Воздушный солнечный коллектор своими руками

Так как же простому самоделыцику использовать даровое солнеч­ное тепло? Для начала, давайте вспомним самую распространенную установку по использованию солнечного тепла — теплицу. Это фак­тически большой солнечный коллектор. Роль абсорбера в нем выпол­няют растения и поверхность грунта, роль защитного стекла — сте­клянное или полиэтиленовое покрытие. Там работает тот же парни­ковый эффект. Цель такого коллектора в нагреве самого себя, чтобы растения чувствовали себя комфортнее.

А если мы начнем «забирать» теплый воздух из теплицы? Теплица превратиться в… воздушный солнечный коллектор.

Это, наверное, одна из самых про­стых конструкций, которая совер­шенно не требовательна ни к мате­риалам, ни к технологии изготовле­ния (рис. 2.8).

Теплоизолированная снизу зачер­ненная поверхность является дном плоского ящика. Ящик можно сде­лать из любого подручного матери­ала — доски, фанера и т. д. Сверху этот ящик закрыт стеклом или дру­гим прозрачным материалом. Очень

хорошие результаты дает покрытие из сотового поликарбоната. Получается легкое двухслойное пластиковое покрытие с хорошим светопропусканием и теплоизоляцией.

Видимый свет поглощается зачерненной поверхностью, нагревает ее, а она, в свою очередь, нагревает воздух в коллекторе. Нагретый воздух в такой системе сам является теплоносителем, он забирается из обогреваемого помещения, нагревается в коллекторе и подается обратно. Все воздуховоды (подводящие и отводящие воздух от кол­лектора) должны быть теплоизолированы.

Для увеличения длины пути, проходимого воздухом, внутри ящика можно установить переборки. Воздух через коллектор прогоняется вентилятором.

Совет.

Подобную систему необходимо снабжать датчиками темпера­туры, чтобы отключать вентиляторы, когда на коллектор не падает солнечный свет. Иначе в пасмурную погоду и ночью вы вме­сто нагрева получите эффективное охлаждение помещения.

В специальных контроллерах применяются дифференциальные датчики, сравнивающие температуру в помещении и внутри коллек­тора. Они включают вентиляторы только, когда воздух в коллекторе достаточно прогреется.

Но в домашних условиях место датчиков температуры проще при­менить небольшую солнечную батарею, от которой будет питаться вентилятор. Напряжение и мощность этой солнечной батареи надо подбирать так, чтобы вентилятор, прогоняющий воздух через коллек­тор, начинал работать, только если на него падает достаточное коли­чество света, при котором нагревается коллектор.

Например, в пасмурную погоду воздушный солнечный коллектор работать практически не будет, а, значит, и вентилятор при таком освещении вращаться не должен. А вот если на улице светит яркое солнце, коллектор нагревается очень быстро, значит и вентилятор должен работать «на всю катушку». Собрав такую систему, вы полу­чите пассивное отопление вашего дома или дачи в солнечные дни. Преимущества воздушных солнечных коллекторов:

♦ воздушные системы выглядят привлекательнее жидкостных, так как требуют меньше трубопроводов и деталей и поэтому менее дороги;

♦ в воздушных солнечных коллекторах отсутствует опасность протечек и замерзания теплоносителя;

♦ изготовление воздушных солнечных коллекторов и связанных с ними узлов и систем сравнительно просто;

♦ сравнительная простота воздушных систем притягательна для людей, желающих построить свою собственную систему.

К недостаткам воздушных солнечных коллекторов можно отне­сти узкий спектр их применения. Теплый воздух обычно необходим в холодное время года для обогрева, но зимой солнечные дни — ред­кость, да и их продолжительность недостаточна.

А вот летом, когда солнечного тепла в избытке, получаемое тепло можно использовать только для сушки кормов или древесины, напри­мер. Никому не придет в голову обогревать дом в летний зной. Вот
и получается, что воздушный солнечный коллектор будет большую часть года просто простаивать.

Именно поэтому большее распространение получили солнечные коллекторы с жидким теплоносителем (водяные).

Солнечный коллектор типа «бочка»

Наверняка многие из вас видели, а некоторые возможно и приме­няют этот тип солнечного коллектора. Конструкция весьма простая — железная бочка, окрашенная в черный цвет и заполненная водой. Вода в такой бочке за день нагревается на солнце, а вечером можно принять теплый душ (рис. 2.9).

Проблем у такой конструкции множество.

Нагревание происходит медленно из-за малой пло­щади, на которую падает солнечный свет. Из-за отсутствия теплоизоляции такая бочка очень быстро остывает. Так что если захотите принять душ поздним вечером или утром, то только холодный.

Если у кого-то уже имеется такая бочка, вы можете ее усовершенствовать. Бочка заключается в стеклянный ящик, который не будет препят­ствовать ее нагреванию, но будет существенно замедлять остывание. Северную сторону бочки, на которую никогда не попадает солнце, можно утеплить более основательно, например, мине­ральной ватой. Такое простейшее усовершен­ствование также значительно ускоряет нагрев воды и существенно повышает максимальную температуру. Не обожгитесь!