Водонагреватель от солнца – делаем сами почти вечный прибор

Если вы хотите внести свой вклад и сэкономить природные ресурсы для последующих поколений, не забыв про собственную экономию в личном кошельке, то мы предлагаем вам изготовить гелиоколлектор (солнечный водонагреватель) своими руками.

Вариантов нагревателя воды от солнца множество, но здесь рассмотрим менее креативный, чем из пластиковых бутылок, банок из под пива или садового шланга, но наиболее долговечный, надежный и простой в исполнении.

Местом его установки будет крыша (надеемся вы утеплили ее эковатой?) с участком наибольшей освещенности и уклоном, обеспечивающим максимальную возможность улавливать солнечные лучи. А основным материалом для теплообменника – сердца всего нашего коллектора, будет медь – медная трубка и медная положка для оборудования абсорбера (поглотителя тепла), как материал, обладающий высокой теплопроводностью и долговечностью.

Поднятая конструкция обеспечит достаточный напор на выходе из емкости/накопителя, а в него горячая вода поступает при естественной циркуляции из теплообменника за счет разной плотности горячей и холодной воды.

Принцип простой - холодная вода по входу будет поступать в теплообменник через нижнюю трубу, нагреваться там и подниматься в бак по верхней выходной трубе (закон конвенции на наглядном примере).

Прежде чем приступить непосредственно к изготовлению солнечного водонагревателя, вам нужно произвести несложные расчеты по определению его мощности. Для определения примерного объема накопительного этого нужно знать:

• Количество человек, которые будут расходовать горячую воду.
• Примерный расход горячей воды каждым человеком.

Увы, некоторым при расчете придется учитывать количество солнечных дней в СПб, и не забыть установить «запасной» нагревательный элемент в накопительный бак, если только эта система не рассчитана на солнечный дачный выходной. Однако в солнечные дни тратить покупную энергию – непозволительная роскошь, и мы предлагаем создать агрегат, что будет служить десятилетия, не требуя никаких расходов на эксплуатацию.

Отступление, пусть не лирическое, но очень важное: а в зимнее время непозволительной роскошью является утечка тепловой энергии из дома. Обнаружить утечку тепла можно тепловизором, а исправить проблему при помощи утеплителя эковата, который тоже будет служить почти вечно (монтаж утеплителя возможен без нарушения отделочных работ).

 

Теплообменник для водонагревателя своими руками

Теплообменник из медных труб можно изготовить, выбрав один из двух вариантов: в виде змеевика из изогнутой длинной трубки или в виде решетки из нескольких труб разного диаметра. Предлагаем все же воспользоваться вариантом, состоящим из двух дюймовых труб (можно латунных) и нескольких медных труб меньшего диаметра, которые врезаются параллельно и образуют решетку (лестницу). Такая конструкция будет иметь наибольший КПД.

Однако если змейку достаточно просто согнуть до нужной формы, то здесь придется запастись фитингами (тройниками, отводами) или вспомнить азы пайки.

По одному концу у больших труб необходимо заглушить. Свободные концы будут входом и выходом, поэтому там необходима резьба для патрубка. Далее их следует разметить для сверления отверстий под параллельное крепление трубок меньшего диаметра. Диаметр отверстий должен быть равен диаметру малых труб.

Соберите водонагревательный элемент. Для этого вставьте тонкие трубки в высверленные отверстия каркасных труб и припаяйте их по кругу с помощью газовой горелки и припоя. После сборки теплообменника, проверьте его на герметичность.

Внимание - чтобы не мешать внутренней циркуляции теплоносителя (воды в нашем случае), для максимальной эффективности агрегата, вхождение тонких трубок в каркас нужно контролировать, оно не должно быть более чем 1/4 большой трубы. На практике можно вставить в основную трубу черенок от садового инвентаря.

Тщательно обезжирьте готовый нагревательный элемент с помощью растворителя и покрасьте теплообменник в черный цвет.

Важно: полезная площадь при таком исполнении, которая будет нагреваться от солнечных лучей, не соответствует всей площади самодельного коллектора.

Чтобы увеличить поглощение тепла и повысить КПД агрегата, нужно усилить абсорбер, который будет дополнительно аккумулировать и доставлять тепло к воде в трубах.

 

Абсорбер для самодельного водонагревателя

Сама система труб уже поглотитель тепла, но если их соединить каким либо способом (пайка, термоклей) с медными тонкими листами, то система будет наиболее эффективна. Вся сборка может разниться, но наш совет – остановить выбор на втором из предложенных вариантов, ввиду более высокой теплопередачи паяного шва, в отличие от клеевого. И большей суммарной площади для поглощения тепла. Итак:

• Теплообменник фиксируется на фанеру, а поверх труб укладываются тонкие листы меди, с полным прилеганием, которое обеспечивается термоклеем.
• На фанерное основание укладывается теплоизолятор (не боящийся высоких температур), на него лист меди, сверху теплообменник из медных труб. Каждую трубку следует припаять с двух сторон к медной подложке. Сделать это не сложно: нарезается проволочный припой по длине трубки, подкладывается в месте прилегания и прогревается до расплава (не забываем про флюс).

В обоих случаях желательно покрыть конструкцию черной термоустойчивой (в идеале и матовой) краской для максимального теплопоглощения и зафиксировать на основании.

Некоторые останавливаются и на этом варианте, но поскольку разговор идет о водонагревателе, который должен служить практически вечно, его необходимо «одеть» в корпус и защитить внутреннее пространство гелиоколлектора и, с помощью стекла установленного поверх боковых стенок из бруса (набитых на фанерную подложку), создать там парниковый эффект. Важно проследить за герметичностью и надежной сборкой корпуса.

Совет: Вполне возможно, что для создания корпуса может пригодиться старая оконная рама.

Водонагреватель готов, осталось шлангами соединить его с баком. Из верхнего патрубка шланг вводится в верхнюю часть емкости, из нижнего - в нижний сектор. Такой коллектор можно снимать на зиму или просто сливать воду. Переустанавливать в зависимости от сезонного освещения. Легко в дальнейшем и модернизировать всю систему горячего водоснабжения на основе готового абсорбера.

Осталось добавить, что многое можно сделать своими руками, но мы напоминаем – Строительная компания ТеплоСтрой оказывает услуги строительства, ремонта, утепления и доставки утеплителя с сопутствующими материалами в Ленинградской области и СПб.