Геотермальное отопление дома своими руками: схема и особенности монтажа

Горизонтальный геотермальный коллектор. Снимаем с грунта бесплатное тепло.

Чем дальше, тем больше домовладельцев отапливают дома тепловыми насосами. Многие из них в качестве низкопотенциального источника тепла выбирают горизонтальные геотермальные коллекторы. Рассказываем, как сделать такой коллектор своими или чужими руками, как «снять» из земных недр побольше тепла и какие новинки появились в этой сфере в последние годы.

  1. Откуда в земле берется тепло для отопления дома?
  2. Сколько тепла можно «снять» с метра коллектора?
  3. На каком участке можно установить горизонтальный геотермальный коллектор?
  4. Требуется ли разрешение на устройство коллектора неглубокой закладки?
  5. Как рассчитывается длина коллектора?
  6. Какие трубы используют для горизонтальных коллекторов?
  7. Как лучше укладывать трубы?
  8. Как сократить затраты на теплосборный коллектор?

1 . Откуда в земле берется тепло для отопления дома?

На глубине до 15 метров грунт нагревается тепловой энергией солнца и дождя, верхние слои почвы ниже промерзания грунта – это, в сущности, аккумуляторы солнечной энергии, в которых круглый год сохраняется плюсовая температура. Дальше, как выяснили ученые, через каждые 100 метров вглубь температура планеты поднимается на 3°С. В отличие от солнечной энергии, или энергии ветра геотермальная энергия не зависит от погоды, от времени года и других факторов, это стабильный и неисчерпаемый вид энергии, поэтому ученые уделяют ему так много внимания.

2 . Сколько тепла можно «снять» с метра коллектора?

Это зависит от многих факторов: типа грунта, его влажности, не затенена ли площадка, на которой расположен теплообменник и пр. При расчетах коллектора специалисты исходят из того, что каждый его метр обеспечивает:

  • сухой песчаный или каменистый грунт – 10 Вт;
  • сухой глинистый грунт – 20 Вт;
  • влажный глинистый грунт – 25 Вт;
  • очень влажный глинистый грунт – 35 Вт.

В среднем это значение составляет 20 Вт/м. Наибольшие запасы энергии – в грунтах с близким УГВ.

3 . На каком участке можно установить горизонтальный геотермальный коллектор?

Горизонтальным коллекторам нужны большие площади, это их главный недостаток. Для дома площадью до 100 кв. м. придется котлован или сеть траншей площадью в 2-3 сотки. Площадь над коллектором нельзя застраивать и высаживать на ней деревья и кустарники с глубокой корневой системой, но можно «травку и цветочки». Имеет значение и уже имеющиеся растительность и постройки на участке. От площадки, где будет коллектор, должна быть минимум двухметровая дистанция до теневой зоны от деревьев и построек. Также рекомендуются выдерживать расстояния:

  • 1,5 м от электросетей и газопровода;
  • 2 м от водопровода и канализации;
  • 3 м от фундаментов, колодцев, септиков и пр.

4 . Требуется ли разрешение на устройство коллектора неглубокой закладки?

Горизонтальные коллекторы укладывают в грунт на глубину от 0,8 до 4 метров, это зависит от глубины промерзания грунта в регионе, но обычно это – 1,2 метра. Главное, чтобы устройство находилось ниже уровня промерзания грунта, там, где температура относительно стабильна круглый год. Это не больше, чем глубина подвалов и погребов, поэтому разрешения на такие устройства брать не требуется.

5 . Как рассчитывается длина коллектора?

Длина коллектора (L) рассчитывается по формуле L = Q / p, где Q требуемая тепловая мощность, а p – теплотворная способность грунта. Но эта формула корректна, только если расстояние между витками спирали (или фрагментами змейки) коллектора не менее 70 см. И если соблюдаются условия, о которых рассказано выше: площадка над коллектором не затенена, свободна от построек и на ней не растут растения с глубокой корневой системой. При расчете коллектора следует учитывать, что температура грунта после первого года эксплуатации понижается на несколько градусов.
При этом из-за большого гидравлического сопротивления не рекомендуется, чтобы общая длина контура была больше 150 метров. Если контуров будет несколько, они должны быть одинаковой длины.

6 . Какие трубы используют для горизонтальных коллекторов?

Трубы должны быть долговечными, без соединений в земле, которые могут дать течь (а если какие-то соединения есть, к ним нужно предусмотреть доступ). Для устройства горизонтального коллектора идеально подходят трубы из прочного сырья и с минимальной стенкой: ПНД 40×2 .4, ПЭ100 SDR17. В «горизонтальнике» в качестве теплоносителя применяют незамерзающую жидкость, антифриз (обычно на основе этиленгликоля). Чаще его называют рассолом.

7 . Как лучше укладывать трубы?

По геометрической конфигурации горизонтальные коллекторы разделяют на
кольцевые, спиральные, змеевиковые и улиточные. В малоэтажном домостроении трубы чаще всего укладывают «змейкой», это самый простой способ. Змейки и улитки коллекторов укладывают с шагом не менее 40 см, иначе возможно переохлаждение грунта. Длинна одной петли не должна превышать 400м, лучше разбить конструкцию на части соединять их параллельно. Если петель несколько, их соединяют или внутри здания, или с возможностью доступа за его пределами. Петли должны лежать свободно, если делаются траншеи, то их стандартная канавы 600-900 мм. Можно сделать траншеи шириной 1200 мм и укладывать в них по две трубы на расстоянии 1м друг от друга; но следующую траншею придется рыть уже через два метра. Трубы укладывают на песчаную подложку толщиной 100 мм. Загибая петли коллекторов, нужно следить, чтобы следить, чтобы трубы не ломались и не завязывались в узел. За метр до входа в здание трубы теплоизолируются. Закапывать коллектор можно только после опрессовки.

8 . Как сократить затраты на теплосборный коллектор?

Тепловой насос считается дорогим, хоть и комфортным, и современным видом отопления, а самая затратная статья в его конструкции – как раз теплосборный коллектор. Однако, если площадь участка позволяет, а водоема, в который можно опустить трубы, рядом нет, лучше выбрать именно этот вариант, как наиболее бюджетным. Участники FORUMHOUSE считают самым оптимальным вариантом геоколлектора «многоэтажник» – устройство, в котором трубы коллекторов уложены друг над другом в траншее в несколько ярусов. Этот способ позволяет снизить затраты на контур без потери надежности и эффективности.

Читайте также:
Гибкие солнечные панели: инструкция по эксплуатации

Как сделать геотермальное отопление дома своими руками

Прогрессивный способ геотермального отопления дома использует принцип работы, заключающийся в применении тепла земли для обогрева помещения. Так как традиционное топливо относится к исчерпаемым природным ресурсам, то стоит побеспокоиться заранее о переходе на новейшие неисчерпаемые источники энергии.

Лидерами в производстве и эксплуатации систем геотермального обогрева домов являются страны Скандинавии. Они популяризируют это вариант установок и предлагают его в регионы, имеющие широкий потенциал его использования.

Применение оборудования

Неверно считать, что отопление от земли можно использовать только там, где присутствуют горячие водные источники, есть теплые гейзеры и прочие природные подземные отопительные источники. Новейшие технологии позволяют успешно эксплуатировать геотермальное отопление дома и в умеренных широтах.

На сегодня в нашей стране этот вид обогрева пока еще относится к альтернативным способам получения тепла. Однако, в большинстве случаев он является практически идеальным для дачных или загородных домов. Установленное геотермальное отопление дома своими руками способно работать в двух режимах:

  • обогрев в зимнее время;
  • охлаждение во время жарко погоды.

Таким образом формируется наиболее благоприятная атмосфера в помещении.

ВИДЕО: Как работает геотермальное отопление

Эксплуатация системы

В доме необходимо установит тепловой насос. Он будет отбирать энергию от грунта или грунтовых вод, отдавая ее циркулирующему в доме по трубам теплоносителю. Этот принцип работы был выявлен еще в 19 веке французским физиком Сади Карно.

Составными элементами базового узла являются:

  • компрессор;
  • испаритель;
  • конденсатор;
  • дроссельный клапан.

Компрессор занимается «сжатием» тепла и перемещением его к потребителям. Сам прибор нуждается во внешнем источнике электропитания.

Работа теплового насоса проводится по следующему алгоритму:

  1. Коллектор-теплозаборник должен содержать внутри жидкость, имеющую низкую температуру замерзания. Часто при изготовлении геотермального отопления своими руками внутрь заливают воду с повышенным содержанием солей, разбавленный водой спирт, гликолевые смеси.
  2. В модуле испарителя тепло отдается хладагенту, имеющему невысокую температуру кипения, в это время он закипает и переходит в парообразное состояние.
  3. Установленный в цепи компрессор способствует повышению давления пара, из этого следует повышение температуры вещества до 78-80 0 С.
  4. Попадая в конденсатор вещество-хладагент переходит в жидкую фазу, одновременно с этим выделяется энергия для контура отопления.
  5. Возврат образовавшейся жидкости в компрессор осуществляется сквозь дроссельный клапан.

Так как тепловой насос для отопления дома работает по принципу рефрижератора, то его часто называют «холодильником наоборот». Во многих случаях энергия из земли применяется для монтажа теплых полов.

Правильно проведенные расчеты и грамотно выполненный монтаж теплообменника способны обеспечить отдачу от одного потребленного насосом киловатта пятикратное увеличение мощности на выходе.

ВИДЕО: Как работает геотермальный тепловой насос

Монтаж теплообменника

Актуальными типами установки являются такие варианты:

  • вертикальный, когда нужно бурить несколько скважин;
  • горизонтальный, где выкапывают траншеи ниже глубины промерзания;
  • подводный, когда укладка проводится по дну ближайшего водоема.

Бурение скважин

Для эффективного использования тепловой энергии земли, если участок возле строения небольшой, необходимо бурить глубинные скважины. В глубине земли на нескольких метрах сохраняется стабильная положительная температура. Применение таких геотермальных скважин обеспечивает теплом контур теплообменника. Далее это тепло передается второму внутреннему контуру, расположенному в помещении.

Часто бурение нескольких скважин обходится даже ниже, чем проведение укладки по дну водоема. Благодаря этому процесс становится доступным для большего количества желающих.

Процесс проводится малогабаритной буровой установкой и небольшим количеством вспомогательной техники. Это практически не затрагивает окружающую территорию. Обустройство скважины допускается даже в воде, но она не должна быть ближе, чем на 2-3 м от жилого строения.

Максимальная используемая глубина составляет до 200 м, но часто эффективность появляется с уровня в 50 м. На следующем этапе выполняется обустройство скважины. Внутрь полости ставится трубка из пластика, диаметром от 40 мм. В нее пропускают от одной до четырех петель коллектора.

Полость между грунтом и наружной стенкой трубки необходимо заполнить теплопроводным материалом. Выполняется проводка теплотрассы с подключением к тепловому насосу.

Энергия воды

Этот вариант по стоимости – самый рациональный, поскольку не требует подготовки траншей, котлована и прочих земельных работ. Но такой способен доступен далеко не для каждого – минимальный объем водоема, достаточный для отопление дома 100 кв.м. должен быть не менее 200 куб.м и располагаться не далее, чем 100 метров от домостроения.

В водоемы трубы прокладываются по дну, чтобы не допустить их промерзания в пик морозов.

Проведение расчетов

Чтобы выполнить расчет системы, необходимо учитывать базовые параметры:

  • на глубине, превышающей в средней полосе России 15-20 м, температура выдерживается на уровне +8-+10 0 С;
  • для вертикальных конструкций принято брать в расчетах получаемое значение мощности в 50 Вт на 1 м высоты, а более точные значения зависят от степени влажности породы, присутствия грунтовых вод и пр.;
  • сухая порода дает 20-25 Вт/м;
  • увлажненная глина либо песчаник 45-55 Вт/м;
  • твердые гранитные породы обеспечат до 85 Вт/м;
  • наличие грунтовой воды дает до 110 Вт/м.

Использование теплового насоса

Долговечность системы зависит от характеристик и условий, в которых работает тепловой насос. В геотермальных установках он способен работать примерно 1800 часов в год. Это является средним значением для широт без термальных подземных источников.

Принцип работы теплового насоса

Принцип работы системы термального отопления идентичен и никак не связан со страной производителя или брендом. Геотермальные насосы могут различаться по дизайну исполнения, размеру, внешнему виду, но коэффициент производства тепла всегда будет одинаков у насосов разных фирм и разных стран. Связано это именно с особенностью переработки природной энергии в тепловую.

Нельзя допускать слишком большую выработку насоса, так как этот процесс способен привести к значительному понижению температуры грунта вокруг скважины, а иногда доходит до ее промерзания.

Последствия таких просчетов в итоге приводят к пагубным последствиям – грунт проседает неравномерно, в каких-то местах уходит очень глубоко, в результате чего повреждаются защитные пластиковые трубы. Если дом располагается рядом, то может произойти деформация фундамента или стен за счет геологических изменений.

Читайте также:
Что такое двухвалентный резервуар в солнечной установке?

Периодически необходимо принимать меры по «регенерации» грунта, для чего в теплообменник поставляют дополнительную тепловую энергию. Это может быть энергия солнечного коллектора либо подогрев зонда, когда используется тепловой насос в режиме охлаждения помещений.

В заключение необходимо отметить, что геотермальная установка пока доступна не всем. В некоторых случаях срок окупаемости может продлиться более 10 лет, но в конечно итоге именно такие способы обогрева дома в скором будущем станут не просто альтернативными, но единственно возможными.

ВИДЕО: Геотермальные тепловые насосы

Как установить геотермальное отопление своими руками?

Все знают, что геотермия является теплом Земли, а термин «геотермальный» часто ассоциируется с вулканами и гейзерами. В России геотермальная энергетика применяется в промышленных целях, к примеру, существуют дальневосточные электростанции, которые функционируют засчет тепла Земли.

  • Преимущества и минусы
  • Ресурсы геотермального отопления
  • Как работает альтернативное отопление?
  • Два способа расположения теплообменника
  • Вариант 1: вертикальное расположение внешнего коллектора
  • Вариант 2: горизонтальное расположение земляного коллектора
  • Установка горизонтального теплоносителя в водоем
  • Как установить своими руками?

Многие уверены, что геотермальное отопление дома своими руками является чем-то нереальным. Но это не так! С развитием современных технологий это стало реальность. Давайте вместе определим методы работы альтернативного отопления, его преимущества и минусы перед традиционным вариантом, а также как установить геотермальную систему отопления своими руками.

Преимущества и минусы

Если в России геотермальное отопление частного дома получило небольшое распространение, значит, эта идея не стоит затрат на реализацию? Применение системы геотермального отопления дома является выгодным решением. И на это есть множество причин:

  • моментальный монтаж оборудования, которое может долгое время функционировать без сбоев. Если применять в отопительной системе антифриз высокого качества, то вода не будет замерзать, а износ будет минимальным;
  • исключается процесс сжигания топлива. Получается полностью пожаробезопасная система, которая на момент использования не наносит вреда жилью;
  • исключаются другие моменты, связанные с наличием топлива: не нужно искать место для его хранения, заготавливать и осуществлять доставку;
  • акустический комфорт. Тепловой насос функционирует без звуков;
  • экономическая выгода. На момент использования системы не нужны дополнительные вложения. Ежегодный обогрев осуществляют природные силы, за которые люди не платят деньги;
  • экологическая составляющая. Геотермальное отопление частного дома является экологически безопасным решением. Отсутствие процесса горения предотвращает поступление в атмосферу продуктов сгорания. Если это поймут многие и такая система получит общее распространение, отрицательное воздействие людей на природу намного снизится;
  • компактность установки. Вам не придется искать в своем доме специальное место для установки или организовывать котельную. Все, что требуется – это тепловой насос, который можно разместить в подвале. Объемный контур устройства будет находиться под землей или водой, на поверхности участка его не будет видно;
  • многофункциональность. Система может функционировать в качестве отопления в холодное время года, так и в качестве охлаждения летом. Она заменит вам не только обогреватель, но и кондиционер. Покупка геотермальной отопительной системы экономически выгодна, несмотря на то, что придется выложить кругленькую сумму за покупку и установку систему.

Единственным минусом считается наличие расходов, с которыми придется столкнуться при установке системы и подготовки ее к работе. Необходимо будет приобрести насос и некоторые материалы, сделать монтаж внешнего коллектора и внутреннего контура.

Но все эти затраты окупаются в течение нескольких лет. Последующее применение уложенного в землю или погруженного в воду коллектора позволяет сэкономить намного больше средств. Сам процесс установки не настолько сложен, чтобы обращаться за помощью к сторонним специалистам. Если не делать бурение, то все остальное можно сделать своими руками.

Ресурсы геотермального отопления

В качестве геотермального отопления можно применять следующие ресурсы земной тепловой энергии: высокотемпературные и низкотемпературные. К высокотемпературным принято относить термальные источники. Их можно применять, но сфера их использования ограничивается фактическим местом нахождения таких источников.

Если в Исландии этот тип энергии активно используется, то в России терминальные воды расположены далеко от населенных пунктов. Больше всего их на Камчатке, где подземную воду используют в качестве носителя тепла и поставляют в системы ГВС. Зато для использования низкотемпературных источников в России есть все необходимое.

Для такой цели прекрасно подойдут окружающие воздушные массы, вода, земля. Чтобы получить необходимую энергию, применяется тепловой насос. Благодаря ему осуществляется процесс трансформации температуры окружающей среды в тепловую энергию не только отопления, но и горячего водоснабжения частого дома.

Как работает альтернативное отопление?

Если вы знаете метод работы кондиционера или холодильника, то схожесть этих процессов с методом работы геотермального отопления налицо. В основе системы лежит тепловой насос, который работает в два контура – внешний и внутренний. Чтобы сделать традиционную отопительную систему в любом доме, нужно установить в нем трубы для подачи теплоносителя и радиаторы, при нагреве которых тепло будет идти в помещения.

В случае с геотермальным отоплением трубы и и радиаторы также необходимы. Они формируют внутренний контур устройства. В схему могут быть добавлены теплые полы. Внешний контур смотрится гораздо объемнее внутреннего, хотя его габариты можно оценить только в момент планировки и установки. На момент использования он не виден, так как расположен под грунтом или водой. Внутри этого контура циркулирует простая вода или антифриз на базе этиленгликоля.

Теплоноситель во внешнем контуре греется до температуры среды, в которую он помещен, и отправляется в нагретом состоянии в тепловой насос. Через него сконцентрированное тепло передается внутреннему контуру, в итоге вода в трубах, радиаторах и теплых полах нагревается. Главным моментом, который запускает всю систему, считается тепловой насос.

Читайте также:
Как сделать ветряной генератор для дома своими руками?

Если у вас в доме стоит стиральная машина, то насос займет примерно подобную площадь. Для работы ему необходима электроэнергия, но, используя всего 1 кВт, он вырабатывает до 4-5 кВт тепла. И тут нет ничего удивительного, так как источник дополнительной энергии уже известен – окружающая среда.

Два способа расположения теплообменника

Существует два способа расположения систем отопления частного дома с применением низкотемпературной энергии деталей окружающей среды. В основе системы во всех трех случаях лежит геотермальный насос. Внутренний контур остается неизменным для любого типа отопления, а главное отличие состоит в расположении внешней контура.

Геотермальное отопление может быть с теплообменником, который находится вертикально или горизонтально. Горизонтальные теплообменники систем устанавливаются в котлован или открытый водоем в виде особого змеевика, вертикальные – в скважины.

Любой из приведенных здесь вариантов отопления характеризуется своими особенностями, достоинствами и минусами. Если вы хотите создать такую отопительную систему самостоятельно, вам будет интересно узнать информацию о каждом из них.

Вариант 1: вертикальное расположение внешнего коллектора

Этот вариант отопления базируется на интересном природном явлении: на глубине 50-100 метров от своей поверхности земля в течение года обладает одинаковой и постоянной температурой 10-12 градусов. Чтобы применять эту энергию земли, нужно делать бурение вертикальных скважин.

Для максимального сохранения ландшафта можно сделать бурение нескольких труб с одной исходной точки, но под различными углами. Внешний контур устройства будет установлен в этих скважинах. Это поможет продуктивно взять у земли ее тепло. Такой вариант сложно назвать легким и бюджетным. Разумно его использовать тогда, когда прилегающая к дому местность уже обустроена, и нарушение ее ландшафта нерационально.

Вертикальное расположение внешнего коллектора

Глубина бурения скважины может составлять от 50 до 200 метров. Окончательные габариты скважины зависят от геологической обстановки на территории и параметров будущей постройки. Срок эксплуатации такой системы составляет 100 лет. Для установки вертикального типа системы с теплоносителем, который берет энергию подземной воды, необходимо сделать бурение двух водоносных скважин.

Вариант 2: горизонтальное расположение земляного коллектора

Чтобы установить внешний контур при горизонтальном варианте отопления, необходимо знать, как глубоко промерзает земля на вашей территории. Трубы устанавливаются ниже уровня промерзания в предварительно вскопанные траншеи, охватывая довольно большую площадь: чтобы прогреть дом площадью 200-250 квадратных метров, необходимо применять 600 квадратных метров теплообменника, то есть, шесть соток.

Установка горизонтального теплоносителя в водоем

Данный вариант нуждается в особом расположении дома – на расстоянии в 100 метрах от водоема, который имеет достаточную глубину. Более того, водоем не должен промерзать до самого дна, где будет находиться наружный контур устройства. Для этого размер водоема не может быть меньше 200 квадратных метров.

Основным достоинством этого способа считается отсутствие нужных объемных земляных мероприятий, хотя с подводной установкой коллектора придется немного повозиться. Также потребуется специальное разрешение на выполнение таких работ. Геотермальная установка с использованием энергии воды считается наиболее экономичной.

Как установить своими руками?

Если вы решили установить геотермальное отопление своими руками, то наружный контур лучше приобрести в готовом варианте. Скважинный вертикальный коллектор установить самому тяжелее, если вы не имеете оборудование и не обладаете знаниями бурения.

Тепловой насос – не очень объемное устройство. В вашем доме он не займет много места. Подключение к нему внутреннего контура осуществляется так же, как и при организации отопления с применением традиционных ресурсов тепла. Основная проблема – организация внешнего контура.

Идеальным вариантом будет применение водоема на расстоянии не более 100 метров. Нужно, чтобы его площадь была больше 200 квадратных метров, а глубина – 3 метра. Если такой водоем вам не принадлежит, то проблемой может служить получение разрешения на его применение. Если водоем является прудом, находящимся в вашем распоряжении, то дело упрощается.

Система геотермального отопления с горизонтальным теплообменником в водоёме

Воду из пруда можно на время откачать. Тогда все действия на его дне могут выполняться просто: необходимо будет установить трубы по спирали, зафиксировав их в этом положении. Земляные мероприятия потребуются лишь для копания ямы, которая необходима для присоединения внешнего контура к тепловому насосу. После проведения всех мероприятий пруд можно снова заполнить водой.

В ближайшие 100 лет внешний теплоноситель должен функционировать правильно и не доставлять хлопот. Если у вас есть земельный участок, на котором вы планируете строить дом и разбивать сад, тогда можно установить горизонтальный теплоноситель земляного типа. Для этого необходимо правильно рассчитать площадь будущего коллектора, опираясь на показатели, которые были отмечены выше: 250-300 квадратных метров коллектора на 100 квадратных метров отапливаемой площади дома.

Траншеи, в которые планируется устанавливать трубы контура, необходимо выкапывать ниже уровня промерзания почвы. А лучшим вариантом будет снять землю на глубину его промерзания, установить трубы, а после вернуть на место землю. Работа сложная, но при наличии большого желания и целеустремленности вы сможете ее сделать.

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your quota.

Как самостоятельно из пивных банок сделать солнечный коллектор: пошаговая инструкция

Всё больше людей стремятся оптимизировать расходы на обогрев помещений, так как цены на все виды теплоносителей постоянно растут. Многие устанавливают на своих участках различные системы, работающие от бесплатных природных источников: солнца, ветра и т.д. Удивительно, но вполне дееспособные агрегаты можно сделать даже из бросовых, никому не нужных материалов, из тех же алюминиевых банок из-под напитков.

Использовать такие системы перспективно абсолютно со всех точек зрения, выигрывают все: и вы, и общество. Вы самостоятельно (и главное с пользой) перерабатываете отходы, а значит не нужно тратиться на их дальнейшую утилизацию, а также существенно сокращаете расход «покупного» топлива (газа, угля или электроэнергии). При этом не происходит никаких вредных выбросов, вы не загрязняете окружающую среду — красота.

Радует и то, что потратив немного времени, вы получаете постоянный источник возобновляемой энергии, созданный своими руками, по сути, из вторсырья. Заинтересовались?

Читайте также:
Отопление водородом: методы получения и правила безопасности

Главное – идея и чёткий план

Солнечные панели из банок — это идеальный вариант для владельцев собственного дома. Установив на стене или крыше такую нехитрую конструкцию, вы сможете полностью обеспечить теплом одну из комнат. Такой коллектор поможет вам частично разгрузить котёл.
Основную работу всей системы обеспечивает принцип конвекции. Воздух в баночных панелях за день нагревается на солнце и, перемещаясь, эффективно обогревает близлежащее помещение. И главное – никто из ваших знакомых не догадается, из чего на самом деле создана эта «высокотехнологичная» солнечная батарея.

Немаловажно и то, что вся конструкция получается очень лёгкой, а это значительно упрощает её монтаж-демонтаж на высоте. Кроме того, она не увеличивает общую нагрузку на крышу, стены и перекрытия.
Логично, что устанавливать готовый блок следует на самой солнечной стороне, и лучше всего под углом 35 градусов. Благодаря такому размещению больше солнечных лучей будет попадать на приёмник, а значит и в доме будет теплее.
Хотите сделать своими руками такой экологичный солнечный коллектор из пивных банок? Давайте разбираться.

Подготовка

Основные материалы, которые понадобятся для работы: доски (или фанера, толщиной 1 — 1,5 см), органическое стекло (также подойдёт и бесцветный монолитный поликарбонат), герметик, любая теплоизоляция, уголок и обрезки металла.

Итак, для начала нужно собрать необходимое количество материала. Нам понадобятся алюминиевые банки из-под пива (энергетических напитков, колы и т.д.) Для создания коллектора, размером 240 × 126,5 см вам понадобятся 234 алюминиевых банок стандартного размера. Да, немало – так что подключаем к процессу сбора всех своих друзей. Можно конечно не заморачиваться и использовать стальные трубы, только вот их сниженная теплопроводность существенно уменьшит конечную температуру, исходящую из коллектора. Ну и само собой, на трубы придётся сильно потратиться.
Берём пустую банку, ножницами по металлу расширяем отверстие со стороны «горлышка» — произвольными надрезами. Также можно воспользоваться роликовым консервным ножом и пройтись по кромке, это к тому же поможет завальцевать острые края.

Отверстия в банке

На донышке банок делам с помощью зубила несколько сквозных отверстий. Через них будет происходить эффективная циркуляция воздуха.
Оформить отверстия можно так:

Обращаем ваше внимание, что некрасивые зазубрины обязательно должны присутствовать. Струи воздуха, сталкиваясь с ними, создают эффект турбулентности, а значит ещё больше разгоняются и нагреваются. Именно это нам и нужно.
После завершения подготовительных работ следует тщательно промыть полученные заготовки, так как готовая конструкция, нагреваясь, будет издавать малоприятные запахи. Дополнительно обезжирьте места склеивания (горлышко и дно), тщательно просушите банки.

Перед склеиванием банок в длинные трубки желательно загодя сделать форму-держатель. Он позволит зафиксировать вереницу банок в уровень, пока герметик не окрепнет основательно. Для этого достаточно соединить две доски, длиной по 2, 2 метра, под прямым углом.

Теперь поочерёдно покрываем термостойким герметиком каждую банку, соединяя дно со следующим горлышком. Также можно пропаять соединение, только труд этот весьма кропотливый. Склеиваем трубку, состоящую из 13 банок, и устанавливаем её в «форму». Сверху аккуратно прижимаем чем-нибудь конструкцию — для большего сцепления. Всего таких «труб» нам нужно будет сделать 18 штук.
Прихватите конструкцию в нескольких местах пластиковыми стяжками, для подстраховки, и оставьте, чтобы она как следует просохла. Обычно на это уходит не менее суток.

Короб

Пока трубки подсыхают, приступим к изготовлению деревянного короба, в который, собственно, они и будут укладываться. В качестве каркаса будем использовать доски и фанеру 1-1,5 см толщиной.
Выполните раскрой материала, учитывая следующие размеры каркаса: 240 × 126,5 см. Верхнюю и нижнюю части короба будущего коллектора лучше выполнить слегка закруглёнными – на лицевой стороне, где будет крепиться поликарбонат. По краям высота должна составлять 12 см, ближе к центру – доходить до 16 см.

Таким образом, дугообразно закреплённое оргстекло или поликарбонат, попутно будет выполнять ещё и роль фокусировочной линзы, усиливая световой поток, а значит, повышая температуру, генерируемую коллектором. Чтобы обеспечить максимальное прилегания стекла, сделайте в боковых стенках короба небольшой скос. Тогда щели, а значит и потери тепла, будут минимальными.

Закрепите части короба металлическими уголками, по центру установите поддерживающую планку. По всем швам пройдитесь герметиком, чтобы потом тепло не уходило наружу.
Теперь приступим непосредственно к созданию каркаса для гелиоприёмника из банок. В фанере размером 126,5 × 12 см делаем отверстия — это будет держатель воздухозабора. Для создания идеально ровных отверстий вам понадобится особая коронка по дереву, диаметром 54 мм.
Приложите две банки в ряд друг к другу, обведите «горлышки» каждой на отрезке фанеры, и сверлите с соответствующим шагом. Таких отверстий нужно насверлить 18 штук.

Фанера для держателя

Для большего теплообмена можно продублировать эту планку тонким листовым алюминием. Таким образом оформляются верхняя и нижняя планки. Не забудьте предусмотреть сквозные отверстия в коробе, сквозь которые будет осуществляться воздухообмен между комнатой в доме и гелиоприёмником.

Перед укладкой банок, проложите дно утеплителем с фольговым покрытием. Аккуратно установите трубки из банок, места стыка с деревянной планкой обработайте герметиком и вновь дайте основательно просохнуть.

Подготовка к установке

Для обеспечения прочности конструкции установите посередине крепёжную подпорку. Привинтите к ней два шурупа с плоской шляпкой — на них по центру будут опираться листы оргстекла или поликарбоната. Их высота должна соответствовать высоте скруглённых боковых планок короба.

Читайте также:
Солнечные коллекторы для отопления дома: виды и характеристики

Поскольку при постоянном нагреве и охлаждении часто образуется конденсат, нужно предусмотреть небольшие отверстия по бокам для вентиляции. Ведь мало того что влага разрушает каркас, она ещё и затемняет испарениями стекло. Как результат — меньше света попадает на банки, и нагрев происходит неэффективно. Также внутри может развесить грибок, не думаем, что вы захотите дышать воздухом, изобилующим спорами.
Снабдите отверстия болтами с большой пластиковой шляпкой, чтобы иметь возможность откручивать и закручивать их при необходимости.

Чтобы увеличить степень светопоглощения панели рекомендуем покрасить ряды банок в чёрный цвет. Это можно быстро сделать при помощи баллончика – пульверизатора. Используйте матовую краску, потому что глянцевая будет отражать часть получаемого от солнца тепла. Выбирайте только термостойкую краску, так как даже в зимние холода нагрев банок будет существенным.
Вот что должно получиться.

Вновь оставьте на просушку.
Наконец-то пришёл черёд крепить листы поликарбоната. Советуем наметить на них места расположения саморезов и загодя просверлить отверстия на ровной поверхности. Так как если вы будете сразу их ввинчивать в конструкцию, попутно изгибая дугой, стекло может лопнуть. Лучше не торопиться. При обшивке стеклом не закручивайте саморезы слишком сильно, опять же, из-за риска повреждения.
Затем нужно оборудовать переходником входящее и исходящее воздуходувное отверстие в панели. Он должен быть длиной — в толщину стены дома. Его можно сделать своими руками из металлопластиковой трубы подходящего диаметра. Прочно прижмите переходник к коллектору накладкой с болтами.

Для подвешивания на стену прикрутите к оборотной части панели крепёжные крюки. Их также можно изготовить своими руками из обрезка листового железа.

Покройте все внешние элементы короба грунтовкой с антисептиком и эмалевой краской, чтобы древесина не разлагалась под действием микроорганизмов, воды, света и температур.
Перед подвешиванием готовой панели на стену (или крышу) дома следует пробурить в ней сквозные отверстия. Через них будет происходить теплообмен между панелью и внутренним помещением дома. Схематически вся конструкция выглядит так:

Для обеспечения интенсивной циркуляции внутри панели нужно установить на входе вентилятор. Так воздух будет быстрее проходить по системе и, нагреваясь, подниматься вверх — по направлению в комнату. Чтобы как следует ускорить нагнетание воздуха необходимо использовать мощный вентилятор, производительностью не менее 200 м3/ч.

При создании конструкций гораздо меньшего размера вполне можно обойтись кулером от сломанного компьютера. Правда и теплоотдача такой мини-установки будет небольшой.

А как она в работе?

По замерам людей, испытавших такие панели в работе — в солнечные дни зимой, температура внутри коллектора достигает 60 — 70 ˚С (даже при небольшом минусе на улице). Учитывая незначительные теплопотери и падение температуры при распределении нагретого воздуха внутри помещения, такая панель вполне может обеспечить комфортные 20˚С в комнате. Понятно, что обогрев ограничивается пределами комнаты, рядом с которой она установлена.

Такую панель можно использовать для автономного отопления любых хозпостроек на участке, удалённых от основного здания и коммуникаций. Просто установите её под небольшим углом рядом с постройкой, подведите соединительный рукав и обогревайтесь совершенно бесплатно

Единственным недостатком данной установки является зависимость от степени инсоляции в регионе. Зимой она закономерно ниже, поэтому эта система может использоваться для обогрева только в дневное время. А вечером всё равно придётся запускать котёл. Но в качестве дополнительного источника тепла – она достаточно действенна.

Также такой коллектор не предусматривает накопление тепла, поэтому чтобы подольше сохранить температуру желательно установить заглушки на воздухозаборники и закрывать их на ночь. В летнее время, когда нет необходимости в обогреве, нужно затенить панель и держать заглушки постоянно закрытыми.
Кстати, с помощью таких «сот» можно греть воду, хотите узнать как?

Греем воду

По похожему принципу можно сделать и водонагреватель. Им также можно пользоваться только в дневное время, т.к. вода будет нагреваться от солнца до температуры, достаточно комфортной, чтобы помыться. Это позволит хоть немного разгрузить бойлер или котёл. Также можно успешно применять такие системы в местах, где нет возможности провести газ или обеспечить нагреватели другим топливом.
Для этого придётся сделать целую отдельную установку. Схематически, конструкция будет выглядеть так:

На рисунке показано строение, общей площадью до 5 м2. Остов его выполнен из деревянных брусьев, обшитых фанерными листами. Коллекторная панель составлена из 600 алюминиевых банок, собранных по описанному выше способу. Она наклонена на 35 градусов от вертикальной оси.
Нижняя часть конструкции расположена в яме, глубиной 1,5 метра, размерами 2,7 на 1,2 м. Она выложена пустотными пеноблоками и тщательно заизолирована слоем пенополистирола. Внутрь помещён бак с водой, ёмкостью 300 литров. Вокруг него, в качестве накопителя и распределителя тепла, предусмотрена обсыпка из мелких валунов. По вентиляционному каналу слева нагретый панелью воздух поступает вниз, и передаёт тепло камням. Это движение интенсифицируется благодаря встроенному вентилятору, мощностью не менее 125 Вт.

К баку подсоединены два змеевика, подающие холодную и отводящие нагретую воду. Её можно использовать как для мытья, так и для обогрева помещений, подсоединив к системе центрального отопления. Температура входящей в дом воды вполне достаточна для обеих целей – порядка 50 °C. И, к примеру, только на отключении бойлера ежемесячно можно сэкономить до 300 кВт*ч.

Да, эта система конструкционно намного сложнее первой, однако она значительно расширяет возможности дальнейшей эксплуатации теплоносителя. Несмотря на то, что она также сильно зависит от освещённости, каменная подушка в земле удерживает тепло гораздо дольше.

Попробуйте сделать такой коллектор своими руками. На деле — всё не так сложно. Самое долгое – собрать достаточное количество материала. Зато взамен вы получите дееспособную систему обогрева, с постоянно возобновляемой энергией. И главное – совершенно бесплатно.

Читайте также:
Газовый генератор с автозапуском: разновидности, как выбрать

Как сделать солнечный коллектор из пивных банок

Современные солнечные отопительные приборы, даже созданные собственными руками, имеют большой коэффициент полезного действия и способны подогревать воду до температуры кипения не зависимо от температуры воздуха снаружи. А данное свойство, можно применять для организации подогрева водных резервуаров, присутствующих на улице. Солнечный коллектор из пивных банок собственными руками — эффективное бюджетное решение для нагрева воды дома или на даче.

Главное – идея и чёткий план

Солнечные панели из банок — это идеальный вариант для владельцев собственного дома. Установив на стене или крыше такую нехитрую конструкцию, вы сможете полностью обеспечить теплом одну из комнат. Такой коллектор поможет вам частично разгрузить котёл. Основную работу всей системы обеспечивает принцип конвекции. Воздух в баночных панелях за день нагревается на солнце и, перемещаясь, эффективно обогревает близлежащее помещение. И главное – никто из ваших знакомых не догадается, из чего на самом деле создана эта «высокотехнологичная» солнечная батарея.

Концепция проекта

Суть солнечного коллектора заключается в том, что холодная вода из резервуара поступает самотеком в коллектор. Нагретая вода поднимается по каналам вверх и поступает обратно в резервуар. Таким образом, создается естественная циркуляция в замкнутой системе. Коллектор изготавливается из листа поликарбоната или другого пластика с полыми квадратами внутри, идущими вдоль. Чтобы увеличить поглощение солнечного света и повысить производительность коллектора (скорость нагревания воды), пластик можно выкрасить в черный цвет. Но здесь важно помнить, что лист изготовлен из довольно тонкого поликарбоната, поэтому при сильном нагреве при отсутствии циркуляции, он может размягчиться или деформироваться, что повлечет за собой протечки воды. Также стоит отметить, что данное приспособление не подходит для установки в жилых помещениях с целью горячего водоснабжения. Этот экспериментальный проект скорее подходит для оборудования летнего душа на дачном участке.

Подготовка

Основные материалы, которые понадобятся для работы: доски (или фанера, толщиной 1 — 1,5 см), органическое стекло (также подойдёт и бесцветный монолитный поликарбонат), герметик, любая теплоизоляция, уголок и обрезки металла.

Перед склеиванием банок в длинные трубки желательно загодя сделать форму-держатель. Он позволит зафиксировать вереницу банок в уровень, пока герметик не окрепнет основательно. Для этого достаточно соединить две доски, длиной по 2, 2 метра, под прямым углом.

Тестирование и испытание солнечного водонагревателя

Когда система наполнена, под действием солнечного тепла вода, находящаяся в тонких каналах пластиковой панели нагревается и постепенно движется вверх, образуя естественную циркуляцию. Холодная вода поступает из емкости по нижнему шлангу, а нагретая в коллекторе поступает в этот же резервуар по верхнему шлангу. Постепенно вода в емкости нагревается.

Также из помещения выполняется забор охлаждённого воздуха назад в коллектор.

Если вас заинтересовала эта самоделка, предлагаю взглянуть пошаговое изготовление солнечного коллектора.

Короб

Таким образом, дугообразно закреплённое оргстекло или поликарбонат, попутно будет выполнять ещё и роль фокусировочной линзы, усиливая световой поток, а значит, повышая температуру, генерируемую коллектором. Чтобы обеспечить максимальное прилегания стекла, сделайте в боковых стенках короба небольшой скос. Тогда щели, а значит и потери тепла, будут минимальными.

Для большего теплообмена можно продублировать эту планку тонким листовым алюминием. Таким образом оформляются верхняя и нижняя планки. Не забудьте предусмотреть сквозные отверстия в коробе, сквозь которые будет осуществляться воздухообмен между комнатой в доме и гелиоприёмником.

Перед укладкой банок, проложите дно утеплителем с фольговым покрытием. Аккуратно установите трубки из банок, места стыка с деревянной планкой обработайте герметиком и вновь дайте основательно просохнуть.

Для обеспечения прочности конструкции установите посередине крепёжную подпорку. Привинтите к ней два шурупа с плоской шляпкой — на них по центру будут опираться листы оргстекла или поликарбоната. Их высота должна соответствовать высоте скруглённых боковых планок короба.

Для подвешивания на стену прикрутите к оборотной части панели крепёжные крюки. Их также можно изготовить своими руками из обрезка листового железа.

Устройство конструкции

Для обеспечения интенсивной циркуляции внутри панели нужно установить на входе вентилятор. Так воздух будет быстрее проходить по системе и, нагреваясь, подниматься вверх — по направлению в комнату. Чтобы как следует ускорить нагнетание воздуха необходимо использовать мощный вентилятор, производительностью не менее 200 м3/ч.

При создании конструкций гораздо меньшего размера вполне можно обойтись кулером от сломанного компьютера. Правда и теплоотдача такой мини-установки будет небольшой.

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.

Читайте также:
Гелиоколлектор: разновидности, как сделать своими руками

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.

А как она в работе

По замерам людей, испытавших такие панели в работе — в солнечные дни зимой, температура внутри коллектора достигает 60 — 70 ˚С (даже при небольшом минусе на улице). Учитывая незначительные теплопотери и падение температуры при распределении нагретого воздуха внутри помещения, такая панель вполне может обеспечить комфортные 20˚С в комнате. Понятно, что обогрев ограничивается пределами комнаты, рядом с которой она установлена.

Такую панель можно использовать для автономного отопления любых хозпостроек на участке, удалённых от основного здания и коммуникаций. Просто установите её под небольшим углом рядом с постройкой, подведите соединительный рукав и обогревайтесь совершенно бесплатно

Единственным недостатком данной установки является зависимость от степени инсоляции в регионе. Зимой она закономерно ниже, поэтому эта система может использоваться для обогрева только в дневное время. А вечером всё равно придётся запускать котёл. Но в качестве дополнительного источника тепла – она достаточно действенна.

Изготовление рамки и сборка панели

В принципе, коллектор уже можно использовать, уложив его на крышу или другую ровную неподвижную поверхность. Но я решил сделать для пластиковой панели своеобразный корпус, чтобы снизить вероятность повреждения при подъеме/спускании с крыши сарая, в котором решил обустроить летний душ, так как на зиму думаю его снимать. Поэтапная сборка корпуса описана ниже:

  • Лист фанеры обрезается по размеру собранного коллектора с напуском по 10 см с каждой стороны (предварительно я покрасил в черный цвет пластиковый лист краской из баллончика).
  • Для вывода штуцеров для подключения шлангов просверлил отверстия.
  • На фанеру уложил пенополистирол толщиной 50 мм.
  • Уложил пластиковый коллектор сверху на пенополистирол.
  • Со всех сторон панели к фанере прикрутил деревянный брусок, который выполняет функцию своеобразного ограждения.
  • Сверху всю конструкцию накрыл плотной полиэтиленовой пленкой, которую зафиксировал скотчем и скобами при помощи строительного степлера.

Таким образом, я получил тепловой коллектор в надежном «корпусе», благодаря которому пластиковая панель защищена от механического воздействия. Обратите внимание! Я использовал обычный прозрачный полиэтилен, но на фото выглядит, как будто он белого цвета – это блики.

Рабочий принцип

Гелиоколлектор это по существу трубчатый отопительный прибор, который фиксируется в древесной либо железной раме. С одной стороны рама закрывается абсорбером (материалом, накопляющим солнечную энергию), а со второй — утеплителем, чтобы накопленное тепло не уходило наружу. Проходя через абсорбер, солнце трансформируется в тепло и нагревает стены трубок, в которых находится вода. Коллектор считается главной частью гелиосистемы. Наиболее простой водонагревающий контур состоит из трех компонентов: солнечного отопительного прибора, бака расширительного и аккумулирующей ёмкости. Установка не прекращает работу по термосифонному принципу, когда нагретая жидкость подымается вверх и вытесняет холодную. В подобной системе движение воды по замкнутому контуру происходит по настоящему, что дает возможность обходиться без насоса.

Солнечный коллектор из пивных банок своими руками

Солнечный генератор из пивных банок очень похож на коллектор, однако он греет не воду, а непосредственно воздух. Как правило, устанавливается данная конструкция на южной стороне. Это повышает ее эффективность. Теплогенератор может быть установлен на крыше здания или даже на стене. Для размещения конструкции на стене понадобится сделать два отверстия, через которые будет входить и выходить воздух. В этом ему поможет вентилятор, который будет направлять в нужном направлении воздушный поток. Результат работы солнечного теплогенератора своими руками — высокая температура воздуха, достигающая 80 0 С.

Теплогенератор из пивных банок — достоинства конструкции

По своей конструкции солнечные генераторы могут быть двух видов:

  • воздух подается снизу, а выходит уже подогретый сверху (верхняя схема);
  • воздух подается и выходит снизу (нижняя схема).

Какой вариант лучше? Если руководствоваться правилами физики, то в связи с тем, что теплый воздух всегда поднимается вверх, целесообразней будет воспользоваться вторым способом изготовления теплогенератора своими руками.

Данная конструкция может быть изготовлена из различных материалов, среди которых самым дешевым способом является теплогенератор из пивных банок. Им на замену могут прийти тонкие алюминиевые трубы нужного диаметра, однако вопрос в стоимости, придется потратиться.
Если использовать в работе водосточные металлические трубы, тепло будет теряться, поскольку железо имеет меньшую проводимость тепла по сравнению с алюминием.
К достоинствам нашей конструкции можно отнести:

  • отсутствие расходов на строительный материал;
  • небольшой вес коллектора;
  • благодаря округлой форме пивных банок увеличивается площадь теплогенератора.

Изготовление солнечного коллектора своими руками

Для изготовления солнечного коллектора — теплогенератора размерами 2400 х 1265 мм нам понадобятся алюминиевые банки одного размера в количестве 234 шт. Собрав необходимое количество банок, следует их обработать.

При помощи коронки по металлу необходимо в каждой банке вырезать дно. Отверстие должно быть диаметром 44 мм. Удобным при этом будет воспользоваться сверлильным станком. Прикрепленная в нижней части станка коронка (диаметр 51 мм) не даст возможности пивной банке прокручиваться и мяться в руках.

Читайте также:
Подключение газа к частному дому: правила, льготы, стоимость


Данный способ дает на выходе отверстие идеальной формы. Если у вас нет возможности воспользоваться сверлильным станком, заменить его можно дрелью (малые обороты). При этом дрель необходимо закрепить или воспользоваться помощью напарника. В этом случае необходимо соблюдать предельную аккуратность.


Для создания внутренней турбулентности необходимо нарезать верхнюю часть банки на полоски и загнуть внутрь. В результате этого воздух, ударяясь о стенки пивных банок, будет быстрее нагреваться.

После обработки всех банок, необходимо их помыть и обезжирить. При этом может быть использовано любое моющее средство.

После просушивания банки будущего теплогенератора своими руками необходимо склеить в трубы. В состав каждой из труб должно входить 13 банок (общая длинна 2150 мм). В результате мы получаем 18 каналов.

При склеивании, для соблюдения ровности каналов, следует пользоваться направляющей. Это можно сделать при помощи металлического уголка или самостоятельно сделанной направляющей из двух досок.

Первой укладывается банка, имеющая два отверстия.


Банки склеиваются специальным герметиком для алюминия, способный выдержать температуру от -50 до +250 0 С.

Герметик необходимо нанести на горлышко банки с внутренней стороны. Слой должен быть ровным.

В процессе склеивания каждую банку необходимо зафиксировать широкой резинкой.

После приклеивания последней банки необходимо сдавить полученную конструкцию при помощи прижимного винта. В таком состоянии наша конструкция должна остаться на сутки для высыхания клея.

Изготовление короба для солнечного коллектора из пивных банок

Для изготовления каркаса короба может быть использовано дерево, влагостойкая фанера или плиты OSB. Размеры короба:

  • по внешним его границам — 2400 х 1265 мм;
  • толщина в меньшей части короба — 120 мм;
  • толщина в верхушке изгиба — 160 мм.

Задняя стенка короба изготавливается из фанеры толщиной 12 мм, а боковые его стенки из досок (20мм). Углы необходимо армировать металлическими уголками. С целью поддержки труб посередине необходимо установить планку.

Выпуклость лицевой стороны коллектора своими руками помимо элегантного внешнего вида позволяет более интенсивно попадать солнечным лучам на поверхность. Отметить правильный радиус на заготовке поможет веревка, привязанная к карандашу с одной стороны, а другая сторона веревки привязывается на определенном расстоянии от заготовки — 4,75 м.

Рекомендуется на боковых стенках сделать скос. Это позволит акриловому стеклу плотно прилегать на протяжении всей поверхности солнечного коллектора своими руками.

Создание воздуховодов для солнечного коллектора

Для изготовления воздуховодов используется фанера толщиной 12 мм, оббитая алюминием (слой — 1 мм). Во избежание потерь воздуха стыки следует обработать герметиком.

В нашем случае отверстия воздуховоде для теплогенератора были высверлены коронкой (54 мм). Следует равномерно и симметрично распределить все 18 отверстий по ширине коллектора своими руками.

Перед закрытием воздуховода, пространство между ним и задней стенкой следует утеплить при помощи минеральной ваты.
Не забудьте обработать все щели герметиком.

Подставка из фанеры, обклеенная алюминиевой фольгой, улучшит удобство монтажа воздушных каналов из пивных банок.

Нижний воздуховод для солнечного коллектора своими руками

Нижний воздуховод создается таким же образом, как и верхний. Разница заключается только в вентиляционных отверстиях, которые позволят получать свежий воздух. При сильных морозах их можно закрывать.

На фото мы можем видеть разделение воздуховода на две части. Через дальнее отверстие осуществляется забор холодного воздуха, а горячи воздух выходит из ближнего. Герметичность конструкции обеспечивается обработкой швов герметиком.

Надежность фиксации банок для теплогенератора своими руками обеспечивается следующим образом. При помощи ножниц мы срезаем верхние части (кольца) на 18 банках.

Затем мы устанавливаем кольца в воздуховоде и герметизируем их.

Готовый нижний воздуховод окрашивается в черный цвет и располагается на таком расстоянии, которое сможет обеспечить плотность труб.

Следующим шагом будет полная покраска солнечного коллектора из пивных банок. Это защитит нашу конструкция от воздействий внешней среды. Применяя антисептики вы повышаете устойчивость системы.

Крепление выполняется в форме крючка и изготавливается из полосы размерами 4 х 40 мм.

В последний момент устанавливается и крепится степлером крышка с москитной сеткой.

Изоляция коллектора из пивных банок

Изоляция имеет большое значение. Тщательное утепление позволит максимально сохранить тепло в системе. Утепление осуществляется на завершающем этапе создания теплогенератора из пивных банок своими руками. После окрашивания боковые стенки конструкции изолируются утеплителем, способным выдерживаться высокие температуры (120 0 С).

Задняя стенка изолируется при помощи минеральной ваты со слоем алюминиевой фольги.

Вентиляция в теплогенераторе

На случай образования конденсата рекомендуется сделать в коробе отверстия (закрывающиеся) для вентиляции. В нашем случае были использованы болты с крупными пластиковыми головками. Отверстие просверливается в боковой части каркаса. Затем в него вставляется отрезок трубы размерами 1/2 или 3/4 дюймов.

Если посмотреть изнутри, мы увидим буксу с резьбой со вкрученным болтом, прикрепленную в уголке. Если болт вкрутить полностью, отверстие трубки перекрывается шляпкой болта и наоборот, откручивая — открывается.

В процессе стыковки труб необходимо следить за их параллельностью по отношению друг к другу. Направление труб — от горлышка к верхнему воздуховоду.

Регулирование стыковки труб осуществляется при помощи планки. Все стыки при этом следует обработать герметиком. Затем крышка воздуховода закрывается.

Упорная планка посередине обеспечит надежность конструкции.

Стыки верхнего воздуховода также обрабатываются изнутри.

Затем закрываем верхний воздуховод.

Следующим шагом будет покраска теплогенератора из пивных банок. Для этого подойдет матовая, термостойкая краска черного цвета в баллончике. Такой краской окрашивают автомобили, барбекю и т.д.

Вентиляционные отверстия соединяются при помощи переходов от прямоугольной к круглой форме.

Периметр каркаса солнечного воздушного колектора своими руками обклеивается уплотнителем из резины. Это даст возможность сохранить тепло.
Далее монтируется крышка для отверстия вентиляции.

С целью поддержки прозрачного покрытия в упорную планку вкручиваются болты с круглой шляпкой (мебельные).

Для остекления системы рекомендуется использовать поликарбонат (сотовый или монолитный). Предварительно подготавливаем отверстия для саморезов (шаг — 10-15 см). Затем поликарбонат (4 мм) прикручивается к каркасу. Делаем все аккуратно и осторожно. Главное чтобы стекло не треснуло.

Читайте также:
Реально ли собрать вакуумный солнечный коллектор своими руками?

Декоративная отделка осуществлялась путем изготовления панели из металла на листогибе. Окрашивание выполнялось порошковой краской. Сегодня множество фирм предоставляют услуги по изготовлению. коньков и отливов. С этим вопросам можно обратиться к ним.

Далее солнечный воздушный коллектор из пивных банок устанавливается на стену.

Для теплогенератора из пивных банок рекомендуется использовать высокопроизводительный вентилятор (200 — 270 м 3 /ч). При работе вентилятора с меньшей производительностью уменьшится КПД.


Данный коллектор своими руками предусматривает установку вентилятора на выхлопную трубу. Это позволит использовать отверстия для вентиляции — открывая крышку теплый свежий воздух поступает в помещение.

Замеры температуры солнечного коллектора

Первый замер работы коллектора из пивных банок осуществлялся в 50 см от выхлопной трубы 16 октября в 15.00. На улице был небольшой ветерок. Показатель температуры был +78 0 С (температура воздуха на улице — +4,5 0 С).

Второй замер осуществлялся 18 октября в 15.00. На улице было пасмурно, ветер. Показатель температуры был +69 0 С (температура воздуха на улице — +7,9 0 С).


Третий замер осуществлялся 13 февраля в 15.00. На улице было солнечно. Показатель температуры был +56 0 С (температура воздуха на улице -4,3 0 С).

Глушитель для вентилятора

Шум вентилятора конструкции создавал некоторый дискомфорт, что привело к мысли о создании глушителя. Для этого понадобились пластиковые переходники (2 шт.) и металлическая сетка.

Большой проблемой это был громкий шум вентилятора. Однако эта проблема была быстро решена путем изготовления глушителя. Для этого были приобретены два пластиковых переходника и металлическая сетка.

Сетку следует скрутить в трубу и вставить внутрь переходника. Длинна конструкции составит 60 см.

Для фильтра используется синтепон, тонкий слой которого обматывается сверху. Фиксация выполняется по бокам при помощи скотча. Фильтр сможет задержать пыль от минеральной ваты и предотвратит ее попадание в помещение.

В завершении этапа необходимо обернуть конструкцию минеральной ватой с фольгой. Это позволит уменьшить шум от вентилятора.

Глушитель не влияет на производительность вентилятора, при этом убирая неприятный шум.

Существует возможность автоматизировать процесс отопления путем установки термостата с датчиком. На нем устанавливаются параметры отключения вентилятора, к примеру при низких температурах.

В завершении следует отметить, что для доставки теплого воздуха в другие комнаты вы можете использовать вентиляционные каналы (теплоизолированные).

Солнечный коллектор из банок: чертежи, фото

Самодельный солнечный коллектор из пивных банок: чертежи, схема сборки, фото и видео где показан коллектор в работе.

В прошлой статье, мы подробно рассмотрели, как сделать солнечный коллектор своими руками, в качестве основного материала там были использованы пластиковые бутылки, на этот раз мы будем использовать алюминиевые пивные банки.
В конце этой статьи есть видео, где показан солнечный коллектор в работе, при температуре воздуха на улице – 10 градусов, в солнечную погоду коллектор выдавал в помещение тёплый воздух с температурой +51 градус. По сути вы получите бесплатный обогрев жилого помещения, но только в дневное время и разумеется в солнечную погоду.

Принцип работы солнечного коллектора из банок

Работает устройство по следующему принципу. Солнечные лучи попадают на адсорберы (в нашем случае это алюминиевые банки, окрашенные в чёрный матовый цвет), и передают им тепловую энергию.

Внутри банок постоянно циркулирует воздух, который получает в свою очередь тепловую энергию от разогретых адсорберов. Разогретый воздух из коллектора поступает во вентиляционному каналу в помещение и поднимает температуру в нём.

Схема солнечного нагревателя, показана на фото:

Также из помещения осуществляется забор охлаждённого воздуха обратно в коллектор.

Если вас заинтересовала эта самоделка, предлагаю посмотреть пошаговое изготовление солнечного коллектора.

Солнечный коллектор из пивных банок своими руками

Подготовим материалы, нам понадобятся:

  • Алюминиевые банки от пива или газированных напитков приблизительно 234 шт.
  • Лист фанеры 2,4 х 1,265 м толщиной не менее 10 мм.
  • Лист органического стекла или поликарбоната такого же размера.
  • Теплоизоляционный материал – пенополистирол или пенофол.
  • Клей герметик.
  • Матовая краска чёрного цвета.
  • Вентиляционные трубы.
  • Вентилятор.

Начинаем с подготовки банок, берём банку и увеличиваем отверстие в горлышке, а в донышке пробиваем 3 больших отверстия.

Таким образом нужно подготовить все банки, после чего банки нужно очень тщательно промыть от пищевых остатков тёплой водой с моющим средством, иначе они будут издавать неприятный запах при нагревании.

Теперь изготовим из банок трубы, для этого используем клей герметик. Можно сделать простое приспособление из двух досок которое позволит удерживать банки пока они будут клеиться.

Банки сажаем на клей соединяя горлышко одной банки с донышком другой, на каждую трубу понадобится по 13 стандартных алюминиевых банок, фиксируем трубу из банок в приспособлении и придавливаем небольшим грузом для лучшего контакта банок с клеем. Оставляем клеиться на сутки. Всего понадобится изготовить 18 труб.

Изготовим короб для коллектора. Вырезаем из листа фанеры заднюю стенку размером 2.4 х1.265 м.

Борта короба можно сделать из фанеры или из доски, дополнительно скрепив их между собой металлическими уголками. Два длинных борта имеют высоту 12 см, два коротких борта будут закругленными, высота по краям 12 см, а к центру 16 см.

Клеим утеплитель на стену короба.

Изготовим два держателя для труб из банок, нам понадобятся две полоски фанеры размером 126,5 х 12 см. С помощью электродрели и коронки по дереву на 54 мм сверлим отверстия под трубы.

Места под отверстия определяем приложив пивные банки вплотную друг к другу, а донышки обводим на фанере. Сверлим на каждой планке по 18 отверстий.

Читайте также:
«Солнечная» черепица – «зеленая» технология для кровельных материалов

Примеряем трубы в коробе.

Трубы из банок нужно покрасить в чёрный цвет, это значительно увеличит поглощение солнечной энергии, красить нужно матовой краской, глянцевая будет отражать часть света.

Устанавливаем банки в короб, фиксируем опорными планками с отверстиями. В задней стенке короба сделаем верхнее и нижнее отверстия для воздуховодов, в нижнее будет заходить холодный воздух из помещения, а через верхнее будет выходить уже подогретый воздух. В входном отверстии устанавливаем вентилятор для более интенсивного воздухообмена в системе.

Фронтальную часть короба закрываем листом органического стекла или поликарбоната, крепим его на шурупы с термошайбами, предварительно уплотняем все щели герметиком.

Солнечный обогреватель монтируется на стене здания, воздуховоды проводятся в помещение, на рисунке показана схема установки воздушного коллектора.

По сути сделать солнечный коллектор можно из обычных алюминиевых банок, которые многие просто выбрасывают в мусор, при этом такая установка способна значительно сэкономить значительную часть расходов на отопление дома даже в зимний период.

Конечно такая гелиосистема не сможет полностью заменить систему отопления в доме и работает она только в дневное время суток, но её можно успешно использовать как дополнительное отопление, которое позволит значительно снизить потребление топлива для нагревательного котла в доме.

Предлагаю посмотреть интересное видео — процесс изготовления солнечного коллектора.

Популярные самоделки на нашем сайте

  • Солнечный коллектор своими руками: 19 фото изготовления
  • Солнечный коллектор своими руками: фото сборки с описанием
  • Солнечный коллектор из бутылок
  • Самодельный солнечный коллектор
  • Самодельный солнечный коллектор своими руками
  • Солнечный коллектор своими руками из поликарбоната
  • Солнечный коллектор своими руками для отопления дома
  • Солнечный коллектор своими руками из конденсаторов…
  • Антенна из пивных банок для цифрового ТВ: чертежи, размеры
  • Солнечный водонагреватель своими руками (30 фото)
  • Буржуйка для гаража: чертежи, фото
  • Барбекю из кирпича: чертежи, фото
  • Клетки для перепелов: чертежи фото
  • Садовое кресло: чертежи, фото
  • Как сделать шезлонг: чертежи, фото

11 комментариев к Солнечный коллектор из банок: чертежи, фото

Самое интересное в том, что солнечный коллектор действительно работает и уже давно применяется во многих странах, это реальная экономия, вот почему у нас только начали задумываться о такой технологии, конечно готовое решение стоит дороговато, но вот собрать такой коллектор из банок под силу каждому.

Весь короб нужно промазать герметиком будет типа термоса, задумка интересная будет свободное время займусь, сделаю солнечный коллектор, начну копить пивные банки)))

Вот также можно сделать солнечный коллектор из банок на всю стену дома, или на всю крышу, как вам идея?

Задумка хорошая, самодельный солнечный коллектор из пивных банок.

Не могу понять в описании пишите по 13 банок 18 рядов а на фото по 15 банок и 15 рядов это почему так пожалуйста объясните.

Это где же такую тьму банок наскрести. Более затратный вариант — метровые трубы ф 50 мм из оцинковки 0,3 мм

В качестве «альтернативы» пивным банкам можно попробовать применить алюминиевые гофротрубы для подводки вентиляции к вытяжки на кухне… Это для тех — кто не пьет пиво… Пробуйте,дерзайте, СЕЙЧАС. Что бы ПОТОМ — не жалеть ВСЮ ЖИЗНЬ об упущенной возможности… ЦЕЛЬ достигается и МЕТОДОМ ПРОБ и ОШИБОК (в частности)… Не ошибается лишь тот — КТО НИЧЕГО НЕ ДЕЛАЕТ.

Парни, привет! А можно не выносить на улицу а установить на подоконнмке?

Шановні Атори статті, шановні інші чітачі. Вдячний Авторам, бо саме зараз для земляків написав статтю в нашу газету «Сильський Вісник» про велику економічну доцільність використання сонячного випромінювання для побутових цілей. Я проводив дослідження для нашої широти (центр України) за допомогою перетворювача сонячного електромагнитного випромінення у нагрів теплоносія (води) потужність опівдень в найжарчиший день літа склала 1,3 кВт теплової потужності на кожний квадратний метр активної поверхні перетворювача. Вашу статтю я використаю для продовження цієї теми використання сонячного випромінювання. А як подяку Авторам скажу наступне. На цьому варто зробити акцент. Використайте теорії ТРИЗ. Проаналізуйте і Ви побачите: 1) Нема потреби збирати пляшки від пива. Зігніть хвилеподібно лист тонкого (0,3 мм теплопровідного металу (жерсть, алюміній, мідь) та не потрібно витрачати часу на герметизацію повітряпроводу. Головне — надійна герметизація та теплоізоляція корпусу пастки для теплової енергії. 2) Підвод ненагрітого повітря (теплоносія) як Ви й передбачили знизу. 3) Відвод як Ви й передбачили зверху. 4) Таких елементарних ємностей доцільно послідовно встановити 3-4 одиниці. 5) Паралельних ліній набирати в залежності потрібної потужності (опалюваної площі приміщення). Доцільно застосувати примусовий рух повітря (теплоносія) на вході колектора. Важливо розуміти, сонячне електромагнітне випромінювання перетворюється на тепло саме у тонкому шарі металу. З якої сторони повітря обтікає той лист та забирає із собою тепло — то байдуже. Тобто пляшки з під пива нема потреби герметично зєднувати. І дуже важливо. Корпус колектора повинен бути щонайменшої глубини. Дуже ретельно теплоізольованим та конструктивно запобігати циркуляції повітря біля скла, щоб через скло були мінімальні тепловтрати. А як ноухау повідомлю, Обовязково повинно бути не менше двох листів скла. Відстань між ними не більше 8 мм. Тоді у просторі між листами скла не виникає циркуляції повітря. А на завершення для Вашого подиву. Повітря то незвичайна речовина. Теплопровідність повітря утричи гірша ніж у войлока. А от теплоємність навпаки — дуже велика. Це протирічча незвичне. В усіх інших речовин такої зворотньої залежності немає. Іще раз прийміть подяку за надану Вами інформацію !

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: