В наше пора, когда исчерпываются природные ресурсы, люди все чаще ищут альтернативные источники энергии. А что может быть лучше энергии солнца – общедоступной, неисчерпаемой и, если можно так выразиться, дармовой?
И вот совершенно недавно при изучении возможного применения солнечного света учеными был изобретен воздушный коллектор – прибор, поглощающий солнечную энергию и превращающий ее в тепло, какое впоследствии передается теплоносителю. Зачастую теплоносителем выступает жидкость, но нередко используется и воздух – более того, случаются ситуации, когда воздушные приборы даже более эффективны.
Содержание:
Чем отличается воздушный коллектор
Вполне очевидно, что основным отличием коллектора является используемый им в работе теплоноситель – в данном случае обыкновенный атмосферный воздух. В принципе, такое конструкция выполняется сегодня в двух вариантах:
- в виде плоской перфорированной или гофрированной панели;
- в виде системы металлических труб, неплохо проводящих тепло.
Воздух здесь подогревается при контакте с металлом, а ребра на поверхности панели при этом лишь увеличивают теплоотдачу. Всю конструкцию желательно ввести на южной стене здания, а также качественно теплоизолировать
Воздушные коллекторы могут трудиться при значительно меньшей температуре, чем жидкостные. К примеру, в обычной гелиосистеме оптимальная температура для работы коллектора – 50°С и рослее, в то время как воздушным хватит и 25°С. Это позитивно сказывается на эффективности описываемых нами устройств, ведь чем ниже температура, тем меньшие теплопотери.
Сферы применения
Столь низенькая популярность приборов объясняется очень просто: у воздуха достаточно низкая теплопроводность. Тем не менее, гелиосистемы воздушного образа широко используются:
- в системах рекуперации воздуха;
- в осушительных системах;
- в воздушном обогреве дома.
Получается, что воздушные коллекторы вряд ли можно находить полноценной заменой жидкостных, но благодаря им вполне можно сократить коммунальные расходы.
Преимущества и недостатки
У воздушных гелиосистем, как и у всех творений рук человека, кушать свои сильные и слабые стороны. К преимуществам можно отнести:
- эффективность в воздушной сушке;
- небольшую стоимость;
- несложную конструкцию.
Но есть и недостатки:
- воздушными коллекторами нельзя нагревать воду;
- они весьма габаритны (ввиду незначительной теплоемкости);
- у них скромный КПД.
Обратите внимание! Чтобы повысить эффективность воздушных гелиосистем, их устанавливают в стены (полуденные, как мы помним) еще при строительстве здания.
Солнечный воздушный коллектор своими руками
Вы можете сделать такой прибор самостоятельно, благо конструкция его, как уже отмечалось, довольно простая. Для этого потребуются дешевые и доступные материалы (некоторые даже умудряются использовать жестяные банки).
Но помните: такие коллекторы довольно габаритны, поэтому вполне вероятно, что придется соорудить конструкцию на всю стену.
Изготовление прибора из водосточных труб
Подобный прибор уж точно лучше сделать на всю стену. Осенью и весной он поможет вам существенно сэкономить на отоплении. Материалы подбирайте, учитывая габариты грядущей конструкции.
Что потребуется в работе
- Доска толщиной 3,5–4 см.
- Хомуты для крепления.
- Минвата для утепления.
- Влагоустойчивая фанера толщиной не немало 1 см (на заднюю стенку).
- Лист алюминия небольшой толщины.
- Алюминиевые водосточные трубы (желательно с прямоугольным сечением – так будет спокойнее).
- Пенополистирол – с его помощью вы изолируете торцевые поверхности.
Технология изготовления
Для создания коллектора выполните следующие процедуры.
Первоначальный этап. Сначала сделайте небольшой деревянный короб в виде открытого ящика. Его глубина должна быть чуть вяще высоты водопроводных труб.
Второй этап. Надежно изолируйте заднюю и торцевые стенки. Поверх минеральной ваты уложите алюминиевый лист, к какому, в свою очередь, хомутами прикрепите трубы.
Обратите внимание! Для улучшения циркуляции воздуха с одной стороны короба трубы должны отходить приблизительно на 15 см от торца.
По краям трубы фиксируйте деревянной перегородкой, где предварительно проделайте крепежные отверстия в соответственных местах.
Третий этап. Ввиду того что входное и выходное отверстия будут находиться с одной стороны конструкции, проделайте на противолежащей стороне несколько деревянных перегородок для того, чтобы разделять потоки воздуха.
Четвертый этап. После монтажа окрасьте коллектор в черноволосый цвет. Для передней панели отлично подойдет сотовый поликарбонат.
Помните: воздушный коллектор в собранном виде тянет достаточно много, поэтому для монтажа вам понадобится несколько помощников. При установке используйте прочные и устойчивые опоры.
Затем подключите коллектор к вентиляции дома посредством утепленных воздуховодов. Также позаботьтесь о канальном вентиляторе, который будет нагнетать воздух в помещение.
Изготовления прибора из профнастила
Это еще немало простая конструкция солнечного коллектора. Вы соорудите ее гораздо быстрее.
Первый этап. Сначала сделайте деревянный короб так же, как в предыдущем варианте. Дальше по периметру тыльной стенки проложите брус (приблизительно 4х4 см), а на дно уложите минеральную вату.
Второй этап. Проделайте выходное дыра в дне.
Третий этап. Уложите на брус профнастил и перекрасьте последний в черный цвет. Разумеется, если изначально он был иного цвета.
Четвертый этап. Сделайте перфорацию по всей площади профнастила для притока воздуха.
Пятый этап. При жажде можете остеклить всю конструкцию поликарбонатом – это повысит температуру нагрева абсорбера. Но не забывайте о том, что нужно предусмотреть еще и выходное дыра для притока воздуха извне.
Изготовление коллектора из пивных банок
Это практичная и дешевая альтернатива описанным выше моделям гелиосистем. Она характеризуется низенькой себестоимостью, ведь главное – запастись достаточным количеством жестяных банок (это будет нетрудно для любителей «коки» или баночного пива).
Обратите внимание! Банки непременно должны быть из алюминия – этот металл обладает высоким теплообменом и устойчивостью к коррозии. Поэтому при подготовке проверьте любую банку с помощью магнита.
Технология изготовления
Первый этап. Сначала проделайте в дне каждой банки по три отверстия, любое размером с ноготь. Сверху сделайте вырез в форме звезды и отогните края наружу – это улучшит турбулентность подогретого атмосферы.
Второй этап. Далее обезжирьте банки и сложите их в трубы соответствующей длины (в зависимости от размеров стены). Дно и покрышка будут почти идеально прилегать друг к другу, а незначительные зазоры между ними обработайте силиконом.
Обратите внимание! Силикон должен выдерживать перманентно рослую температуру, иначе ваша конструкция рассыплется в процессе эксплуатации.
Не смещайте банки, пока силикон полностью не высохнет. Можете использовать для этого самоделковые шаблоны – две доски, сбитые под углом (своего рода желоб). Это обезопасит трубы от боковых смещений.
Третий этап. Дальше приступите к сборке корпуса. Для задней стенки используйте лист обычной фанеры необходимого размера. Можете сверху и снизу короба ввести специальные деревянные планки с отверстиями под трубы – так вы добьетесь более надежной фиксации.
Четвертый этап. Уложите трубы в короб и закрепите все тем же силиконовым герметиком. После выкрасите их черной краской – темные цвета, как известно, притягивают солнечные лучи. Между трубами проложите минеральную вату. Когда краска высохнет, затворите коллектор листом сотового поликарбоната.
В качестве заключения
В итоге хотелось бы отметить, что описанные нами конструкции гелиосистем позволяют добиться импозантного прироста температуры – зачастую в солнечный день в помещении на 25–30°С теплее, чем снаружи. Вместе с тем существенно улучшается и микроклимат в помещении, поскольку обеспечивается перманентное поступление свежего атмосферы.
И еще один важный момент: такая конструкция не накапливает тепло, поэтому ночью она будет не нагревать, а охлаждать атмосфера в помещении. Эту проблему можно решить укрыванием коллектора после захода солнца.
Видео – Солнечный коллектор из алюминиевых банок
[embedded content]
