01.06.2019     0
 

Солнечный коллектор своими руками из поликарбоната


Траншейные теплицы Владимира Антропова

Название говорит само за себя. Основа такой телицы — траншея глубиной от полутора метров и более (все зависит от того, насколько глубоко расположены грунтовые воды на участке), длина произвольная, ширина от двух метров. По бокам траншеи обустраиваются кирпичные подпорные стены, которые служат замечательным аккумулятором тепла.

Для выращивания растений здесь используются высокие грядки, сделанные из кирпича — подробное описание их конструкции читайте в статье «Органическое земледелие. Как заложить умные грядки». Основным их преимуществом в данном случае является то, что они активно накапливают тепло днем и постепенно отдают его в ночное время.

Сверху траншейная теплица накрывается простейшей арочной конструкцией из согнутых дугой пластиковых труб. Трубы располагаются с интервалом 1,2 метра и скрепляются между собой поперечинами. Полиэтиленовая пленка натягивается следующим образом: один край полосы прикрепляется на рейку и перетаскивается с помощью двух веревок на другую сторону.

В качестве форточек в траншейных теплицах Антропова выступают двери, расположенные практически под потолком с обоих торцов. Кирпичные грядки делаются такой высоты, чтобы их поверхность располагалась под коньком теплицы — именно это место является зоной устойчивого скопления теплого воздуха. При таком расположении отсутствует негативное влияние холодного воздуха на растения — он плавно стекает вниз на пол.

Преимущества траншейной теплицы подобной конструкции налицо. Во-первых, в теплицах Антропова значительно сокращаются потери тепла, высокая температура здесь сохраняется длительное время. Это объясняется тем, что кирпичные подпорки и высокие грядки быстро прогреваются и аккумулируют в себе большое количество тепла.

Солнечный коллектор своими руками из поликарбоната

Кроме того, в зимнее время глубокий горизонт почвы отдает тепло сам по себе. Сравнительно небольшой объем и минимальная площадь обдувания ветром способствуют мгновенному согреванию воздуха. Как результат — ночная температура воздуха в такой теплице зимой на 8–12 градусов выше, чем в обычной. Хотелось бы отметить, что отопление здесь не используется вообще. А в самые холодные ночи, чтобы уберечь растения от мороза, достаточно просто накрыть грядки нетканым укрывным материалом.

Еще одно немаловажное преимущество траншейных теплиц Антропова заключается в том, что температура воздуха здесь изменяется плавно. Поверхность теплообмена через стенки грядок в три раза больше, чем через почву. Учитывая, что кирпич прекрасно сохраняет тепло, получается своеобразный тепловой маховик, то есть избыток тепла долго поглощается, а его недостаток долго возмещается. Воздух в подобных конструкциях не перегревается до середины июня.

Использование для отопления дома

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. Руководящим элементом выступает сам корпус коллектора – плоская пластина площадью несколько квадратных метров.

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.

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. При таком способе частыми вспомогательными источниками энергии выступают газовые котлы и котлы на твердом топливе.

Солнечный коллектор своими руками из поликарбоната

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

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.

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. Вытесняемый остывший воздух по обратному воздуховоду поступает в коллектор, нагревается и возвращается в теплицу. Этот цикл непрерывный, длится весь световой солнечный день.

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. Поэтому для поддержания теплового режима необходимо предусмотреть резервный контур отопления. Это могут быть тепловентиляторы, калориферы.

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. Днище делается из ДВП. Для прочности боковые стенки соединяются деревянными брусками с сечением 5х5 сантиметров.

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.

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. После всех подготовительных работ короб закрывается каленным стеклом, стыки стекла с корпусом герметизируются «Герметиком».

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.

Воздух в таком коллекторе прогревается до температуры 45°C – 50°С. Нагретый воздух не только поддерживает в теплице комфортную для растений температуру, но, отдавая свое тепло, нагревает еще и почву, что создает наиболее благоприятные условия для развития корневой системы растений.

По ряду причин водяное отопление теплиц является более предпочтительным, хотя стоимость такой системы значительно выше стоимости системы воздушного отопления. В сущности, система солнечного водяного отопления теплицы ничем не отличается от системы солнечного отопления самого загородного дома.

Различия заключаются лишь в форме и расположении нагревательных элементов. В теплицах вместо привычных для комнаты радиаторов отопления вдоль стен прокладываются трубы, в которых циркулирует теплая вода. Трубы также прокладываются в земляном полу теплицы на глубине от 30 до 50 см. Тем самым в теплице обеспечивается и нагрев воздуха, и подогрев почвы.

Схема солнечного водяного отопления

В системе водяного отопления теплоноситель может нагреваться как в плоских коллекторах, так и в коллекторах на вакуумных трубках. В плоском коллекторе к абсорберу крепится плоский змеевик, для изготовления которого нужна медная трубка. Эта медная трубка сначала заполняется солью, и только после этого ее можно сгибать, не опасаясь возникновения заломов.

Когда трубка примет нужную форму, соль легко вымывается из нее проточной водой. Змеевик крепится к абсорберу и окрашивается в черный цвет термостойкой краской. Входной и выходной патрубки выводятся наружу, и отверстия, через которые они были выведены, герметизируются.

Прочитайте также:  Теплица из поликарбоната оцинкованный профиль

Схема плоского солнечного коллектора

Иную конструкцию имеют коллекторы, построенные с применением вакуумных трубок, которые своими наконечниками соединены с трубой контура теплоносителя. Вакуумные трубки представляют собой стеклянный цилиндр, внутри которого помещается медная трубка с легкокипящей жидкостью. Верхний конец медной трубки слегка расширен и запаян.

Из пространства между внешней и наружной трубками откачан воздух для создания максимально возможной теплоизоляции. Жидкость внутри медной трубки под воздействием солнечного излучения нагревается и испаряется. Пар поднимается к наконечнику и нагревает его. Отдавая тепло, пар остывает, конденсируется и по стенкам стекает вниз. На наконечнике температура может достигать 270°C – 300°C.

Схема вакуумной трубки

Вакуумный коллектор

Нагретая в солнечных коллекторах жидкость циркуляционными насосами подается в теплообменник, установленный в бойлере. Нагретая в бойлере вода поступает в отопительную систему. Этот бак должен иметь мощную теплоизоляцию для сохранения тепла в темное время суток.

Чтобы вода в бойлере чрезмерно не охлаждалась, предусматривается еще один нагревательный элемент системы резервного подогрева. Эта система включается при необходимости в темное время суток и может быть запитана от аккумуляторов солнечного электроснабжения дома.

Отопление теплицы от вакуумного солнечного коллектора

Солнечная энергетика все прочнее входит в наш повседневный быт. Возможности ее неисчерпаемы. Солнце дает нам свет, тепло, электричество. И не воспользоваться этим источником даровой энергии было бы просто непростительно.

Экотеплица

Автор идеи — американский фермер Анна Эдеи. При организации экотеплицы Анна использовала идеи основателей движения пермакультуры, основанные на взаимной приспособленности всех членов определенной экосистемы друг к другу. Подробно про пермакультуру мы рассказывали в статье «Органическое земледелие. Пермакультура — жизнь в гармонии с природой».

Солнечный коллектор своими руками из поликарбоната

Площадь экотеплицы, которую построила Анна Эдеи, составляет 300 кв. м. Вытянута конструкция по направлению с востока на запад. Вертикальная северная стена покрыта пластиком белого цвета и выступает в качестве отражателя солнечных лучей. Крыша плоская, наклонена на юг. Боковые стенки выполнены из стекловолокна, а кровля накрыта сангейном (надежный прозрачный теплоизолятор), особое внимание уделено герметичности — все это обеспечивает минимальные потери тепла.

Но основная изюминка экотеплицы заключается в симбиозе с животными. С обоих торцов конструкции пристроены помещения для их содержания — с одной стороны крольчатник, в котором живут 30–40 кроликов, с другой курятник — на 60–70 кур. Эти помещения также очень светлые и герметичные. В экотеплице сконструирована специальная система из дырчатых труб, уложенных под землей, по которым теплый воздух из зверинцев при помощи вентилятора закачивается в теплицу.

Состав почвы в экотеплице следующий: дерновая земля, песок, компост, приготовленный из помета кур и кроликов, зола. Четко организованная система капельного подпочвенного полива создает идеальные условия для растений, все отходы после сбора которых достаются проживающим рядом животным.

Анна Эдеи подсчитала, что каждый «зверь» за год дает тепла столько, сколько можно получить из 10 литров нефти — экономия на отоплении доходит до 7 тысяч долларов в год.

Кроме всего прочего большое количество тепла в экотеплице аккумулируется в воде. Общий объем установленных резервуаров с водой составляет около 16 тонн, а под потолком смонтированы специальные вентиляторы, запитанные от солнечных батарей и автоматически включающиеся в солнечную погоду. Они перегоняют горячий воздух вниз на емкости с водой, отгороженные днем от грядок с растениями шторкой.

В летнюю жару от перегрева растения в экотеплице спасает специально продуманная вентиляция. На южной стороне фрамуги расположены у самой земли, а на северной — практически под потолком. Это позволяет горячему воздуху скользить по скату вверх и быстро выходить наружу. Емкости с водой эффективно сглаживают перепад температур, ночью они отдают дневное тепло, а днем — ночную прохладу, поэтому вентиляция используется только в очень жаркие дни.

Эффективность работы

Солнечный коллектор своими руками из поликарбоната

Даже в условиях облачности до поверхности земли доходит больше половины излучения. Кроме того, их эксплуатация абсолютно безопасна для человека и окружающей среды. Любой гелио комплект прост в обслуживании, выглядит эстетично, облагораживает внешний облик частного дома. К плюсам устройств также можно отнести:

  • 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.

Отрицательные моменты использования солнечных коллекторов не столь многочисленны:

  • 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. Для южных регионов введение в обиход гелиосистемы нередко сокращает расчет за электроэнергию вдвое.

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. Расчет дневной выгоды проводится таким же образом, но с учетом соответственного (дневного) показателя инсоляции.

Рассказ о коллекторе зимой

Вегетарий Иванова

Этот уникальный принцип устройства теплицы был разработан и запатентован киевским учителем физики Александром Васильевичем Ивановым еще в 50-х годах прошлого века. Конструкция вегетария продумана до мелочей и устраняет все три основные проблемы традиционных теплиц, о которых мы говорили в самом начале — недостаток солнечного света, потери тепла через покрытие, потеря углекислого газа, влаги и азота в результате прямой вентиляции. Давайте обо всем по порядку.

Строить вегетарий необходимо на склоне (15–20 градусов). Уклон может быть естественным или насыпным, но обязательно скатом на юго-восточную или южную стороны. Приблизительный размер строения: длина 5м, ширина 4 м, высота 1,7–2 м. Плоская крыша и три стены делаются из стекла или сотового поликарбоната, причем последний для данной конструкции практически идеален.

Задняя стена — капитальная. Это может быть подходящая стена дома или любого подсобного помещения, побеленная известью, покрашенная белой краской, а в идеале оклеенная зеркальной пленкой. Она играет роль отражателя, удваивающего попадание солнечных лучей на почву.

Таким образом, наклон в 15–20 градусов, плоская крыша и отражающая стена зимой значительно увеличивают проникновение солнечных лучей, причем, чем ниже солнце, тем мощнее эффект.

Проблемы потери тепла, углекислого газа и азота решаются, благодаря интересному изобретению, каким является замкнутый цикл тепло- и воздухообмена. В землю на глубину 35–40 см зарываются пластиковые трубы, расположенные на расстоянии 60–65 см друг от друга по всей площади теплицы. Нижние (южные) их концы выводятся из почвы и закрываются мелкой сеткой (чтобы не попадал мусор).

Верхние (северные) соединяются в поперечный коллектор, из которого выводится стояк (вертикальная труба), прокладываемый в капитальной стене. Стояк выходит наружу не напрямую, а через специальную регулировочную камеру, которая открывается в вегетарий на высоте около полутора метров. И сверху, и снизу эта камера ограничена заслонками, а на выходе в теплицу вмонтирован обыкновенный бытовой вентилятор, имеющий мощность 15–20 Вт.

Днем в солнечную погоду температура внутри теплицы составляет 30–35 градусов (даже в зимнее время). Верхняя заслонка регулировочной камеры закрывается, вентилятор включается и засасывает теплый воздух, прогоняя его по трубам в почву. При этом почва прогревается, а остывший воздух выдувается обратно и снова нагревается.

Подобная система широко используется во многих странах Европы, особенно в  Скандинавии, аккумуляторами тепла здесь выступают не только почва, но и каменные стены, коллекторы внутри бассейнов, каменные полы.

Практика показывает, что если с герметичностью все в порядке, такой замкнутый цикл теплообмена дает отличные показатели в зимнее время без всякого отопления. Если зимой днем минус 10, в вегетарии — плюс 18, при ночной температуре в минус 15 в вегетарии — плюс 12. В случае очень лютых морозов в регулировочную камеру вставляется обычный не очень мощный калорифер (1–1,2 кВт), при помощи которого загоняется теплый воздух.

Солнечный коллектор своими руками из поликарбоната

Весной и нежарким летом замкнутый цикл в том же режиме предохраняет теплицу от перегрева — ночью в почве накапливается уже не тепло, а прохлада, которая днем охлаждает воздух.

Прочитайте также:  Гибискус сирийский декоративные деревья и кустарники

В жаркое летнее время эта система теплообмена прекрасно отводит лишнее тепло наружу. Закрывается нижняя заслонка камеры, а верхняя открывается — вентилятор просто выгоняет горячий воздух из вегетария наружу, но при этом теряется и углекислый газ, поэтому пользоваться такой вентиляцией рекомендуется только в случае крайней необходимости. Именно замкнутая система тепло- и воздухообмена накапливает внутри теплицы необходимое для нормального роста и развития количество CO2 и азота.

Система дырчатых труб, заглубленных в почву вегетария, при замкнутом цикле позволяет решить проблему потери воздушной и почвенной влаги. Такая система сама по себе является эффективным собирателем конденсата.

Когда теплый воздух проходит по прохладным трубам, он отдает много воды, которая выпадает в виде конденсата на стенках. Трубы — дырчатые (отверстия диаметром с карандаш пробиты через каждые 20 сантиметров по всей их донной части), уложены на тонкий слой щебня либо керамзита, что позволяет воде свободно проходить в почву.

Итак, при включенной замкнутой системе тепло- и воздухообмена вода, которая испаряется растениями и почвой, в принудительном порядке возвращается обратно к корням. Теплая почва увлажняется теплой водой — ничего лучше для растений придумать нельзя. В жаркое время года, когда возникает необходимость пользоваться открытой вентиляцией, и наблюдается нехватка влаги, в вегетарии используется система капельного полива.

Еще один очень важный момент — вмонтированный в регулировочную камеру вентилятор оснащен простейшими температурными датчиками. Вся система отключается автоматически, когда температура воздуха в подземных трубах и в общем массиве теплицы выравнивается.

Вегетарий Иванова — это не просто теплица. Это капитальное уникальное сооружение считается примером технологии рационального использования солнечной энергии. Если температура на улице не опускается ниже 10 градусов мороза, никакого отопления, кроме солнечных лучей, не потребуется. Агрономы, узнавшие эффективность такой теплицы на практике, говорят о том, что расходы на поддержание необходимого микроклимата в вегетарии в 60–80 раз меньше, чем в обычной традиционной теплице. Окупается вегетарий уже в первый год, несмотря на необходимость капитального строительства.

Критерии выбора

Выбирая устройство по своим нуждам, следует обращать внимание на некоторые нюансы:

  • 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.

Солнечный коллектор своими руками из поликарбоната

Вопрос выбора освещается в видео

Как своими руками создать такую теплицу

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.

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.

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. Пластик использовать не рекомендуется из-за плохой теплопроводимости, подобная установка будет неэффективной.

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.

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.

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.

Солнечный коллектор своими руками из поликарбоната

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.

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

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.

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

В них накопление тепла происходит в емкостях с водой, расположенных внутри теплицы. Емкости могут быть как открытого типа (бассейны), так и закрытого (бочки). В последнем случае необходимо понимать, что несколько компактных емкостей с водой показывают куда больший КПД, чем одна большая.

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. Процесс испарения будет продолжаться тем дольше, чем больше сухого воздуха будет доступно. Поэтому имеет смысл укрыть бассейн пленкой, избавившись тем самым от расхода энергии на испарение воды.

ВАЖНО! Если окрасить емкость изнутри черной краской, то это многократно ускорит нагрев воды.

Прочитайте также:  Как сделать отопление в теплице из поликарбоната своими руками

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.

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.

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;
    • Солнечный коллектор своими руками из поликарбоната

  • 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.

Как мы уже выяснили, одной из основных проблем традиционных теплиц являются огромные потери тепла через внешнее покрытие. Поэтому, если вы хотите выращивать овощи в обычной теплице в холодное время года, необходимо позаботиться об отоплении и правильной теплоизоляции. Подробно об этом рассказано в статье «Электрообогрев теплицы — выбор оптимальной системы отопления».

Сэкономить на отоплении можно, используя конструкцию так называемой солнечной теплицы (гелиотеплица), оснащенной надежными аккумуляторами тепла. Конструкция таких теплиц напоминает описанный выше вегетарий Иванова. То есть одна стена капитальная, покрытая отражающим материалом, крыша и стены выполнены из надежного материала (лучше всего подойдет сотовый поликарбонат или двойное остекление), эффективно сокращающего потери тепла.

Основной изюминкой гелиотеплиц является подпочвенный аккумулятор тепла, организованный следующим образом. Из расчета площади теплицы в 100 кв. м, посередине выкапывается яма шириной в 1 метр, длиной 15 метров и глубиной 1,2–1,4 метра, которая заполняется кусками гранита или битого кирпича фракцией 150–200 мм.

Итак, мы рассмотрели уникальные принципы устройства теплиц, которые помогают без лишних затрат поддерживать оптимальный для выращивания растений микроклимат. Построив подобные сооружения, вы сможете выращивать овощные культуры практически круглый год, чем обеспечите свою семью не только свежими овощами и зеленью, но и получите возможность организовать дополнительный или основной весьма доходный, особенно зимой, бизнес.

Турищева Ольга, рмнт.ру

09.04.14

Отзывы

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. Подавляющее число потенциальных пользователей сомневается в способности такой техники справиться с обогревом полноценного дома.

Нередко отзывы содержат споры о целесообразности применения гелиосистем где-то кроме южных территорий. Многие считают коллекторы в средней полосе дорогостоящей игрушкой с непредсказуемой окупаемостью. Большинство видит выгоду только для обогрева теплиц, бассейнов, небольших домов и мелких помещений на летние периоды.

Рассказ пользователя коллектором о первом дне использования

Обзор моделей

HH-SCH-12

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.

FPC-2200

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. Поглощает до 95% света. Теплопотери – не более 5%. Средняя производительность – 125 л воды (от 15 градусов) до 50 градусов.

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. Стекло призматическое антибликовое. Коэффициент поглощения – от 95%. Площадь одного листа – 2,1 кв.м. максимальная мощность – 1,5 кВт. Работает круглогодично.

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.

Солнечный коллектор своими руками из поликарбоната

Цена – 39 тыс. руб.

Вывод

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.

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.

Солнечный коллектор своими руками из поликарбоната

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.

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.

Полезное видео

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


Об авторе: admin4ik

Ваш комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector