Плюсы теплиц с солнечными коллекторами

Воздушный солнечный коллектор для отопления парника

Отопление в парнике необходимо для круглогодичного выращивания растений. Основная его задача – не допустить промерзание грунта и обеспечить равномерную температуру, оптимальную для роста овощей и фруктов и их вызревания. С помощью воздушного солнечного коллектора для отопления парника достигается:

  1. Равномерность обогрева теплицы – не образуется зон холода;
  2. Поддержание стабильной положительной температуры на протяжении всего отопительного сезона;
  3. Независимость системы – отопление работает без подключения к электросети. Даже в случае проблем с поставками электроэнергии или другого энергоресурса, в парнике всегда будет плюсовая
  4. температура, гарантируется сохранность урожая;
  5. Создание отопления на удаленных и не электрифицированных участках.

Еще одно важное преимущество, обеспечиваемое коллекторами — это быстрый прогрев парника и его быстрое охлаждение в случае необходимости. Оборудование позволяет чутко реагировать на колебания суточной температуры и поддерживать оптимальные условия в парнике.

Любой владелец частного дома сталкивался с проблемой выбора системы отопления. Особенно данный вопрос актуален для удаленных от городов зон. Экономное отопление теплиц, бытовых помещений также часто вызывает много раздумий.

Печи с котлами нагревания, электрические батареи, дровяные камины – распространенные, но не самые выгодные под итоговый расчет варианты. Носители энергии (дерево, уголь, газ, электричество) обходятся дорого.

В ответ на существующий спрос технический прогресс продвинулся до создания энергетических коллекторов, действующих за счет поглощения солнечного света. Изобретение является довольно молодым, но уже активно используется для нагревания воды, воздушных масс внутри разных теплоносителей. Особенно широко для отопления такой комплект включается в «эко» дома.

Солнечные коллекторы – инновационные системы, постепенно набирающие популярность. Технология относится к дорогостоящим, но при этом предлагает качественный альтернативный способ получения энергии. Некоторые фирмы могут изготовить коллектор или их комплект на заказ в соответствии с нужными размерами, мощностью. Большинство предлагают универсальные экземпляры.

Любой солнечный коллектор является климатической техникой с возобновляемым ресурсом энергии. Источником тепла для данного случая выступает сама природа. Таким образом, расходы требуются только на оборудование. Результативный расчет показывает значительное снижение общих затрат на отопление дома.

Коллекторы каждым своим квадратным метром экономят в среднем 800 кВт в год. Это покрывает практически половину потребности типового частного дома в тепле. Зимой солнечный комплект способен обогреть до 30-40% жилых помещений. Автоматизированные экземпляры улавливают и перерабатывают на отопление до 75% дневного света.

Солнечные коллекторы работают по тому же принципу, что и бытовые водонагреватели – энергия действует на тепловой элемент, повышая температуру воды, воздуха или антифриза в полостях отопительных приборов.

Погодная нестабильность породила идею совмещения энергий солнца и электричества у некоторых приборов такого класса. При низкой освещенности и прохладной погоде площадь устройства только впитывает доступное тепло, нагревая комплект.

Дальнейшее прогревание системы частного отопления проводится уже при участии электричества. Подобный подход позволяет выжать из установки максимум, хотя расчет затрат останется скромным. Технология получила название «принудительной циркуляции». Как правило, она характерна крупномасштабным коллекторам.

Созависимое функционирование в умеренных поясах планеты используются чаще автономного. Но в условиях преобладания годового активного солнца возможно использовать исключительно природную энергию. Для этого понадобиться только рациональный расчет с правильной теплоизоляцией постройки.

Способ включения коллектора в отопительный комплект частного дома напрямую зависит от выбранного типа циркуляции. При естественной форме бак накопления ставится выше основной пластины, верхний вывод подключается ко входу горячего содержимого, а нижний – в обратном направлении. Такой способ более дешев, но рискован появлением воздушных пробок.

Использование дополнительных насосов для принудительной работы подразумевает иной монтаж. На бак, выход и обратный ход таких коллекторов обязательно ставятся температурные датчики. Показания автоматики дают дальнейшие команды контроллеру и управляют движениями насоса.

Плюсы теплиц с солнечными коллекторами

Для обоих вариантов важно установить коллектор таким образом, чтобы уровень наклона позволял улавливать максимум прямого солнечного света за сутки. В противном случае система не станет функционировать как следует, особенно при пасмурной погоде.

Видео на эту тему, рассказ о готовом примере применения

Наверняка сейчас никто не удивляется, видя даже зимой на прилавках магазинов, на рынках самые разнообразные овощи, фрукты, ягоды. Помидоры, огурцы, яблоки, груши, клубника, вишни, арбузы, различные экзотические фрукты – всего не перечислить.

Глаза разбегаются от этой красоты, от всего этого изобилия. Но красота красотой, а вот качество всего этого, экологическая чистота продуктов зачастую вызывают большие сомнения. Как это было выращено, чем удобрялось, защищалось от вредителей – на эти вопросы чаще всего ответ получить невозможно.

Поэтому сейчас можно видеть, что с каждым днем увеличивается число тех, кто самостоятельно выращивает различные растения на своем дачном участке. Причем выращивает круглогодично, обеспечивая свою семью экологически чистыми свежими овощами и фруктами. А при обильных урожаях излишки пускаются на продажу, принося определенных доход.

Разумеется, на открытом воздухе выращивать круглый год овощи и фрукты невозможно. Для этого сооружаются парники и теплицы. Парники используются только сезонно, как правило, ранней весной, когда готовят рассаду, чтобы ее защитить от заморозков и непогоды.

Отопление теплицы можно организовать различными способами. Можно отапливать теплицу электричеством, используя калориферы, инфракрасные лампы, электрический кабель, уложенный в дренаж пола теплицы. Это достаточно дорогостоящий способ. Кроме стоимости оборудования нужно будет еще оплачивать электричество, расходуемое на обогрев.

Можно организовать водяное отопление, установив в теплице батареи отопления, или проложив в дренаже трубы, по которым будет циркулировать нагретая вода. Можно обогревать теплицу горячим воздухом. А можно построить и комбинированную систему отопления теплицы, причем скомбинировать различные способы таким образом, чтобы отдача была максимальной, а затраты минимальными.

Укладка труб для водяного отопления в полу теплицы

С точки зрения энергозатрат наиболее экономичным является организация отопления теплицы с использованием энергии солнца. Причем, независимо от того, какой способ отопления был выбран, – воздушный, водяной или комбинированный.

Такой коллектор является главным элементом этой системы отопления. В зависимости от расположения этого коллектора отопление может осуществляться либо естественной циркуляцией воздуха в системе, либо с помощью вентиляторов.

Плюсы теплиц с солнечными коллекторами

В первом случае выходной патрубок коллектора должен располагаться ниже раструба входного отверстия в теплице. Тогда воздух, нагретый в коллекторе, по законам конвекции будет подниматься по воздуховоду и попадать в теплицу.

Во втором случае расположение солнечного коллектора не имеет значения, так как циркуляция воздуха поддерживается вентиляторами, установленными в теплице на входе теплого воздуха. При таком способе обеспечивается равномерное распределение теплых воздушных масс по всему обогреваемому объему, и, что очень важно, равномерный обогрев почвы.

Естественно, что воздуховоды (особенно горячий) должны быть покрыты теплоизоляцией, чтобы воздух не мог быстро остывать. В темное время суток воздух в теплице без горячей подпитки может достаточно быстро охлаждаться.

Сам воздушный солнечный коллектор представляет собой предельно простую конструкцию. Собрать его самому из подручных материалов можно меньше, чем за час. Это герметичный деревянный короб высотой 10 – 15 см.

На днище укладывается теплоизолятор – пенопласт или минеральная вата. Поверх теплоизолирующего слоя кладется абсорбер, например, листовое оцинкованное железо. Чтобы увеличить площадь нагрева, к этому листу можно прикрепить дополнительные ребра.

Плюсы теплиц с солнечными коллекторами

Все швы внутренней части короба тщательно обрабатываются «Герметиком», после чего короб изнутри покрывается черной термостойкой краской. В зависимости от того, где и как будет устанавливаться коллектор, в его боковины встраиваются трубы для впускания и выпускания воздуха.

Схема солнечного воздушного коллектора

Остается поставить коллектор на место и соединить воздуховодами с теплицей. При этом выходной патрубок коллектора должен располагаться выше патрубка входного. Размеры коллектора определяются только размерами металлического листа и стекла. В зависимости от размеров теплицы, таких коллекторов может быть несколько.

Солнечный коллектор своими руками из поликарбоната

СОЛНЕЧНЫЙ КОЛЛЕКТОР ИЗ ПОЛИКАРБОНАТА

Самый распространенный и наверное самый надежный вариант самодельных солнечных водонагревателей — это коллектор спаянный из медных трубок (схема чуть выше). Я тоже изначально думал делать именно такой.

Именно поэтому я остановился на варианте использования в качестве рабочей поверхности листового сотового поликарбоната. Развитие идеи использования пластиковых панелей с внутренней канальной структурой начиналось еще с мысли об использовании ПВХ-сайдинга, но потом на глаза попался поликарбонат — его не надо «набирать» из нескольких досочек.

Моя уверенность в правильности выбранного материала для солнечного коллектора стала укрепляться, когда комментариях к описанию моих тестовых конструкций читатели начали предлагать использовать именно сотовый поликарбонат или полипропилен.

Итак, курс на изготовление пластикового солнечного коллектора выбран. Приступаем к реализации.

Первым делом я для себя решил, что мой коллектор будет собран без использования стекла. В качестве ветрозащиты я собираюсь использовать тот же материал, что и для рабочей поверхности, т.е. сотовый поликарбонат.

Это прозрачный материал, светопроницаемость достаточно хорошая, поэтому я не думаю, что он будет очень сильно снижать КПД конструкции по сравнению со стеклом. А вот плюсов у такой замены фронтальному стеклу я вижу массу.

Второй плюс поликарбоната — прочность. Он с легкостью переносит крупный град. Даже если во время града фронтальное покрытие и пострадает, это разрушение ни как не скажется на работе системы в целом. И уж конечно, последствия не будут столь катастрофическими, как при разбитом стекле.

С фронтальным покрытием определились. Следующим важным элементом солнечного коллектора является задняя теплоизоляция. Я решил использовать для этого обычный листовой пенопласт. Причины такого выбора: легкость и дешевизна.

Плюсы теплиц с солнечными коллекторами

Некоторые производители используют в качестве заднего утеплителя тот же сотовый поликарбонат или полипропилен. Решение конечно изящное, коллектор получается тоненький. Но лично мне кажется, что это будет чуть дороже.

Следующий шаг — надо определиться с толщиной материала, который будет использоваться в качестве коллектора. В продаже есть листы от 4 до 25 мм. Некоторые советуют «брать больше», мотивируя это тем, что получится больше площадь сечения внутренних каналов, по которым будет циркулировать жидкость, что уменьшает сопротивление потоку.

Но простой расчет для листа толщиной 4 мм дает нам суммарную площадь сечения каналов в районе 35 кв.см на погонный метр — это равносильно сечению трубы диаметром 6-7 см. Не знаю как вам, но мне этого сечения более чем достаточно.

К тому же надо помнить вот еще что: чем больше будет толщина рабочего листа, тем больше будет объем внутренних каналов, т.е. тем больше туда поместится теплоносителя, а он будет иметь больший вес и этим весом будет деформировать нашу систему.

Предлагаем ознакомиться:  Как сохранить горький или острый стручковый перец свежим на зиму?

В коллектор из листа поликарбоната толщиной 4 мм поместится около 3-4 литров на 1 кв.м, а если взять лист 10 мм, то теплоносителя в нем будет уже около 10 литров на 1 кв.м. А еще большой объем теплоносителя будет дольше прогреваться солнцем.

Короче, я решил использовать сотовый поликарбонат толщиной 4 мм. Было куплено два листа размером 210х100 см. Один — для рабочей поверхности, второй — для фронтальной защиты.

Кстати, еще на этапе обдумывания проекта я решил делать солнечный коллектор площадью около 2 кв.м. Для такой площади мне понадобилось два отрезка метровой длинны из сплошного 12-ти метрового листа, в которых продают сотовый поликарбонат. Ширина стандартного листа 210 см. — мне это как-раз подходит.

Было еще несколько вариантов. Например, можно было бы сделать два солнечных коллектора размером 1х1 метр, их будет проще перевозить. Я не стал этим заниматься из-за увеличения объема работ по сборке двух коллекторов вместо одного.

Еще можно было бы сделать вертикально ориентированный коллектор размером 1х2 метра, но в этом случае мы бы уменьшили суммарное сечение внутренних каналов коллектора (в 2 раза), а также увеличили бы их длину (тоже в 2 раза), что примерно в 4 раза увеличило бы сопротивление потоку теплоносителя и снизило бы КПД системы, в сравнении с горизонтально ориентированным коллектором 2х1 м.

Канализационные трубы ПВХ. Диаметр — 32 мм. Длина — 2 м. [2 шт]

Заглушки для этих труб [2 шт]

Полипропиленовые водопроводные уголки-фиттинги с металлической резьбой [2 шт]

Гибкие шланги с резьбовым соединением [2 шт]

Канализационные трубы были выбраны вместо водопроводных т.к. у них больше диаметр и тоньше стенки — проще будет резать трубу вдоль. Учитывая, что коллектор будет работать не под давлением, прочности такой трубы вполне хватит.

Штатные заглушки для канализационных труб будут использованы по прямому назначению — они закроют трубы с одной из сторон.

Полипропиленовые уголки с резьбой подбирались прямо в магазине так, чтобы их наружный диаметр максимально подходил ко внутреннему диаметру труб. Их надо будет просто посадить на герметик.

«Почему уголки? Почему не прямой вывод?» Ну так шланги-то от пассивного солнечного коллектора будут вверх идти к теплоаккумулятору, который должен располагаться выше коллектора. Уголки, чтобы потом шланги не изгибать.

Все остальные материалы будут докупаться по мере необходимости.

Начинаем сборку коллектора. Надо сделать продольный разрез в подающей и отводящей трубе. В этот разрез будет вставлен лист сотового поликарбоната. Вода будет поступать из нижней трубы в каналы этого листа, там она будет нагреваться солнцем и под действием термосифонного эффекта подниматься вверх. Нагретая вода отводится через верхнюю трубу.

Чтобы сделать продольный разрез в трубе я использовал обычную дрель с насадкой в виде дисковой пилы. Может также использоваться углошлифовальная машинка (болгарка), но у меня ее просто не было под рукой.

Сначала я пробовал сделать пропил, удерживая трубу руками, но это оказалось практически невозможно сделать. Труба скользит в руках и постоянно дергается из-за усилий, создаваемых пилой. Я помучился минут 5, пропилив за это время всего сантиметров 10-15.

Зажимать тонкостенные трубы из ПВХ в тиски — это плохая идея. Поэтому был придуман и на скорую руку собран простейший зажим из двух реек и обрывков веревки.

На этой фотке также видно низкое качество пропила, полученное при удержании трубы вручную.

С этой приспособой работа пошла гораздо быстрее. Две трубы удалось пропилить минут за 5.

Качество пропила тоже получилось вполне удовлетворительным. Видно, что он гораздо ровнее, по сравнению с пропилом, который делался когда трубу держали руками.

Плюсы теплиц с солнечными коллекторами

Длина пропила должна точно соответствовать ширине рабочей части будущего солнечного коллектора. В моем случае это чуть меньше 2 метров. Начало и конец трубы должны оставаться нетронутыми, чтобы в будущем их можно было использовать для подключения или заглушить.

Что надо делать дальше, думаю, всем понятно. Надо вставить лист сотового поликарбоната в этот пропил. Но тут есть одна сложность. Из-за внутреннего напряжения в пластике пропил в трубе просто «схлопнулся» почти по всей длине.

Это видно на фотке. Вставить лист в такую щель оказалось сложно. Можно было бы ее расширить, чтобы даже после этого схлопывания у нас осталась ширина 4 мм, но я решил этого не делать. Расширяя пропил мы уменьшим диаметр трубы в средней части.

А потом через этот разрез просто «натянул» трубу на лист.

Далее нужно выполнить небольшую подгонку. Основная задача в том, чтобы труба оставалась прямой, а сотовый поликарбонат не заходил в трубу слишком глубоко. Вот что у меня получилось (это не свет в конце тоннеля, это свет в конце трубы )

Кстати, перед надеванием трубы я рекомендую заранее обработать лист поликарбоната наждачной бумагой. За шершавую поверхность будет лучше держаться герметик. Для лучшего сцепления при склеивании надо также и обезжирить место будущего стыка.

Еще на фотках видно, что листы сотового поликарбоната с обеих сторон затянуты защитной пленкой. Я решил ее не снимать, чтобы предохранить их от повреждения и загрязнения. Сниму перед самой покраской.

Теперь приступаем к одному из самых ответственных этапов сборки солнечного коллектора. Надо герметизировать стык рабочей поверхности с трубами. Умельцы с западных сайтов используют для этого разные силиконовые герметики, но у меня, если честно, есть большие сомнения в прочности такого соединения.

Мой коллектор хоть и не будет испытывать на себе давление магистрального водопровода, но все-таки мне хотелось бы быть уверенным в том, что он не протечет. Тем более, что я уже экспериментировал с разными герметиками.

Строим солнечный коллектор для теплицы самостоятельно

Когда солнце прячется, обычная теплица остывает. Температура снижается в конструкции резко. Солнечные теплицы конструируют таким способом, чтобы в ней обеспечивалась стабильная температура длительное время.

Применение солнечных коллекторов помогает обогреть теплицу даже при плохих погодных условиях, когда температура окружающей среды составляет до -25°С.

В виде специального варианта используется отопление теплицы солнечным коллектором. Для получения эффекта от работы коллекторов, их производят из специальных теплоизоляционных материалов. Создается надежная герметизация всех элементов системы, чтобы получить полный вакуум.

Если применять подобные обогревательные элементы, то можно произвести обогрев теплицы даже при плохих погодных условиях, когда параметры температуры окружающей среды составляют до -25°С. В подобном диапазоне температур можно проводить выращивание сельскохозяйственных культур в течение круглого года и получать высокие урожаи. Но температура снижается существенно, а также выступает за территорию рабочего диапазона.

Для решения данного вопроса применяют обогревательный тэн или тепловой насос. В итоге получается целый скомбинированный вид отопительный системы в теплице, которая почти не имеет конкурентов в этой области применения.

Направление солнечных коллекторов относится сейчас к перспективному направлению, а их стоимость постоянно снижается. Отличием солнечной энергии, которую потребляет коллектор, является экологическая чистота и бесплатность. Система способна обеспечить обогрев теплицы из поликарбоната и любой другой.

В системе отопления теплицы основной теплоноситель – это вода. Некоторые системы могут применять воздух, но получается значительно меньшая эффективность. В сравнении с водой, воздух отличается меньшей теплоемкостью.

Коллектор можно сделать своими руками. Данная конструкция отличается простотой, а в виде элементов самодельного коллектора применяется медный змеевик от старых холодильников или обычные полтора литровые пластиковые бутылки.

Благодаря использованию солнечного коллектора можно значительно сэкономить материальные средства.

Плюсы теплиц с солнечными коллекторами

Можно эффективно использовать параметры самой бутылки в подобных коллекторах. Ее способность по сбору отраженных солнечных лучей позволяет создавать дополнительный теплоизоляционный слой без осуществления поворота за солнцем.

Воздух, циркулирующий в бутылке, становится дополнительным изолятором, который разогревается лучами солнца. Именно поэтому в конструкции применяются бутылки, которые позволяют увеличить площадь обогреваемой поверхности трубки с теплоносителем.

Создание основной части

При изготовлении коллектора применяются такие материалы:

  1. Пластиковые бутылки.
  2. Железная бочка.
  3. Алюминиевые, медные или резиновые трубки.
  4. Деревянный брус.
  5. Шланг.
  6. Фольга.
  7. Скотч.
  8. Змеевик от старого холодильника.

Для теплоносителя подойдут трубки из разнообразных материалов: алюминий, медь, резина. Металлический вариант коллектора менее практичен из-за того, что поддается коррозии. Применение металлических трубок делает увеличение стоимости самой конструкции.

Сборка самодельного солнечного коллектора не составит особого труда, но значительно сэкономит ваши деньги.

Из практики известно, что лучше применять при самостоятельном изготовлении коллектора только резиновый шланг для транспортировки теплоносителя. Важно, чтобы шланг имел черный цвет. В иных случаях его окрашивают обычной черной эмалью.

Плюсы теплиц с солнечными коллекторами

Приоритетней использовать матовую краску, чтобы отсутствовал эффект отражения лучей. Можно в теплоносителе использовать запчасти для старых холодильников – змеевики, по которым протекает фреон. После его демонтажа с холодильника, деталь продувается, очищается от мусора и ржавчины.

Сборка осветительного элемента

После проведения сборки, данный коллектор будет иметь вид последовательно соединенных пластиковых бутылок. Желательно использовать чистые, прозрачные и одинаковые экземпляры, а дно и горлышко требуется обрезать. С помощью бутылок составляют сплошную трубу.

Коллектор оборудуется отражателями, представляющие собой квадратики из обычной фольги.

Двухсторонний скотч используется для приклеивания фольги к нежней части бутылки. Другая половина бутылок не должна закрываться.

Для создания каркаса, где располагается коллектор, можно применить обычный брус 5 см. Используют произвольную форму каркаса, которая будет учитывать главное требование, заключающееся в устойчивости. Хомутами крепится труба с теплоносителем.

Плюсы теплиц с солнечными коллекторами

Простой аккумулятор создается из обычной железной бочки, которую нужно хорошо утеплить и герметически закупорить.

Представленный вариант по созданию самодельного коллектора не является единственным. Существуют другие разные конструкции солнечных коллекторов, которые отличаются своей стоимостью и эффективностью в работе.

Если профессионально подходить к выращиванию разных сельскохозяйственный культур в теплицах, то сконструированный своими руками солнечный коллектор не будет способен обеспечить необходимого температурного режима.

Опыт показывает, что в виде изолятора теплицы можно использовать экструдированный пенополистирол. Достоинства его применения заключены в прочности, он не боится влаги и не деформируется, а при этом обеспечивает хорошую сохранность тепла.

Солнечный коллектор своими руками

Большую роль играет конструкция теплицы. Из-за работы с несимметричными конструкциями, эффективность от обогрева теплицы увеличивается на 25% в сравнении с обычными конструкциями.

Эффективность работы

  • автономность горячего водоснабжения зимой, летом, при перебоях и ремонтных работах;
  • срок службы до 30 лет, окупаемость с выгодой от трат на отопление через 3-5 лет;
  • отсутствие тарификации, ежемесячный расчет независим от повышения цен на электричество;
  • возможность одновременного использования для обогрева бассейнов, теплиц, хозяйственных помещений;
  • легкая интеграция в существующий комплект отопления;
  • отсутствие грязи, отходов;
  • снижение суммарной нагрузки на электро- и теплосеть дома;
  • оптимизация под собственные нужды.
  • высокая стоимость первичной покупки и установки. В зависимости от производителя, масштабности и комплектации вся гелиосистема может обойтись до 10 тысяч долларов. Даже модели попроще обходятся в крупную сумму, которую необходимо заплатить единовременно;
  • на эффективность работы коллекторов могут влиять не только климатические условия, но и особенности ландшафта, форма крыши, типичная длина светового дня и прочие факторы. От подобных показателей зависит период окупаемости.
  • Пассивная циркуляция внутри солнечного коллектора обусловит меньшую производную эффективность. При принудительном управлении вода и энергия расходуются более продуктивно. Второй вариант требует усложненного обслуживания, но больше подходит для условия средней полосы проживания.

    КПД солнечного коллектора достигает 95%. Края с суровым климатом проявляют показатель пониже, но также оправдывают использование. Чтобы произвести расчет годовой эффективности коллектора, требуется перемножить величину инсоляции в регионе за год (существуют специальные таблицы), площадь поглощения системы и его КПД.

    Предлагаем ознакомиться:  Виноград в теплице технология выращивания видео

    Рассказ о коллекторе зимой

    При эффективном отоплении теплица вполне способна выполнять свои функции даже в сильные морозы.

    Однако при этом встает вопрос стоимости зимней эксплуатации, поскольку действующие расценки на энергоносители выглядят довольно удручающе.

    Вместе с тем, существуют способы более полно использовать совершенно бесплатный ресурс – солнечную энергию.

    Критерии выбора

  • Плоские разновидности прочнее остальных, однако, не выгодны при ремонте. Поломка выводит из строя всю систему адсорбции, что увеличивает траты. Экземпляры данного класса способны нагревать воду на 20-40 градусов выше температуры окружающей среды.
  • Вакуумные виды коллекторов чувствительны к внешним действиям, быстрее поддаются повреждениям из-за хрупких полых трубок. Между тем, ремонт может быть произведен в виде замены конкретной колбы. Зимой эффективнее плоского типа, поскольку нагревает теплоноситель в более широком диапазоне и дольше поддерживает температуру.
  • Воздушные виды просты по конструкции, редко требуют ремонтных вмешательств. Стойко выдерживают очень низкие температуры, служат дольше остальных. В целом же, они слабее прогревают помещения.
  • Преобразование солнечной энергии на тепло внутри вакуумного коллектора прямо пропорционально размеру трубок. Короткая трубка мелкого диаметра снизит расчет выработки нагрева. Вакуумные коллекторы оптимальны при наличии нескольких колб длиной до 2 метров и шириной около 6 см. Внутри должна иметься U-образная или прямая вставка для эффективного термогенеза.
  • Мощность гелиотехники измеряется в кВт и является номинальной. Т.е. показатель говорит о количестве тепла, которое будет производиться за период пребывания яркого солнца на уровне зенита. Для раннего утра и вечера такой расчет не актуален. Ночью в режиме поддержания используется накопленная днем энергия. По этой причине необходимо учитывать мощность сопрягаемой с коллектором системы и проверять возможность длительного сохранения тепла. Устройства с низким сбережением температур не подойдут для морозного времени года. Особенно данный фактор важен для моделей с водным проводником.
  • Перед приобретением коллектора требуется составить проект полной системы отопления и крепления к крыше. Во многих случаях будет оправданно использование дополнительных каркасов. Замеры, расчет предпочтительно делать при участии специалиста данной сферы деятельности.
  • Выбор вертикального расположения коллектора избавит от проблем с зачисткой снега, но может снизить КПД. В любом случае, нужно предусмотреть под установкой место для схода осадков зимой.
  • Самым выгодным будет размещение системы «лицом» на южную сторону или с отклонением от нее не более 30 градусов. Для функционирования 12 месяцев в год лучше брать угол установки равный широте местности.
  • Вопрос выбора освещается в видео

    Мнения по поводу использования солнечных коллекторов на практике расходятся. Положительные отзывы опираются на экологическую чистоту метода и рентабельность использования такого отопления как дополнительного источника горячей воды.

    Плюсы теплиц с солнечными коллекторами

    Нередко отзывы содержат споры о целесообразности применения гелиосистем где-то кроме южных территорий. Многие считают коллекторы в средней полосе дорогостоящей игрушкой с непредсказуемой окупаемостью.

    Рассказ пользователя коллектором о первом дне использования

    В целом, интерес к альтернативным способам получения тепловой энергии проявляется очень активно. Массы людей, изучающих вопрос углубленно, растут с каждым днем.

    Как сделать солнечный коллектор своими руками

    Самые популярные в наше время энергоресурсы практически не возобновляются. В результате их бесконтрольного и постоянного использования запасы истощаются. В связи с этим часто возникает желание использовать другие, возобновляемые, источники, для того чтобы удешевить эксплуатацию дома и сделать его более энергонезависимым от коммунального хозяйства.

    Популярность этого изделия растет. Это связано не только с появлением большего числа экономных домовладельцев, но с постоянным понижением цены коллекторов на рынке. Даже с учетом падения цены, все равно стоимость не всегда доступна для всех желающих.

    Появляется все большее число самоделок и люди пытаются собственными силами собрать изделие и использовать его для получения горячей воды. Как собрать солнечный коллектор своими руками, из чего он состоит и какие особенности изготовления? Рассмотрим эти вопросы подробнее.

    Имеет ли вообще смысл создавать солнечные коллекторы у себя в доме? Для ответа на вопрос нужно понимать, что на землю даже в слабоосвещенных регионах попадает такое количество солнечного света, что теплом от него можно обогревать практически все жилые хозяйства, проблема в том, что освещение неравномерно и нерегулярно. Также свои нюансы вносит и погода.

    В любом случае, практически в любой точке Европы на протяжении 6–7, иногда и больше, месяцев солнечную энергию можно использовать для получения бесплатного тепла и электроэнергии. А для того, чтобы выяснить целесообразность применения солнечных коллекторов именно в ваших условиях, нужно сравнить затраты на нагрев горячей воды газом или электроэнергией на протяжении нескольких лет со стоимостью самого устройства.

    Плюсы теплиц с солнечными коллекторами

    Если затраты на сооружение устройства равны или меньше стоимости использования обычных источников энергии, то стоит задуматься о покупке или сооружении солнечного коллектора для отопления дома своими руками.

    Для того чтобы правильно подобрать оборудование и изготовить устройство рассмотрим принцип его работы.

    Принцип работы коллектора

    Солнечный коллектор – пассивная система, которая для своей работы не требует дополнительных источников энергии: электричества, тепла, газа. Все необходимое для начала функционирования находится в солнечном излучении.

    Основной физический эффект, благодаря которому возможна работа коллекторов – конвекция, когда нагретый газ или жидкость поднимается вверх в связи с тем, что уменьшается ее плотность. Описываемый солнечный коллектор работает по такому принципу:

    1. Солнечное излучение попадает на правильно расположенный абсорбер и нагревает находящийся в нем теплоноситель.
    2. По мере нагрева теплоноситель постепенно поднимается по коллектору и далее по специальной трубе попадает в бак-аккумулятор.
    3. Бак-аккумулятор наполнен водой для системы горячего водоснабжения или отопления. Теплоноситель протекает по расположенному в этой жидкости теплообменнику, постепенно охлаждаясь и опускаясь вниз.
    4. Тепло от теплоносителя передается воде, которая, соответственно, поднимается в верх бака и концентрируется там.
    5. Охлажденный теплоноситель, покинув теплообменник, по системе трубопроводов попадает в нижнюю часть абсорбера.
    6. Собравшаяся в верхней части бака-аккумулятора горячая вода поступает в систему горячего водоснабжения.
    7. Пополнение бака происходит через подключенную в нижней его части трубопровод подачи холодной воды.

    Как видим, для работы такой пассивной системы нет необходимости устройства насоса или любого другого электрического или энергопотребляющего оборудования. Воздушный солнечный коллектор полностью независим, для его работы лишь требуется наличие солнечного излучения.

    Для выполнения задачи коллектора – преобразования солнечной энергии в тепло, применяется несколько стандартных элементов. Фактически, компоновка коллекторов заводского изготовления и самоделок ничем не отличаются.

    • Абсорбер. Основной элемент, который собирает солнечное излучение, это абсорбер. Фактически, это стальная или металлическая панель с черным покрытием для лучшего поглощения солнечных лучей. В абсорбер входит также ряд труб, по которым двигается теплоноситель и собирает полученное тепло. Трубы приварены или припаяны к пластине и составляют единое целое.
    • Каркас. Это просто защитный и несущий элемент, в котором собирается весь коллектор. Его делают из разных материалов, в основном из дерева.
    • Прозрачное покрытие. Оно пропускает сквозь себя солнечный свет к абсорберу, но одновременно не позволяет терять тепло. Для покрытия чаще применяется стекло.
    • Теплоизоляция. Она позволяет уменьшить потери тепла в атмосферу при работе устройства.

    Кроме самого коллектора для нормального функционирования системы нагрева воды также необходимы дополнительные элементы:

    • бак-аккумулятор с теплообменником (для хранения нагретой воды);
    • расширительный бачок системы теплоносителя
    • трубы для циркуляции теплоносителя.

    Рассмотрим, как подобрать каждый элемент системы подробнее.

    Плюсы теплиц с солнечными коллекторами

    Солнечный коллектор для нагрева воды невозможен без абсорбера. Этот основной элемент системы состоит из металлического листа, к которому приварены или припаяны металлические трубы. Лист необходим для увеличения площади сбора солнечного излучения. Абсорбер может состоять из одних только труб.

    Прозрачное покрытие

    Фактически, для солнечного коллектора не обязательно использовать именно стекло. Необходим лишь материал с достаточной степенью светопропускания. Для того чтобы определить, подходит ли стекло или другой материал для покрытия абсорбера нужно выяснить следующие его характеристики:

    • светопроницаемость;
    • прочность;
    • вес;
    • стойкость к ультрафиолетовому излучению;
    • способность к эксплуатации при высоких температурах.

    Рассмотрим несколько типов материалов, которые допустимо применять для коллекторов:

    1. Обычное стекло. К положительным сторонам такого материала относится то, что его светопроницаемости (около 90%) достаточно для работы коллектора. Также это долговечный и недорогой материал. Основные минусы – это хрупкость и большой вес. Также стекло не очень хорошо выдерживает перепады температур.
    2. В закаленном стекле отсутствуют некоторые недостатки обычного. Это низкая стойкость температуре и хрупкость. Одновременно остается хорошая светопроницаемость, но и высокий вес.
    3. Сотовый поликарбонат также используют для создания светопроницаемых конструкций. Он прочнее стекла, легче и стоит существенно меньше. К позитивным сторонам относят стойкость к ультрафиолету и теплу, легкость в обработке, гибкость, высокий диапазон рабочих температур. Светопроницаемость хоть и меньше, чем у стекла, но все равно остается достаточной для применения в коллекторах (от 80%). Но материал обладает и некоторыми недостатками: это малая долговечность (до 10 лет), возможная деформация при эксплуатации. Также следует обратить внимание на то, что в сотах поликарбоната возможно накопление грязи, пыли, образование конденсата. Для недопущения этого при монтаже его нужно герметизировать с торцевых частей.
    4. Плоский волнистый поликарбонат обладает большей светопроницаемостью, чем сотовый (от 90%), но труднее в монтаже.
    5. Монолитный поликарбонат. Это хороший материал для устройства в солнечных коллекторах. Он очень прочный, с высокой степенью светопропускаемости (от 90%,) погодоустойчив, возможна эксплуатация от -50 до 120 °С. Фактически, он схож по характеристикам со стеклом, одновременно в 2 раза легче его. Основной недостаток – высокая стоимость материала и деформация под действием высоких температур и времени.

    Все описанные материалы в разной степени используются для создания коллекторов своими руками. Чаще всего для конструкции малой площади применяют обычное стекло. Если есть возможность достать закаленное – используют его.

    Также хорошо найти монолитный поликарбонат. В общем, выбрать можно любой материал, основные требования – он должен пропускать не меньше 80% солнечного света и быть устойчивым к воздействию температуры в пределах от -50 до 120 °С.

    Плюсы теплиц с солнечными коллекторами

    Утеплитель

    Для выбора утеплителя рассмотрим требования к нему:

    • Теплопроводность – 0,03–0,06 Вт/(м•К).
    • Теплоизолятор должен выдерживать высокие температуры, иначе он начнет разрушаться и его свойства будут со временем теряться.
    • Минимальный слой теплоизолятора для бака и коллектора – от 50 мм.
    • Изолятор нужно устанавливать так, чтобы он не пропускал атмосферные осадки и воду.

    Какие материалы применяют для теплоизоляция систем солнечного коллектора? Чаще всего это минеральная вата или стекловата, а также пеностекло, опилки, целлюлоза, пенополистирол, экструдированный пенополистирол. Для изоляции труб применяют вспененные полиэтилен и каучук.

    Рассмотрим некоторые из возможных утеплителей:

    • Базальтовая вата. Удобный материал для теплоизоляции абсорбера и бака. Основной его недостаток – высокая впитываемость влаги.
    • Пенополистирол – обладает недостаточной термостойкостью и редко используется для коллекторов.
    • Вспененный пенополистирол обладает лучшими характеристиками, чем обычный, но дороже.
    • Пеностекло обладает хорошими эксплуатационными характеристиками, не теряет своих свойств при очень низких и высоких температурах, но дорогое.
    • Вспененный полиэтилен выпускается в виде рулонов с защитным алюминиевым слоем или без него. Также возможно изготовление с клеящим слоем. Материал удобен в монтаже.
    Предлагаем ознакомиться:  Бегония элатиор отцвела что делать дальше

    Для труб системы теплоносителя и горячей воды нужно использовать трубные теплоизоляторы подходящего размера. Такие же, как и для системы отопления.

    Каркас изготавливается из деревянных брусков, которые собираются в раму необходимого размера так, чтобы внутри нее разместился стальной лист с трубами и теплоизолятор. Каркас должен быть надежный и прочный, его необходимо покрыть черной краской.

    Задняя поверхность каркаса закрывается листом фанеры.

    Накопительный бак и расширительный бачок

    Бак-накопитель предназначен для нагрева воды и ее хранения. Для него применяют любые подручные материалы, чаще всего покупают готовый стальной бак или используют любой целый бывший в употреблении. Подойдет также емкость от старого бойлера.

    Обзор моделей

    Плюсы теплиц с солнечными коллекторами

    Вакуумный коллектор солнечного класса с 12 трубками диаметра 5,8 см, длиной 1,8 м. КПД поглощения равен не менее 92%. Рабочая площадь 1,5 кв.м. Давление при испытании – 1 МПа. Подходит для отопительных сплит-систем. Допустимо последовательное объединение нескольких штук для наращивания производительности.

    Цена – 27 тыс. руб.

    Плоский коллектор с активной площадью 2,1 кв.м. Адсорбция лучей превышает 94%. Максимальное давление при работе – 1 МПа. Диапазон рабочей температуры – от 33 до 135 градусов Цельсия. Требует дополнительного приобретения монтажной рамы.

    Цена – 28 тыс.руб.

    Сокол-Эффект-А

    Бюджетный солнечный коллектор плоского типа. Российское производство. Предназначен для круглогодичного пользования. Поглощающая панель – 2,06 кв.м. Профиль изготовлен из алюминия. Лучшим образом работает с отоплением на основе воды или антифриза.

    Цена – 17 тыс. руб.

    Состоит из двух плоских гелиосистем, инсталляционных креплений, расширительного бака на 24 л, водонагревателя. Теплоноситель – жидкости. Подходит для скатных крыш из черепицы, рубероида. Выгодный вариант для дач, пригородных домов небольшой площади.

    Цена комплекта – 117 тыс. руб.

    SOLARVENTI SV3

    Воздушный коллектор. Обогревает помещения без питания от электросети, избавляет от затхлости, улучшает качество воздуха в домах. Подходит для складов, гаражей, жилых и технических помещений до 25 кв.м.

    Полный воздухообмен площади происходит за 2 часа. КПД – 57%, производительность за год – 200кВт/ч. Диапазон нагрева – 15 градусов. Толщина панели – 10 мм. Вес не более 6 кг позволяет крепить вертикально даже к стене. Габариты 53 на 70 на 5,5 см.

    Цена – 39 тыс. руб.

    Об абсолютном переходе на подобные установки говорить рано. При этом разумные доводы в сторону использования такого метода генерации тепла, безусловно, присутствуют.

    В условиях истощения ресурсов природы коллекторы солнечного света становятся все актуальнее. Технология продолжает идти по пути развития, совершенствования, распространения в массы.

    Производство гелиосистем набирает обороты. Количество моделей на разные потребности увеличивается. Даже при обширных сомнениях народа в таком отоплении, ниша растет и занимает все более устойчивые позиции.

    Что дает аккумулирование тепла?

    Плюсы теплиц с солнечными коллекторами

    Работа теплицы основана на поступлении внутрь укрытия энергии солнца и накоплении ее там за счет свойств укрывных материалов. Однако даже в зимнее время количество этой энергии намного превышает потребности растений. Излишки же попросту отражаются в пространство и никакой пользы от этого не приносят.

    Если же применить аккумулирование солнечного тепла в теплице, то получившиеся запасы потом можно будет с успехом в ней использовать на отопление. Преимущества очевидны: температура в парнике поддерживается на нужном уровне без расхода дорогостоящих энергоносителей для искусственного обогрева.

    Если же применить аккумулирование солнечного тепла в теплице, то получившиеся запасы потом можно будет с успехом в ней использовать на отопление. Преимущества очевидны: температура в парнике поддерживается на нужном уровне без расхода дорогостоящих энергоносителей для искусственного обогрева.

    Варианты тепловых аккумуляторов

    Аккумуляторы тепла для теплиц — устройства для накопления солнечного тепла. Они разделяются по материалам, из которых выполнен их главный элемент – тепловой аккумулятор.

    Происходит это из-за того, что солнечная энергия не способна проникать сквозь большую толщу воды и нагревает аккумулятор лишь сверху и около стенок. Остальная вода при этом еще долго остается холодной.

    Улучшить эффективность отопления можно установкой большого количества небольших закрытых водных теплоаккумуляторов. Размещать их следует равномерно по всей площади теплицы. Это позволит им быстрее прогреваться, а в дальнейшем – более равномерно отдавать тепло.

    Открытые водные аккумуляторы имеют одну важную особенность: их эффективность зависит от объема воздуха над бассейном. Нагретая солнцем вода неизбежно начнет испаряться, забирая при этом так необходимое тепло.

    Если отказаться от самостоятельного изготовления и купить готовое решение, то водяной теплоаккумулятор емкостью порядка 300 литров и с внутренним теплообменником обойдется где-то в 20000 руб. Модель на 2000 литров может стоить от 55000 рублей и более.

    Имеющийся в любой теплице грунт тоже способен накапливать в себе тепло, чтобы после захода солнца им можно было воспользоваться для отопления.

    В дневное время грунт элементарно прогревается солнечными лучами, поглощая их энергию. В ночное время происходит следующее:

    • внутри уложенных в теплом грунте горизонтальных труб постепенно нагревается;
    • начинается движение теплого воздуха в сторону более высокой вертикальной трубы, где тяга больше. Выходящий из этой трубы воздух как раз и обогревает помещение теплицы;
    • через низкую вертикальную трубу под землю поступает успевший остыть воздух и цикл повторяется.
    • Каменные аккумуляторы тепла

      Природный камень обладает значительно теплоемкостью, что позволяет использовать его в теплицах в качестве теплоаккумулятора.

      Чаще всего камнем выкладывают заднюю стенку теплицы, доступную для солнечного света. В простейшем случае каменный теплоаккумулятор – это обложенная камнем стенка теплицы.

      Более сложные варианты подразумевают укладку или насыпку камня в несколько слоев. Однако в этом случае аккумулятор следует оснащать вентилятором для создания циркуляции воздуха внутри кладки. Это улучшает съем тепла.

      Солнечный воздушный коллектор для теплицы

      Еще одним прибором, позволяющим более полно использовать энергию солнца при отоплении, является солнечный коллектор для теплицы.

      Основным его элементом является теплообменник, внутри которого циркулирует воздух из теплицы.

      Располагаются солнечные батареи для теплицы снаружи таким образом, чтобы их плоскость была как можно более перпендикулярна лучам солнечного света.

      Это позволит избежать отражения лучей и обеспечит почти полный переход их энергии в тепло. Из теплообменника воздух поступает в нагреваемую теплицу.

      После передачи тепла грунту и растениям остывший воздух поступает в теплообменник и повторно осуществляется обогрев теплицы солнечными батареями.

      Отопление теплицы солнечным коллектором во многом отличается от использования теплоаккумуляторов:

    • коллектор работает лишь в дневное время;
    • без дополнительной отопительной системы ночью обогрев теплицы солнечным коллектором невозможен;
    • коллектор не способен накапливать тепловую энергию. Он лишь более эффективно ее распределяет.
    • Аккумулятор тепла для теплицы своими руками

      Разместить подобный отопительный прибор в уже готовой теплице практически невозможно. Поэтому заниматься его созданием нужно еще до строительства каркаса. Последовательность действий здесь будет следующей:

    • по всей площади парника выкапывается котлован глубиной около 30 см. При этом следует озаботиться о с сохранности верхнего слоя с гумусом. Плодородная почва еще пригодится как в самой теплице, так и для прочих огородных работ;
    • на дно котлована засыпается либо крупный песок, либо мелкий щебень. После засыпки 10-см слоя поверхность тщательно трамбуется. Песчаная подушка позволит уходить появляющемуся конденсату в нижние слои грунта, не вызывая заболачивания;
    • формируется система горизонтальных воздуховодов. Располагать их следует вдоль грядок. В качестве материала изготовления удобно использовать пластиковые канализационные труб диаметром 110 мм. При необходимости их можно объединять в нужную конфигурацию через тройники и крестовины;
  • во входную и выходную трубы рекомендуется установить вентиляторы (с учетом направления потока воздуха). Для варианта с естественной циркуляцией придется выпускные трубы делать большей высоты, чем входные.
  • Использование накопителей тепловой энергии солнца в тепличном хозяйстве позволяет намного сократить расходы на его содержание. При этом затраты на материалы полностью окупаются дополнительным урожаем, а расходы на специалистов отсутствуют вовсе, поскольку все можно сделать своими руками.

    Солнечный воздушный коллектор для теплицы

    Еще одним прибором, позволяющим более полно использовать энергию солнца при отоплении, является солнечный коллектор для теплицы.

    Основным его элементом является теплообменник, внутри которого циркулирует воздух из теплицы.

    Располагаются солнечные батареи для теплицы снаружи таким образом, чтобы их плоскость была как можно более перпендикулярна лучам солнечного света.

    Плюсы теплиц с солнечными коллекторами

    Это позволит избежать отражения лучей и обеспечит почти полный переход их энергии в тепло. Из теплообменника воздух поступает в нагреваемую теплицу.

    После передачи тепла грунту и растениям остывший воздух поступает в теплообменник и повторно осуществляется обогрев теплицы солнечными батареями.

  • коллектор работает лишь в дневное время;
  • без дополнительной отопительной системы ночью обогрев теплицы солнечным коллектором невозможен;
  • коллектор не способен накапливать тепловую энергию. Он лишь более эффективно ее распределяет.
  • Если коллектор действует на принципах естественной циркуляции воздуха, то выходной патрубок теплообменника должен располагаться ниже точки ввода в теплицу. Если же в конструкции солнечного коллектора предусмотрен вентилятор, то относительное расположение теплицы и теплообменника никакой роли не играет.

    • коллектор работает лишь в дневное время;
    • без дополнительной отопительной системы ночью обогрев теплицы солнечным коллектором невозможен;
    • коллектор не способен накапливать тепловую энергию. Он лишь более эффективно ее распределяет.

    Солнечный коллектор используется и для вентиляции парника. В таком случае в задачи оборудования входит:

    1. Поддержание естественной влажности;
    2. Приток свежего воздуха;
    3. Своевременное удаление углекислого газа.

    При использовании коллекторов исключается риск сквозняка, опасного для многих растений. При этом устройство обеспечивает быстрый воздухообмен в теплицах любого объема.

    Эффективность работы воздушного солнечного коллектора для парника складывается из нескольких факторов. С помощью этого оборудования решаются задачи и отопления, и вентиляции. Оно экологично, не потребляет электричество или топливо, в процессе работы не образует выхлопных газов или других продуктов, опасных для человека или тепличных растений.

    Использование восполняемой солнечной энергии сокращает затраты на отопление и вентиляцию.Монтаж воздушных солнечных коллекторов для вентиляции и отопления парников не требует разработки проектной документации или согласования с контролирующими инстанциями.

    Плюсы теплиц с солнечными коллекторами

    Выбрать подходящую модель так же просто, как и установить ее – достаточно оценить мощность конкретного оборудования и знать площадь теплицы.Благодаря своим преимуществам, воздушный солнечный коллектор для парника с успехом используется во многих странах Европы.

    Полезное видео

    rusfermer.net

    Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl Enter.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock detector