Как сделать водонагреватель на солнечных батареях своими руками

Дата публикации: 11 марта 2019

Наличие автономной установки для подогрева воды не только экономит деньги. В некоторых регионах горячая вода — роскошь, и у людей нет другого выхода, кроме как приобрести собственный водонагреватель. К сожалению, такие устройства стоят недешево и позволить их себе способен не каждый. Но выход есть! Вы можете сконструировать водонагреватель на солнечных батареях самостоятельно из подручных материалов. Такая установка не только обеспечит вас горячей водой, но и не потребует регулярной оплаты коммунальных счетов.

Как сделать водонагреватель на солнечных батареях своими руками

Энергия Солнца активно используется в качестве замены традиционных видов топлива. С помощью солнечной энергии можно автономно питать дом электричеством, обеспечить себя горячей водой и отоплением. За солнечные лучи не нужно платить коммунальным службам — достаточно вложиться в покупку или самостоятельное строительство солнечных батарей. Поэтому водонагреватель с солнечными модулями — экономически целесообразное приспособление, которое поможет вам бесплатно обеспечивать себя горячей водой.

Как работает солнечный водонагреватель

Практически все водонагреватели работают по одной и той же схеме. Черная поверхность «впитывает» солнечную энергию, а полученное тепло передает воде. Для простых конструкций даже не нужен насос: по принципу конвекции теплая вода поднимается от коллектора к теплообменнику, который располагается в баке с водой. В теплообменнике от антифриза тепло передается воде, после чего жидкость охлаждается и цикл повторяется.

Как работает солнечный водонагреватель

Однако в тех случаях, если вы хотите установить панель коллектора на значительной высоте (например, на крыше), без насоса не обойтись. Это особенно актуально, если бак при этом располагается непосредственно на полу в доме. Чтобы не тратить деньги на насос, советуем устанавливать солнечную панель во дворе с южной стороны. Бак при этом должен находиться выше панели (на ножках или постаменте). Такой способ размещения удобен еще и тем, что вы без проблем сможете проводить техобслуживание и ремонт своей установки.

Виды водонагревателей на солнечной энергии:

  • Пассивные системы — установки без насоса. Работают за счет естественной гравитации, возникающей за счет разницы плотности у нагретой и охлажденной жидкости.
  • Активные системы — установки с насосами, клапанами и различными контроллерами. По принципу действия делятся:
    • на системы с открытыми контуром — в качестве теплоносителя используется вода;
    • системы с закрытым контуром — теплоносителем выступает водно-гликолевый антифриз;
  • Панельные системы — работают по принципу парникового эффекта.
  • Вакуумные системы — используют вакуумную прослойку для сбора и накопления солнечной энергии.

В домашних условиях построить панельные или вакуумные установки довольно дорого и сложно. Для нас больший интерес представляют простые системы без насоса. Выбор теплоносителя (вода или антифриз) остается за вами. Если вы собираетесь пользоваться водонагревателем лишь в летнее время, остановитесь на воде. Если вы планируете использовать водонагреватель круглогодично, тогда лучше купить антифриз. Зимой вода замерзнет и система тут же перестанет работать. С антифризом такой неприятности не произойдет.

Как сделать солнечный водонагреватель своими руками

Главная составляющая солнечного водонагревателя — гелиосистема, собирающая энергию Солнца. В этой статье мы рассмотрим схему строительства солнечного водонагревателя с баком на 200-400 литров и солнечной батареей площадью 2 метра х 1 метр. Мощности этой установки хватит для нагрева воды для малого и среднего загородного дома. Для жилья большой площади и этажности можно сделать солнечный водонагреватель с большим баком и батареей.

Материалы для рамы коллектора

Материалы для рамы коллектора

Материалы для солнечного абсорбера

Материалы для солнечного абсорбера

Материалы для бака и теплообменника

Материалы для бака и теплообменника

Материалы для расширительного бака и водопроводной системы

Материалы для расширительного бака и водопроводной системы

Солнечный водонагреватель: схема сборки

Главный инструмент для сборки водонагревательной системы — сварочный аппарат. Без него вам не обойтись. Еще вам понадобятся такие инструменты, как «утюг» для соединения пластиковых труб, шлифовальная машина, болгарка для резки металла, электрическая дрель и шарошечное сверло (36-40 мм) для сверления отверстий в раме коллектора. Из подручных инструментов подготовьте молоток, рубанок, кисточки.

Последовательно выполняйте все указанные шаги сборки:

  1. Нарежьте брусья и соберите раму. После этого соедините противоположные стороны рамы поперечными брусками.
  2. Прикрепите ко дну рамы лист фанеры и тщательно все заизолируйте.
  3. Просверлите по восемь отверстий диаметром 12-14 мм в двух 3/4“ металлических трубах на одинаковом расстоянии в 12,5 см друг от друга.
  4. Приварите 8 труб 1/2″ к двум трубам 3/4″, предварительно вырезав концы труб 1/2″ так, чтобы они плотно прилегали к отверстиям в трубах 3/4″. Закройте каждую из двух труб 3/4″ металлической заглушкой.
  5. Приварите металлический лист и трубы друг к другу. Трубы 3/4″ должны выступать за края металлического листа на 7-10 см (одна — снизу, а вторая — сверху).
  6. Обезжирьте поверхность абсорбера и выступающие края труб. Переверните абсорбер трубами вниз и покройте всю внешнюю поверхность черной краской.
  7. В деревянной раме просверлите входные и выходные отверстия для труб и вставьте в нее абсорбер.
  8. Покрасьте раму черной матовой краской и дождитесь полного высыхания. Прикрепите деревянную перекладину посредине для установки стекла. Наклейте на перекладину уплотнитель.
  9. По краю стекла прикрепите резиновый уплотнитель. Накройте раму стеклом (по периметру). Аккуратно прикрутите алюминиевый монтажный угольник для крепления стекла к раме. Стык двух частей стекла следует промазать силиконом.
  10. Соедините абсорбер с баком для нагревания воды с помощью трубы.
  11. Залейте в трубу-теплоноситель антифриз, положите ее в бак и заизолируйте конструкцию.
  12. Последним шагом мастерятся ножки для бака и прилаживаются дополнительные элементы (краны, термометры). Готово!

Солнечный водонагреватель: схема сборки

Помните, что за водонагревателем нужен уход. Не устанавливайте солнечную панель в опасной близости от деревьев: ветки и падающие плоды могут нанести ей урон. Протирайте стеклянную поверхность абсорбера на регулярной основе: пыль и другие загрязнения мешают собирать солнечные лучи. Время от времени проверяйте трубы и стыки на наличие утечек.

Наверх