Солнечный водонагреватель своими руками

Солнечный водонагреватель заводского производства – достаточно дорогой прибор. Он может работать даже зимой. Простейший солнечный водонагреватель видел каждый. Это такой бензобак от грузовика, который стоит прямо на будке самодельного душа. Дело в том, что емкости для топлива бывают окрашены очень качественно в черный цвет, а это как раз то, что нужно, чтобы сделать солнечный водонагреватель своими руками!

Цвет коллекторов для солнечного водонагревателя

Почему холодильники традиционно красят в белый цвет? Новые модели не берем в расчет. Там теплоизоляция такая, что ей не страшен солнечный свет. Белый цвет из всего спектра единственный который отсутствует среди длин волн, излучаемых Солнцем, поскольку получается сложением всех остальных. Он имеет одну интересную особенность – плохо поглощает энергию. Когда-то приходилось слышать, что каждый цвет обладает наименьшим коэффициентом поглощения именно на участке спектра, где сам и находится. Вот холодильник и окрасили суммой всех цветов радуги, чтобы поглощал меньше. По этой же причине листья у растений зеленые.

Это требует пояснения, поскольку не очевидно. Дело в том, что у каждой звезды в космосе свой химический состав и температура. Нет во Вселенной двух одинаковых, как не бывает совершенно идентичных друг другу людей. А звезд в небе гораздо больше, нежели население нашей планеты. Поэтому каждому «солнцу» присущ свой собственный спектр излучения. Так наиболее горячими считаются голубые звезды, а самыми холодными – красные. Это легко запомнить, если выучить простенькую пословицу:

Водонагреватель для дома

  • Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан!

В ней зашифрованы первыми буквами все цвета спектра по увеличению частоты. Каждая звезда излучает почти как абсолютно черное тело. По графику это такой горб с пологой правой стороной. Частота максимума горы тем выше, чем сильнее нагрето тело. Наше Солнце находится где-то посередке меж всеми. Его максимум приходится на зеленый цвет травы. Несмотря на то, что мы видим его желтым. Просто все лучи складываются и немного искажают восприятие. Говорят, что галактика существует уже 5 млрд. лет, судя по содержанию изотопов в земной коре, вот Солнца хватит еще минимум на столько же, чтобы греть нас.

Теперь вернемся к растениям. Чтобы жить, им нужно производить фотосинтез, который сопровождается поглощением энергии Солнца и выделением кислорода. Догадываетесь теперь, почему хлорофилл зеленый? Нет? Не удивительно, об этом точно никто не знает.

Солнечный водонагреватель

Существует гипотеза, что имея именно такой цвет, растения защищены от перегрева лучами нашей звезды. В спектре поглощения листьев существует глубокий провал как раз там, где у Солнца находится максимум. А теперь посмотрим, что же у нас с холодильниками. Белый цвет единственный, где спектр поглощения солнечного света минимальный. Вот для минимизации теплообмена с окружающей средой бытовую технику и покрывают порошковой краской, не существующего в естественном спектре оттенка.

По причине прямо противоположной каждый солнечный коллектор водонагревателя должен быть черным. Это даже не цвет, а его полное отсутствие. Все в природе стремится к равновесию, поэтому полный спектр дружно устремляется в эту пустоту, не ведая, что попадает в ловушку из которой только один выход – в наш дом. Солнечные водонагреватели собирают все лучи, в том числе ультрафиолетовые и инфракрасные, после чего направляют их по назначению для нагрева воды, фреона или другого теплоносителя.

Читайте также:  Водонагреватель своими руками

Мы смотрели фильм, где показано, как покрашенные в черный цвет куски стального профиля помещали в прямоугольный корпус и прикрывали сверху стеклом. Так получается солнечный коллектор воздушного нагревателя. Это в корне неправильный подход, но дешевый. Такая конструкция исключает из спектра ультрафиолет, который доходит лишь в лучшем случае наполовину до комнат и значительно греет эту стеклянную защитную оболочку. Как же так, ведь заводские коллекторы и вовсе выполнены в виде «ламп» дневного света? Дело в том, что стекло там кварцевое, которое ультрафиолет не задерживает. Такими лампами обрабатывают палаты в больнице, чтобы убить микробов. Это стекло конечно годится для солнечных коллекторов водонагревателей.

Водонагреватель от солнца

А теплоизоляцией служит вакуум. Воздух между сборным черным цилиндром и кварцевым стеклом откачан. Поэтому лучи попадают на коллектор и все тепло отдают проходящему потоку жидкости. Почему энергия не уходит в окружающую среду? Потому что коллектор черный. Он, конечно же, немного излучает, но по большей части отдает за счет теплообмена энергию внутрь устройства. Вот так работают солнечные водонагреватели для дома. Говорят, что их придумали в морозной Швейцарии, и они легко справляются с задачей в любой мороз, пока вакуум имеется в трубках коллектора.

Конструкции солнечного водонагревателя

Теперь, когда понятна сама идея солнечного водонагревателя, можно попробовать сконструировать такой же своими руками. Бак от грузовика даже не нуждается в доработке. Он уже черный, сверху имеет горлышко для наполнения водой, а снизу – чаще всего и выходное отверстие. Остается водрузить это на душевую, заполнить водой и подождать, пока Солнце сделает свою работу. Разумеется, с утра вода там будет прохладная, но чуть после полудня уже можно будет мыться. Достоинство устройства в его простоте. Придется очистить бак от бензина и масла, чтобы чего доброго не облысеть. Но и купить солнечный водонагреватель заводского типа не каждому по карману.

Не вздумайте применять для очистки ортофосфорную кислоту или специальные автомобильные присадки к топливу. Они очень токсичны. Лучше всего использовать обычные стиральные порошки, мыло, Vanish.

Необходимо залить бак горячей водой с моющим средством, дать чуть отстояться, и все слить. Повторить процесс, затем полоскать чистой водой, пока сток не станет кристально чистым. За это время большая часть всякой ерунды из бака удалится. В дальнейшем можно поставить его на недельку на солнце, а воду потом слить, но не мыться ей. После этой процедуры бак уже можно использовать для душа.

Что касается вопроса, где взять, то и сегодня электронные доски объявлений полны предложениями продать б/у емкость. Современные чаще всего из алюминия, старые попадаются стальные. Цена вопроса порядка 2000 рублей. Мы считаем использование более сложных конструкций нецелесообразным. Но если завалялись стальные (не чугунные) радиаторы наподобие того, что на рисунке, то можно попробовать собрать из них что-нибудь стоящее, и только на летний период. Мы не будем использовать стекла или бензобаки, лишь понадобится черная краска и трубы. Полагаем, что конструкция должна содержать емкость для горячей воды, расположенную где-нибудь в доме, достаточно большого объема.

Читайте также:  Какой водонагреватель выбрать

Понадобится проточный насос небольшой мощности с посадочными размерами на стандартный трубопровод. Мы предлагаем самодельные солнечные водонагреватели делать по образу и подобию заводских. Для этого положим на скат крыши последовательно соединенные радиаторы числом не менее трех, покрашенные в черный цвет.

Самодельный водонагреватель

Трубы самодельного солнечного водонагревателя окрашиваем так же. Бак в доме утепляем, например, жидкой резиной. Пенополиуретан не пойдет, а другой напыляемой термоизоляции в голову не приходит. В баке самодельного солнечного водонагревателя имеется четыре отверстия:

  • Три в верхней части:
  1. Для забора воды.
  2. Для пополнения запаса воды.
  3. Для выхода на батареи.
  • Внизу горячая вода из батарей будет входить в бак.

Так конвекционные потоки в баке примут естественный характер. Теплая вода заходит снизу и начинает подниматься вверх. Необходимо установить прямо напротив входа горизонтальную пластину-отражатель, которая воспрепятствует образованию строго вертикального течения над входом. Проточный насос устанавливаем на вытяжку возле соответствующего верхнего отверстия. Скат крыши для расположения радиаторов самодельного солнечного водонагревателя выбираем южный. Это может быть и горизонтальная кровля. Снизу радиаторы отделываем отражающей изоляцией наподобие Пенофол. Кстати, красить черной краской у них можно только солнечную сторону.

В общем-то конструкция готова. Мы не думаем, что стоит закрывать ее стеклом но желательно поместить там, где нет ветра. Так гарантированно будет получен выигрыш. Вполне пойдут такие солнечные водонагреватели для дачи. На ночь насос выключаем, а на зиму систему с крыши демонтируем. Заводские солнечные водонагреватели для отопления дадут нашим сто очков форы в эффективности, а мы их просто задавим ценой. Самый дешевый заводской коллектор в одиночку стоит 15000 рублей. А если очень хочется деньги потратить, то за солидную сумму можно присмотреть и тепловой насос для отопления.

Водонагреватели на солнечных батареях оставим для Германии и им подобных стран. В Европе мало того что существует программа государственной поддержки энергосберегающих технологий, так еще и электричество можно обратно в сеть закачивать (без шуток). Солнечный водонагреватель для бассейна можно собрать по рассмотренной технологии. В этом случае радиаторы допускается разложить на небольшом помосте, а баком будет сам искусственный водоем, не забудьте продезинфицировать воду. Было бы неплохо использовать зеркала из алюминиевой фольги. Можно наклеивать пленку на тонкие фанерные щиты и ими собирать энергию в нужное место. Это получится дешево и сердито. Мало того, что появится защита от ветра, так еще и нагрев радиаторов пойдет быстрее. Место установки – на севере от коллекторов.

Теперь читатели тоже знают, как сделать солнечный водонагреватель.