Солнечный водонагреватель своими руками

Солнечные водонагреватели сородичи солнечных коллекторов, их отличие от них лишь в том, что первый прибор намного проще по своим характеристикам и его легко можно сделать из подручных материалов. Такой водонагреватель может легко нагреть большое количество воды благодаря лишь солнечной энергии, которая в нашем мире на данный момент совершенно бесплатна. Прибор буквально поглощает солнечные лучи, подавая нам горячую воду, это удобно для тех, кто любит экономить и особенно у кого есть дачный участок за городом.

Содержание

1 История создания первого солнечного водонагревателя
2 Как устроен солнечный водонагреватель
3 Типы солнечных водонагревателей
4 Солнечный водонагреватель своими руками

История создания первого солнечного водонагревателя

В далёком 1767 году впервые в Швейцарии был изобретён первый прибор для обогрева воды. Создал его обычный работник Орас Бнедикт де Соссюр. Хоть и при всей своей возможной мощности он не мог добиться большего эффекта, чем закипание воды, прибор стал пользоваться большим успехом и вскоре создатель стал хорошо зарабатывать на продаже водонагревателей от солнечной энергии. Спустя много лет, в 1953 году доктор Цви Тавор усовершенствовал прибор, созданный в 1767 году. Благодаря чему, получил огромную премию по тем временным меркам — 1000 израильских лир. Премию вручил сам лично премьер министр страны и выразил свою благодарность. На дворе 21 век, но, не смотря на прошедшие годы солнечный водонагреватель, пользуется успехом у людей.

Как устроен солнечный водонагреватель

Особое внимание стоит уделить строению солнечного водонагревателя с вакуумным коллектором. Он считается одним из самых эффективных и долговечных.

Составляющие:

Наружный блок сделан из вакуумных коллекторов, работающих на солнечной энергии. В составе наружного блока вакуумные трубки, которые заранее покрывают селективным покрытием с внутренней стороны для большего эффекта отражения солнечных лучей, зачастую покрытие имеет 3−4 слоя. Эффективность работы и темп нагревания воды во многом зависит от качества селективного покрытия.
Внутренний блок состоит из резервуара (теплообменника). Отвечает за сохранение тепла в резервуаре, используется не только в солнечных водонагревателях, но и многих других, к примеру: котлах, работающих на электричестве или дизтопливе. Заранее нагретая вода при помощи наружного блока, поступает во внутренний блок, а далее идёт по трубам и используется для горячего водоснабжения в помещении или на улице, в зависимости от того куда идут трубы от резервуара.

Солнечные водонагреватели Подходят как для домашнего, так и для коммерческого использования. Горячее водоснабжение может использоваться как обеспечение индустриальным теплом наполнения совершенно любых ёмкостей. Во многих странах такие приборы пользуются популярностью в пищевой и текстильной промышленности.

Типы солнечных водонагревателей

Делятся на 2 подвида:

Активные
Пассивные

У первого вида задействован насос для быстрого темпа циркуляции жидкости, второй вид не имеет насоса и вода идёт под своим напором, как правило, медленным.

Пассивные системы работают благодаря естественной гравитации без помощи, каких либо посторонних приспособлений. Поток воды зависит от разной плотности холодного и уже нагретого теплоносителя. Гораздо дешевле на современном рынке в отличие от активного вида нагревателей и лёгкие в самостоятельной сборке. Во многом теряют свою эффективность из-за отсутствия насоса, так как циркуляция в системе минимальна.

Активные системы привлекают к себе большое внимание благодаря своим функциям и расширенным возможностям. Активные системы используют электрические насосы, а также такие немаловажные детали как клапаны и контроллёры для циркуляции теплоносителя. Обладают высокой эффективностью, но гораздо сложнее в самостоятельной сделке и дороже на рынке.

Активные системы делятся на несколько видов:

С открытым контуром.Имеют в своей сборке насос, который циркулирует воду через коллекторы. Имеют большую популярность в регионах с температурой выше ноля на протяжении всего года, но характеристики разрешают эксплуатация от -20 градусов по Цельсию.
С закрытым контуром.В системах такого типа в качестве теплоносителя нельзя использовать обычную воду, как правило, для этого предназначен водно-гликолевый антифриз. Такой тип солнечного водонагревателя передаёт максимально нагретую воду. Имеют широкое распространение в холодных климатически зонах, где температура чаще всего ниже ноля, так как имеют отличную защиту от замерзания воды.

Солнечный водонагреватель своими руками

Солнечный водонагреватель может работать вечно, все, что ему требуется для полноценного функционирования — это солнечная энергия и расход горячей воды. Но даже в случае отсутствия хозяев и неполноценного расхода нагретой воды, не стоит беспокоиться, она охладиться и снова поднимется нагреваться на первую ступень, и всегда будет на температурном режиме не менее 60 градусов. Делая выводы можно понять, что солнечный водонагреватель не зависит от третьих лиц и горячую воду вам никто кроме вас отключить не сможет.

Ниже приведён пример как сделать простой, но качественный и надёжный солнечный водонагреватель. Для того чтобы начать работу нам понадобиться:

Большие трубы и медные трубки (можно использовать готовый змеевик);
Рулонный утеплитель;
Бак;
ОСБ (можно заменить другим видом древесно-стружечной плиткой);
Листы меди;
Стекло;
Штуцеры, заглушки, дюбеля, саморезы, уголки;
Чёрная краска.

Если все детали в наличии, можно тут же приступать к изготовлению солнечного водонагревателя.

Создаём абсорбер

Один из самых трудоёмких процессов при изготовлении прибора, если он пройдён, останется самая мелочь. Многие используют в качестве него уже готовый змеевик с холодильника, чтобы меньше делать и быстро получить готовый водонагреватель. Это большая ошибка многих, так как потом исправить сложившиеся проблемы из-за некачественной сборки гораздо труднее. Если же вы всё-таки решили использовать змеевик, тщательно промойте его. Мы же с вами обсудим вариант намного надёжнее и долговечнее. Приступаем к созданию абсорберу пошагово:

Варим каркас абсорбера из 2 медных трубок, их диаметр не должен превышать 22 миллиметра. С одной стороны каждой трубы устанавливаем штуцер и заглушку, а с другой делаем 2 резьбы. Чтобы наглядно было понятно, что такое абсорбер представляем себе змеевик от холодильника.
Делаем в трубах дырки, они должны быть чётко симметричны и располагаться на расстоянии 10 сантиметров друг от друга. Диаметр дырок не должен превышать 9 мм в диаметре.
В полученные отверстия вставлять трубки и запаивать каждую, чтобы не оставались щели.
Для того чтобы полностью убедиться что вся система получилась герметична, пропустите через её воду, в мессах где остались маленькие отверстия она обязательно просочиться.
При помощи листа из меди делаем подложку под змеевик. Медь считается одним из самых долговечных материалов в современном мире, именно поэтому мы используем именно его. Привариваем 2 листа к змеевику и свариваем листы между собой. При желании можно окрасить лист в чёрный цвет, это повысит функциональность нагревания воды.

Корпус солнечного водонагревателя

Первым делом нужно сбить ящик, который будет равный готовому абсорберу. Ящик должен быть без верха, а для того чтобы он был крепким и прослужил долго, в местах углов необходимо прикрутить при помощи саморезов железные уголки. Высота стенок должна быть в пределах 25 см.
Следующим шагом в готовый короб необходимо застелить утеплитель, лучше выбирать рулонный, хорошо подходит изовер.
Теперь нам понадобиться сделать слой, который будет отражать солнечные лучи. Это значительно повысит КПД водонагревателя. Благодаря этому шагу всё тепло останется в системе, и не будет просачиваться наружу.
Готовый короб закрываем стеклом, все места стыков заполняем пеной или замазываем монтажным клеем.

Второй этап солнечного водонагревателя завершён.

Монтаж всей системы

Важный этап в изготовлении, здесь потребуется опыт в монтажной работе и терпение.

Берём любой бак и трубы, главное условие, чтобы всё было целым и герметичным.
Соединяем трубы и бак, затем выносим всю конструкцию на улицу на прямые солнечные лучи.

Лучше если вся система будет находиться на крыше, а водоподающие трубы будут идти в дом непосредственно от неё.