверстия строго по диаметру шланга).

Получившаяся змейка легко укладывается между волнами шиферной крыши.

Важно, чтобы шланг был по диаметру горлышка бутылки. Чем более герметично будет собрана конструкция, тем лучше будет греться вода.

Солнечный нагреватель воды своими руками

Рассмотрим подробнее схему, как сделать два варианта солнечных водонагревателей для отопления дома своими руками.

Чтобы сделать накопительный бак для душа:

1. В стороне, которая будет снизу, сверлится отверстие.
2. Устанавливается выходной патрубок.
3. На патрубке навинчивается запорный кран. Можно установить насадку – душ.
4. Прорезается отверстие в верхней стороне бака.
5. По размеру делается крышка любой конструкции. Лишь бы в воду не попадал мусор.
6. Снаружи бак окрашивается тёмной краской, подойдёт кузбасслак.

Если резервуар планируется подключать к водопроводу в доме, в нём делаются отверстия, в которые герметично врезаются трубы, подводящие холодную воду, и отводящие тёплую. Каждый отрезок водопровода снабжается запорной арматурой. В дальнейшем, такая система будет работать под контролем человека: открыть вентиль, чтобы наполнить бак, вовремя закрыть.

Очень облегчит жизнь установка простейшего датчика уровня воды в баке. Это может быть поплавковое устройство или датчик.

Особенности обустройства солнечного коллектора

Это полноценный прибор, использовать который можно будет много лет.

Понадобится:

• медная или стальная трубка (можно и готовый змеевик, только тщательно промытый),
• большие трубы,
• утеплитель в рулонах,
• ДСП,
• оконное стекло,
• герметик, замазка или пена,
• листы меди (или более дешёвый матовый материал на подложку),
• бак,
• уголок,
• заглушки, саморезы, штуцера, дюбеля,
• краска тёмного цвета.

Порядок работы:

1. Из двух медных трубок делается основа. На одном конце каждой трубки устанавливается штуцер и заглушка, а на другом нарезается резьба.
2. Через каждые 10 см размечаются отверстия. Просверливаются (диаметр не более 9 мм.)
3. В получившиеся отверстия вставляются трубки, стык проваривается. Должна получиться решётка.
4. Делается подложка. Можно из меди или более дешёвого аналога. Листы скрепляются меж собой (медь сваривается) и крепится к змеевику.
5. Получившаяся конструкция покрывается чёрной краской.
6. Изготавливается ящик-каркас. Из ДСП при помощи металлических уголков и саморезов. В него по размеру должен входить медный змеевик. Высота боковых стенок – около 25 см.
7. На его дно стелется утеплитель. Например, изовер.
8. Устанавливается змеевик на медных листах.
9. Ящик закрывается стеклом. Места стыков герметизируются замазкой, пеной, монтажным клеем или чем-то подобным.

Обогрев помещения чаще всего осуществляется при помощи топлива, но это не экологично и затратно. Альтернативное отопление: энергии ветра и солнца, тепло Земли на службе человека. Реализуем новую отопительную систему в частном доме.

О принципе работы геотермального отопления читайте тут. Насколько это эффективно?

Знаете ли вы, что гидроэлектростанцию и тепловой насос вы вполне можете сделать своими руками, тем самым обеспечив себя альтернативной энергией. Здесь https://4air.ru/sistemy-otopleniya/alternativnaya-energiya-svoimi-rukami.html вы узнаете обо всех имеющихся на сегодня источниках альтернативной энергии.

Монтаж

Остаётся только закрепить СВ на месте его дальнейшей работы.

Если речь идёт о накопительном баке, то тут важно установить надёжные опоры.

Нагрузка от веса самого бака, да ещё и с водой будет немалой, поэтому каркас душа или другой опоры должен быть укреплён металлическими уголками. Длина трубопровода между баком и бойлером должна быть минимальной.

Проточные СВ устанавливают на крышах или других возвышенностях так, чтобы в любое время дня, стоящие рядом предметы не загораживали свет (забор, соседние здания, деревья и т. д).

Фиксируется наклон солнечного коллектора (оптимальный для лета – 350).

Даже простые самодельные водонагреватели могут сэкономить до 60% стоимости электричества. И пусть Вас не останавливает мнение о том, что российский климат – слишком холодный для таких технологий. В Московской области, например, годовой показатель солнечной энергии такой же, как в Германии, а там солнечные технологии применяют с успехом!

Отопление от солнечных батарей поможет сэкономить немалую часть затрат на тепло. Важно выбрать наиболее подходящий тип устройства. Солнечные батареи для отопления дома разновидности, особенности выбора и отзывы пользователей.

О возможных способах слива воды с водонагревателя читайте в этом материале.