Солнечный коллектор из алюминиевых банок, что это и как его сделать

Сразу о главном! Такая конструкция, в солнечный день, даже при температуре на улице -20 °C  способна прогревать воздушный поток до +50 °C. Как работает такой солнечный коллектор и как его сделать своими руками читайте далее.

Об эффективном использовании энергии солнца для снижения затрат на отопление жилых зданий говорилось много. Однако, широкое распространение, предлагаемых в продаже водяных солнечных коллекторов и солнечных батарей, сдерживается высокими ценами на оборудование промышленного изготовления. Большинство самодельных конструкций либо ненадежны, либо очень сложны и дороги. Но если под солнечными лучами нагревать не жидкий теплоноситель, а обыкновенный воздух, то конструкцию можно существенно упростить и снизить ее стоимость до минимальной.

Принцип работы и область применения

Конструктивно солнечный коллектор из металлических банок представляет собой деревянный каркас прямоугольной формы, с изолированной задней стенкой и прозрачной верхней крышкой из поликарбоната. Внутри него установлено несколько тонкостенных алюминиевых труб, окрашенных в черный матовый цвет, по которым прокачивается воздух.

Воздух для подачи в коллектор берется из нижней части отапливаемых помещений и далее поднимается вверх по разогретым трубкам. Создается разница давлений холодного и горячего воздуха что и создает принудительную тягу. Этой тяги достаточно что бы горячий воздушный поток поступал по вентиляционному каналу в помещение замещая собой холодный.

Вариант с принудительной вентиляцией с помощью электро турбины

В этом варианте конструкция может использоваться в приточной системе механической вентиляции.

Вентилятор включается от термостата в том случаи когда датчик температуры сигнализирует ему что воздух достаточно нагрет. Если температура воздуха ниже установленной, система не работает, тем самым предотвращается циркуляция холодного теплоносителя.

При совместной работе с рекуператором она обеспечит нормальную температуру свежего приточного воздуха без включения системного калорифера и сэкономит значительное количество электроэнергии.

Достоинства и недостатки

Главное достоинство солнечного коллектора из металлических пивных банок заключается в невысокой стоимости используемых материалов и возможности самостоятельного изготовления, даже человеку, не обладающему большими навыками слесарных и монтажных работ. Эффективность этого устройства такова, что позволяет отключать традиционную систему отопления при температуре наружного воздуха выше -3 °C, а это не менее трети всего отопительного сезона средней полосы. Основной плюс, это экономия энергоресурсов на отопление. Однако есть и недостатки.

Плюсы Минусы
Низкая цена Нет промышленного производства
Отсутствие необходимости обслуживания Необходимость специально системы воздушной вентиляции в доме
Возможность изготовить самостоятельно Необходимы прямые солнечные лучи

Как это работает, реальный пример использования

Использовать эту конструкцию можно даже в квартире

Самостоятельное изготовление коллектора

Для этого потребуется такой утилизационный материал, как алюминиевые банки из-под пива, колы или других напитков, четыре доски, фанера, поликарбонатный лист или стекло, немного утеплителя и небольшие усилия при изготовлении. В результате вы сможете получить альтернативный источник тепла для обогрева дома и снизить расходы на приобретение традиционного топлива.

Пивные алюминиевые банки подходят идеально. Сам материал не подвержен коррозии (а это важно так как на стенках может образовываться конденсат) и отлично проводит тепло. Внутренняя поверхность глянцевая и гладкая, что позволяет отражать тепло внутрь трубки и не выпускать его наружу.

Для работы вам потребуется:

  • стандартные металлические банки от пива или других напитков;
  • лист фанеры толщиной 8-10 мм;
  • 6 досок толщиной 30 мм;
  • пенопласт или минераловатные маты толщиной 30-50 мм;
  • лист ячеистого поликарбоната;
  • матовая черная краска и клей для соединения металлических поверхностей;
  • вентилятор и вентиляционные трубы.

Размер листов фанеры, поликарбоната и досок зависит от запланированной площади коллектора. Пивная металлическая банка имеет длину 150 мм и основной диаметр 65 мм. Поэтому внутренний размер конструкции из 15 труб, каждая из которых составлена из 12 банок будет равен:

  • длина заполнения склеенными трубами 150 х 12 = 1800 мм;
  • ширина 65 х 15 = 975 мм (можно округлить до 980 мм);
  • размер приемного и выпускного отсеков 975 х 100 мм;
  • ширина досок зависит от толщины теплоизоляционного материала с добавлением диаметра банок – 95 или 115 мм.

Итак, для такого коллектора потребуется лист фанеры и поликарбоната размером 2120 х 1140 мм. Две доски толщиной 30 мм, шириной 95 или 115 мм, длиной 2120 мм и 4 – 1140 мм.

Изготовление воздушных труб

На сборку воздушных труб,  в нашем случаи, потребуется 15 х 12 = 180 металлических банок, подойдут пивные из под Coca-Cola или любых других напитков. Для их подготовки необходимо максимально увеличить размер сливного отверстия и пробить большие отверстия в дне. Лучшим вариантом будет полное удаление вогнутого дна и верхней крышки. Это легко делается на точильном станке или пробить чем ни будь острым большие отверстия.

После механической обработки банки следует хорошо промыть, чтобы убрать пищевые остатки и исключить появление неприятного запаха.

Изготовление единой трубы производится при помощи герметика, соединяя донышко банки с горловиной. Здесь нужно выбрать термостойкий вариант, поскольку температура воздуха в трубках может составлять 90 оС. Герметик для каминов не подойдет так как он хрупкий и может, со временем, рассыпаться. Но, нам важно сохранить герметичность трубы, поэтому необходим эластичный клей.Подойдет что то на силиконовой основе, обязательно берите с запасом температуры хотя бы до 200 оС.

На каждую трубу потребуется 12 банок. Всего изготавливается 15 воздуховодов. Для упрощения работы можно изготовить направляющее приспособление из двух досок, сбиты под прямым углом по длине. Поставить эту конструкцию в максимально вертикальном положении и чем то пригрузить сверху банки что бы улучшить качество склейки.

Сборка корпуса, утепление и установка труб

Каркас можно изготовить любого размера, в зависимости от места где вы его будете монтировать. Однако, чем больше длинна самих труб, которые вы в него вмонтируете, тем дольше воздух будет по ним идти в выходу и тем выше будет его температура.

Из 4-х досок и фанерного или ОСБ листа собирается деревянный короб. Его дно нужно закрыть пенопластом или минераловатным матом. Фиксация утеплителя осуществляется при помощи клея.

Для установки банок внутри корпуса необходимо изготовить из досок два держателя. Для этого в них кольцевым сверлом высверливают по 15 отверстий диаметром немного меньше основного размера банки. В этом случае горловина и дно вставляются в отверстия и воздуховоды надежно фиксируются.

Установка труб из банок

Для увеличения эффективности поглощения солнечной энергии поверхность банок следует выкрасить в черный матовый цвет (здесь можно использовать автомобильный грунт, он отлично держится на материале и имеем матовую структуру поверхности. Деревянный корпус для увеличения долговечности конструкции так же рекомендуется покрасить. Верх коллектора закрывается листом поликарбоната или стекла. Второй вариант требует осторожности при работе, однако его поверхность не потускнеет со временем и стоит намного дешевлею

В задней или боковой стенке короба высверливаются два отверстия для подключения подающих воздуховодов. Их поверхность должна быть покрыта слоем тепловой изоляции для снижения потерь тепла. В нижнюю часть коллектора подается уже охлажденный воздух из помещения, а через верхний отсек нагретый.

Изготовленный обогреватель может быть установлен на южной стене здания или на скате крыши. Тепловая производительность такого устройства зависит от его размеров и в каждом отдельном случае может быть подобрана индивидуально.

Подробная видео инструкция как его сделать

 

Отзыв о использовании установки от одного из наших читателей