HeatingMastak

Сонячне опалення будинку своїми руками - принцип виготовлення

Зміст:

1. Переваги використання геліосистем
2. Особливості сонячних колекторів
3. Елементи сонячної опалювальної системи
4. Виготовлення сонячного колектора
5. Принцип роботи системи

У багатьох розвинених країнах світу сонячні колектори для опалення будинку використовуються повсюди. Такі конструкції витісняють традиційні системи опалення не тільки на півдні, але й в регіонах з помірним кліматом.

Зрозуміло, можна купити готові сонячні колектори для опалення, такі, як представлено на фото, але їх ціна ще досить висока. Організувати сонячне опалення будинку своїми руками не складе труднощів – для цього потрібно лише час і базові знання з фізики. Звичайно, самостійно зробити вакуумний сонячний колектор під силу далеко не всім. Але існує і більш проста система. При монтажі конструкції сонячного опалення доведеться не тільки встановити колектори на даху будинку, але й внутрішньобудинкові елементи.

Переваги використання геліосистем

Встановлення сонячних колекторів істотно знизить витрати на традиційне опалення. Енергія сонця – безплатна, а крім того, геліосистеми не завдають шкоди навколишньому середовищу. Саме тому в країнах, де влада турбується про екологію, такий спосіб опалення будинків широко поширений (прочитайте: "Геліосистема своїми руками"). Масове використання геліосистем дозволить зберегти ресурси, які традиційно застосовуються для опалення (вугілля, природний газ) і позбутися енергетичної проблеми.

Сонячне опалення має наступні переваги:
  • ефективна робота та значна економія на основній системі обігріву будинку;
  • безпека використання;
  • тривалий термін служби;
  • естетичний зовнішній вигляд, можливість вибору параметрів колектора.

Особливості сонячних колекторів

Сонячні системи опалення приватного будинку найбільш ефективні в регіонах, де протягом року налічується велика кількість сонячних днів. Крім того, взимку сонячне освітлення також має бути досить інтенсивним. При монтажі подібної системи опалення потрібно враховувати ці особливості.

Щоб конструкція обігріву була ефективною, необхідно якісно виконати утеплення будинку. Рекомендується поєднувати сонячне опалення з іншими видами — газовим або електричним – це оптимальний варіант. Інтеграція елементів геліосистеми в традиційну схему обігріву значно збільшує ефективність опалення будинку і знижує матеріальні витрати.

В регіонах, для яких характерний низький рівень інсоляції (потоку променів сонця на горизонтальну поверхню), потрібно правильно розрахувати площу колекторів і в точності дотримуватися інструкції з монтажу, щоб система працювала максимально ефективно. Фахівці рекомендують встановлювати колектори під кутом, що дорівнює географічній широті місцевості, в такому разі вони будуть більш ефективними. Річ у тому, що максимальний рівень поглинання сонячної енергії відбувається в тому випадку, якщо поверхні знаходяться під прямим кутом відносно до інсоляції.
При визначенні ступеня потоку променів слід пам'ятати про те, що його інтенсивність значно вище в середині дня. Тому поверхні сонячних батарей для опалення будинку бажано розташовувати в південному напрямку. Допустимі незначні відхилення в південно-східному і південно-західному напрямках. При монтажі колекторів необхідно простежити за тим, щоб їх не затінювали дерева або сусідні будівлі.
Організовуючи опалення від сонця своїми руками, потрібно трохи збільшити кут нахилу, щоб підвищити ефективність роботи цих пристроїв взимку. При цьому в літній час ефективність системи дещо знизиться, але це допустимо, оскільки в будь-якому випадку буде надлишок теплової енергії.

Елементи сонячної опалювальної системи


Порада: Використовуйте наші будівельні калькулятори онлайн, і ви виконаєте розрахунки будівельних матеріалів або конструкцій швидко та точно.

Комплект елементів геліосистеми може змінюватися в залежності від побажань замовника та особливостей виробництва заводу, але принцип комплектації залишається постійним.

Система сонячного опалення складається з:
  • вакуумного колектора;
  • наносів, що передають теплоносій від колектора до накопичувального бака;
  • контролера, який виконує функцію керування роботою системи;
  • бака-акумулятора гарячої води місткістю 500-1000 літрів;
  • пікового притягувача, представленого електричним ТЕНом, тепловим насосом або іншим елементом.

Геліосистеми також дозволяють облаштувати теплі підлоги, причому витрати, пов'язані з придбанням та монтажем обладнання швидко окупляться.

Виготовлення сонячного колектора

Сонячна система опалення може бути зроблена самостійно. Матеріали для колектора цілком доступні. Тому сонячний колектор для опалення будинку своїми руками можна зробити вдома. Один з найбільш простих варіантів – виготовлення його зі змійовика звичайного холодильника. Читайте також: "Як зробити опалення будинку сонячними батареями – теорія і практика".

Для створення колектора потрібні такі матеріали:
  • змійовик від старого або несправного холодильника;
  • рейки для складання каркаса;
  • фольга, звичайне скло;
  • гумовий килимок;
  • ємність для води та труби для її подачі і зливу.
Перш ніж почати робити сонячне опалення заміського будинку, потрібно виготовити колектор. Перед цим змійовик ретельно промивають, видаляючи залишки фреону, і підганяють каркас, зібраний з рейок, під розміри. У каркасі змійовик повинен вільно поміщатися. Розміри гумового килимка повинні бути аналогічні розмірам каркаса.

При складанні колектора необхідно в точності виконувати зазначену інструкцію:
  1. На гумовий килимок укладають фольгу, каркас з рейок і змійовик, саме в даній послідовності. При збірці каркаса в його стінках роблять невеликі отвори, вони повинні бути достатніми для того, щоб через них можна було вивести трубки змійовика.
  2. Змійовик закріплюють за допомогою хомутів з того ж самого холодильника. Зі зворотного боку їх кріплять гвинтами. Також з тієї ж сторони прибивають рейки – це потрібно для того, щоб конструкція отримала необхідну жорсткість.
  3. Щілини, які утворилися між каркасом і фольгою, заклеюють скотчем. Завдяки цьому теплові втрати мінімізуються, і опалення сонцем стане більш ефективним. Вже готовий колектор накривають склом і по всьому периметру проклеюють скотчем. Для додаткової герметизації конструкції та більшої надійності скло кріплять кількома шурупами. Потім сонячний колектор прикріплюють до спеціальних опор.
Як самому зробити сонячний колектор, приклад на відео:

Принцип роботи системи

Існують різні типи колекторів, і хоча принцип роботи кожного з них майже однаковий, все ж між ними є деякі відмінності. В такому випадку буде розглядатися робота саморобної системи зі змійовика.

Опалення від сонця в ясні дні забезпечує нагрівання води до 70 градусів. Циркуляція води в системи відбувається природним чином. Вода, нагріта в колекторі, завдяки зменшенню щільності, рухається вгору, в спеціальний резервуар. Холодна вода, що має велику щільність, переміщається в нижню частину сонячної батареї. Після цього процес повторюється. Схематичне зображення такої системи можна побачити на фото.

Таким чином, система опалення складається з:

Система опалення працює автоматично, господарям будинку рідко доводиться втручатися в цей процес. Для ефективного функціонування системи, в зимовий час колектор необхідно очищати від налиплого снігу, оскільки він буде відбивати сонячні промені та зробить влаштування марним.

Останнім часом сонячна енергія для опалення будинку використовується все частіше. Якщо в нашій країні геліосистеми зустрічаються рідко і є навіть дивиною, то в Європі вони встановлені практично в кожному будинку. І це відбувається не тільки тому, що використовувати сонячну енергію можна безплатно. Такі системи опалення повністю безпечні  як для здоров'я людини, так і для екології. Традиційні прилади нагріву цим похвалитися не можуть: продукти горіння викликають різні захворювання і погіршують стан довкілля.

Сонячні колектори досить ефективні і в регіонах з помірним кліматом, а не тільки на півдні. Навіть якщо взимку багато похмурих днів, все одно крізь хмари надходить достатньо ультрафіолету для того, щоб хоча б частково обігрівати будинок. Правда, у такому випадку однією лише сонячною системою опалення не обійтися – доведеться використовувати додаткові джерела тепла. Але в будь-якому випадку, витрати на обігрів будинку помітно скоротяться.