Солнечные коллекторы для отопления своими руками

Запасы носителей энергии неизбежно исчерпываются, а на другом конце планеты арабские шейхи, которые всю жизнь сидят на нефти, уже начали задумываться об альтернативных источниках энергии. Это верный сигнал о том, что пора бы более серьезно подходить к использованию неиссякаемого источника энергии — энергии Солнца. В европейских странах около 60% всего отопления уже переведено на гелиосистемы полностью или частично. С нашей инертностью это произойдет очень нескоро, поэтому пока не соберешь гелиосистему своими руками, никто ее не принесет.

Содержание:

  1. Средства альтернативной энергетики
  2. Расчет отопления на солнечных коллекторах
  3. Типы солнечных коллекторов для отопления
  4. Солнечные коллекторы для отопления зимой

Средства альтернативной энергетики

Средства альтернативной энергетики

Поэтому рассматривать этот вопрос глобально для нас с вами не имеет никакого смысла. Только индивидуальный подход поможет эффективно использовать солнечную энергию. В индивидуальных, конечно, целях. В принципе, чтобы реализовать систему отопления Солнцем, можно купить элементы, смонтировать их, настроить и запустить в действие. Только это неимоверно дорого. Рисковать такими суммами мы не можем, поэтому хотя бы в плане эксперимента можно собрать солнечные коллекторы для отопления своими руками. Практически из отходов и мусора.

Проект

Конечно, такая система не подойдет для трехэтажной виллы, но для дачи вполне сможет стать вполне рабочим средством отопления, хотя все зависит от объема вложений, материалов, средств автоматизации и грамотности исполнения. Расчет такой системы, кстати, очень непростая штука, поэтому его мы рассмотрим очень приблизительно и для небольшого помещения.

Теплообменник

Расчет отопления на солнечных коллекторах

Здесь все очень относительно, поскольку по данным NASA один квадратный метр площади земли в средних широтах получает около полутора киловатт энергии. Параметр этот очень относительный, и вовсе не потому, что агентство скрывает правду от людей, а потому что количество солнечной энергии, которое попадет на наш коллектор, очень зависит от облачности, угла положения Солнца, направления светового потока и массы других параметров, список которых занял бы не одну страницу. Но то, что при грамотном использовании этого вида энергии можно обеспечить теплом и горячей водой полноценный жилой дом, это доказанный факт.

Принцип действия солнечного коллектора прост и основан на элементарных законах физики, а чтобы не вдаваться в доказательную базу, состоящую из формул и сложных расчетов, достаточно сказать, что в наших широтах даже в пасмурную погоду гелиосистема может работать полноценно, а в солнечный полдень выдавать до 1600 кВт энергии. Солнечный коллектор работает очень просто. Вода, которая находится в замкнутом пространстве, принимает тепловую энергию от солнечных лучей. Энергия не имеет возможности выйти наружу, поэтому накапливается в коллекторе. Система, собранная своими руками, может обеспечить очень невысокий КПД, примерно 50-60%, но этого хватит, чтобы полноценно отопить дом.

Типы солнечных коллекторов для отопления

Есть несколько конструктивных решений, которые позволят отапливать помещение солнечной энергией и самые простые из них вкратце описаны ниже:

  1. Воздушные солнечные коллекторы. Такие системы нагревают воздух напрямую без теплоносителя. То есть в системе не задействована вода, а это значит, что КПД у такого коллектора будет выше, поскольку одно звено потери тепла отпадает. Устроены они схематически так: инфракрасные лучи попадают через светопроницаемую пленку или поверхность (поликарбонат, полиэтилен, стекло) на теплоприемник, а он уже распределяет полученное тепло в виде нагретого воздуха по помещениям. Воздушные солнечные коллекторы
  2.  Плоский солнечный коллектор. Представляет собой емкость черного цвета, установленную под углом в 30 градусов к солнечным лучам. Это самая дешевая и простая система, но у нее есть минус — работает она только на протяжении светового дня. Плоский солнечный коллектор
  3.  Трубчатые солнечные коллекторы. Схема работы такая же, как и у плоских коллекторов, а циркуляция жидкости осуществляется естественным путем. Их преимущество в том, что площадь круглого коллектора равномернее и эффективнее нагревается от солнечных лучей, а объем теплоносителя может быть больше. Трубчатые солнечные коллекторы
  4.  Вакуумные солнечные коллекторы. Принцип действия их немного другой, но они внешне похожи на трубчатые коллекторы. Разница в том, что роль теплоизолятора играет вакуумная стеклянная труба, внутри которой находится черная труба с теплоносителем. Вакуумные солнечные коллекторы

Это базовые виды солнечных коллекторов, но существует множество модификаций всех этих схем, в которые включены отражатели, концентраторы лучей, автоматизированные следящие системы, которые направляют луч непосредственно на коллектор под нужным углом, независимо от угла расположения Солнца.

Своими руками

Солнечные коллекторы для отопления зимой

Для отопления зимой

Зима — совсем не повод забывать о гелиоколлекторах. Они эффективны как зимой, так и летом. Сложность заключается в том, что:

  • зимой световой день короче;
  • солнечный угол сильно зависит от региона;
  • снег закрывает плоскость нагрева коллектора.

Именно проблема с оттаиванием снега на поверхности солнечного коллектора вызывает наибольшие проблемы, особенно в коллекторах вакуумного типа, которые по умолчанию летом имеют более высокий КПД. Плоские же коллекторы справляются с обледенением своими силами и могут растопить наледь и снеговой покров, но в любом случае, при температурах ниже 15 градусов, необходимо ставить контроллер, который бы обеспечивал постоянную температуру теплоносителя в коллекторе. Реализация может быть любая — от подачи нагретой воды из аккумулятора, электроподогреватель. Тогда коллектор запустится сам и сможет работать дальше в штатном режиме.

Бороться за тепло в доме

Конечно, вакуумный коллектор своими руками выполнить едва ли получится, а вот плоский, причем любых размеров, вполне возможно. Поэтому стоит экспериментировать и бороться за тепло в доме при помощи бесценного и бесплатного природного источника — солнечной энергии.

Автор angor58