Повітряний сонячний колектор і його виготовлення своїми руками

Повітряні сонячні колектори: їх особливості та способи виготовлення

Коли мова заходить про сонячні колектори, в першу чергу виникають асоціації зі звичними вже плоскими або вакуумними моделями. Енергія сонця в них передається за рахунок води або антифризу, іншими словами, - рідкого теплоносія. Такі рідинні колектори вже з`явилися в багатьох будинках і перестали викликати якесь здивування. Але крім рідинних, є ще один вид колекторів, який поширений набагато менше, хоча в деяких ситуаціях він не менш ефективний. Це повітряний сонячний колектор.

Особливості та застосування

Його головна відмінність від рідинних варіантів полягає в теплоносії, роль якого грає звичайний атмосферне повітря. По суті, такий колектор є плоскою ребристу панель (нерідко - перфоровану) або систему труб з теплопроводящей металу (втім, іноді використовується і пластик). В такому колекторі повітря нагрівається за рахунок безпосереднього контакту з металом, а ребристість необхідна для збільшення тепловіддачі. Вся система повинна бути надійно теплоізольована. Розміщують повітряний колектор на південній стіні будинку, а циркуляція повітря може бути як природною, конвективного, так і примусової (за допомогою вентиляторів).

Працює він при набагато менших температурах, ніж рідинні моделі. Так, в звичних геліосистемах температура на колекторах повинна становити більше 45-50 ° С, для повітряних досить 25-30 ° С. Як наслідок - зменшуються тепловтрати і підвищується загальна ефективність. Однак оскільки теплопровідність повітря досить невелика, використовується подібний колектор дуже обмежено.

Його застосовують головним чином в осушувальних установках (в сільському господарстві), в системах повітряного опалення та в комплексах рекуперації повітря в приміщеннях. Тобто такі системи не можна розглядати як повноцінну альтернативу рідинним колекторам, але вони цілком можуть зменшити загальні комунальні витрати.

Плюси і мінуси

Як і будь-яка система, повітряні сонячні колектори мають свої переваги і свої недоліки.

Переваги повітряних колекторів:

• Простота конструкції;
• Мінімальна вартість;
• Ефективність в системах повітряного сушіння.

До недоліків же їх ставляться досить невисокий ККД, неможливість використання для підігріву води і досить значні габарити самих колекторів (через невелику питомої теплоємності і низької щільності повітря).

Для підвищення ефективності таких систем їх часто інтегрують в стіни с / г будівель ще на етапі проектування

Виготовлення своїми руками

Оскільки сонячний повітряний колектор відрізняється дуже простою конструкцією, зробити його своїми руками не так вже й складно. Для цього використовуються самі загальнодоступні матеріали і підручні засоби (деякі виготовляють такі колектори навіть з алюмінієвих банок). Однак треба пам`ятати, що подібні системи дуже габаритні через особливості повітряного теплоносія, тому для отримання відчутного ефекту потрібно зібрати вироби значних розмірів (нерідко - на всю довжину стіни).

Колектор з водостічних труб

Такий сонячний обігрівач краще робити на всю стіну будинку. У весняно-осінній період він допоможе відчутно заощадити на енергоресурсах. З урахуванням габаритів пристрою, підбираються і матеріали.

Для каркаса:

• Дошка близько 30-40 мм завтовшки;
• Вологостійка фанера (для задньої стінки) близько 8-10 мм завтовшки.

Для абсорбера:

• Водостічні труби з алюмінію (зручніше - прямокутні);
• Тонкий лист алюмінію;
• Кріпильні хомути.

Також знадобиться мінеральна вата для утеплення задньої стінки корпусу і пенополістрол для ізоляції бічних поверхонь.

Збирається такий сонячний колектор наступним чином. Перш за все робиться дерев`яний корпус заданих габаритів (у вигляді відкритого ящика), глибина якого на пару сантиметрів більше висоти стінок труб. Потім задня стінка і бічні поверхні надійно ізолюються, а на шар мінеральної вати вкладається тонкий лист алюмінію, до якого монтажними хомутами кріпляться труби. Для кращої фіксації і забезпечення повітряної циркуляції труби потрібно укласти так, щоб з одного боку корпусу вони відстояли від торця приблизно на 20 см. Краї труб потрібно зафіксувати хомутами, а дерев`яною перегородкою, в якій будуть зроблені відповідні вирізи.

Так як вхід і вихід цього колектора будуть розташовуватися з одного боку, то з протилежного кінця в корпусі повинно бути кілька дерев`яних перегородок для розмежування повітряних потоків. Після складання колектор забарвлюється чорною фарбою, а в якості лицьовій панелі можна використовувати стільниковий полікарбонат.

Варто пам`ятати, що готовий виріб дуже важке, тому для його установки буде потрібно кілька людей. Розміщується він з південного боку будинку на стійких опорах. До вентиляційній системі будинку колектор підключається через утеплені повітроводи, а для доставки повітря в кімнати застосовується канальний вентилятор.

Колектор з профнастилу

Це більш простий варіант повітряного колектора. Його можна зробити своїми руками набагато швидше. Точно також виготовляється дерев`яний короб потрібних розмірів, потім по периметру задньої стінки прокладається брус приблизно 40х40 мм, на дно вкладається шар мінеральної вати. Єдине - в дні треба зробити вихідний отвір. Потім на брус укладається лист профнастилу з високим профілем ребра і забарвлюється чорною фарбою (якщо сам лист іншого кольору). Далі в профнастилі робиться перфорація для протоку повітря.

Всю конструкцію також можна склити полікарбонатом для збільшення температури нагріву абсорбера, але при цьому необхідно передбачити вхідний отвір для забору холодного повітря. У випускного отвору треба розмістити невеликий вентилятор.

Такий саморобний колектор дає менш значний приріст температури (зазвичай в сонячний день нагрів становить близько 28 ° С щодо зовнішнього повітря). Однак він дозволяє значно поліпшити мікроклімат в приміщеннях, так як забезпечує постійний приплив свіжого підігрітого повітря.