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

Установка

Поскольку оборудование работает от солнечной энергии, то, соответственно, установка обогревателя будет проводиться на открытом воздухе. Монтаж рекомендуют проводить на крышах зданий, на балконах или других архитектурных выступах.

Экран водонагревателя должен быть направлен на юг. Установку проводят под определенным углом к горизонту, который эквивалентен географической широте местности.

Водонагреватель постоянно поглощает энергию и по понятным причинам источник энергии выключить нельзя, поэтому, в случае малого потребления воды, температура застоя может достигать до 300°С.

По этой причине не допускается использование пластиковых и стальных труб с цинковым покрытием. Оптимальными в эксплуатации станут трубопроводы, изготовленные из меди или нержавеющей стали.

Горячий контур солнечного водонагревателя должен иметь теплоизоляцию, это позволит избежать ожогов и возгораний. Следует учесть температурный режим работы оборудования при выборе теплоизоляции и крепежей.

Производители солнечных водонагревателей на корпусе своей продукции указывают точную температуру застоя.
Панели коллектора должны находиться на открытом пространстве, чтобы был открытый доступ к солнечному свету. Необходимо исключить наличие возможных преград.

Чаще всего углом наклона коллектора будет наклон ската крыши. Для того, чтобы эффективность работы водонагревателя приблизить к максимальной, лучше придерживаться рекомендаций и использовать специальный стеллаж, на который будет крепиться коллектор.

Т.е. залогом правильной и эффективной работы оборудования являются всего несколько правил:

• направление на юг;
• правильный угол наклона;
• беспрепятственный доступ к солнечному свету;

Некорректная установка снизит качество работы водонагревателя, а вложенные средства не будут оправданы. Тип нагревателя также может играть роль в способе его установки. При монтаже учитывают тип используемого оборудования.

Пассивная

Подразумевает само собой протекающую абсорбцию и аккумулирование энергии. Солнечная энергия попадает на объект нагрева без контроля этого процесса, т.е. отсутствуют какие-либо механизмы и контролирующие элементы. Это простая система, которая не требует особых затрат. Однако недостатки в том, что водонагреватель работает неравномерно и не на полную мощность.

Самый наглядный пример – это затемненный бак, который размещен над летним душем. В таком пассивном режиме работают одноконтурные системы, в которых применяется процесс естественной циркуляции. Для полноценной работы системы приемный бак размещают выше коллектора, но такой способ установки не всегда удобен. Решить вопрос можно с помощью другого способа работы системы.

Активная

Лишена недостатков пассивной системы. Ее функционирование основано на том, что солнечные лучи благодаря специальным устройствам переходят в тепловую энергию, которая систематически передается нагревательному баку и потребителю. Функционирование такого нагревателя достигается благодаря принудительной циркуляции, которая может поддерживаться в одно- и двухконтурных системах. Также применяют и дополнительно устанавливают двигатели, которые поворачивают панели и насосы, измерительную аппаратуру, а также устройства контроля и управления работой системы.

Селективное покрытие

Селективное покрытие выполняет едва ли не самую основную функцию в работе коллектора. Пластина или радиатор с нанесённым покрытием притягивают в разы больше солнечной энергии, превращая её в тепло. Можно приобрести специальный химикат в качестве селективного покрытия, а можно просто окрасить теплонакопитель в чёрный цвет.

Чтобы сделать селективное покрытие для солнечных коллекторов своими руками, можно применить:

• специальный готовый химикат;
• оксиды разных металлов;
• тонкий теплоизоляционный материал;
• чёрный хром;
• селективную краску для коллектора;
• чёрную краску или пленку.

Другие способы подогрева

Как подогреть бассейн на даче, если электричества на территории нет? Существуют и довольно простые способы нагрева воды без использования электроэнергии:

• Дровяной нагреватель. Конструкция такого прибора состоит из корпуса и спирали для воды. Внизу устройства разводится огонь, который нагревает жидкость, и она затем по шлангам поступает в резервуар. В качестве топлива можно использовать дрова, ветки, торф, уголь. Такой обогрев бассейна обходится дешево, но за устройством необходимо постоянно следить.
• Газовый водонагреватель. Принцип работы сходен с дровяным, только в качестве топлива используется газ. Подогрев бассейна этим устройством не предполагает постоянного нахождения рядом с нагревателем, но этот способ неэкономичен, так как газа расходуется много.
• Покрывала. Помогают аккумулировать энергию солнца на поверхности, за счет чего температура воды на несколько градусов поднимается. Покрывало можно вырезать из брезента или плотного полиэтилена. Можно приобрести и специальные накидки, они отличаются формой и толщиной, могут быть в форме жалюзи.

Специфика применения солнечных коллекторов

Основное отличие солнечного коллектора от различного типа генерирующих тепло гелио-систем состоит в цикличности работы. Иными словами – при отсутствии солнца не будет никакой тепловой энергии.

Очевидно, что в темное время суток производительность автономной ГВС с солнечным коллектором сводится к нулю. Выработка тепла солнечным коллектором определяется длиной светового дня, который зависит от географической широты и времени года.

Самодельный солнечный коллектор позволит решить не только вопрос снабжения горячей водой дома, не подключенного к центральным сетям, но и проблемы отопления

Климатические особенности местности также оказывают заметное влияние на уровень производительности солнечного коллектора. Если местность характеризуется нередкими туманами либо солнце часто скрывается за тучами, то производительность гелиоколлектора существенно снижается.

Однако и в этом случае солнечный коллектор для отопления и/или нагрева воды остается эффективным, благодаря способности улавливания даже рассеянных лучей.

Основные правила по установке солнечной батареи:

— Лучше всего располагать панели коллектора именно на юг, смещать их можно не более 45 ° от южной стороны; — чаще всего солнечные батареи устанавливаются на крыше домов, причем для эффективной работы такого прибора нужно, чтобы солнечные лучи постоянно поступали на него в течение 5-6 часов. Можно установить такое устройство на земле или же какой-то опоре, но при этом поддерживать определенный угол; — уклон солнечной батареи может отличаться в зависимости от того, в какой местности будет располагаться устройство, поэтому по данному поводу лучше поинтересоваться у консультанта при покупке товара или же вычитать в инструкции; — если расположить солнечную батарею получается только на восточной или западной части крыши дома, то тогда используются коллекторы с расширенной площадью.

Полезные рекомендации

1. Правильно выбрать оборудование, исходя из типа бассейна. Он может находиться на улице или в закрытом помещении. В первом случае потребуется агрегат с повышенной мощностью, что позволит быстро прогреть воду. Во втором – достаточно низкой или средней мощности, так как вода за ночь не охлаждается чрезмерно.
2. На скорость прогревания жидкости влияет и размер конструкции для купания. Поэтому для больших бассейнов выбирайте мощные системы, для малых – средние.
3. Учитывайте частоту использования искусственного водоема и время года. Если вы пользуетесь бассейном только летом, то и оборудование может быть среднестатистическим. Для круглогодичного или зимнего применения потребуется мощная система с высоким коэффициентом теплоотдачи (чтобы температура не снижалась долгое время).
4. Отопительные приспособления периодически нуждаются в качественном обслуживании. Например, если вы устанавливаете солнечный коллектор, то стекла надо протирать от пыли. Другие системы предполагают очистку трубопровода, фильтров.
5. Проверяйте, в каком состоянии находятся крепежные детали, резьбовые соединения, места состыковок элементов. Процесс нагревания приводит к негодности фитинги, разгерметизирует систему, из-за чего возможна протечка.
6. При использовании материалов из древесины, поверхности нужно покрывать специальными средствами, подвергать периодическому окрашиванию.
7. Если вы планируете длительное время не использовать водоем, обязательно слейте воду из труб.
8. При покупке оборудования учитывается пропускная способность, материал (насколько прочный и долговечный) и тип обогревающего котла. Например, титановый материал можно использовать даже при хлорированной воде.
9. Уличные бассейны рекомендовано накрывать защитной пленкой или специальными плотными материалами, то есть покрывалом. Это позволит не только избежать загрязнения воды, но и сохранить тепло внутри. Для этих же целей над конструкцией можно установить навесную беседку, которая закрывается на ночь и по боковым сторонам.
10. Если водоем располагается в закрытой зоне, обязательно устанавливается вентиляционная система, которая не позволит образоваться грибку и плесени.

Производители

Покупать обогреватели следует у известных фирм, имеющих большой стаж в производстве бассейнов и оборудования к ним. Среди них есть компании, работающие полвека в данной области, есть и моложе, но хорошо зарекомендовавшие себя.

Наиболее известны следующие фирмы:

• Intex;
• Bestway;
• Pahlen;
• Elecro.

Сравнительные характеристики приведены ниже в таблице:

Компания	Год основания	Страна	Направление деятельности	Выпускаемые типы обогревателей
Intex	1964	США	Каркасные и надувные бассейны, аксессуары к ним, надувные лодки и мебель, продукция для СПА-процедур	Электрические, тепловые, топливный, газовые, солнечные, теплообменники
Bestway	1994	США-Китай	Каркасные и надувные бассейны, аксессуары к ним, надувные лодки и мебель, продукция для СПА-процедур	Электрические, солнечные
Pahlen	1967	Швеция	Производство оборудования для всех видов бассейнов	Электрические, тепловые, теплообменники
Elecro	2001	Великобритания	Производство оборудования для всех видов бассейнов	Электрические, теплообменники

Последовательность изготовления и сборки коллектора

На первом этапе сборки солнечного коллектора для нагрева воды в бассейне изготавливается каркас:

1. Брус нарезается на отрезки и последовательно соединяется хомутами и саморезами для формирования змеевика;
2. Конструкция обшивается листами фанеры, заранее нарезанной по нужному размеру;
3. Элементы каркаса соединяют с помощью саморезов, контролируя качество сборки для достижения оптимального уровня прочности.

Затем приступают к обустройству рамы коллектора:

1. Элементы рамы вырезают из металлического профиля и соединяют анкерами. Затем на раму укладывают поперечные ряды брусьев, которые будут служить основой для каркаса;
2. Укладывают каркас на раму и фиксируют его анкерными креплениями с соблюдением угла наклона, чтобы устройство улавливало как можно больше солнечного света;
3. Конструкция рамы с платформой окрашивают в черный цвет, улучшающий поглощение тепловой энергии;
4. На платформе размечаются места для установки труб с теплоносителем и монтируются пластиковые крепления по диаметру труб. Все перечисленные элементы также окрашиваются в черный цвет.

Обратите внимание: трубы от солнечного подогрева воды в бассейне должны выводиться непосредственно со дна бассейна, чтобы нагретая вода сразу поступала в чашу и способствовала прогреванию более плотных остывших слоев. Чтобы максимально снизить теплопотери, необходимо закрыть поверхность труб стеклом толщиной не менее 4мм

Его будет вполне достаточно, чтобы внутри коллектора поддерживалась высокая температура.

К собранной конструкции можно подключать насос, запускающий циркуляцию теплоносителя внутри системы. Лучше отказаться от приобретения мощной модели насосного оборудования. Необходимо обеспечить медленное прохождение воды по трубам, чтобы она успела достичь максимальной температуры. В противном случае быстрая циркуляция не позволит воде прогреваться, и установка будет работать с низким КПД.

При условии грамотной сборки и успешно пройденного тестирования подогрев бассейна солнечными батареями будет дешевым и быстрым, особенно – в солнечных регионах, где теплая погода наступает уже в мае. С наступлением зимы не забудьте слить воду из труб, чтобы ее застывание не стало причиной разрыва коммуникации.

Дополнительные рекомендации по установке коллектора

Чтобы быстро разобраться с поставленной задачей и успешно подключить солнечные батареи для подогрева воды в бассейне, воспользуйтесь советами профессионалов:

• Избежать появления воздушных пробок внутри труб с теплоносителем можно, подняв уровень трубопровода для обратной подачи воды на нагрев.
• Если вы обустраиваете коллектор для закрытого бассейна, лучше устанавливать его с южной стороны под углом не более 45 градусов.
• Обязательно проверьте трубопровод на герметичность. В противном случае вода будет вытекать, и нагрев бассейна будет очень долгим.
• Рассчитывать вес конструкции необходимо с учетом снега, слой которого закроет защитное стекло зимой. При этом демонтаж и повторная установка устройства с наступлением осени нецелесообразны из-за высокого риска повредить или разбить систему.

Контролируйте состояние коллектора и ухаживайте за ним, очищая от пыли и грязи. В этом случае он прослужит вам несколько сезонов.

Общие сведения

Решить данный вопрос можно банальным подогревом при помощи электрических тэнов. Но этот процесс принесёт немалые финансовые траты.

• Маломощные системы, нагревают воду до 60С. Подходят для обеспечения хозяйственных нужд.
• Коллекторы, достигающие мощность нагрева среды до 90С. Обеспечивают хозяйственную деятельность и для отопления помещений.
• Контуры с мощностью нагрева воды больше 100С. Используются для промышленных целей.

Для нагрева воды в бассейне достаточно применить коллекторы с нагревом до 900С.

Основными представителями таких систем являются трубчатые солнечные коллекторы. Изготавливаются они заводским способом по разработанной технологии. Представляют собой комплекс медных трубок проходящих через стеклянные колбы с вакуумом. На противоположную стенку, по направлению к солнечному свету, нанесено зеркальное покрытие.

В случае отсутствия расхода нагретой жидкости предусмотрен трубопровод возврата остывшей воды в начало цикла. При этом уровень в накопителе не меняется и подача холодной воды из трассы будет перекрыта при помощи шарового механизма с поплавковой запорной системой.

Трубки из меди изготавливаются по условию отсутствия сопротивления теплообменным процессам. Для стеклянных колб используется материал без присутствия металлов. Это необходимо для снижения отражения солнечных лучей. Вакуум в колбах играет роль термозащиты, он не проводит тепло и вся энергия остаётся в теплоносителе.

Система устанавливается в местах расположенных выше точки разбора. Каркас с закреплённым коллектором фиксируется максимально жёстко. Направление рабочей поверхности располагается в сторону южного сектора горизонта. Наклон панели равен числу широты местности, в которой находится объект.

https://www.youtube.com/watch?v=GMKIJs-3ykA

Данная система представлена в полном рабочем цикле. Применить её для нагрева воды в крытом бассейне можно и в зимний период на территориях с тёплым климатом.

Как правильно выбрать

Теперь боле подробно обо всем сказанном. Нам нужно собрать все представленные выше преимущества и описанные характеристики приборов в один, что позволит комфортно пользоваться бассейном.

1. Во-первых, наиболее важный показатель для нагрева необходимой температуры – это мощность прибора. Как мы уже сказали, она варьируется от 3 до 18 кВт и подбирать ее нужно отталкиваясь от объема бассейна, а также желаемой температуры воды. Учитывая высокую потребность в электричестве и долгое время обогрева, водонагреватели подходят для небольших емкостей или для больших бассейнов в качестве дополнительного источника обогрева;
2. Во-вторых, учитывайте напряжение в сети, так как сборные или надувные бассейны используются на дачных участках, то там может быть проблема с высоким напряжением, а для максимальной мощности вам понадобится 380В. Это зачастую является главным недостатком отказа от покупки электрического нагревателя для воды в бассейне;
3. В-третьих, нужно определиться с фирмой. Каждый производитель имеет свои плюсы и минусы, ранее о которых мы уже рассказали, на основе представленной сравнительной характеристики вы подбираете, что удобнее конкретно для вас;
4. В-четвертых, оценить характеристики изделия. Сюда относится: из какого материала изготовлен корпус – пластик или металл, наличие термостата с дисплеем, а также дополнительные аксессуары. Пластиковые корпуса стоят дешевле, чем металлические, так как их очень легко повредить, но зато они стойкие к коррозии. Что касаемо рабочей эффективности, то она не зависит от материала изготовления нагревателя.

Теперь нужно рассмотреть самый важный момент работы любого электрического водонагревателя – это мощность и как правильно ее подобрать, отталкиваясь от объема вашего бассейна.

Эффективно работать электронагреватель может в воде, если объем бассейна не больше 45 кубометров для уличных конструкций и 60 кубометров — для крытых. Для подогрева 5 кубометров воды нужно 2 кВт. Теперь приступим к более точным расчетам, которые помогут определиться с мощностью нагревателя:

1. Открытый бассейн: V бассейна х 0,4 = количество кВт нагревателя.
2. Крытый бассейн: V бассейна х 0,3 = количество кВт нагревателя.

Таким образом, если напряжение сети позволяет, то лучше выбирать водонагреватель максимальной мощности, чтобы ускорить время нагрева воды, а также не стоит использовать такие приборы для больших размером бассейнов.

Если их применять для маленьких емкостей – надувных или сборных конструкций, то электронагреватели превосходят своих конкурентов по эффективности работы и удобству использования.

Особенности электрических водонагревателей

Такие нагреватели пользуются особым спросом из-за простоты использования и установки. Исходя из названия понятно, что они работают от электричества. Нагревающий элемент контактирует с водой, передавая ей свое тепло.

Каждый из них имеет насос с фильтром, поэтому вода не только нагревается, но еще и очищается. Работает электронагреватель только при проходящем потоке холодной воды, то есть, так же как и бойлеры, поэтому если воду отключают, то защитная функция, в качестве установленного реле, автоматически срабатывает

Это очень важно для безопасности системы

Нагреватели выпускаются двух видов – изготовленные из нержавеющей стали или из пластика (армированного полипропилена). Человек, который не разбирается в этой отрасли, выберет металлический прибор, так как металл обладает более прочными свойствами, он более стойкий к механическим повреждениям, чем пластик.

Но здесь нужно учитывать и другой аспект – контакт с водой, металлические изделия поддаются коррозии и разрушаются. Поэтому если бережно относиться к прибору, то лучше выбирать электрический водонагреватель для бассейна из армированного полипропилена.

Плюсы водонагревательной солнечной системы

Солнечные нагреватели обладают такими достоинствами:

1. Относительно несложная конструкция.
2. Уровень надежности довольно высокий.
3. Эксплуатировать такую систему можно в течение года.
4. Период использования составляет не один десяток лет.
5. Введение в эксплуатацию такой системы способствует сокращению затрат электрической энергии, теплоносителей.
6. Монтаж агрегата проводят без предварительного оформления разрешения. Установка занимает минимум времени и отличается простотой.
7. Вес конструкции относительно небольшой.
8. Автономный режим функционирования.

Недостатки

Перед тем как использовать солнечные водонагреватели для дома, изучаются и минусы:

1. Сконструированное на заводе оборудование отличается повышенной стоимостью.
2. Уровень КПД зависит от различных показателей: климатический район, время года, прочее.
3. Град, мокрый снег пагубно влияет на состояние установки и ее работоспособность.
4. Монтаж емкости, в которой аккумулируется тепло, занимает определенное время. На этот процесс требуются дополнительные расходы.

При всех недостатках популярность водонагревательной солнечной установки ее популярность возрастает. Ведь она считается экологически чистой.

Способы обогрева воды в бассейне

Современного оборудования для подогрева воды существует великое множество, однако из широкого ассортимента всех устройств можно выделить пять основных типов, которые сегодня пользуются большей популярностью. Среди них:

• Солнечные обогреватели или коллекторы.
• Тепловые насосы.
• Электрические нагреватели.
• Топливные нагреватели.
• Теплообменники.

Такой способ идеально подойдёт для тех, кто живёт в местности, где большую часть времени светит солнце. Устройство позволит довольно быстро подогреть любой объем воды, за счёт увеличения или же уменьшения количества специальных модулей, принимающих солнечную энергию.

Солнечный нагреватель — безопасный и экономичный вариант для подогрева воды в бассейне

https://www.youtube.com/video/ntN93u5yRl8

Представленная система имеет ряд особенностей:

• солнечный обогреватель представляет собой экологически безопасный продукт;
• для работы не требуются дополнительные температурные сенсоры;
• самостоятельная установка устройства обеспечит минимум денежных затрат.

Солнечные коллекторы – цена

К сожалению, солнечные панели – это все еще довольно дорогая инвестиция. Стоимость системы и ее установка зависит от сложности конструкции. Минимальная стоимость коллектора для теплого сезона с баком на 100 л может составлять около 35000 руб. Круглогодичный водонагреватель с баком на 200 л будет стоить около 80000 руб. Это цена только комплекта без стоимости установки.

Более продвинутые системы с селективными поглотителями и вакуумные коллекторы могут стоить дороже. Каждое расширение функциональности системы и возможностей интеграции с другими системами водоснабжения и отопления будет влиять на увеличение затрат. Верхний предел цен сложно определить.

Как рассчитать размеры?

На размер данного устройства влияет несколько важных факторов:

• тип бассейна (закрытый или открытый);
• вид и место расположения солнечного коллектора, угол наклона и ориентация;
• объем, площадь и глубина бассейна;
• тип используемого укрытия;
• интенсивность посещаемости бассейна;
• требуемая и максимально допустимая температура воды в бассейне.

Кроме того, существуют общепринятые стандартные показатели, касающиеся размеров и площади солнечных коллекторов:

1. Для закрытых бассейнов — 50-70% от общей площади поверхности воды.
2. Для открытых — 70-100% от площади.

При выполнении расчета необходимо учесть и то, что у каждого солнечного коллектора имеется общая и полезная площадь. Так, например, если общая составляет 14 м2, то полезная из данного показателя — приблизительно 6 м2 — такова площадь абсорбента, обеспечивающего эффективное теплоснабжение.

На каждый квадратный метр площади бассейна приходится по 0,5-0,6 м2 абсорбента. Чтобы определить, сколько солнечных коллекторов потребуется расположить на поверхности бассейна, нужно его общую площадь разделить на данный показатель.

Заключение

Как видим, даже солнечные коллекторы можно относительно легко воплотить в жизнь своими руками. Чтобы конечный результат отвечал вашим ожиданиям, в процессе сооружения коллектора обязательно необходимо придерживаться рекомендаций и алгоритма сборки

Особое внимание здесь следует уделить выбору и подготовке места размещения устройства, ведь от этого будет напрямую зависеть эффективность подогрева воды, проходящей через трубы водонагревателя

При понимании принципа работы солнечного коллектора для нагревания воды, можно без наличия специальных навыков создавать системы, обеспечивающие горячей водой хозяйственные нужды без финансовых затрат. Природа нам даёт много полезных бесплатных ресурсов.