Саморобний сонячний водонагрівач своїми руками для дому: схема, принцип роботи

Зміст:

  • Принцип дії водонагрівача
  • Вибір матеріалів
  • Рекомендації по виготовленню
  • Висновок

Сонце є потужним і нескінченним джерелом теплової енергії для нашої планети. Вона дістається нам абсолютно безкоштовно, звідси і виникла ідея використовувати її для потреб людини. Інша справа, що пристрої – перетворювачі сонячного випромінювання в тепло нині досить дороги. Навіть невеликий сонячний колектор заводського виготовлення коштує пристойних грошей. Зате власноруч змайструвати саморобний сонячний водонагрівач може будь-хто, а як це зробити, буде розказано в цій статті.

Принцип дії водонагрівача

Щоб взятися за справу з розумінням питання, слід спочатку розібратися, в чому полягає принцип роботи сонячного водонагрівача. В якості прикладу найкраще взяти заводський апарат, який в змозі підігрівати воду навіть у зимовий час, хоча в набагато менших обсягах, ніж влітку.

Саморобний сонячний водонагрівач своїми руками для дому: схема, принцип роботи

Пристрій являє собою батарею, зібрану з безлічі окремих елементів у вигляді скляних трубок.Всередині кожної трубки, що виготовляється з кварцового скла, розташовується ще одна, пофарбована в чорний колір і наповнений речовиною, що випаровується при низьких температурах.

Саморобний сонячний водонагрівач своїми руками для дому: схема, принцип роботи

З метою не допустити втрат тепла зсередини, а також уникнути впливу навколишнього середовища зовні, з простору між трубками видалено повітря. Кінці всіх елементів входять в горизонтальний колектор, де протікає нагріта вода. Подібні вакуумні трубки для водонагрівача досить ефективно поглинають сонячне тепло і передають його воді за рахунок випаровування / конденсації речовини (робочого тіла).

Саморобний сонячний водонагрівач своїми руками для дому: схема, принцип роботи

Система функціонує наступним чином:

  • під впливом сонячних променів робоче тіло перетворюється в пару і піднімається у верхню частину скляної колби;
  • контактуючи крізь стінки з потоком води, речовина віддає йому теплову енергію і повертається в рідкий агрегатний стан;
  • підкоряючись силі тяжіння, робоче тіло стікає в нижню частину, де цикл починається заново;
  • зазвичай сонячні водонагрівачі, що знаходяться на даху, приєднуються до додаткового змійовику бойлера непрямого нагріву. Таким способом здійснюється передача теплоти домашньої опалювальної мережі.

Саморобний сонячний водонагрівач своїми руками для дому: схема, принцип роботи

Примітка. Вакуумні трубки виготовляються з кварцового скла, яке, на відміну від звичайного, пропускає хвилі ультрафіолетового діапазону. Це дозволяє поглинати енергію сонця під час хмарності і в холодний період року.

Як неважко здогадатися, спорудити подібну конструкцію в домашніх умовах неможливо. Наведемо більш вдалий приклад: безнапірний водонагрівач, де відбувається передача тепла напряму, без посередника. В прямокутний корпус з добре утепленій задньою стінкою поміщений змійовик з міді, підключений до накопичувального баку. У контурі природним чином циркулює вода, нагріваючись від сонця прямо, внаслідок чого температура у накопичувальній ємності поступово зростає.

Трубка змійовика запресована в металеву пластину – теплоприемник темного кольору, від впливу опадів вона захищена міцним склом. Даний сонячний накопичувальний водонагрівач не такий дорогий, як вакуумний, але і менш ефективний. Він добре діє тільки в сонячну безхмарну погоду. Зате його конструкція простіше і може бути реалізована в домашніх умовах.

 

Саморобний сонячний водонагрівач своїми руками для дому: схема, принцип роботи

Для довідки. Існує ще один спосіб скористатися енергією сонця – встановити звичайний водонагрівач на сонячних батареях, що виробляють електрику. Але така система дуже дорога, хоча може функціонувати цілий рік.

Вибір матеріалів

Отже, визначившись з концепцією майбутнього сонячного нагрівача для води, перейдемо до підбору матеріалів для теплообмінника. Тут є з чого вибирати, нагрівальний контур можна зробити з:

  • мідної трубки – ідеальний варіант;
  • чорних полімерних труб;
  • секцій плоских сталевих радіаторів;
  • алюмінієвих трубок.

Саморобний сонячний водонагрівач своїми руками для дому: схема, принцип роботи

Примітка. Майстри – умільці, давно втілили ідею в життя у себе вдома, застосовували як нагрівається контуру гумовий садовий шланг чорного кольору або теплообмінник від старого холодильника.

Саморобний сонячний водонагрівач своїми руками для дому: схема, принцип роботи

Найскладніше визначити теплообмінну поверхню змійовика. Якщо замість нього взяти сталеві радіатори, то довго думати не доведеться. Все одно більше 2 панелей в одному корпусі встановити не вийде, інакше конструкція буде надто важким. В інших випадках сонячний водонагрівач, зроблений своїми руками, треба розраховувати експериментальним шляхом. Сонячна активність в кожному регіоні різна, також грає роль розташування будинку і його орієнтація у просторі. Тому дати однозначні рекомендації про довжині змійовика з такого матеріалу важко, її треба визначити індивідуально.

Саморобний сонячний водонагрівач своїми руками для дому: схема, принцип роботи

Для виготовлення корпусу теплоприемника можна взяти дерев’яні дошки і лист фанери, а замість лицьовій панелі зі скла застосувати такий простий матеріал, як полікарбонат. Він прозорий і досить міцний, розбити його не зможе навіть сильний град.

Саморобний сонячний водонагрівач своїми руками для дому: схема, принцип роботи

Так що водонагрівач з полікарбонату вийде нічим не гірше скляного. Що стосується накопичувального бака, то його можна змайструвати з листового металу або придбати готову пластмасову або сталеву ємність. З’єднувальні труби найпростіше поставити полімерні, наприклад, з металопластику.

Рекомендації по виготовленню

Для тих, хто віддає перевагу прості рішення, є варіант, давно придуманий нашими дідами. На дах будинку або окремою душовою встановлюється один або кілька баків, пофарбованих у чорний колір. Такий водонагрівач працює просто: тепла вода по вертикальній трубі з бочки тече прямо в душову, варто тільки відкрити кран. Для заповнення ємності до неї прокладається водопровідна магістраль. При гарній сонячній активності в літній час вода в бочці нагрівається буквально за кілька годин.

Саморобний сонячний водонагрівач своїми руками для дому: схема, принцип роботи

Простий бак на даху не зрівняється з сонячним колектором по ефективності, нехай навіть і саморобним. Тому, визначившись з розмірами теплоприемника, треба виготовити корпус, куди потім слід помістити змійовик. Краще його зібрати з дерева, воно не так сильно пропускає тепло, як метал. Перед укладанням теплообмінника задню стінку необхідно утеплити шаром пінопласту. Загальна схема сонячного водонагрівача з накопичувальним і підживлювальної резервуаром представлена на малюнку:

Саморобний сонячний водонагрівач своїми руками для дому: схема, принцип роботи

Просто зібрати теплової приймач своїми руками – це ще не вся робота, потрібно його правильно задіяти в системі водопостачання. Показана на схемі сонячна водонагрівальна установка складається з бака – акумулятора, ємності підживлення і самого колектора. Не варто ставити зайве насосне обладнання, треба дозволити воді циркулювати природним чином. Необхідно простежити, щоб акумулятор стояв трохи вище теплоприемника, а подпиточная ємність – вище акумулюючої.

Саморобний сонячний водонагрівач своїми руками для дому: схема, принцип роботи

Резервуар для гарячої води слід обов’язково утеплити, для цього підійде будь-рулонний матеріал. Щоб накопичувальний водонагрівач функціонував у автоматичному режимі, у другому бачку потрібно поставити поплавковий клапан, що реагує на зниження рівня рідини. До патрубка клапана підводиться труба від водопроводу. Тепер під час витрати в основному резервуарі при миття в його нижню зону буде подаватися холодна вода. Не забудьте передбачити вертикальний патрубок для випуску повітря, піднятий на необхідну висоту.

Висновок

Завдяки сонячній енергії в теплу пору року ваш приватний будинок або дача може бути забезпечена гарячою водою, за яку не доведеться платити. Витрати, що доведеться понести при виготовленні водонагрівальної установки, мінімальні: треба купити труби, крани та інші відсутні матеріали. Вкладення коштів в саморобну систему можна порівняти з ціною заводських сонячних колекторів.

Подобається? Поділіться з друзями:
Корисні поради для кожного
Залишити відповідь