Солнечный водонагреватель своими руками

Рассмотрим способы как соорудить водонагреватель из подручных средств.

Горячая вода с помощью нагревательного бака

Самой простой системой для солнечного водоснабжения дома является нагревательный бак. Это просто ёмкость для воды, которая греется днём солнечными лучами. Тем не менее, такой простейший солнечный нагреватель очень эффективен для снабжения тёплой водой в летнее время и получил широкое применение для так называемого «летнего душа».

Если нагревательный бак укомплектовать резервуаром для хранения теплой воды, то можно получить ещё более эффективную солнечную нагревательную установку, которая будет снабжать Вас тёплой водой летом и окупится за пару сезонов. Рассмотрим такой солнечный водонагреватель подробнее.

Самой важной частью солнечной системы, конечно, является сам нагревательный бак. Это может быть любая емкость для воды, например, стальной куб, бочка или несколько труб большого диаметра.

Лучше всего использовать для этой цели специальный бак для летнего душа из полиэтилена объёмом 200-300 литров. Такой бак имеет рациональную для нагрева плоскую форму, не ржавеет, окрашен в чёрный цвет для лучшего теплопоглощения и ввиду небольшого веса легко монтируется на крышу.

Если такой бак просто положить под прямые солнечные лучи, то в жаркий солнечный день вода в нём нагревается к концу дня до 40-45 ºС, чего вполне достаточно для бытовых нужд. Но если теплую воду не израсходовать вечером, то за ночь, к утру она остынет. Таким образом, тёплую воду невозможно использовать круглосуточно. Очевидно, для устранения этого недостатка нужно «остановить» потери тепла от нагретой воды. Это можно сделать либо утеплением нагревательного бака в конце дня, либо сливом тёплой воды в утеплённую ёмкость.

Учитывая, что большинство частных домашних хозяйств используют газовые и электрические бойлеры, то выгодно использовать их для хранения тёплой воды из нагревательного бака. Так же в отличие от утепления нагревательного бака, процесс слива менее трудоёмкий, не нужно подниматься к месту установки бака. Более того, поскольку в пасмурный день вода в нагревательном баке нагревается лишь до 25-30 ºС, её в любом случае придётся догревать.

На рисунке изображена схема работы простейшей системы для подогрева воды солнцем, которую можно собрать своими руками. Водонагревательная система состоит из нагревательного бака, бойлера, а так же водопровода с тремя кранами. Сначала закрывается кран (3), кран (1) и (2) открыты. Вода из напорного водопровода (синий цвет) подаётся в нагревательный бак. После наполнения бака, напорный водопровод закрывается краном (1). В конце дня, когда вода в нагревательном баке нагреется и её нужно будет слить в бойлер, для этого открывается кран (3). Если же нагревательный бак не нужно использовать, то можно просто закрыть кран (2) и бойлер используется в обычном режиме.

Такой способ подогрева воды чрезвычайно прост, но у него есть два серьёзных недостатка:

— необходимо ежедневно наполнять и сливать нагревательный бак;— получить подогретую воду можно только при тёплой погоде, при температуре воздуха выше +20 ºС.

Виды солнечных коллекторов

Ну начнем с того, что нагреватели воды делятся на 2 группы: по способу хранения и по методу нагрева. В первом варианте подключение происходит к выносному бачку, который устанавливается рядом с коллектором ну или же внутри дома. Во втором варианте используется встроенный тепловой аккумулятор.

Перед покупкой отопительного солнечного бойлера, очень важно уделять внимание емкости аккумулятора, ведь между ними есть и отличия конструктивного плана, и что сразу заметно во время работы прибора.

Коллектор со встроенной емкостью

Данный вид моноблоков создан специально для весеннего и летнего времени, а в зимний период его специально отключают и производят слив. Заниматься ремонтом коллектора со встроенной емкостью гораздо проще. А чтобы данное устройство функционировало, необходимо присоединить сам солнечный водонагреватель к системе подаче горячей воды. Глянем чуть подробнее, как происходит нагрев воды:

  1. Прибор ловит все солнечные лучи, которые на него попадают.
  2. Всю полученную энергию он отправляет в змеевик, который находится в самой емкости теплового аккумулятора.
  3. Происходит передача тепла от нагревательного элемента, тем самым и происходит нагревание воды, которую потом используют.

Есть и такие варианты, когда в теплоносителе уже встроен ТЭН, на тот случай, если коллектор не смог набрать нужный объем воды. Обычно все эти недоборы и плохие нагревания бывают лишь в плохую погоду.

При необходимых нормальных условиях, коллектор спокойно нагревает 200 литров в сутки. Устройство будет прекрасно функционировать и со встроенной емкостью без наличия давления с применением естественной циркуляции.

Данный вид обогревателя всегда фиксируется в высоком месте, чтобы добиться нужного напора воды. А сами емкости выдерживают не более 0.2 атм. После того, как вода нагрелась, она сама стекает в водоразборною.

Отметим так же несколько основных сильных сторон водонагревателя со встроенной емкостью:

  • При солнечной погоде вода нагревается за 2 – 3 часа.
  • Получение необходимости в ГВС, как минимум от 3, 4 человек.
  • Монтаж вполне простой.
  • Цена на данное устройство не велика.
Читайте также:  Инструкция по изготовлению простой буржуйки своими руками

Коллектор с выносной емкостью

А вот как раз коллектор, который имеет при себе выносную емкость тепло-накопителя, принадлежит группе нагревателей, которые могут работать круглый год.

Суть в том, что это устройство может в любое время года нагревать воду, но только при одном условии. Неважно сколько на улице будет градусов, главное, чтобы светило солнце.

Этого будет достаточно, чтобы прогревать нужный объем воды. В целом, чтобы прогревать воду, потребуется наружный бойлер, который будет располагаться не рядом с коллектором. Каким же образом происходит процесс нагрева в данной системе?

  1. Коллектор производит сбор солнечных лучей, тепла и затем передает это все самому теплоносителю.
  2. Под давлением антифриз сразу же попадает в теплообменник.
  3. И при активном движении через змеевик, идет прогревание воды.

Есть еще вариант, когда можно увеличить работоспособность солнечного водонагревателя – присоединение к насосной группе. Получается так, что процесс циркуляции будет принужденным, а скорость подогрева и давления будут регулироваться самой системой. И тут же образовывается самый главный плюс – возможность использовать в любое время года.

Но и без минусов нельзя обойтись. И единственным минусом будет необходимость присоединения дорого оборудования, который необходим для работы. Так же есть недостаток в том, что если отключат электричество, то насосы сразу перестанут функционировать, а значит, в скором времени будет перегрев теплоносителя.

Из композитных труб

Для того, чтобы сделать самодельное нагревательное устройство из металлопластиковых труб нам понадобится:

  • Брус из дерева 50*50 мм 20 м.
  • Листовая фанера 15 мм 2,5 кв.м.
  • Труба металлопластиковая 55 м.
  • Крепежи для труб 80 шт.
  • Уголок «папа-мама» 30 шт.
  • Уголок «мама-мама» 31 шт.
  • Переход на штуцер 53 ед.
  • Выпускной клапан 1 ед.
  • Тройник 3 ед.
  • Кран для слива 2 ед.
  • Обратный клапан 1 шт.
  • Листовой металл 2,5 кв.м
  • Профиль из алюминия 1300 мм 4 шт.
  • Уголок металлический 65 ед.
  • Стекло.
  • Черная матовая краска.
  • Доска 25*100 4,5 м
  • Гидроизоляция 5
  • Песок.
  • Плотная уличная плитка 5
Из композитных труб

Выбирая место установки нагревателя воды, необходимо учесть тот факт, что расположение должно быть южным, таким образом, продолжительность нагрева жидкости днем будет максимальной. На выбранном месте снимите верхний слой почвы, и сделайте подушку из песка и гравия, утрамбуйте её, затем положите плитку.

При помощи бруса постройте каркас, соедините его металлическими уголками. Затем сбейте раму из бруса, лицевую сторону обшейте листовой фанерой, заднюю стену для надежности конструкции укрепите брусом набив его продольно и поперечно, скрепив между собой уголками. С помощью специальных уголков крепятся доски с прорезями для стекла.

Установите его на каркасе. На основание из фанеры прикрепите металлические листы, затем произведите покраску всей конструкции черной матовой краской. Сделайте разметку для труб, необходимо соблюсти расстояние 40 мм. Установите крепления и произведите сборку (трубы необходимо заранее разрезать), при помощи штуцеров и уголков собирается змеевик.

Из композитных труб

Просверлите два технологических отверстия для труб и на концах установите тройники, подсоедините полностью все схему водовода и проведите испытания. Если течи нигде не обнаружено, покройте трубы краской. В случае обнаружения течи, устраните её при помощи ленты герметика.

Солнечный водонагреватель своими руками | Самоделки своими руками

Хочу рассказать вам про свой обогреватель воды на солнечной энергии. Думаю, про солнечный коллектор слышали все, но почему то мало кто это делал. Конечно проще включить в розетку и нагреть, потом денежку тете в сберкассе заплатить — тут все просто и ясно, не надо голову ломать. Но мы легких путей не ищем.

Читал я про эту конструкцию давно, но все как то руки не доходили. Пока не попался мне на чердаке пластиковый шланг. Чем черт не шутит, дай ка сделаю пробную рисунке показана схема солнечного водонагревателя.

Использовал вот такой шланг.

Сделал раму.

Задняя стенка.

Паз под стекло обшил оконным уплотнителем.

Во внутрь положил окрашенный в чёрный цвет, лист металла.

Уложил шланг внутрь, концы шланга вывел наружу.

Сверху ложится стекло, пришивается штапиками.

Теперь собственно о ошибках.

Так как эффект основан на рециркуляции воды без посторонней помощи, скатка не подходит сюда. Ток воды есть, но очень маленький и практически бесполезный.

Я использовал кран — вентиль, а надо было шаровый кран. Вентиль подходит для напорных систем, в моем случае он также не способствовал самотеку воды. Заменил.

Окончательный вид солнечного водонагревателя.

Впоследствии утеплил минеральной ватой бак и выходной патрубок нагревателя. Все стыки первоначально уплотнял алюминиевым скотчем. Позже отодрал его и заделал герметиком.

1. Давно думаю такую конструкцию использовать для нагрева воды в доме, но для начала надо было сделать пробную модель. На все про все ушло 130 грн. 100 — на стекло, 30 на вентиль. Все остальное собрано по углам гаража и чердака.

2. Бак у меня большой, расположен между двумя большими деревьями, солнце греет его не целый день, а только в обед и совсем немного косыми лучами вечером — вода греется даже когда на лице прохладно вода в душе горячее чем у некоторых в кранах, а за счет утепления бака тепло держится оооочень долго.

Думаю как все у нас наладится замахнусь на стационарную не нравится — сделайте лучше, кому нравится — дельные советы приветствуются. Повторюсь, что модель пробная, на эталон не претендует.

Читайте также:  Как подобрать котельную малой мощности для частного дома

Популярные самоделки

Эффективность использования солнечного водонагревателя

Бытует мнение о том, что Россия не подходит для использования солнечной энергии для подогрева воды из-за достаточно холодного климата. Однако это далеко не так. Для того чтобы определить, эффективны ли солнечные нагреватели в наших широтах, будем оперировать таким понятием, как инсоляция (количество солнечной энергии, попадающей на поверхность Земли). На территории России годовой показатель инсоляции колеблется в пределах от 800 до 1900 кВт-час/м2. В Московском регионе этот показатель равен 1100 кВт-час/м2. Например, в Германии, с аналогичным показателем инсоляции, такие системы покрывают суммарную площадь более 6 млн. м2.

Эффективность использования солнечного водонагревателя
Эффективность использования солнечного водонагревателя
Эффективность использования солнечного водонагревателя

Солнечные нагреватели вполне применимы в средних широтах нашей страны. Они способны сэкономить до 60% электроэнергии. По данным исследований, проведенных немецким Институтом строительной физики, среднестатистическая семья из 4-х человек потребляет в среднем 4400 кВт-час в год. Такие количество энергии могут вырабатывать солнечные модули площадью всего 34 м2. И даже если солнечный нагреватель воды, сделанный своими руками, будет уступать аналогу промышленного производства, экономия энергоносителей все равно остается ощутимой.

Эффективность использования солнечного водонагревателя
Эффективность использования солнечного водонагревателя
Эффективность использования солнечного водонагревателя

Самые лучшие посты

  • Как сделать овечку из пластилина и ватных палочек своими руками: мастер-класс
  • Подростковый интерьер. Какой должна быть комната подростка?
  • Ковер в интерьере гостиной. Нужен ли он?
  • Поделки на Новый Год Елочки своими руками — идеи
  • Как сделать декоративную перегородку для зонирования своими руками?
  • Эффективные методы борьбы с насекомыми в ванной комнате
  • Внутренняя отделка деревянного дома: технические особенности
  • Как правильно оштукатурить откосы на окнах
Эффективность использования солнечного водонагревателя
Эффективность использования солнечного водонагревателя

Солнечный водяной коллектор для подогрева воды своими руками

На основе солнечной энергии можно соорудить своими руками солнечный водяной коллектор — по сравнению с воздушным он обладает несколько большим КПД, хотя его устройство более сложное и требует тщательного подхода. Необходимо расположить коллектор, который будет греть непосредственно воду, у «подножья» теплового аккумулятора. Тогда давление столба воды будет сказываться в минимальной степени.

Одна из рабочих стенок такого солнечного водонагревателя для дачи должна быть из стекла. Этот материал достаточно хрупкий, поэтому сделать большую вертикальную стенку из него не удастся, а значит, и площадь самого коллектора будет меньше, чем хотелось бы. Далее коллектор необходимо расположить под наклоном 30-40° к горизонту, закрепив его на подходящей надежной опоре.

Чтобы сделать водонагреватель своими руками с увеличенной площадью, можно использовать длинный шланг темного цвета, свернутый в спираль. Его нужно разместить в воздушном солнечном коллекторе. Правда в этом случае уменьшится КПД устройства. Шланг может быть длиной 50-100 м. Он должен свободно выдерживать перепады давления в несколько метров. Такое устройство позволит собирать солнечную энергию с нескольких квадратных метров.

Такой тепловой аккумулятор необходимо утеплить с помощью теплоизолятора и расположить на крыше душевой. Эту установку также можно использовать в бане или даже в доме, установив солнечный коллектор с южной стороны строения.

Инструкция по созданию водонагревателя

Проще всего сделать бойлер с накопителем. Предлагаемая конструкция не предусматривает подключение к центральному водоснабжению или использование насоса. Вода подается естественным образом, под действием физических законов: холодный бак располагается выше, чем горячий, а смеситель находится уровнем ниже.

Создание теплообменника

Один из вариантов изготовления нагревателя — вокруг трубы отопления. На нее наваривается конструкция с нижним расположением точек водоразбора и выходом для горячей воды сверху. Теплоноситель в батарее работает вместо нагревательного элемента. Недостаток такого способа — летом он не работает.

Чаще всего бойлеры оборудуют теплообменниками в виде змеевиков.

Изготовление бака

Инструкция по созданию водонагревателя

В качестве емкости для воды можно использовать газовый баллон или пластиковый контейнер подходящего размера. Можно сварить корпус самостоятельно из листового металла. Для этого понадобится сварочный аппарат с электродами, дрель, ТЭН. Из листов нужно изготовить цилиндр с дном.

Как сделать устройство:

  1. В верхней части бака просверлить отверстия друг напротив друга для холодной и горячей воды.
  2. Закрепить в них шаровые клапаны.
  3. Сбоку подготовить место для крепления теплообменника.
  4. На вход и выход надеть патрубки.
  5. Снизу просверлить отверстие для сливного крана.
  6. В нижней части поставить нагревательные элементы и зафиксировать их латунными гайками.
  7. Изолировать ТЭНы от влаги.
  8. Поставить термостат.

Теплоизоляция устройства

Чтобы емкость не остыла, ее покрывают теплоизоляционным материалом. Для этой задачи хорошо подходит пенопласт и фанера. Сначала собирается короб. Он должен быть больше бака на ширину пенополистирола. Следует учитывать, что электропроводка будет расположена снаружи для безопасности.

Теплоизоляцию водонагревателя можно сделать своими руками.

Змеевик для нагревателя

Изготовление нагревательного элемента для электрического водонагревателя своими руками — важный этап работы. Его можно сделать из металлической или металлопластиковой трубы подходящего диаметра. Лучший уровень теплоотдачи у меди и латуни.

Трубку нужно накрутить на основу цилиндрической формы. В качестве оправки можно взять бревно. Важно следить, чтобы витки спирали не касались друг друга. Навивка не должна быть тугой, иначе ее сложно будет снять. Ее длину рассчитывают исходя из данных: на каждые 10 л потребуется 1,5 кВт мощности змеевика.

Процесс монтажа

Инструкция по созданию водонагревателя

Для закрепления прибора на стене понадобится:

  • накопительный бак;
  • емкость для холодной воды объемом не менее 50 л;
  • клапан с поплавком, как на унитазе;
  • шланги и фурнитура для их крепления;
  • провода и клеммы;
  • стальные уголки.

Интересущие детали можно купить в интернет-магазине «КВАНТА +«.

Сначала нужно установить поплавковый механизм. Для этого в верхней части баллона, прямо под крышкой, необходимо сделать отверстие. После этого — подогнать устройство под размер конструкции. Чаще всего требуется укоротить центральную штангу. Крепления клапана нужно изогнуть, если емкость имеет цилиндрическую форму.

Читайте также:  Вихревой теплогенератор – новое слово в вопросе обогрева

Вся система закрепляется на стене или на ступенях. На верхнем уровне следует повесить холодный бак, на 70-100 см ниже — горячий, и еще на 80-100 см ниже установить раковину со смесителем.

Коллекторы для бассейнов заводского производства

В ассортименте представлены гелиосистемы, предназначенные для бытового и промышленного применения. Наибольшей популярностью пользуются следующие производители:

  • Intex — компания, выпускающая аксессуары для купания в бассейне и открытых водоемах, и подогрева воды. В частности, налажено производство солнечных гибких коллекторов.
  • Azuro — чешская компания, изготавливающая бассейны и все необходимое для их работы. В ассортименте продукции, присутствуют две линейки водонагревателей:
    1. Azuro Spiral — пирамидальные коллекторы, с общей абсорбирующей площадью 0,96 м²;
    2. Azuro Shelter — гибкие гелиоколлекторы, с возможностью установки как прямого развернутого полотна, так и арки. Абсорбируемая площадь 1,84 м².
  • Kokido Keops — купольный коллектор, предназначенный для нагрева воды в каркасных и сборных бассейнах. Допускается подключение в единую систему 4 отдельных модулей. Гелиосистема справляется с подогревом 40 м³ воды.
  • Sunheater — бренд американской компании SmartPool Inc. Гибкий гелионагреватель может устанавливаться на крышу или монтироваться на раму вблизи бассейна. Длина абсорбирующего полотна 6 м, ширина 0,6 м.
  • Speck BADU BK — еще одна популярная модель гибкого солнечного коллектора. Гелиосистема увеличивает нагрев воды в бассейне на 10-15°C, после чего автоматически поддерживает температуру. Продукция отличается хорошим качеством сборки.

Описанные модели подходят для бытового использования. В коммерческих целях рекомендуется устанавливать полностью укомплектованные трубчатые или панельные гелиосистемы следующих производителей: Atmosfera, Sidite, Vaillant, SunRain, Viessmann, ЯSolar.

Окончательная сборка паяльника с питанием от В

Для финального этапа сборки понадобились ещё 2 куска тонкого термостойкого кембрика. Они были одеты на «усы» тонких медных жил, к которым присоединён нагревательный элемент. Свободные их концы были скручены с проводами, идущими от гнезда питания. Уже после я подумал, что неплохо было бы установить на ручке небольшой тумблер, который позволит отключать подачу напряжения на нагреватель, не вытаскивая блок питания из розетки или гнезда в рукоятке паяльника. Но это уже частности. Если кто-либо из читателей будет собирать такое устройство, стоит иметь в виду такую возможность.

Окончательная сборка паяльника с питанием от В

Скручиваем провода максимально плотно – контакт должен быть хорошим

Как сделать водонагреватель из газового баллона

Идеально, если для этого будет приобретен новый сосуд. В случае отсутствия такой возможности, используйте бывший в употребление баллон. Чтобы избавиться от запаха газа, его следует тщательно обработать нитрогрунтовкой и промыть внутреннюю поверхность. Для этого баллон придется сначала разрезать, а потом снова сварить.

Стоит обратить особое внимание, что перед выполнением работ, которые будут связаны с нарушением целостности баллона, его необходимо наполнить водой, чтобы исключить возможность взрыва.

Инструменты и материалы:

  • сварочный аппарат и дрель по металлу;
  • металлорежущий инструмент для нанесения резьбы (плашка);
  • отвертки и газовый ключ;
  • пустой газовый баллон;
  • нагревательный элемент с терморегулятором;
  • изолирующий состав для тэна (смазка или пакля);
  • металлические подводки;
  • гайка, предохранительный и обратный клапаны;
  • крепежные элементы для фиксации готового бойлера.

Инструкция по изготовлению.

  1. В чистом, подготовленном для работы баллоне, при помощи дрели и насадки для металла выполняются два отверстия: в нижней части — для забора воды, в верхней – для выхода нагретой до нужной температуры воды. Такое расположение отверстий способствует максимально эффективной работе водонагревающего оборудования. Объясняется это тем, что горячая вода по законам физики поднимается, соответственно, максимальная температура жидкости будет в верхней части. Можно сделать оба отверстия и с одной стороны (где находиться газовый вентиль), а между ними будет установлен ТЭН. Такая конструкция будет напоминать стандартные навесные водонагреватели.
  2. Ввариваются трубки. Стоит обратить внимание, что, если оба отверстия делаются снизу, то трубка, по которой будет происходить забор горячей воды, должна иметь длину, соответствующую размеру бака. Это необходимо, чтобы на выходе вода имела максимальную температуру нагрева.
  3. Устанавливаются краны. На кран, который предназначен для холодной воды, подсоединяется обратный клапан — он будет препятствовать выходу холодной жидкости обратно. На горячий кран устанавливается предохранительный клапан. Он выполняет защитные функции: предотвращает разгерметизацию резервуара с водой из-за давления, выпускает излишек жидкости, поскольку при нагреве вода увеличивает свой объем на 2-3%. Также он позволяет слить воду для демонтажа конструкции.
  4. Нагревательный элемент устанавливается на место крепления газового вентиля. Для этого врезается резьба размером 32 мм. ТЭНовая группа изолируется паклей. Для удобства во время эксплуатации здесь же следует подцепить светодиод — он будет сигнализировать работу нагревательного элемента.
  5. Самодельный бойлер должен иметь хороший теплоизоляционный слой, чтобы минимизировать потерю тепла. Для этих целей можно использовать: монтажную пену, изолон, пенополиуретан, фольгированную подложку, пеноплен. Выбранный материал крепиться на баллон, сверху надевается кожух из тонкого металла.
  6. Готовый электрический водонагреватель монтируется на стену при помощи кронштейнов.
  7. Теперь к отверстиям для воды можно подсоединять металлические подводки, которые крепятся к водопроводным трубам.

Водонагреватель своими руками практически готов. Теперь сделанное устройство можно заполнить водой и проверить на предмет протечки. Если все хорошо, можно подключать ТЭН и пользоваться прибором.