Солнечный водонагреватель своими руками

Солнечный водонагреватель заводского изготовления – дорогой прибор. Простой принцип действия окупается сложностью воплощения концепции в жизнь. Солнечный коллектор работает даже зимой. Простейший водонагреватель видел каждый. Это такой бензобак грузовика, который стоит на будке самодельного душа. Дело в том, что емкости для топлива окрашены качественно в черный цвет, а это как раз то, что нужно, чтобы сделать солнечный водонагреватель своими руками!

В черный цвет баки окрашивают для маскировки грязи. А с точки зрения физики емкость с бензином должна быть белой, чтобы не поглощать солнечные лучи.

Цвет коллекторов для солнечного водонагревателя

Почему холодильники традиционно красят в белый цвет. Новые модели не берем в расчет. Там теплоизоляция такая, что не страшен солнечный свет. Белый цвет из спектра единственный отсутствующий среди длин волн, излучаемых Солнцем, поскольку получается сложением всех остальных. Имеет светлая поверхность одну интересную особенность – не поглощает энергию. Приходилось слышать, что каждый цвет обладает наименьшим коэффициентом поглощения на участке спектра, где сам и находится. Вот холодильник и окрасили суммой цветов радуги, чтобы поглощал меньше. По этой же причине листья у растений зеленые (участок доминирует в излучении Солнца, и растение сгорело бы, будь покровы иной окраски).

Это требует пояснения, поскольку не очевидно. Дело в том, что у каждой звезды в космосе уникальные 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. И каждому «солнцу» присущ собственный спектр излучения. Так наиболее горячими считаются голубые звезды, а холодными – красные. Это легко запомнить, если выучить простенькую пословицу:

Водонагреватель для дома

  • Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан!

В ней зашифрованы первыми буквами цвета спектра по увеличению частоты. Каждая звезда излучает 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 посередке меж всеми. Максимум приходится на зеленый цвет травы. А мы видим небесное тело желтым. Просто лучи складываются и искажают восприятие слои атмосферы. Говорят, что галактике 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, производят фотосинтез, который сопровождается поглощением энергии Солнца и выделением кислорода. Догадываетесь теперь, почему хлорофилл зеленый? Нет! Не удивительно, об этом точно никто не знает (выше была высказана общепринятая точка зрения на этот вопрос).

Солнечный водонагреватель

Существует гипотеза, что имея такой цвет, растения защищены от перегрева лучами нашей звезды. В спектре поглощения листьев глубокий провал как раз там, где у Солнца максимум. А теперь посмотрим, что же 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.

Читайте также:  Ремонт водонагревателя Аристон своими руками

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

Смотрели раз 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 в лучшем случае наполовину до комнат и греет эту стеклянную преграду. 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 тепло отдают проходящему потоку жидкости. Почему энергия не уходит в окружающую среду. Потому что коллектор черный. 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 мороз, пока вакуум имеется в трубках коллектора.

Конструкции солнечного водонагревателя

Теперь, когда понятна сама идея солнечного водонагревателя, попробуем сконструировать такой же своими руками. Бак грузовика даже не нуждается в доработке. Уже черный, сверху горлышко для наполнения водой, а снизу – чаще всего и выходное отверстие. Остается водрузить это на душевую, заполнить водой и подождать, пока Солнце сделает работу. Разумеется, с утра вода там будет прохладная, но чуть после полудня уже можно будет мыться. Достоинство устройства в 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 токсичны. Лучше использовать стандартные стиральные порошки, мыло, Vanish.

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

Что касается вопроса, где взять, то и сегодня электронные доски объявлений полны предложениями продать бэушную емкость. Современные чаще из алюминия, старые попадаются стальные. Цена вопроса 2000 рублей. Считаем использование более сложных конструкций нецелесообразным. Но если завалялись стальные (не чугунные) радиаторы наподобие того, что на рисунке, то попробуйте собрать из них стоящее приспособление, и только на летний период. Не будем использовать стекла или бензобаки, понадобятся черная краска и трубы. Полагаем, что конструкция должна содержать емкость для горячей воды, расположенную в доме, достаточно большого объема.

Читайте также:  Ремонт водонагревателя Электролюкс своими руками

Понадобится проточный насос небольшой мощности с посадочными размерами на стандартный трубопровод. 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 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 напротив входа горизонтальную пластину-отражатель, которая воспрепятствует образованию 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.

Конструкция готова. Не думаем, что стоит закрывать сборку стеклом но желательно поместить там, где нет ветра. Так будет получен выигрыш. Пойдут населению такие солнечные водонагреватели для дачи. На ночь насос выключаем, а на зиму конструкцию с крыши демонтируем. Заводские солнечные водонагреватели для отопления дадут нашим сто очков форы в эффективности, а мы просто задавим ценой. Дешевый заводской коллектор сам по себе стоит 15000 рублей. А если хочется деньги потратить, то за солидную сумму присмотрим и тепловой насос для отопления.

Водонагреватели на солнечных батареях оставим для Германии и 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 соберем по рассмотренной технологии. В этом случае радиаторы допускается разложить на 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 – севернее коллекторов.

Теперь читатели тоже знают, как сделать солнечный водонагреватель.