Как сделать солнечный коллектор для бассейна? Обзор и Подогрев воды и Типы по температуре нагрева среды

Результаты

Результат — 88°С в солнечный день

После того, как солнечный водонагреватель был установлен на крыше и подключен к системе домашнего водопровода, многократные замеры показали, что вода для душа получается очень горячая (значения цифрового датчика температуры внутри корпуса водонагревателя держится возле отметки 80 градусов).

За всю весну я не включал электрический бойлер, тем самым существенно сэкономив на счетах за электроэнергию. Этил летом планирую подключить датчик температуры к цифровому термостату, который управляет открытием и закрытием соленоидных клапанов, чтобы автоматизировать домашнюю систему.

Рабочий процесс

Солнечный коллектор для нагрева воды под бассейн сооружается следующим образом:

на подготовленную площадку укладываем змеевик. Для этого нарезаем брус и соединяем сего хомутами и с помощью саморезов;
получившуюся конструкцию следует обшить фанерой;
после этого сооружаем каркас;

Каркас для водонагревателя

после этого собираем раму. Ее следует укрепить с помощью анкеров. С помощью таких крепежных элементов закрепляем на раме поперечные брусья. Сборка каркаса осуществляется по той схеме, которую вы выбрали для своего солнечного водонагревателя. От типа схемы не будет зависеть качество подогрева воды;
когда каркас был выведен, всю платформу (и раму) следует выкрасить в черный цвет;
закрепляем платформу на каркасе с помощью анкеров. При этом обязательно необходимо соблюсти угол наклона;
далее проводим разметку на платформе в местах установки труб. Здесь устанавливаем пластиковые крепления. Все элементы конструкции обязательно выкрашиваем в черный цвет.

Установленная платформа с креплениями

После этого к собранной конструкции подключаем насос. Здесь нужно выбирать не особо мощную насосную установку. Это связано с тем, что вода через трубы должна течь медленно, чтобы успевать основательно прогреться. При этом трубы должны непосредственно выводиться в бассейн. Они должны выходить со дна бассейна. Для того чтобы избежать теплопотерь, необходимо установить защитное стекло. Толщина стекла подойдет не менее 4 мм. После этого делаем тестовое подключение для проверки успешности и качества сборной конструкции солнечной батареи для нагрева воды в бассейне.

Готовый водонагреватель

Такой самодельный агрегат, использующий солнечную энергию, обойдется вам достаточно дешево. Его можно с успехом использовать для нагрева воды в течение всего теплого периода. При наступлении холодов всю воду следует слить из устройства солнечного водонагревателя, чтобы предотвратить ее замерзание внутри труб. Если этого не сделать, то возможно повреждение элементов конструкции, и вы уже не сможете воспользоваться ею на следующий год.

Виды солнечных коллекторов для нагрева воды в бассейне

Условно все аккумулирующие устройства делят на два типа:

Открытые коллекторы отличаются расположением абсорбера. Резиновые или пластиковые шланги закреплены на основе, незакрытой стеклом. Солнечные системы эффективны только в жаркую солнечную погоду, используются чаще для обогрева частного бассейна.
У закрытых коллекторов абсорбер спрятан под стеклом. Конструкция позволяет снизить теплопотери. Приборы солнечного подогрева воды закрытого типа способны работать в холодную погоду, главное, чтобы на них попадал солнечный свет.

Открытые и закрытые солнечные коллекторы отличаются устройством аккумулирующего элемента. От его конструкции аналогично зависит производительность оборудования.

Вакуумные гелиосистемы трубчатого типа в качестве аккумулирующего элемента имеют специальные колбы из стекла. В зависимости от конструкции, они бывают с одной или двумя стенками. Из колбы полностью выкачан воздух. Созданный искусственным путем вакуум является отличным теплоизолятором. Внутри стеклянной колбы с вакуумом расположена медная трубка теплообменника, по которой циркулирует вода из бассейна.

В одном гелиоколлекторе набор стеклянных колб с медными трубками подключен к основному узлу – распределителю. Модуль помогает смешивать потоки, направляет подогретую воду в бассейн, а из чаши забирает холодную жидкость.

Солнечные вакуумные гелиоколлекторы способны подогревать воду в бассейне даже с наступлением холодов. Однако их эффективность вдвое снижается. При ясной солнечной погоде поздней осенью коллектор компенсирует максимум 20% расхода энергоносителей, используемых для получения тепла.

Совет! Установленный солнечный вакуумный коллектор для бассейна закрытого типа способен обеспечить купальный сезон с середины весны до конца октября.

Панельные коллекторы внешне напоминают окно, только с темным стеклом. Прибор для обогрева воды в бассейне состоит из алюминиевого корпуса. Внутри установлен теплообменник из набора трубок. Они бывают медные или алюминиевые. Теплообменник соприкасается с металлической панелью с селективным напылением. Сверху аккумулирующий элемент закрыт темным стеклом.

Вода в теплообменнике быстрее нагревается за счет отраженного металлической пластиной солнечного тепла. Из медных или алюминиевых трубок она за счет принудительной циркуляции поступает в бассейн. Коллекторы панельного типа эффективны при солнечной жаркой погоде. Для подогрева бассейна их чаще используют на юге или в районах с умеренным климатом. После наступления холодов КПД гелиоколлектора сильно снижается.

Коллекторы пирамидального типа созданы для бытового применения. Оборудование эффективно с небольшими надувными и каркасными бассейнами. В жаркую солнечную погоду пирамидальные гелиоколлекторы способны поддерживать температуру воды в диапазоне от + 23 до + 25 оС.

В системе бассейна коллектор подключают к насосной станции. Нагрев воды происходит внутри абсорбера, роль которого исполняет намотанный на основание шланг сечением 25-40 мм. Под аккумулирующим устройством установлен зеркальный отражатель солнечного света. Сверху шланги обычно закрыты прозрачным колпаком.

Из всех существующих типов, пирамидального вида коллектор для бассейна своими руками собирают чаще всего. Это связано с простотой устройства и компактностью. Вдобавок за счет намотки шланга пирамидой увеличивается производительность оборудования.

Гибкий солнечный коллектор сделан из эластичных материалов, чаще всего используется резина. Внешне он напоминает коврик. Гелиоколлектор бывает только открытого типа. Используется он чаще всего с мобильными надувными бассейнами. Коврик легко сворачивается рулоном. Вместе со спущенной чашей бассейна коллектор легко перевозить в багажнике машины на дачу.

Скорость нагрева воды зависит от площади солнечного гелиоколлектора. Для каждого бассейна индивидуально подбирают коврик по размеру. Изделие укладывают на солнечном месте, подключают шлангами к насосной системе купели.

Нагрев воды в бассейне своими руками

Бассейн, пусть даже и не очень большой, удовольствие недешевое. Но без подогрева воды в нем далеко не всегда комфортно. Не у всех имеются средства или желание покупать не менее дорогие устройства для того чтобы поднять температуру воды. Вот и придумывают мастера-самоделкины разные подогреватели для бассейна, которые не требуют больших денег.

Самое доступное у нас топливо — дрова. И было бы странным, если бы не было средств подогрева бассейна дровами. Промышленных аналогов мы не встречали, разве что приспособить дровяную печь с водяной рубашкой под это дело. А самодельных агрегатов встречается много.

Основа всех устройств подогрева воды в бассейна на дровах — змеевик

Основная идея – металлический змеевик располагается внутри топки, на вход подается вода из бассейна при помощи насоса. Проходя по разогретому пламенем змеевику, она нагревается, по второму шлангу или трубе отводится обратно.

Одно из устройств для подогрева воды в бассейне дровами, сделанных своими руками

Основная задача – подобрать скорость подачи воды так чтобы она в трубе не закипела ни при каких условиях. Потому желательно брать насос достаточно мощный. Использовать можно штатную помпу от бассейна или циркуляционный насос.

Довольно рискованно, оостроумно

На фото несколько таких устройств. В одном змеевик спрятан в баке, в котором разводится огонь. Дым отводится через дыру в крышке. Система будет более эффективной, если сделать дымоход. Еще полнее использовать тепло можно, если сделать водяную рубашку. Можно на корпусе, можно на дымоходе, а можно – и там и там.

В другом варианте для небольшого надувного бассейна сварена квадратная емкость. Принцип тот же. Реализация немного другая.

Квадратная емкость, внутри которой змеевик и костер

Есть еще более простой вариант: змеевик, внутри которого разводится огонь. Это устройство можно использовать даже в походе. Только каким-то образом нужно будет решить проблему отведения горячей воды. Возможно, использовать термостойкие шланги или кусок металлопластиковой трубы для отопления.

Очень даже удобно в походе или поездке — вы всегда обеспечены теплой водой

Есть пример изготовления электрического нагревателя для бассейна своими руками. Использован ТЭН для бойлера, придумана оригинальная конструкция его закрепления в корпусе старого ножного автомобильного насоса. Подробности смотрите в видео.

Очень простой и интересный способ сделать солнечный нагрев воды в бассейне более эффективным. Он требует минимума денег, и немного времени. Нужны будут пластиковые хула-хупы, плотная черная пленка, паяльник, нож.

Идея не нова: нагревается плавающая на поверхности воды черная пленка, она отдает тепло воде. Нагрев более эффективный так как темные предметы больше поглощают солнечной энергии.

Очень простые коллекторы солнечного света хула-хупы с приваренной черной пленкой

Работа состоит в следующем: на хула-хуп ровно укладывается пленка, паяльником точечно сплавляете пластмассу и пленку. Желательно не прожечь обруч, так как он должен плавать, а не тонуть. Плавят по кругу, с расстоянием 10-15 см. Пленка должна держаться довольно крепко. В середине нужно сделать несколько отверстий – нежелательно, чтобы попал воздух. Потому и поворачивать обручи нужно той стороной в воду, на которой натянута пленка.

Эти круги раскладывают по поверхности. Чем большую площадь они занимают, тем быстрее прогревают воду. Раскладывать их легко – разбросали по поверхности. Собирать тоже — согнали в одну сторону сложили у борта стопкой.

Преимущества и недостатки подогрева воды с помощью гелиосистемы

К плюсам солнечных коллекторов для бассейнов относят:

Доступную стоимость некоторых видов систем. С их помощью можно подогревать воду в бассейне до комфортных значений без существенных финансовых затрат.
Простой монтаж, нетребовательность в уходе.
Возможность легко увеличить теплоотдачу установки, используя несколько панелей. Актуально для больших бассейнов.
Простую конструкцию – гелиосистему можно изготовить своими силами.
Возможность раздвинуть границы купального сезона для открытых бассейнов и круглогодично использовать закрытый бассейн.
Экологичность и долговечность системы.

Список недостатков гелиосистем включает:

зависимость недорогих установок от климатических и погодных условий;
потребность в электропитании для циркуляционного насоса.

Как сделать селективное покрытие

Высокоэффективный коллектор имеет высокую степень поглощения солнечной энергии. Лучи попадают на темную поверхность, после чего нагревают ее. Чем меньше излучения отталкивается от абсорбера солнечного коллектора, тем больше тепла остается в гелиосистеме. Чтобы обеспечить достаточную аккумуляцию тепла требуется создать селективное покрытие. Вариантов производства несколько:

Гелиосистемы, используемые исключительно для нагрева воды летом, вполне могут обойтись окрашиванием абсорбера в черный цвет при помощи обычной краски. Самодельные солнечные коллекторы для отопления дома зимой должны иметь качественное селективное покрытие. Экономить на краске нельзя.

Самодельная или заводская гелиосистема — что лучше

Изготовить в домашних условиях солнечный коллектор, способный по техническим характеристикам и показателям сравниться с заводской продукцией нереально. С другой стороны, если требуется просто обеспечить достаточным количество воды для летнего душа, солнечной энергии будет достаточно для работы простейшего самодельного водонагревателя.

Что касается жидкостных коллекторов, работающих зимой — то даже не все заводские гелиосистемы могут работать при низких температурах. Всесезонные системы, это чаще всего устройства с вакуумными тепловыми трубками, с повышенным КПД, способные работать до температуры –50°С.

Заводские гелиоколлекторы часто укомплектовываются поворотным механизмом, автоматически подстраивающим угол наклона и направленность панели по сторонам света, в зависимости от расположения Солнца.

Эффективный солнечный водонагреватель тот, что полностью соответствует поставленным перед ним задачам. Для подогрева воды на 2-3 человек летом, можно обойтись обычным гелиоколлектором, изготовленным своими руками из подручных средств. Для отопления зимой, несмотря на первоначальные затраты, лучше установить заводскую гелиосистему.

Солнечный коллектор своими руками для прогрева воды в бассейне (+Фото)

Как самостоятельно сделать солнечный коллектор для подогрева воды в бассейне из форм для выпечки рассказал один умелец

Он купил себе бассейн Bestway 2х3х1.2 м и укомплектовал его всеми необходимыми аксессуарами.

И использовать его комфортно можно было только в теплый период лета из-за недостаточной температуру воды. Еще находится бассейн под крышей, хотя и защищает его от ультрафиолета, дождя и листья, и не позволяет достаточно его нагреть. Нагревать воду электричеством дорого и бессмысленно, потому что за ночь вода все равно остынет. Поэтому решил смастерить солнечный обогреватель, то есть, коллектор.

Купил оцинкованную жесть (1х2 м) и древесностружечной плиты ОСБ толщиной 1 см. Обрезал ОСБ по размеру жести.

Укрепил ОСБ рамкой из планок.

Составил ровно формы для духовки (которых купил два ящика) и обвел их контуры.

Просверлил в жести отверстия под штуцеры (1/2 дюйма) с помощью раздвижного резца для сверления отверстий в плитке.

С помощью пера по дереву сделал в ОСБ отверстия большие для прохождения штуцеров с буртиками. И прикрутил штуцеры с силиконовыми прокладками на жесть.

Вот что получилось.

Затем закрепил планки на задней стенке для того, чтобы во что вкрутить шурупы — в ОСБ особо не вкрутишь …

Они также служат для укрепления конструкции, ведь в двенадцати противнях будет примерно 70 литров воды! Затем все это покрасил морилкой и атмосферостойким лаком.

После того сверлил и прикручивал деки. Сначала только четырьмя шурупами, потом сверлил отверстия чаще.

В конце концов с помощью силикона и шуруповерта, трубок и пластиковых затяжек получилось вот что:

Сделал также для него и для насоса фильтра схему управления и защиты от утечек и поместил ее в коробочку.

Питание 220 В пустил через УЗО. Тумблером дело включается насос-фильтр.Вот схема:

С помощью симистора включается насос, который будет брать с нижней части бассейна воду и качать ее через коллектор обратно в бассейн.

Осталось дождаться лета, покрасить изделие в черный цвет и испытать.Эксплуатация внесет коррективы.

Подключение и эксплуатация

Установка вакуумных и панельных гелиосистем требуют привлечения профессионалов. Бытовые нагреватели, гибкие или пирамидальные, можно подключить к бассейну самостоятельно.

Ход работ:

Гибкий коврик расстилается на грунте или кровле, полимерный гелионагреватель в более жестком исполнении крепится на специальной опоре. Пирамидальный коллектор устанавливается на подстилку из отражающего материала.
Гелиоколлектор подключают шлангом к подающему фильтр-насосу, который закачивает в систему воду из бассейна.
Шланг обратки соединяет коллектор напрямую с бассейном – нагретая вода сливается непосредственно в резервуар.

Сборку гелиоколлектора следует выполнять по инструкции производителя.

Правила эксплуатации:

защитное стекло гелиоколлектора следует регулярно очищать от пыли – загрязнения в разы снижают эффективность работы нагревателя;
при похолодании до околонулевых температур из коллектора для открытого бассейна следует слить воду, чтобы избежать перемерзания системы.

Каким должен быть самодельный солнечный коллектор?

Из-за невысокой эффективности воздушных коллекторов домашние мастера отдают предпочтение водяным устройствам, которые бывают вакуумными или плоскими, с замкнутой или открытой системой теплообмена.

Плоский коллектор – довольно простой для самостоятельного изготовления прибор. Состоит из металлического корпуса прямоугольной формы, внутрь которого интегрирован теплоприемник, чаще всего в виде медного или алюминиевого трубчатого змеевика.

Для лучшего поглощения солнечных лучей (абсорбции) его покрывают селективной краской черного цвета. Снизу обязательно укладывается слой теплоизоляционного материала или резины, а сверху конструкция накрывается крышкой, для изготовления которой используется стекло или, например, поликарбонат, хотя возможно применение и других светопропускающих материалов.

Принцип работы плоского коллектора довольно простой: поглощенное тепло передается теплоносителю (в данном случае жидкости), циркулирующему по змеевику.

Прозрачная крышка выполняет одновременно несколько функций: защищает теплообменник от негативных природных явлений (осадков, ветра), а также грязи и пыли, при этом свободно пропускает солнечные лучи.

Герметичность конструкции исключает возможность попадания грязи под стекло на теплоприемник и не допускает выветривания накопленного тепла через естественные щели.

Наиболее эффективен данный вид коллекторов при эксплуатации в теплое или межсезонное время года, зимой его КПД значительно снижается.

Проблема потери тепла решена в вакуумном коллекторе. В нем трубки помещаются в светопрозрачные стеклянные колбы, из которых предварительно выкачивается воздух. Трубки в этой конструкции обязательно имеют абсорбционное покрытие и дополнительно заполняются хладагентом.

Непосредственно трубки соединяются своими концами с магистралью, по которой движется теплоноситель. Под воздействием солнечных лучей хладагент закипает и превращается в пар, который, по законам физики, поднимается вверх по трубке и при контакте с теплоносителем остужается, отдавая накопленное тепло.

Следует отметить: вакуумный солнечный коллектор в сравнении с плоскими более эффективен за счет того, что удельная теплота вещества в парообразном состоянии выше, чем в жидком.

Именно из-за такой особенности вакуумные коллекторы эффективны и в зимнее время, при минусовых температурах, хотя их КПД может несколько снизиться за счет уменьшения светового дня и увеличения пасмурности.

Вариантом вакуумного коллектора можно считать и конструкции, в которых трубки сразу заполняются теплоносителем. Но они обладают одним существенным недостатком – сложностью проведения ремонтных работ. В этом случае, если из строя вышла какая-либо из трубок, потребуется полная замена всей конструкции.

Классификация устройств

Солнечные коллекторы подразделяются на двухконтурные и одноконтурные. Первый тип более распространён. В устройстве с двумя контурами по одному из них циркулирует вода, по второму — теплоноситель. Такой коллектор используется круглогодично.

Что касается одноконтурного оборудования, оно пригодно к применению только в безморозный период, так как внутри теплоносителя находится вода, способная замёрзнуть и разрушить трубки.

Это полезно: принцип работы и строение солнечных батарей.

По принципу работы коллекторы также делятся на несколько групп:

воздушные;
плоские;
вакуумные;
концентраторы.

Существуют несколько видов моделей, например, воздушные

Воздушные модели

Особенность этих коллекторов — невысокая эффективность. Воздух плохо проводит тепло, хотя он и способен нагреваться. Главное преимущество — возможность круглогодичного использования. Поскольку воздух не замерзает, нет риска, что трубки будут повреждены. Конструктивно этот тип коллектора отличается надёжностью и простотой. Такое оборудование подходит для отопления разных типов помещений, включая:

жилые дома;
подвалы;
овощехранилища;
цеха;
гаражи;
склады.

Основной элемент коллектора — ребристая панель, выполняющая функции теплоприёмника. Обычно она изготовлена из стали, алюминия или меди. Внутри панель разделена на ячейки. Воздух циркулирует между рёбрами и подогревается, отдавая тепло в помещение. Охлаждённый теплоноситель перемещается обратно в основную часть коллектора.

Воздушный солнечный коллектор из пивных банок : последствия работы после зимы:

Плоский источник тепла

Основное достоинство плоского солнечного коллектора — простота конструкции. Оборудование довольно надёжно, но имеет сравнительно низкий коэффициент полезного действия. Устройство собрано по принципу сэндвича и включает в себя следующие элементы:

защитное стекло;
медные трубки, заполненные теплоносителем;
теплоизоляционный слой;
алюминиевую раму;
крепёж;
абсорбент.

В качестве поглощающей поверхности (абсорбента) выступает пластина. Её окрашивают в чёрный цвет, чтобы поглощение солнечных лучей было максимальным. Стекло применяется для создания парникового эффекта. Благодаря ему тепло не уходит, а нагревает абсорбент. Такую конструкцию несложно собрать самостоятельно, а служить она может более 10 лет.

Существует модель на вакууме, которая имеет свои особенности

Оборудование на вакуумных элементах

Коллекторы вакуумного типа имеют в своей основе запаянные трубки, наполненные теплоносителем, и теплосборник. Трубки выполнены из стекла, покрытого специальным напылением, позволяющим лучше аккумулировать тепло. Благодаря вакууму предотвращаются потери тепла. В процессе циркуляции жидкость из вакуумных трубок поступает сначала в теплосборник, а затем в накопительный бак с водой. Охлаждённый теплоноситель возвращается обратно в систему.

У вакуумного (вакуумированного) устройства более высокий коэффициент полезного действия, чем у плоского и воздушного. С помощью этого коллектора удобно нагревать воду. Конструкция хороша тем, что трубки можно добавлять и убирать, когда увеличивается или уменьшается потребность в горячей воде.

Мой воздушный коллектор-сборка перед экспуатацией:

Существует много вариантов вакуумных устройств, в том числе такие, где стеклянные трубки находятся одна в другой, а в наружной находится вода. Недостаток моделей этого типа — сложность изготовления. Создать вакуум в домашних условиях нереально. На предприятиях есть такая возможность, тем не менее процесс изготовления вакуумированных коллекторов обходится недёшево.

Изготовление своими руками

Соорудить коллектор с помощью подручных средств, не так сложно. Что нужно:

Радиатор. Можно сварить трубы в качестве радиатора. Для отвода и подвода используются толстые трубы.
Деревянный короб для радиатора, с остеклённой передней частью.
Накопитель. Для хранения жидкость.
Аванкамера. Создающая в избытке давление.

Советы:

Чтобы воздух стравливался, нужно снизу теплообменников установить дренажные вентили.
Трубопровод должен быть теплоизолирован. Можно обмотать полиэтиленом, затем завернуть в ткань и покрасить в белый.
Необходим вентиль, для перекрытия циркуляции теплоносителя.
Задавать необходимую температуру, можно с помощью смесителя.

Изготовление короба:

Используйте доски размерами: 120 миллиметров (ширина) и 30 миллиметров (толщина).
Днище выполнить из фанеры, как вариант использование текстолита.
Теплоизолируйте днище, подойдёт минеральная вата, возможно, пенопласт. Затем закройте оцинковкой.

Самодельный радиатор для солнечного коллектора

Радиатор:

Понадобится 15 труб (полудюймовых) по 1600 мм и 2 трубы (однодюймовых) по 700 мм.
В трубах (дюймовых) просверлите отверстие для перпендикулярного присоединения тонких труб. Отверстия необходимы соосные по одной стороне (шаг 45 мм максимум).
Свариваем конструкцию.
На лист оцинковки устанавливаем теплообменник. Фиксируем хомутом, возможна фиксация стальными полосками.
Внутри короба и трубы теплообмена красим в чёрный цвет. Снаружи всё в белый.
Устанавливаем стекло в короб. Зазор между трубами и стеклом соблюдаем 12 мм.

Изготовление накопителя – yа эту роль подойдёт абсолютно любой резервуар (герметичный) объёмом 200-400 литров. Накопитель тоже следует поместить в короб, а свободное пространство заполнить теплоизоляцией (опилки, пенопласт, вата).

Аванкамера – cосуд объёмом не превышающим 40 литров, необходимо на него установить водоподающее устройство (шар кран, как в туалетных бачках).

Сбор элементов:

Монтируем накопитель затем аванкамеру

Важно следить за перекрытиями, ведь в таких устройствах обычно собирается много воды. Устанавливаем коллектор на крышу с наклоном примерно 35-40 градусов

Расположить теплообменник нужно на расстояние 0.7 метра от накопителя. Под аванкамерой должен расположиться накопитель, а под ним коллектор. Соединяем элементы и подключаем к сети водопровода. Высоконапорные участки лучше подключать полудюймовыми трубами, а дюймовые для низконапорной сети. Заполните устройство водой. Проверьте герметичность.

Теперь можно приступить к эксплуатации.

Как сделать солнечный коллектор для бассейна своими руками: из черной трубы или шланга или покупной: Советы? Обзор