Как сделать солнечный коллектор для душа своими руками

Общее понятие о гелиоколлекторах

Для кустарного солнечного коллектора можно использовать любые трубы, шланги, б/у или ненужные радиаторы с внутренними полостями и даже секции отопительных батарей.

Преимущество самоделки в том, что она чрезвычайно слабо подвержена поломкам, в ней ничего не перегорает, все детали можно набрать даже со свалок.

Что такое гелиоколлектор

Солнечные коллекторы — это секции с системой трубок, секций нагревающихся солнцем, аккумулирующие его тепловую энергию и передающие ее воде. Заводские приборы данного типа могут быть сложными — специальные вакуумные трубки или плоские вакуумные блоки, наполненные особой жидкостью — теплоносителем.

Вверху (наконечники) — медные колбы теплообменники, указанное нагретое вещество поднимается из полости трубок/секций в них, концентрирует там тепло. Эти элементы объединяются частью (строго говоря — коллектором), в которую поступает обрабатываемая вода, она омывает их, происходи передача ей тепла. Сверху секция может накрываться материалом (характерно для плоских моделей), способствующим притяжению и концентрированию солнечных лучей или же трубки могут оставаться не накрытыми (достаточно свойств их материала).

Не только летний душ обеспечит солнечный коллектор, для душа повседневного, хорошо теплого он тоже подойдет.

Заводская продукция, конечно же, сложнее, но в основе всех таких систем аналогичный принцип: циркуляция воды по солнечному абсорберу или его теплообменнику.

Есть более простые конструкции: вода движется в системе трубок (змеевике) в секции, накрытой притягивающем солнечные лучи материалом. Внутри обычно устанавливают черный материал, часто используют зеркальное покрытие (фольгу) — лучи будут отражаться и еще раз нагревать внутреннее пространство. Такой блок имеет определенную степень герметичности — кроме того, что нагреваются трубки, в самой среде там концентрируется тепло (как в духовке).

В самом элементарном виде солнечный коллектор — это горизонтальная плоская спираль из черного резинового шланга, накрытая притягивающем солнце темным прозрачным матовым полотном. Часто добавляют небольшой насос и фильтр. Модификаций может быть много: система ПВХ трубок, небольших пластиковых/резиновых секций — но принцип аналогичный.

Надо отличать 2 системы: душ с солнечным коллектором и на солнечных батареях. Это разное оборудование нагрева. Солнечная панель предназначена для сбора тепла, которое передается специальным узлам (инверторам, генераторам), преобразующим его в электричество, аккумулирующееся АКБ и использующееся затем на разные потребности, включая нагрев воды ТЭНами. Гелиоколлекторы же изначально предназначены для отопления, это самодостаточные модули, напрямую подготавливающие жидкость, которая протекает по их змеевикам, по секциям с теплообменниками, их невозможно применить по иному назначению.

Принцип работы самодельного солнечного коллектора с душем

Циркуляция основывается на естественной конвекции: более теплое вещество внутри змеевика коллектора расширяясь, приобретая меньшую плотность, поднимается, через выходной патрубок поступает в верхнюю часть цистерны-аккумулятора. Более холодный слой у днища вытесняется, перемещается по другой трубе в нижний сегмент змеевика, нагревается, снова поднимается.

Пока солнце светит, жидкость постоянно движется по описанному контуру, причем с каждым циклом внутрь змеевика она попадает уже не совсем холодная, таким образом, все более нагреваясь. Бак приподнят над солнечным абсорбером, поэтому циркуляции при ночном охлаждении теплоносителя не опрокидывается — холодный слой просто скапливается на нижней точке схемы (дно коллектора), а теплая — остается в бочке.

В среднем коллекторы выдают +50…+60° C, особо удачные конструкции — +70, качественные изделия из металла в южных районах (ниже рассмотрен медный абсорбер) могут обеспечить температуру кипения.

Как располагаются трубы, необходимость насоса

Расположение труб:

• горячая труба от коллектора — присоединяется на верхнюю часть цистерны, холодный сброс в него — внизу;
• питающая труба на случай, если бочка будет наполняться помпой, дворовым или домашним краном — с противоположной стороны вверху;
• внутри бака для подачи на душевую лейку устанавливают вертикальный отрезок трубы верхний конец оканчивается вначале верхней трети бака, чтобы забирать поступающую горячую воду, которая на верхних слоях. Можно его заменить более эффективным гибким шлангом с поплавком. Приспособить его так, чтобы конец всегда был погруженным, но сам шланг находился около поверхности — так при снижении уровня жидкости он всегда будет ее отбирать.

В систему можно добавить небольшой маломощный насос, он обязательный, если элементы расположены так, что не обеспечивают естественную циркуляцию. Если есть помпа, то бочку и коллектор по отношению друг к другу можно ставить на любой высоте.

Как установить световой туннель своими руками

Монтаж светового тоннеля сложно назвать элементарной задачей, которую без проблем способен выполнить новичок. Да, поставить его намного проще, чем стандартное мансардное окно, но это все равно кровельные работы со всеми вытекающими из этого последствиями: с нарушением целостности кровельного пирога и необходимостью тщательной герметизации точки входа. Поэтому, если есть такая возможность, лучше наймите профессионалов и просто контролируйте качество их работы с инструкцией производителя в руках. Особенно если крыша плоская. Если такой возможности нет, то следуйте нашему руководству, мы постарались учесть все тонкости этого процесса.

Подготовка к монтажу

При выполнении любых работ на кровле подготовка крайне важна — спуститься за забытым инструментом с высоты намного сложнее, чем сходить за ним, стоя на земле. И первое, что нужно сделать во время этой подготовки, — обеспечить безопасность.

Чтобы уберечь себя от падения, надежно зафиксируйте страховочный трос на прочном элементе конструкции крыши. Это могут быть специальные элементы безопасности кровли, если световой тоннель встраивается в уже готовую крышу, или коньковая балка, если кровельное покрытие еще не уложено на скаты. Важно, чтобы при падении крепежная петля не сместилась вслед за вами, а конструкция, за которую вы зацепились, выдержала ваш вес. При этом обвязка страховочным тросом — это первое, что необходимо сделать после подъема на кровлю.

Их чего состоит страховочный комплект для кровельщика

Для монтажа тоннеля дневного света понадобятся материалы:

• деревянный брус 75х75 мм и более;
• саморезы для крепления бруса;
• армированный скотч для заклеивания пароизоляционной и гидроизоляционной пленки;
• сам туннель с окладом;
• утеплитель для тоннеля;
• новое кровельное покрытие и крепеж к нему, если старое в месте установки тоннеля нельзя снять без повреждения.

Из инструментов будут нужны: ножницы по металлу для металлочерепицы и профнастила или болгарка для других кровельных материалов, шуруповерт, строительный уровень, линейка, маркер, канцелярский нож, электролобзик, строительный степлер, переноска. Весь инструмент также нужно привязать шнуром, чтобы случайно не упал во время работ.

При установке тоннеля дневного света учитывайте, что световод должен изгибаться и поворачивать как можно реже. Идеально, если после поворота со ската он будет идти в помещение вертикально. Поэтому перед монтажом по планам дома определите оптимальную траекторию тоннеля, затем нарисуйте ее и рассчитайте точку входа для световода.

Монтаж внешнего блока светового тоннеля

В первую очередь, точно отмерьте расстояние до точки монтажа, чтобы не сделать дыру не в том месте. В качестве ориентира можно использовать конек кровли или трубу вентиляции. В нужном месте разберите кровлю так, чтобы от нижнего края будущего монтажного отверстия до покрытия снизу было около 100 мм. Дальше выполняйте монтаж по плану:

1. Разберите оклад и переведите защелки и крепления, которые расположены с внутренней стороны, в монтажное состояние по инструкции производителя.
2. Электролобзиком выпилите монтажное отверстие в обрешетке так, чтобы не повредить слой гидроизоляции. Обычно оно равно 500х500 мм, но размеры отверстия прямо зависят от габаритов тоннеля, которые отличаются у разных производителей.
3. Установите четыре бруска так, чтобы получился квадрат, по размерам равный монтажному отверстию. Горизонтальные бруски крепятся к стропилам кровли, вертикальные — к горизонтальным встык.
4. В месте монтажного отверстия канцелярским ножом разрежьте гидроизоляцию по двум диагоналям.
5. Полученные треугольники гидроизоляционной пленки заверните на бруски монтажного отверстия, натяните и зафиксируйте строительным степлером. Свободные концы пленки можно свернуть или отрезать.
6. Углы квадрата тщательно проклейте армированным скотчем, чтобы обеспечить полную герметичность.
7. Примерьте оклад к монтажному отверстию. Его клейкая рифленая часть должна заходить на кровельное покрытие примерно на 2/3.
8. Если все правильно, наклейте рифленый полиуретан на кровельное покрытие. Он должен плотно прилегать и полностью повторять его форму. Лишние уголки отрежьте.
9. Закрепите оклад шурупами, в том числе и кронштейны с внутренней стороны.
10. Проклейте края рифленого материала для лучшей герметизации.
11. Соберите крышу вокруг тоннеля.
12. Опустите в тоннель трубу световода и зафиксируйте ее.
13. Установите стекло.

После монтажа внешнего блока рекомендуем хорошо протереть стекло от пыли.

Монтаж световода и плафона

Все остальные работы выполняются изнутри. В первую очередь, вырежьте отверстие под плафон в потолке помещения. Если доступа в подкровельное пространство у вас нет, то через это отверстие необходимо будет собрать трубу и утеплить ее. Световой тоннель нужно утеплять в любом случае, чтобы внутри трубы не образовывался конденсат и не было чрезмерных теплопотерь. Пароизоляцию делают по одной из двух схем:

1. Если у вас холодная кровля, то пароизоляция нужна только у самого отверстия для плафона.
2. Если мансарда утеплена по кровле, то всю трубу поверх утеплителя нужно закрыть пароизоляционной пленкой.

После теплоизоляции световода нужно заняться оформлением отверстия для плафона. Для этого прикрепите к оправе пароизоляцию, фиксируя ее клейкой лентой, заведите оправу вместе с пленкой в отверстие, и закрепите шурупами. Затем опустите в отверстие трубу, отрежьте ее до нужной длины и тоже прикрепите к оправе. Место крепления проклейте армированным скотчем.

Наконец, последний шаг — установка рассеивателя. Плафон светового тоннеля обычно просто ввинчивается в оправу, но может крепиться и шурупами. Светозащитные шторки также крепятся к оправе так, чтобы они прилегали к рассеивателю практически вплотную. Любые аксессуары, включая лампы, устанавливаются в тоннель или на него уже после окончания основных монтажных работ.

Световая коробка

Источник света и приемник находятся внутри коробки.

Отметим центр в торце пластиковой коробки. Просверлим отверстие такого же сечения, как диаметр цоколя. Установим трубный переходник на противоположный конец коробки.

Теперь установим ИК-датчик на предварительно существующий терминал. (Прошу прощения нет фотографии).

Нарежем три провода длиной по 20 см каждый.

Зачистим концы проводов.

Подключим один провод к отведению на уже существующий ИК-датчик

Закроем соединение термоусадочной трубкой, а затем закрутим проволокой (не требуется пайка).

Прикрепим соответствующие провода на ИК-датчик и применим термоусадочные трубки.

Установим лампу в световой короб и закроем его. Теперь можем прикрутить световой ящик на деревянную основу с помощью винтов и направляющих отверстий, которые были сделаны ранее.

Классическая схема душа с бочкой и гелиоколлектором с пластиковым змеевиком

Все методы рассматриваемых самоделок несложные: обобщенно, это утепленный корпус с трубками (металл, пластик), бочка на верху кабинки под прямыми солнечными лучами и магистраль циркуляции. Все остальные способы — модификации описанной конструкции. Под ультрафиолетом пластик утрачивает прочность, трескается, поэтому металлический бак тоже хорошо подойдет. Впрочем, можно использовать любой материал, даже деревянную бочку, если она не будет рассыхаться.

Не обязательно также делать сложную конструкцию выхода воды, предусматривать возможность смешивания ее с холодной жидкостью. Можно обойтись и простым гибким перекрывающимся шлангом с душевой насадкой. Если бочка будет наполняться бытовым насосом, вручную ведрами из колодца, то также отпадает необходимость сооружать магистраль до питающего крана (наш пример с ним).

Особенности сборки:

1. Каркас для кабинки: металлические профили, полосы (подойдут даже со свалки), трубы ПВХ, дерево, любой материал, из которого можно соорудить устойчивую конструкцию Можно обойтись без каркаса, если есть где закрепить бочку, но место должно быть открытым со всех сторон, подойдут, например, незатеняемые крыши пристроек, иных сооружений. В роли стенок можно применить драпировку тканью, непрозрачный полиэтилен.
2. Бочка. Объем и материал выбирает пользователь по своему усмотрению, наш случай — 120 л, пластик.
3. Подвод воды, обвязка: садовый шланг, пластиковые трубы (25 мм) с фитингами, быстросъемные соединения.
4. Дренаж: траншея и яма.

Для кабинки использовались железные рамы от старых пружинных кроватей. Применялась сварка. На каркасе сделаны перемычки и сверху посадочное место под бочку.

Дренаж — яма на отдалении от душа с канавками, постепенно углубляющимися в сторону от него. Углубления заполнены крупной щебенкой, гравием строительным мусором.

Далее, сделаны ручным буром скважины под ножки каркаса, который установили в них и забетонировали (по ведру на каждую опору).

Порядок сооружения летнего душа с иллюстрациями

Подготовка элементов: бочка, трубы, душевая лейка, шланг, поплавковый клапан для подачи воды.

Подача будет осуществляться по выделенному каналу гибким шлангом (10 м ¾ дюйма). Также приобретено 5 м трубки потоньше ½ дюйма для раздела потоков — на кран душа и на заполнение.

Для начала необходимо сделать настил, чтобы не наступать на грязь во время принятия душа. Этот элемент обработан антисептической пропиткой, покрашен яхтным лаком.

Размечаем бочку, чтобы правильно поставить магистраль подачи/наполнения. С восточной стороны, слева от входа в душ — впуск воды (для наполнения от дворового крана). Там наметим место сверления отверстия под обычный поплавковый клапан от бачка унитаза. Сверлим шуруповертом со ступенчатым сверлом.

Клапан (поплавковый) вставляется, фиксируется гайкой. Устанавливаем кран отверстием вниз, так шланг не будет заламываться. Применяем паклю и герметизирующую смазку «Унипак».

Далее, применяем для подключения к шлангу быстросъмные соединения. А также в бочку можно вставить термометр.

Устанавливаем 2 штуцера. Сначала обозначаем уровень наполнения, выход холодной воды (внизу), вход горячей (вверху).

Врезаем на днище еще 2 штуцера — для душа и для слива на всякий случай. К первому присоединяем кран. В нашем случае он с тройником с вентилем для подмешивания холодной воды. Можно обойтись и более простой конструкцией — одним краном. На сливной патрубок ставим заглушку. На питающий шланг приделываем грузило.

Бочка сверху накрывается крышкой, там сверлят несколько небольших отверстий для «дыхания». Бак заполняется дворовым краном через гибкую подводку. Но также воду заливать можно ведрами, насосом через верх без отдельной подводки.

Бочка сама выступает своеобразным солнечным коллектором, термосом, нагреваясь на солнце.

Солнечный коллектор

Из обычных пластиковых труб (внешний диаметр 20 мм) и фитингов собирают решетку (змеевик). На верхних и нижних концах по диагонали приваривают заглушки. Сверху, снизу приваривается коллектор из тройников 25–20–25 мм.

Следующий этап — корпус: рама из бруса 50х50 мм с бортиками:

Делаем теплоизоляцию, чтобы пойманное солнечное тепло аккумулировалось внутри короба. Применяем экструдированный фольгированный пенополистирол 30 мм:

Разметка под держатели для труб и их установка:

Устанавливаем гелиоколлектор чуть ниже бочки, для конструкции соорудили металлический каркас, но также можно сделать попроще: из дерева или просто закрепив с опорой на подходящей поверхности.

Дальше — важные «мелочи»: на короб стекло, оргстекло или толстая пленка, прозрачный/полупрозрачный пластик, герметизация монтажной пеной. Последняя мера крайне желательная, так как даже небольшое отверстие может привести к критической потери тепла. Крышка прозрачная, чтобы воздействие лучей усиливалось: они попадают внутрь и еще раз нагревают трубы отражаясь от фольгированного покрытия.  Вся магистраль утепляется пенофолом.

Такая система обеспечивает нагрев до +51° C. Циркуляция естественная: вода, нагреваясь внутри коллектора, периодически из него выплескивается в бочку, забирается с верхнего сегмента на душ, а холодный слой однвременно снизу вытесняется на змеевик.

Недостатки

Причина сравнительно слабого нагрева: теплопроводность полипропилена (из него сделан змеевик) очень низкая, сравнимая с керамзитом и древесиной, то есть он лучше подходит для изоляции, а не для теплообмена. Если использовать металл (особенно почерненную медь), в том числе и в роли внутренней оббивки короба, то температуру можно поднять вплоть до точки кипения при жарком климате.

Заменить полипропилен можно также гофрированными нержавеющими трубками как от шланга душа. В роли отражателей внутрь поставить дюралевые пластины.

Совет: не используйте пластиковый клапан с поплавком — он треснет, так как не рассчитан на теплую воду, поставьте латунную конструкцию.

Возможные вариации узлов

Бочку можно утеплить полиэтиленом и подобными материалами, если они будут черными, то эффективность улучшится.

Принцип смесителя: если есть линия подачи холодной воды, ее можно использовать как для наполнения бака, так и для разбавления горячего душа. То есть должно быть питание от дворового крана или еще один бак для холодной воды, обвязанный с «горячей» бочкой.

Применение световода для исследований показателя преломления веществ

Показатель преломления является одной из важнейших характеристик оптически прозрачных материалов, которые используются в физических исследованиях и практических применениях. Поэтому актуальным является поиск и внедрение способов его определения, в частности, для жидкостей. В данной работе продемонстрирован простой и быстрый способ определения показателя преломления с использованием светопропускания через оригинальную конструкцию световода, погружённого в исследуемую жидкость. Установлена зависимость показателя преломления воды от её агрегатного состояния и концентрации раствора поваренной соли. С использованием этого же световода исследована зависимость интенсивности прошедшего через него света от длины волны.

Экономическая эффективность внедрения световодов

Название статьи затрат

Здание БЕЗ СВЕТОВОДОВ

Здание СО

СВЕТОВОДАМИ

Средние капитальные затраты на освещение 1 кв. м площади помещения (для площадей свыше 100 кв. м)	Тяжелые затраты: 1 200 – 1 300 р./кв. м	Облегченные в 2 раза: 500 – 600 руб./кв. м
Ежемесячные затраты на микроклимат в помещении в пересчете на 1 кв. м площади	Обременительные затраты: 20 – 30 р./кв. м	Освобождение от затрат в несколько раз: 5-10 р./кв. м
Ежемесячные затраты на освещение помещения в пересчете на 1 кв. м площади	Непрекращающие и тяжелые: 100-120 р./кв. м	Незаметные и удобные: 10-20 р./кв. м
ИТОГО:	Здание затратное и невыгодное: Более 150 р./кв. м ежемесячно + Высокие капитальные затраты	Здание экономичное и эффективное: Менее 50 р./кв. м ежемесячно + Низкие капитальные вложения
ОКУПАЕМОСТЬ	Отсутствует	1 – 3 года
— Немедленный экономический эффект от внедрения световодов обусловлен сразу несколькими особенностями, характерными для этой для этой технологии на каждой стадии жизни здания

Как сделать селективное покрытие

Высокоэффективный коллектор имеет высокую степень поглощения солнечной энергии. Лучи попадают на темную поверхность, после чего нагревают ее. Чем меньше излучения отталкивается от абсорбера солнечного коллектора, тем больше тепла остается в гелиосистеме.
Чтобы обеспечить достаточную аккумуляцию тепла требуется создать селективное покрытие. Вариантов производства несколько:

• Самодельное селективное покрытие коллектора — используют любые черные краски, которые после высыхания оставляют матовую поверхность. Есть решения, когда в качестве абсорбера коллектора применяют непрозрачную темную клеенку. На трубы теплообменника, поверхность банок и бутылок наносят черную эмаль, с матовым эффектом.
• Специальные абсорбирующие покрытия — можно пойти другим путем, приобретя для коллектора специальную селективную краску. В состав селективных ЛКМ входят полимерные пластификаторы и присадки, обеспечивающие хорошую адгезию, теплостойкость и высокую степень поглощения солнечных лучей.

Гелиосистемы, используемые исключительно для нагрева воды летом, вполне могут обойтись окрашиванием абсорбера в черный цвет при помощи обычной краски. Самодельные солнечные коллекторы для отопления дома зимой должны иметь качественное селективное покрытие. Экономить на краске нельзя.

Самодельная или заводская гелиосистема — что лучше

Изготовить в домашних условиях солнечный коллектор, способный по техническим характеристикам и показателям сравниться с заводской продукцией нереально. С другой стороны, если требуется просто обеспечить достаточным количество воды для летнего душа, солнечной энергии будет достаточно для работы простейшего самодельного водонагревателя.

Что касается жидкостных коллекторов, работающих зимой — то даже не все заводские гелиосистемы могут работать при низких температурах. Всесезонные системы, это чаще всего устройства с вакуумными тепловыми трубками, с повышенным КПД, способные работать до температуры –50°С.

Заводские гелиоколлекторы часто укомплектовываются поворотным механизмом, автоматически подстраивающим угол наклона и направленность панели по сторонам света, в зависимости от расположения Солнца.

Эффективный солнечный водонагреватель тот, что полностью соответствует поставленным перед ним задачам. Для подогрева воды на 2-3 человек летом, можно обойтись обычным гелиоколлектором, изготовленным своими руками из подручных средств. Для отопления зимой, несмотря на первоначальные затраты, лучше установить заводскую гелиосистему.

Вариант с двумя бочками

Что потребуется для гелиоколлектора (в данном примере площадь 1 кв. м):

• гофрированная «пятнадцатая» труба;
• вода будет поступать в цистерну на 160 л с утеплением пенофолом в 1 см.

Перепад между точкой забора и входа в коллектор — 2 м.

Точка сброса воды перенесена из верхней на нижнюю треть бака. Так теплый и холодный слой лучше перемешиваются. Достигается +45… +50° в солнечные дни, в пасмурные — +35° C.

Две бочки по 160 л обвязываются полипропиленовыми трубами — с ними легче работать, чем с металлопластиковыми. Система работает на термосифонном принципе, конвекции: горячая жидкость идет вверх, холодная вниз. Насос, соответственно топливо или электричество, не требуется, циркуляция происходит сама собой.

Сооружают раму из трубы для гелиоколлектора, наклон 45°, ориентация — строго на юг. Делают подставки для бочек.

Бочку для горячей воды можно оснастить ТЭНом, чтобы не остаться без воды в пасмурные дни. На дне этой емкости 3 выхода: 2 для магистрали от солнечного коллектора (теплую воду закачивает в бак, холодная возвращается в него). Третий вывод — для смесителя душа. Трубы, дополнительно утепленные, соединены американками, то есть их можно разъединить при потребности, не повредив элементы, простым откручиванием. А также так удобнее собирать систему прямо на месте.

От баков к смесителю проложены обычные садовые шланги, утепленные вспененным полиэтиленом, они зафиксированные на штуцерах обычными хомутами. Перед смесителем эти шланги объединяются: ставят шунт с шаровым краном. Этот элемент — для комфорта: если закончится теплая вода, на шунте можно открыть вентиль и уровень жидкости в цистернах выравнивается, а при ее подаче обе бочки заполняются одинаково, отпадает потребность в раздельном наполнении.

Кран после наполнения баков перекрывается. Дальше система функционирует так: холодная жидкость поступает в коллектор через его нижний патрубок, расширяется при нагреве в нем, поднимается и посредством верхнего патрубка идет к накопительной цистерне, а оттуда в душ. Важно, чтобы бочки были расположены на 0.5–1.5 м выше коллектора. Надо организовать забор воды из теплых верхних слоев, для чего заборный гофрированный шланг (можно взять от стиральной машины) снабжают поплавком из пенопласта.

Для мониторинга количества жидкости в бак для теплой воды (теплоаккумулятор) врезается прозрачная трубка с черным поплавком. Цистерны утепляют пенофолом — 2 слоя по 5 мм. Теплую емкость накрыли кругом из ЭППС толщиной в 5 см.

Указанное выше утепление не особо эффективное, его можно применить на период подготовки более основательной отделки, состоящей из минваты 100 мм, пенопласта 5 см. Данный элемент чрезвычайно важен: бочка будет работать по принципу термоса, за сутки охладится всего на несколько градусов, что даст возможность использовать теплую жидкость ночью.

Как функционирует система: пример из реального опыта

Описанная выше система солнечного коллектора с душем отлично показала себя даже не в особо теплом, сравнительно с Югом, климате Подмосковья. С вечера баки наполняются 120–130 литрами. Солнце начинает нагревать их и гелиоколлектор в 8:30 или раньше. В нашем случае до этого времени падала тень от дома. К 18:00 лучи начинают ложиться по касательной – КПД снижается.

Итог: 120 л, заливаемых из колодца с t° +8 при t° воздуха в +22…+24, к 15:00 прогреваются до +45° C. К 17:00 — до +52° C. В облачные дни при t° среды 18–20° C достигается +35° C. Нагрева вполне хватает для хорошо теплого душа. Надо учесть, что утепление можно улучшить. За 5 мес. экономия на счете за электроэнергию достигает 3500 руб.

Из радиатора холодильника

В сети есть описание самодельного гелиоколлектора с радиатором холодильника. Процесс изготовления в целом описан нами выше, напомним кратко основные моменты:

1. Во внутреннею поверхность плотно закрытого утепленного короба можно ставить отражающий материал (фольгу), но тут он закрепляется на черном резиновом коврике. Это также эффективный вариант, так как темный цвет лучше притягивает лучи, аккумулирует тепло.
2. Внутрь корпуса помещаем змеевик, накрываем стеклом (можно использовать шурупы как упоры), размещаем так, чтобы лучи падали под прямым углом.
3. Подключаем ПП трубами ввод для холодной и выход к баку душа для теплой воды. А также подводка может быть самой элементарной — из гибких, резиновых шлангов.
4. Бак душа — любая подходящая емкость.

Коллекторы из подручных материалов

Собрать солнечный коллектор для отопления дома своими руками и дешевле и интереснее, ведь изготовить его можно из различных подручных материалов.

Из металлических труб

Этот вариант сборки походит на коллектор Станилова. При сборке солнечного коллектора из медных труб своими руками, из труб варится радиатор и помешается в деревянный короб, проложенный изнутри теплоизоляцией.

Наиболее эффективными будут медные трубы, алюминиевые тоже можно использовать, но их тяжело варить, а вот стальные – наиболее удачный вариант.

Такой самодельный коллектор не должен быть чересчур большим, чтобы его было легко собрать и монтировать. Диаметр труб на солнечные коллектора для сварки радиатора должен быть меньше, чем у труб для ввода и вывода теплоносителя.

Из пластиковых и металлопластиковых труб

Как сделать солнечный коллектор своими руками, имея в домашнем арсенале пластиковые трубы? Они менее эффективны в качестве теплонакопителя, однако в разы дешевле меди и не коррозируют как сталь.

Трубы выкладываются в короб по спирали и закрепляются хомутами. Их можно покрыть черной или селективной краской для большей эффективности.

С укладкой труб можно экспериментировать. Так как трубы плохо гнутся, их можно укладывать не только по спирали, а и зигзагом. Среди преимуществ, пластиковые трубы легко и быстро поддаются пайке.

Из шланга

Чтобы сделать солнечный коллектор для душа своими руками понадобится резиновый шланг. Вода в нем нагревается очень быстро, поэтому его тоже можно использовать в качестве теплообменника. Это самый экономичный вариант при изготовлении коллектора своими руками. Шланг или полиэтиленовая труба укладывается в короб и прикрепляется хомутами.

Так как шланг скручен по спирали, в нем не будет происходить естественная циркуляция воды. Чтобы использовать в данной системе ёмкость для накопления воды, необходимо оснастить её циркуляционным насосом. Если это дачный участок и горячей воды уходит немного, то того её количества, которое буде поступать в трубу, может оказаться достаточно.

Из банок

Теплоносителем солнечного коллектора из алюминиевых банок выступает воздух. Банки соединяются между собой, образуя трубу. Чтобы сделать солнечный коллектор из пивных банок нужно обрезать днище и верх каждой банки, состыковать их между собой и склеить герметиком. Готовые трубы помещаются в деревянный короб и накрываются стеклом.

В основном, воздушный солнечный коллектор из пивных банок используют для устранения сырости в подвале или для обогрева теплицы. В качестве теплонакопителя можно использовать не только пивные банки, а и пластиковые бутылки.

Из холодильника

Солнечные водогрейные панели своими руками можно соорудить из непригодного холодильника или радиатора старого авто. Конденсатор, извлеченный из холодильника, надо хорошо промыть. Горячую воду, полученную таким способом, лучше использовать только для технических целей.

На дно короба расстилается фольга и резиновый коврик, потом на них укладывается конденсатор и закрепляется. Для этого можно применить ремни, хомуты, либо то крепление, которым он был прикреплен в холодильнике. Для создания давления в системе не помешает установить над баком насос или аквакамеру.

Световой туннель Velux или Fakro: советы по выбору

Тоннели дневного света делают десятки компаний, а в России представлены 7-8 брендов. При этом, как и в случае с мансардными окнами, выбирают обычно между двумя лидерами: Velux и Fakro. И это, без преувеличений, сложный выбор. Продукция обеих компаний практически не отличается по качеству, поэтому дело остается за деталями и ценой. О них и поговорим.

Световой туннель Велюкс (Velux)

Velux — один из старейших производителей мансардных окон не только в Европе, но и в мире. Компания существует уже больше 75 лет и ее основная ставка — на проверенные временем конструкции и безусловную надежность. Поэтому световой туннель Velux при правильной установке прослужит десятки лет.

Компания Velux выпускает световые тоннели для плоских и скатных кровель:

• серии TWF и TWR для скатных кровель с профилированным кровельным материалом;
• серии TLF и TLR для скатных кровель с плоским покрытием;
• серии TCF и TCR для плоских крыш.

Все серии с буквой «F» в конце комплектуются гибким световодом длиной до двух метров. Серии с буквой «R» в конце комплектуются жестким тоннелем длиной 1,7 м и возможностью нарастить световую шахту до 6 м с помощью дополнительных секций. Диаметр тоннеля — 25 мм и 35 мм.

Важная особенность световых туннелей Велюкс — разнообразие аксессуаров. Это не только уже упомянутый дизайнерский рассеиватель Lovegrove, но и целый ряд плафонов разных форм и цветов. Кроме того, на рассеиватели Velux можно поставить светонепроницаемые шторки, если нужно периодически затемнять помещение.

Световой туннель Факро (Fakro)

По сравнению с Velux, компания Fakro — молодой производитель. Она была основана в 1991 году, и все 30 лет своей истории делает ставку на разнообразие и инновации. Ее световые тоннели на кровлю дешевле, но при этом практически не уступают световодам Velux в надежности.

Fakro выпускает две серии тоннелей дневного света для скатной кровли: линейку с жестким световодом SRT и линейку с гибким световодом SLT. Отдельных серий для плоской крыши, как у Velux, у компании Fakro нет, для такого монтажа нужно заказывать специальный оклад вместо комплектного. Кроме того, внешний блок Velux ставится практически заподлицо с кровельным покрытием, а световой тоннель в крыше компании Fakro будет сильно выступать над поверхностью из-за стекла-купола и, соответственно, задерживать снег на кровле, увеличивая нагрузку на нее. Если тоннелей дневного света будет много, это может даже привести к образованию больших снеговых шапок на кровле.

Оклады Fakro также отличаются. Там, где у Velux два вида окладов, у Fakro — целых три:

• для кровли с плоским покрытием;
• для крыши с профилированным покрытием;
• для кровель с высокопрофилированным покрытием.

Последний вид оклада предназначен для тоннелей, которые устанавливают на промышленных и коммерческих зданиях с перекрытием из несущего профлиста. Компания Velux вообще не предлагает решений для таких задач — ее серии для плоских кровель предназначены для крыш с рубероидным или подобным покрытием. Поэтому Fakro в таких случаях предпочтительнее.

Наконец, максимальная длина световодов у Fakro больше: до 12 м для жестких и до 4 м для гибких. При этом внутрь тоннеля можно поставить лампочку, чтобы его можно было использовать в качестве светильника не только днем, но и ночью.

А теперь подведем итог. Световой туннель Velux подойдет тем, кто предпочитает безотказные и продуманные решения от ведущего мирового бренда. Тоннели дневного света Fakro — вариант для тех, кто больше ценит гибкость и хочет сэкономить без особой потери качества.

Расчет размеров

Расчёт размеров для того чтобы изготовить солнечный коллектор для отопления своими руками, прежде всего, направлен на определение нагрузки системы теплоснабжения, покрытие которой берет на себя это устройство. Само собой, что подразумевается использование нескольких источников энергии в комплексе, а не только энергии солнца. В этом деле важно расположить систему таким образом, чтобы она взаимодействовала с другими – тогда это даст максимальный эффект.

Для определения площади коллектора нужно знать, для каких целей он будет использоваться: отопление, подогрев воды или и того, и другого. Проанализировав данные водомера, потребностей в обогреве и данные инсоляции местности, в которой планируется установка, можно высчитать площадь коллектора. К тому же, надо учесть потребности в горячей воде всех потребителей, которые планируется подключить к сети: стиральной машины, посудомоечной машины и т.д.

Из медных трубок

Коллектор с медным змеевиком, оббитый изнутри листами из этого же материала чрезвычайно эффективный. Пожалуй, самый эффективных из найденных нами в сети. Трубки и полосы спаиваются специальным паяльником-автогеном на швах, стыках, поэтому медный абсорбер — это был самый трудоемкий этап, занявший 2 дня.

Медь почернили, поместив ее в ванну с персульфатом калия:

Корпус утеплили, на заднюю стенку прикрепили фольгу для отражения тепла. Все зазоры тщательно уплотнили:

Конструкцию перенесли на место, для этого ее обернули обычной пищевой пленкой, и только после транспортировки и подключения установили стекло:

Результат: в жарком южном климате под прямыми лучами медь раскалилась, вода нагрелась до кипения, были даже заметные следы плавления полимерных элементов конструкции. Целесообразно в душ с солнечным абсорбером такого типа подмешивать холодную жидкость, для чего предусмотреть отдельную бочку с ней или подачу от крана.

Дополнительная информация о структуре

Сам солнечный коллектор становится главным элементом в системе нагрева воды. Эта конструкция может быть отнесена к одной из трёх групп:

• плоские коллекторы
• вакуумные коллекторы
• водяные коллекторы

плоских коллекторов

Рама с вакуумными трубками из боросиликатного стекла — вот что используется для изготовления вакуумных коллекторов. Ещё одна колба со специальным поглощающим покрытием имеется при этом внутри каждой отдельной трубки. Медная трубка с теплоносителем под низким давлением располагается в самих колбах. В теплообменник с жидкостью помещается конец медной трубки, именно туда выделяется тепловая энергия, которая аккумулируется в системе.

Конструкция типа «морская трубка» тоже является отдельной разновидностью вакуумных коллекторов. Бак для воды и трубки в этом случае находятся на раме. Внутри каждой трубки находится ещё одна трубка, между ними обязательно устраивается специальное вакуумное пространство. Слоем абсорбента покрыты вакуумные трубки, более того, они заполнены водой. Когда происходит нагрев, вода поднимается в бак. Холодная опускается к трубкам для нагрева. Такие системы ещё называются водяными солнечными коллекторами.

Бак-аккумулятор выступает вторым элементом, который обязательно присутствует в любой системе. Именно он используется для хранения воды, в дальнейшем потребляющейся для различных нужд. Наружную часть бака лучше утеплить отдельным слоем толщиной минимум в 3 сантиметра, иначе в холодное время года он не сможет сохранить тепло. Бойлер для солнечного коллектора тоже подождёт.

Самые простые варианты гелиоколлекторов для летнего душа

Элементарность самых непритязательных вариантов солнечных коллекторов не означает их неэффективность. Несмотря на порой хлипкую не привлекательную конструкцию, часто собранную из хлама, они свои функции выполняют.

Рекомендации:

• абсорбер желательно поместить в герметичный корпус, как минимум обернуть полиэтиленом;
• передняя крышка должна быть прозрачной, а если она является частью абсорбера, то можно применять темный или матовый материал, рекомендованный и для других частей;
• задняя стенка должна обрабатываться особо — на нее ставят черный материал или фольгу отражающие свет, сохраняющие тепло внутри;
• лучший материал для змеевика, корпуса, деталей — металл. На солнце он будет не просто нагреваться, а раскаляться.

Впрочем, даже если не придерживаться некоторых указанных выше советов, коллектор будет выполнять свои функции. Рассмотрим яркие примеры.

Простой резиновый шланг, полипропиленовые трубы в герметичном корпусе:

Выше на последнем фото отличное решение — черное ограниченное пространство создает эффект духовки, змеевик толстый, его стенки тонкие, нагревается быстро.