Меню

Труба из пивных банок



Собираем cолнечный коллектор из банок из-под газировки

Грег Уэст

Материал подготовлен на основе перевода PDF файла.

В этом солнечном коллекторе в качестве абсорбера используются переработанные алюминиевые банки из-под газировки. Банки с вырезанными верхушками и донышками собираются в вертикальные трубы, через которые проходит воздух. Окрашенные в черный цвет банки сильнее нагреваются на солнце, и солнечное тепло передается через воздух, поднимающийся по трубам.

Я проделывал отверстия фрезой при помощи вертикального сверлильного станка, что само по себе стало полезным опытом. Чтобы набить руку, мне потребовалось некоторое время, а несколько банок чуть не попали в меня.

Вы удивитесь, как быстро пила может вырвать вещь прямо у вас из рук. Поэтому безопасность – прежде всего . Надевайте защитные очки и кожаные перчатки, а под них – несколько матерчатых перчаток. Банки быстро нагреваются, когда из них вырезают верхушки и донышки.

По впускному коллектору внизу воздухонагревателя воздух из помещения поступает во все трубы из банок. В выпускном коллекторе наверху собирается нагретый воздух, который выходит обратно в комнату. Сочетание равномерного поступления воздуха в коллектор и большой площади теплопередающей поверхности, которую образуют банки, способствует эффективности солнечного воздухонагревателя. Кроме того, мой коллектор имеет поликарбонатное покрытие «Твинуолл» (Twinwall) – вид двойного покрытия, сокращающий теплопотерю и, таким образом, повышающий эффективность работы прибора.

Итак, давайте начнем с самого начала. Прежде всего, мне хотелось бы поблагодарить парня, который зарегистрирован на Ютьюбе (YouTube) под ником «my2cents0». Он направил меня на венгерский Интернет — ресурс, где я нашел инженера, которого знаю только как Золи. Вообще Золи лучше говорит по-французски, чем по-венгерски. Я благодарю этого человека за его невероятное терпение ко мне. Я достал его до смерти за почти три месяца работы над этим проектом, пока не убедился, что я все сделал правильно.

Краткое описание

На столе вы видите мои банки, герметично склеенные друг с другом и соединенные с верхним и нижним коллекторами. Размеры моей теплообменной панели – 17 банок в ширину и 17 в высоту. Именно столько мне удалось втиснуть в изолированную коробку из полиизоциануратовой изоляционной плиты (полиизо) размером 4×8 футов (1,21×2,43 м). Таким и будет наружный размер воздухонагревателя. Длина крышек коллекторов составляет 44,5 дюйма (около 1,11 м), а их краев – 0,5 дюйма (1 см).

Отверстия в гребенке я сверлил диаметром 54 мм с расстоянием между их центрами 66 мм. В итоге я обнаружил, что трубы из банок слишком плотно прижаты друг к другу. Может быть, при 67-миллиметровом расстоянии между центрами отверстий этой трудности не возникло бы. В таком случае промежуток между краями отверстий составит 11-12 мм – так, думаю, трубы разместятся свободнее. В следующем коллекторе я сделаю 67-миллиметровое расстоянии между центрами отверстий. Отступите 10 мм от ободка на верхушке банки, выполните разметку и просверлите отверстие. Отверстия в донышках я делал диаметром 44 мм, а в верхушках – 51 мм. С верхушками нужно быть очень осторожными – фреза почти такого же диаметра, какого должны быть отверстия, и места для ошибки нет.

Делаем трубы из банок

Сначала я сделал несколько деревянных колодок для того, чтобы зафиксировать банки во время работы на вертикальном сверлильном станке.

Я пользовался маленькой фрезой, чтобы начать делать отверстие, которое по диаметру должно занимать один из краев банки. После этого, верите вы или нет, я вставил маленькую фасонную фрезу с прямолинейными режущими кромками в вертикальный сверлильный станок и расширял отверстия до нужной величины.

Если у вас твердая рука, вырезайте на вертикальном сверлильном станке с нажимом – это очень легко сделать. Обратите внимание на мой удлинительный рычаг – нажим создает пружина от двери решетки. Боже мой, нужда-то действительно всему научит! Я вырезал колодки из огромной заготовки – двух склеенных деревянных брусьев размером 1×4 дюйма (25,4 мм x 101.6 мм). Эти колодки я потом обрезал до размера, которым удобно пользоваться.

Вот колодка для верхушек банок. Внутренняя кромка должна быть более плоской и иметь выемку на глубину, чтобы плотно удерживать банку в том месте, где она расширяется от ободка к основной части. Такой же держатель я изготовил и для донышек банок.

После всех этих трудностей я обнаружил, что проще просверливать верхушки и донышки банок, просто поставив их в удобный держатель, как показано на картинке, а работу выполнять вручную. Вот тут-то и пригодятся кожаные и матерчатые перчатки. Как я и говорил, 51-миллиметровая фреза вплотную входит в пространство внутри ободка банки. Здесь вам нужно быть очень осторожными – именно в этом месте вы, скорее всего, промахнетесь. Я поставил станок на среднюю скорость и пользовался пилами Ленокс (Lenox). Банка может немного вращаться, это не мешает работе. Одним пальцем прижимайте банку за верхушку близко к пиле, а остальными держитесь за колодку. Банки будут быстро нагреваться.

Вырезайте донышки банок 44-миллиметровой фрезой. После первых нескольких банок это будет получаться влегкую. Помните, что если банка будет немного вращаться, этому не нужно мешать. Если вы слишком прижмете банку, то пила замнет ее внутрь колодки. В таком случае банка испортится – металл погнется, и на нем обязательно появятся мельчайшие трещины, хотя их можно и не увидеть. Для примера я загрунтовал одну из банок.

Кольцо, которое вы видите вокруг банки, при использовании воздухонагревателя станет трещиной из-за расширения и сужения металла под воздействием смены температур. Банки из-под газировки всего 10 микрон в толщину, и треснуть они могут очень быстро.

Несколько банок с вынутыми верхушками и донышками.

Я использовал поливинилхлоридную трубу длиной 3 дюйма (76 мм), разрезанную пополам вдоль, чтобы фиксировать трубы из банок, пока затвердевает герметик. Советую купить концевую пробку, разрезать ее пополам и приклеить к трубе. В следующий раз я так и сделаю. Думаю, сбитые гвоздями доски размером 3×4 дюйма (76 мм x 101.6 мм) так же хорошо подойдут, но сам еще не пробовал.

Вот фотография того, как я делал трубу из банок. Я просто наносил силиконовый герметик вокруг нижнего отверстия банки и прижимал склеенные банки в поливинилхлоридной трубе. Одним пальцем я разглаживал место склеивания, а свободной рукой в это время поворачивал трубу из банок.

Слева вы видите почти готовую трубу в поливинилхлоридном держателе. Одна ваша рука спокойно лежит на предпоследней банке в ряду, пока другая большим и указательным пальцами поворачивает склеенные банки.

Кирпичи нужны для того, чтобы придавить банки, покрытые силиконовым герметиком. Я работал в своей гостиной, потому что в моем магазине было слишком холодно. Если слегка наклонить трубу, кирпич будет давить с достаточной силой, чтобы удержать все на своих местах, пока герметик не схватится. Я пользовался этим методом, пока у меня не получилась батарея из 17-ти банок в высоту и 17-ти в ширину. Вот вы и сделали пучки труб. Если ваш воздухонагреватель по размеру не 4 x 8 футов (1,21 м x 2,43 м), определите подходящее количество и длину труб из банок.

Делаем впускной и выпускной коллекторы

Рисунок 1
Впускной коллектор равномерно направляет воздух в трубы из банок (чертеж Золи)

Сначала я взял материал для гребенки размером 1×4 дюйма (25,4 мм x 101.6 мм) и вымерил размеры, которые Золи указал в своей модели в программе СкетчАп (SketchUp). Я сделал пробную гребенку, чтобы убедиться, что детали подходят друг к другу. Она оказалась узкой. Так как в Великобритании все измеряется в метрической системе мер, то я пошел тем же путем. Самая подходящая к размеру банок фреза, которую я смог найти – 54-миллиметровая. По чертёжам отверстия должны быть 55 мм в диаметре, а расстояние между их центрами – 66 мм. Я отступил 10 мм от края гребенки и сделал разметку. Думаю, увеличение расстояния между центрами отверстий до 67 мм не повредит чертежу гребенок, ведь места для этого вполне достаточно.

Я закрепил ненужный материал размером 1×4 фута (30,5 см x 1 м 22 см) под будущую гребенку и вырезал отверстия вручную. Это хорошо получилось. На фото показано, как вырезают вручную. Будьте очень осторожны.

После того, как все это было сделано, я соединил систему труб из банок с верхней и нижней гребенками и изолировал соединения герметиком.

Не бойтесь наносить много герметика, но следите, чтобы он не перекрывал воздушные пути. Измерьте полученное изделие и вырежьте плоские алюминиевые пластины, которые составят переднюю, заднюю и нижнюю части впускного коллектора. Размеры его корпуса должны составлять примерно 6,75 дюймов (171.4 мм) в высоту, 44,5 дюймов (1,11 м) в ширину и 3,5 дюймов (89 мм) в глубину. Общая конструкция – трубы из банок и коллекторы – должна плотно помещаться в полиизоциануратовый корпус размером 4 × 8 футов (1,22 м x 2,44 м).

На фото сверху новая модель впускного коллектора с разделителями воздуха и концевыми пробками, которые мне пришлось делать самому.

Эти детали я сделал из алюминиевого обрамления в рулонах. По краям нужно сделать полукруглые вырезы, чтобы они подходили к краям коллекторов.

Делаем Торцевые заглушки

Я делал это на столе отрезного станка и использовал струбцины и правило. Согните лист и постучите по его краю молотком, и он выровняется.

Покраска и конечная сборка

Вот фотография покрашенной теплообменной панели. Выполняйте покраску снаружи дома или магазина, в котором вы работаете.

Корпус теплообменника должен быть отражающим, чтобы отбрасывать все попадающие на него солнечные лучи на теплообменник.

Фото впускного устройства с крышкой, которые я сделал из алюминия, и прикрепленная к нему 6-дюймовая (152.4 мм) соединительная часть воздуховода (фитинг).

Фото выпускного устройства. Как вы видите, в качестве образца у меня был только чертеж (фотография) простых воздухоотражателей. Золи сказал, что ему понравилась моя работа.

Читайте также:  Просверлить отверстие в бревне под трубу 50 мм чем

Фототеплообменника, 3-дюймовой (76.2 мм) трубы и банок.

Несколько фотографий корпуса

Я покрыл всю поверхность и внутренние углы полиизоциануратовой плиты алюминиевой лентой.

Затем я обработал силиконовым герметиком все края скотча со внутренней стороны корпуса, чтобы быть уверенным, что они не отклеятся – я уже сталкивался с такими случаями.

Внешние поверхности корпуса защищены от атмосферных воздействий алюминиевым обрамлением.

Фото коллектора в корпусе. Здесь можно увидеть отражение света от задней части корпуса

А вот фото коллектора на боку в моем магазине.

И готовый коллектор внизу. Рейка, которую вы видите посередине, нужна для того, чтобы предохранять панель от расширения при нагревании более, чем на 6 футов (1,82 м). Кроме того, в конструкцию входят алюминиевые бруски размером 3 x 8 дюймов (76 мм x 203 мм), которые поддерживают двойную поликарбонатную панель, не давая ей согнуться при нагревании.

Коллектор может быть установлен в помещении, а также горизонтально или вертикально на южной стороне вашего дома, где будет прекрасно работать.

Во время единственного теста, который я пока провел с помощью Гэри, коллектор лежал задней стороной на строительных козлах, с покрытием, закрепленным несколькими быстродействующими зажимами. Результаты оказались многообещающими – производительность прибора составила 91 фута 3 (2,6 м 3 ) в минуту при нагреве на 60 F (15,5˚ C). Я хотел бы, чтобы производительность поднялась до 100 фута 3 (2,8 м 3 ) при нагреве примерно на 50-55 F (10-12,78˚ C), но для этого необходим более мощный и громкий вентилятор, а значит – и какой-нибудь глушитель.

Еще одно замечание по поликарбонатной плите. Сотрудники «Текс Сапплай» (Tex Supply) посоветовали мне обязательно вырезать ее по всему периметру на полдюйма короче, чем рама коллектора, потому что при нагревании она расширится. Она действительно расширилась, причем сильно. Чтобы герметично приклеить покрытие к панели, я использовал пенополиуретан – на случай, если бы в дальнейшем что-то пошло не так, я легко мог бы снять покрытие.

Неплохая панель для первого раза, не дождусь, пока сделаю следующую.

5 сентября 2010 года

Вы можете задать Грегу вопросы по электронной почте gwest77 AT comcast DOT net (поставьте @ вместо AT и точку вместо DOT)

Интернет-ресурсы о баночных коллекторах:

Сайт Золи. (на венгерском языке – используйте Google Translate (гугл переводчик) для перевода)

Собранная Гэри коллекция ссылок, посвященных коллекторам из банок из-под газировки.

Источник

Солнечный водонагреватель (коллектор) из алюминиевых пивных банок. Как сделать водонагреватель.

Изготовление конструкции плоского типа

На дачном или загородном участке для бытовых нужд семьи из трех человек достаточно установить водонагреватель площадью 2 м2 для бака на 200 л. Чтобы собрать солнечный коллектор своими силами, понадобятся:

  • корпус абсорбера из фанеры и деревянных планок;
  • листовая сталь, медь или алюминий для поглотителя солнечной энергии;
  • решетка из цельнотянутых труб для теплоносителя;
  • изоляционный материал (минеральная вата, Пенофол, пенопласт);
  • стекло толщиной больше 5 мм;
  • емкость на 200 л;
  • 6–7 м медной трубки для теплообменника;
  • термостойкая черная краска;
  • инструменты для работ по дереву и металлу, сварочный аппарат, крепежные материалы, силикон.

Для экономии средств можно обойтись без металлического абсорбера, а в качестве поглотителя инфракрасного излучения использовать заднюю стенку деревянного корпуса, которую необходимо выкрасить в черный цвет. Медные трубы заменяют полипропиленовыми. Стоимость тройников для их соединения намного ниже сварочных работ.

Изготовить солнечный коллектор своими руками поможет поэтапная инструкция:

  • Из металлических труб сваривают решетку для теплоносителя.
  • Если есть металлический лист абсорбера, к нему приваривают решетку из труб.
  • По чертежам раскраивают фанеру и монтируют корпус.
  • Если используют пластиковые трубы, их закрепляют с помощью клипс на основе и соединяют между собой фитингами.
  • Корпус и решетку с абсорбером покрывают черной краской.
  • Под листовой поглотитель прокладывают изоляцию или утепляют нагреватель с внешней стороны.
  • Для крепления стекла по периметру корпуса набивают раму из планок, в которых просверливают входные и выходные отверстия для труб.
  • Стеклянные части верхнего покрытия коллектора соединяют алюминиевыми уголками.
  • Проводят герметизацию силиконом.

Технология изготовления теплообменника заключается в утеплении бака-накопителя, организации входного и выходного отверстия для медного змеевика, по которому будет циркулировать теплоноситель. Устанавливают коллектор на опору из брусьев 50х50 мм, скрепленных металлическими уголками, так как вес конструкции даже без воды довольно внушительный.

Коллекторы из нетрадиционных материалов

Общая схема и руководство по изготовлению классического солнечного водонагревателя дает простор для самостоятельного моделирования конструкции при помощи подручных средств, сотового поликарбоната, пластикового шланга. Сделать самому небольшой коллектор можно из фреонового контура старого холодильника. Змеевик закрепляют в раме, заднюю стенку изолируют, а сверху накрывают стеклом.

Простейший нагреватель для бассейна на дачном участке можно сделать при помощи садового шланга, который скручивают спиралью и укладывают на пенопластовый изолятор. Стекло создает парниковый эффект и пластиковая труба быстро нагревается. Чтобы увеличить производительность системы, несколько спиралей соединяют последовательно между собой.

Собрать самому легкий и прочный солнечный коллектор из поликарбоната не составит труда, если купить:

  • сотовые листы поликарбоната 1000х2000 мм толщиной 4 мм – 2 шт (для теплоносителя и защитного покрытия);
  • пенопласт для изоляции задней стенки;
  • 2 м трубы ПВХ диаметром 32 мм – 2 шт;
  • заглушки и уголки с резьбой для труб – по 2 шт.

Изготовить водонагреватель из поликарбоната поможет инструкция:

1. Сделать чертежи и собрать опорную раму, следуя руководству по работе с древесиной.

2. С помощью дрели с дисковой насадкой в трубах необходимо сделать продольные пропилы по ширине листа поликарбоната.

3. Края поликарбоната обрабатывают наждачной бумагой и обезжиривают.

4. В разрезы вставляют пластины так, чтобы они не перекрывали просвет в трубе.

5. Стыки герметизируют термоклеем для пластика.

6. Окрашивают черной краской.

7. Подключают фитинги и проводят испытание.

Изготовление прибора из водосточных труб

Такой прибор уж точно лучше сделать на всю стену. Осенью и весной он поможет вам существенно сэкономить на отоплении. Материалы подбирайте, учитывая габариты будущей конструкции.

Что потребуется в работе

  1. Доска толщиной 3,5–4 см.
  2. Хомуты для крепления.
  3. Минвата для утепления.
  4. Влагоустойчивая фанера толщиной не более 1 см (на заднюю стенку).
  5. Лист алюминия небольшой толщины.
  6. Алюминиевые водосточные трубы (желательно с прямоугольным сечением – так будет удобнее).
  7. Пенополистирол – с его помощью вы изолируете торцевые поверхности.


Пенополистирол

Технология изготовления

Для создания коллектора выполните следующие процедуры.

Первый этап. Сначала сделайте небольшой деревянный короб в виде открытого ящика. Его глубина должна быть чуть больше высоты водопроводных труб.


Сначала сделайте небольшой деревянный короб в виде открытого ящика

Второй этап. Надежно изолируйте заднюю и торцевые стенки. Поверх минеральной ваты уложите алюминиевый лист, к которому, в свою очередь, хомутами прикрепите трубы.

Обратите внимание! Для улучшения циркуляции воздуха с одной стороны короба трубы должны отступать приблизительно на 15 см от торца.

По краям трубы фиксируйте деревянной перегородкой, где предварительно проделайте крепежные отверстия в соответствующих местах.

Третий этап. Ввиду того что входное и выходное отверстия будут находиться с одной стороны конструкции, проделайте на противоположной стороне несколько деревянных перегородок для того, чтобы разделять потоки воздуха.

Четвертый этап. После монтажа окрасьте коллектор в черный цвет. Для передней панели отлично подойдет сотовый поликарбонат.


Сотовый поликарбонат

Помните: воздушный коллектор в собранном виде весит достаточно много, поэтому для монтажа вам понадобится несколько помощников. При установке используйте прочные и устойчивые опоры.

Затем подключите коллектор к вентиляции здания посредством утепленных воздуховодов. Также позаботьтесь о канальном вентиляторе, который будет нагнетать воздух в помещение.

Процесс сборки самодельного солнечного коллектора

Начало сборки этого изделия солнечной энергетики стартует с изготовления змеевика. Если вам удалось подобрать готовый змеевик, окончательная сборка займет намного меньше времени. Подобранный змеевик стоит очень тщательно вымыть под струей воды (желательно горячей), чтобы изнутри вымыть все засоры и избавиться от остатков фреона. Если у вас не нашлось подходящих трубок, то нужное количество вы сможете приобрести в магазине. Но в этом случае придется изготовить сам змеевик. Для его изготовления нарежьте трубки на требуемую длину. Далее, используя угловые переходы, проведите их спайку в форме конструкции змеевика. Дальше, чтобы коллектор можно было подключить к системе водоснабжения, на края змеевика напаивайте сантехнические переходы размерами ¾. Существует несколько вариантов формы и конструкции змеевика, например, можно паять трубки в форме «лесенки» (если вы собрались реализовать такой вариант, тогда покупайте не угловые переходы, вам понадобятся тройники).

Сборка солнечного коллектора

Потом на заранее подготовленный лист металла вы наносите селективное покрытие черной матовой краской, сделать это желательно не меньше чем в пару слоев. Дождитесь, пока воздушный поток высушит краску, и начинайте пайку змеевика (с неокрашенной стороны). Вся конструкция змеевика должна быть припаяна по всей длине трубок, сделав это, вы гарантируете максимально эффективный теплообмен и как следствие – максимальную передачу тепла в систему водоснабжения. Если сделаете все правильно, собранный вами солнечный коллектор заработает так, как и было задумано.

Какие материалы вам понадобятся

Для сборки собственного солнечного коллектора вы сможете найти все необходимые инструменты и материалы в обычном хозяйственно-сантехническом магазине.

Для конструирования прибора вам необходимо будет запастись:

трубками из меди размером 18 мм (будут служить материалом для создания змеевика);

  • сантехническими и угловыми переходами размером 18 мм;
  • металлическим листом (примерно 0,8 мм в толщину);
  • теплоизоляцией;
  • паяльником;
  • сотовым поликарбонатом;
  • фанерой с брусками из дерева или листами и уголками из алюминия;
  • аэрозольной черной краской (должна быть термостойкой);
  • абсорбером и минватой.

Сборка корпуса

Задняя стенка корпуса выполняется из фанеры. Для лучшей фиксации затвердевших «баночных трубок» в верхней и нижней частях коллектора можно установить деревянные планки с круглыми вырезами под трубы. Готовые трубы укладываются в корпус и надежно фиксируются (можно также герметиком). Причем перед окончательным закреплением стоит проверить их на герметичность. На финальном этапе банки окрашиваются в черный цвет, чтобы солнце сильнее прогревало их. Между трубами и стенками/задней стенкой прокладывается слой изоляции (минеральная вата). После высыхания краски коллектор закрывается прозрачным сотовым поликарбонатом.

Читайте также:  Техническое перевооружение дымовых труб это

акая конструкция может использоваться в качестве простейшего водонагревателя или же воздушного коллектора. Однако надо помнить, что она не может накапливать тепло, иными словами, ночью такой воздушный коллектор будет не обогревать, а охлаждать помещение. Решается эта проблема укрыванием коллектора на ночь.

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.

Изготовление коллектора из пивных банок

Это практичная и дешевая альтернатива описанным выше моделям гелиосистем. Она характеризуется низкой себестоимостью, ведь главное – запастись достаточным количеством жестяных банок (это будет нетрудно для любителей «коки» или баночного пива).


Солнечный коллектор из алюминиевых банок

Обратите внимание! Банки обязательно должны быть из алюминия – этот металл обладает высоким теплообменом и устойчивостью к коррозии. Поэтому при подготовке проверьте каждую банку с помощью магнита.

Технология изготовления

Первый этап. Сначала проделайте в дне каждой банки по три отверстия, каждое размером с ноготь. Сверху сделайте вырез в форме звезды и отогните края наружу – это улучшит турбулентность подогретого воздуха.

Как сделать солнечный коллектор

Второй этап. Далее обезжирьте банки и сложите их в трубы соответствующей длины (в зависимости от размеров стены). Дно и крышка будут почти идеально прилегать друг к другу, а незначительные зазоры между ними обработайте силиконом.

Обратите внимание! Силикон должен выдерживать перманентно высокую температуру, иначе ваша конструкция рассыплется в процессе эксплуатации.

Не смещайте банки, пока силикон полностью не высохнет. Можете использовать для этого самодельные шаблоны – две доски, сбитые под углом (своего рода желоб). Это обезопасит трубы от боковых смещений.


Солнечный коллектор из алюминиевых банок

Третий этап. Далее приступите к сборке корпуса. Для задней стенки используйте лист обычной фанеры необходимого размера. Можете сверху и снизу короба установить специальные деревянные планки с отверстиями под трубы – так вы добьетесь более надежной фиксации.

Как сделать солнечный коллектор

Четвертый этап. Уложите трубы в короб и закрепите все тем же силиконовым герметиком. Потом выкрасите их черной краской – темные цвета, как известно, притягивают солнечные лучи. Между трубами проложите минеральную вату. Когда краска высохнет, закройте коллектор листом сотового поликарбоната.

Преобразование энергии солнца в электричество

Солнечная энергетика развивается в двух направлениях, полупроводниковые преобразователи генерируют электрический ток из дневного света. Гелиосистема работает благодаря фотоэлементам, которые состоят из двух кремниевых пластин с разной проводимостью. В одной наблюдается избыток отрицательных частиц, в другой – недостаток. Под воздействием света между катодом и анодом начинается перемещение электронов и возникает ток. Современная технология позволяет выпускать моно- и поликристаллические кремниевые пластины, первые имеют более длительный срок эксплуатации и высокий КПД, вторые – низкую стоимость.

Производительность отдельного фотоэлемента имеет небольшое значение, поэтому из них набирают солнечные батареи. Простейший генератор энергии света – последовательная цепочка полупроводниковых пластин с суммарным напряжением. Распространенные фотоэлементы имеют параметры 3,6 А и 0,5 В. Стандартную конструкцию можно собрать из 36 таких пластин, которые будут генерировать ток 18 В, что соответствует примерно 60 Вт. Для увеличения силы тока несколько солнечных панелей соединяют параллельно, при этом возрастает мощность системы, а напряжение остается неизменным.

Фотоэлементы работают, как генераторы энергии в светлое время суток, при затемнении они превращаются в токоприемники, могут перегреться и выйти из строя. Чтобы защитить гелиоустановку от дневных потерь и разрядки аккумулятора ночью, к каждой панели последовательно подключают полупроводниковый диод.

Накапливают энергию, которую производят фотоэлементы, в аккумуляторах с меньшим напряжением. Так как солнечные батареи работают с перерывами при затемнении, то их подключают к емкости через контроллер. Он обеспечивает защиту от перезарядки аккумулятора и переключает систему на резистор. Для использования солнечного света в бытовой электрической сети в схему устанавливают инвертор, который преобразует постоянный ток в переменный.

Собрать солнечные батареи своими руками можно из готовых фотоэлементов и самодельной рамы:

1. Мощность системы определяют по предполагаемым нагрузкам, затем подсчитывают необходимое количество пластин и площадь, которую они будут занимать.

2. Дно неглубокого корпуса для размещения фотоэлементов выполняют из фанеры. В бортиках необходимо сделать отверстия для проветривания и выравнивания внутреннего давления.

3. Как подложку под пластины используют ДСП, а для защиты от атмосферных осадков применяют оргстекло, которое выдержит удары града.

4. Фотоэлементы выкладывают лицевой стороной на подложку так, чтобы между ними оставался зазор в 5 мм.

5. Соединительные проводники одной пластины размещают над точками пайки на тыльной стороне другой. Используют маломощный паяльник, припой и флюс.

6. Цепочки фотоэлементов скрепляют последовательно с помощью медной проволоки или специальной шины.

7. Панели переворачивают и вместе с подложкой устанавливают в корпус. Присоединяют диоды и выводят провода через отверстие в дне для подключения к аккумулятору.

8. Накрывают раму оргстеклом, герметизируют стыки силиконом. Производят контрольное испытание батареи.

Тип системы Размер, мм Материал поглотителя Цена, рубли Производитель
Плоский коллектор для сезонного подогрева воды:
Сокол Эффект-А 2000х1000 алюминий 16800 ОАО «ВПК НПО машиностроения»
Сокол Эффект-М медь 19400
Светогрей стандарт 2 1980х920 18680 ООО «Эксморк»
ЯSolar 2065х1100 19700 ООО «Новый полюс»
Вакуумный всесезонный для ГВС и отопления:
30 трубок с рамой 2370х1430 медь 49900 SGVA (Китай)
SUNRAIN ES-R1 (30 шт) 2420х2010 39800 ООО «Корса»
SCH-30 2400х1900 61700 ANDI Grupp (Китай)
Батарея для производства электроэнергии:
CHN150-36M элементов 36, 150 Вт, 12 В 1480х670 кремний монокристалл 14780 Chinaland Solar Energy (Китай)
Exmork ФСМ-250М элементов 72, 250 Вт, 24В 1640х920 17750 Sunny Energy Science and Technology (Китай)
Exmork ФСМ-300П элементов 72, 300 Вт, 24В 1956х992 кремний поликристалл 19260

Солнечный коллектор из алюминиевых банок за 7 шагов

Это невероятно простой и недорогой солнечный коллектор для дополнительного отопления дома, который нагревает воздух напрямую. Самое интересное, что солнечная панель почти полностью выполнена из пустых алюминиевых банок!

Корпус для солнечного коллектора выполнен из дерева (фанера 15 мм), а его передняя панель — из Оргстекла / Поликарбоната (вы можете также использовать обычное стекло), толщиной 3 мм. На задней части корпуса установлена стекловата или пенопласт (20мм) в качестве изоляции. Гелиоприемник сделан из пустых банок из-под пива или других напитков, которые окрашены матовой черной краской, устойчивой к высоким температурам. Верхняя часть (крышка) банки специально разработана для обеспечения большей эффективности теплообмена между воздухом и поверхностью банки. (Просьба соблюдать технологию!).

Когда солнечно, независимо от наружной температуры, воздух нагревается в банках очень быстро. Вентилятор возвращает воздух обратно с подогревом воздуха, и в комнате тепло.

1. Готовим банки

Для начала мы собрали пустые банки, из которых составим панели солнечных батарей. Надо мыть банки сразу, как только они начинают распространять запахи. Внимание! Банки, как правило, сделаны из алюминия, но есть также некоторые из железа. Банки могут быть проверены с помощью магнита.

В днище каждой баночки вставляется пробойник (или гвоздь) и делаются аккуратные отверстия, хотя можно и просверлить дрелью. Затем вставляется суппорт и искажается в соответствии с рисунком.

Вместо этого, Вы можете использовать специальные инструменты или большие крестовые отвертки. Верхняя часть банки режется ножницами и изгибается так, чтобы получился «плавник». Его миссия заключается в содействии турбулентному потоку воздуха, чтобы собрать как можно больше тепла от нагретой стенки банки. (Просьба соблюдать технологию!) Всё это необходимо сделать до склеивания банок.

Рекомендуем : как происходит быстрая и качественная кладка?

2. Удаляем жир и грязь с поверхности банки

Любое синтетическое средство обезжиривания будет служить достаточно хорошо для этой цели. Обезжиривание выполнять только на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении.

3. Садим банки на клей

Лента клея или силикона на банке устойчива к высоким температурам, по крайней мере, до 200 °C. Есть также продукты для склеивания, которые могут выдержать до 280 ° C или 300 ° C. Донышко банки и верх идеально подходят друг к другу, аккуратно нанесите клей. Подробно разрез склеенных банок можно увидеть на рисунке.

Читайте также:  Как правильно покрасить трубы отопления уже покрашенные

Чтобы не промахнуться с вертикалью-горизонталью, лучше заранее сделать шаблон из двух досок, сбитых гвоздями под углом 90 градусов. Шаблон на рисунке, будет оказывать поддержку во время сушки банок в целях получения прямой трубы — солнечного тоннеля.

4. Делаем каркас

Коробки впускной и выпускной части сделаны из дерева или алюминия, толщиной 1 мм; зазоры в краях закрываются клейкой лентой или термостойким силиконом. Круглые отверстия по размеру банок выполнены специальной насадкой на дрель, или буром.

Рекомендуем : Самодельный снегоуборщик

5. Склеиваем коробку

Клей сохнет очень медленно. Не забудьте дать ему высохнуть в течение хотя бы 24 часов. Корпус Гелиоприемника сделан из дерева. Задняя часть коробки солнечного коллектора – из фанеры. В целях дальнейшего укрепления структуры вы можете сделать внутреннюю стенку.

6. Теплоизоляция солнечного коллектора

Между разделами применяется изоляция – из стекловолокна или пенопласта. Все это закрывается крышкой из тонкой фанеры. Обратите особое внимание на изоляцию вокруг отверстия для входа и выхода воздуха в солнечном коллекторе.

7. Крепление солнечного коллектора

В конце работы Гелиоприемник окрашивается в черный цвет, и помещается в шкаф. Сверху покрывается оргстеклом, тщательно подогнанным к раме. Поликарбонат / Оргстекло должен быть (желательно) слегка выпуклый, чтобы получить большую прочность.

Эта конструкция не может накапливать тепловую энергию, которую она производит. Если ночью прохладно, то коллектор лучше закрыть, иначе дом будет остывать. Это может быть решено простым способом — путем установки клапана или задвижки, что позволит уменьшить потери тепла.

Дифференциальный термостат управляет работой вентилятора и включается/выключается. Этот термостат можно купить в магазинах электронных компонентов. Устройство имеет два датчика. Один установлен в верхнее отверстие для теплого воздуха, другой — внутри нижнего канала прохладного воздуха Коллектора. Если Вы грамотно установили порог температуры, солнечный коллектор может производить в среднем около 1-2 кВт энергии для отопления. Это в основном зависит от того, каков солнечный день.

Рекомендуем : На чем можно сэкономить во время ремонта

Генеральная репетиция солнечных коллекторов была сделано во дворе перед установкой системы на дому. Это был солнечный зимний день, облаков нет. В качестве вентилятора был использован небольшой кулер, извлеченных из неисправного блока питания к компьютеру. После 10 минут солнечного света от солнечных коллекторов температура воздуха достигала 70 ° C!

После завершения установки коллекторов на стене дома, когда температура окружающего воздуха от -3 ° C, от солнечного коллектора выходило 3 м3/мин (3 кубических метров в минуту) нагретого воздуха. Температура нагретого воздуха поднялась до +72 ° C. Температура измерялась с помощью цифрового термометра. Для расчета мощности Коллектора солнечной тепловой энергии, мы взяли воздушный поток, а средняя температура воздуха — на выходе из блока. Расчетная сила, которую дал солнечный Коллектор, составляла примерно 1950 Вт (ватт), что почти в 3 л.с. (3 л.с.)!

Учитывая, что результаты вполне удовлетворительны, можно сделать вывод, что эти самодельные солнечные панели, безусловно, стоит изготавливать. Коллекторы, по крайней мере, может быть использованы для дополнительного пространства, в котором вы проживаете, и ваша задача состоит в разработке и понимании, какая экономия может быть достигнута.

Классификация по температурным критериям

Существует достаточно большое количество критериев, по которым классифицируют те или иные конструкции гелиосистем. Однако для приборов которые можно сделать своими руками и использовать для горячего водоснабжения и отопления, наиболее рациональным будет разделение по виду теплоносителя.

Так, системы могут быть жидкостными и воздушными. Первый вид чаще применим.

Шаг 1: Сборка коллектора из гофрированной трубы

Шаг 2: Окрашивание солнечного прибора в черный цвет

Шаг 3: Установка подводов для воздуха

Шаг 4: Изготовление крышки для солнечного прибора

Кроме этого часто используют классификацию по температуре, до которой могут нагреваться рабочие узлы коллектора:

  1. Низкотемпературные. Варианты, способные нагревать теплоноситель до 50ºС. Применяются для подогрева воды в емкостях для полива, в ванных и душевых в летнее время и для повышения комфортных условий в прохладные весенне-осенние вечера.
  2. Среднетемпературные. Обеспечивают температуру теплоносителя в 80ºС. Их можно использовать для обогрева помещений. Эти варианты наиболее подходят для обустройства частных домов.
  3. Высокотемпературные. Температура теплоносителя в таких установках может доходить до 200-300ºС. Используются в промышленных масштабах, устанавливаются для обогрева производственных цехов, коммерческих зданий и др.

В высокотемпературных гелиосистемах используется довольно сложный процесс передачи тепловой энергии. К тому же они занимают внушительное пространство, чего не может позволить себе большинство наших любителей загородной жизни.

Процесс изготовления их трудоемок, реализация требует специализированного оборудования. Самостоятельно сделать подобный вариант гелиосистемы практически невозможно.

Высокотемпературные солнечные батареи на фотоэлектрических преобразователях в домашних условиях сделать довольно сложно

Изготовления прибора из профнастила

Это еще более простая конструкция солнечного коллектора. Вы соорудите ее гораздо быстрее.

Первый этап. Сначала сделайте деревянный короб так же, как в предыдущем варианте. Далее по периметру тыльной стенки проложите брус (приблизительно 4х4 см), а на дно уложите минеральную вату.

Второй этап. Проделайте выходное отверстие в дне.

Третий этап. Уложите на брус профнастил и перекрасьте последний в черный цвет. Разумеется, если изначально он был другого цвета.

Четвертый этап. Сделайте перфорацию по всей площади профнастила для притока воздуха.

Пятый этап. При желании можете остеклить всю конструкцию поликарбонатом – это повысит температуру нагрева абсорбера. Но не забывайте о том, что нужно предусмотреть еще и выходное отверстие для притока воздуха извне.

Принцип работы

Коллектор служит для нагревания воды за счет солнечной энергии. Такое устройство можно установить возле летнего душа или на крыше частного дома.

Заводские модели состоят из стеклянной внешней панели и расположенной под ними системы труб. За трубами есть утеплитель. Стекло способствует созданию внутри парникового эффекта.

Рукодельные модели из поликарбоната проще – вода в них нагревается в ячейках самого листа. Горячая жидкость уходит в бак, а на ее место автоматически поступает холодная. В солнечную погоду такой коллектор позволяет нагреть достаточное количество воды для купания нескольких человек.


Солнечный коллектор нагревает входящую в него по медным трубкам воду за счёт солнечной энергии

Порядок действий

Давайте рассмотрим, как сделать простой коллектор своими руками.

Подготовка

Для начала проведите замеры и определите, какую площадь вы можете отвести под устройство. Если крыша сделана из поликарбоната, стекла или подобных относительно непрочных материалов, коллектор не стоит делать слишком большим.

Весьма удобна конструкция, выполненная из двух пластин примерно 2,1х1 м. Один лист непосредственно нагревает жидкость, второй играет роль защитного покрытия. Поликарбонат должен быть только сотовым, желательно черным.

Рекомендованная толщина листа – 4 мм. Суммарная площадь сечения каналов при этом получается 35 см² на погонный метр, что примерно равно сечению трубы 6–7 см диаметром. Таким образом, 1 м² листа будет вмещать до 4 л воды. Лист толщиной 10 мм поместит до 10 л на 1 м².


Перед началом постройки солнечного коллектора следует составить подробную схему всей конструкции

Помимо поликарбоната, потребуются такие материалы:

  • две канализационные трубы ПВХ длиной 2 м и диаметром 32 мм;
  • 2 заглушки для труб;
  • 2 гибких шланга с резьбовым соединением;
  • 2 полипропиленовых уголка-фиттинга с металлической резьбой;
  • лист пенопласта для утепления;
  • оцинкованные профили из гипсокартона и поперечные рейки для рамы;
  • силиконовый герметик.

Полипропиленовые уголки должны плотно входить в трубы, поэтому их лучше приобретать вместе.


Трубы их полипропилена в солнечном коллекторе скрепляются с помощью полипропиленовых уголков

Ширина профилей должна соответствовать суммарной толщине листов поликарбоната и пенопласта.

Также вам потребуется устройство для разрезания труб – болгарка или дрель с насадкой в виде пилы.

Если вам не удалось приобрести черные листы, потребуется соответствующая краска. Поликарбонат можно окрашивать нитроэмалью, акриловыми красками на основе воды или аэрозолями для пластика.

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.

Источник