Конструкция летнего душа с солнечным коллектором из медных трубок довольно проста. Для его изготовления в домашних условиях понадобятся только широкодоступные материалы.
Солнечный коллектор из медных трубок для летнего душа, устройство, принцип работы, гидравлическая схема, порядок сборки и установки гелиосистемы.
Солнечный коллектор из медных трубок — это основной элемент гелиоустановки. Для его изготовления использованы медные трубы для систем отопления. Причина выбора — высокая коррозионная стойкость, простота сборки (пайка), разумно сделанные фитинги, практически без скачков проходного сечения.
Трубы гидравлических коллекторов холодной и горячей воды изготовлены из отрезков трубы диаметром 18 мм и тройников. Нагревательные трубки имеют диаметр 15 мм. Для подключения к системе используются переходы на резьбу 3/4 дюйма, два других конца заглушены. К нагревательным трубкам припаян стальной лист толщиной 0,8 мм.
На изготовление солнечного коллектора из медных трубок для летнего душа ушло:
— 20 тройников.
— 5 метров трубы диаметром 15 мм.
— 1,5 метра трубы диаметром 18 мм.
— Две заглушки.
— Две переходные муфты.
Кроме этих материалов понадобится роликовый труборез, припой с флюсом и самая дешевая газовая горелка.
Конструкция солнечного коллектора из медных трубок для летнего душа.
Изготовление нагревательной панели начинается с нарезки нужного количества трубок. После этого в два тройника впаивается первая нагревательная трубка и промежуточные трубки. Далее на промежуточные трубки надеваются следующие два тройника с вставленной (но не припаянной) нагревательной трубкой, и все соединения пропаиваются, и так далее. В последнюю очередь впаиваются заглушки и переходные муфты.
Сборку следует вести на ровной плоскости. То есть после установки очередной пары тройников, всю конструкцию следует уложить на плоскость и выровнять, а потом уже паять. Лучше паять прямо на плоскости, если она это выдержит.
Пайка производится следующим образом:
— На конец трубы наносится тонким слоем поясок флюс-припоя шириной 10-15 мм.
— Труба вставляется в тройник (муфту).
— Место спая прогревается горелкой до расплавления припоя.
После этого к нагревательным трубкам припаивается металлический лист, это самая сложная и неприятная часть работы. Во-первых, следует запастись достаточным количеством обычного припоя. Во-вторых, наложив теплообменник на лист, следует отметить места, где проходят нагревательные трубки, и их облудить.
Удобно паять, поставив всю конструкцию под углом и одновременно орудуя мощным (90 ватт) паяльником и газовой горелкой. Перед пайкой, лист надо прижать к трубкам. Можно использовать несколько струбцин, переставляя их по мере надобности. Можно просверлить в листе отверстия диаметром 1-1,5 мм и притянуть их проволокой. Трубки надо припаять по всей длине с обеих сторон, не жалея припоя.
Завершив пайку, следует провести гидравлические испытания, например, заглушив один выход, а второй подключив к водопроводу. Нигде и ничего не должно течь и капать. Готовую нагревательную панель окрашивают черной матовой термостойкой краской в два слоя, краска продается в аэрозольной упаковке. В последнюю очередь устанавливают тройник и переход. Готовую панель помещают в деревянный ящик.
Ящик собран в шип из четырех досок толщиной 25 мм. Перед сборкой вдоль длинных сторон досок с обеих сторон выбирают рубанком паз глубиной 6 мм и шириной 6-8 мм. Для повышения жесткости коробки заподлицо с нижним краем пазов в углы коробки вклеиваются деревянные бруски 30×30 мм.
Сборка деревянного корпуса солнечного коллектора из медных трубок для летнего душа.
Два таких же бруска длиной 300-400 мм приклеивают (приблизительно по центру) изнутри вдоль длинной стороны коробки со стороны установки задней крышки. Они служат для крепления задней крышки ящика, изготовленной из куска фанеры толщиной 6 мм. Для прохода входного и выходного патрубков, в ящике вырезают пазы. Делать это лучше по месту, закрепив предварительно нагревательную панель.
Для склеивания ящика следует использовать хороший водостойкий клей. Вполне подходят «Жидкие гвозди». После изготовления и подгонки всех частей ящика их следует пропитать водоотталкивающим составом и окрасить синтетической эмалью два раза.
Сборку солнечного коллектора из медных трубок для летнего душа производят в таком порядке.
1. На задней крышке крепят шурупами четыре деревянных проставки толщиной 50 мм. Следует следить, чтобы проставка не попала под нагревательную трубку.
2. На крышку укладывают слой стекловаты с припуском 90-100 мм, напротив проставок стекловату раздвигают.
3. Устанавливают нагревательную панель на проставки, и крепят ее к ним шурупами.
4. Вставляют заднюю крышку в ящик, и крепят крышку шурупами к брускам.
5. Расправляют стекловату вдоль стенок ящика, и закрепляют ее в нескольких местах тонкими гвоздями с широкими шайбами.
6. Устанавливают на силиконовом герметике защитное стекло.
7. Задувают строительной пеной места прохода патрубков.
Эквивалентная площадь нагрева солнечного коллектора из медных трубок примерно составляет 0,5 м2.
Сборка гелиоустановки на основе солнечного коллектора из медных трубок.
Гелиоустановка одноконтурная, термосифонного типа и рассчитана на постоянное подключение к магистрали питающей воды. Такая схема многократно описана, и поэтому не будем повторяться, а основное внимание уделим ее техническому воплощению.
Полная схема гелиоустановки на основе солнечного коллектора из медных трубок.
Бак-накопитель.
Это алюминиевая бочка, которая после переделки имеет емкость приблизительно 0,3 м3. Для теплоизоляции бак обернут двумя слоями минеральной ваты толщиной 50 мм. Поверх ваты уложено два слоя гидроизоляционной ткани, ткань закреплена тонкой вязальной проволокой. Сверху положен кружок рубероида (в виде юбочки) и тоже закреплен вязальной проволокой.
Конечно, алюминиевая бочка — это роскошь, вполне подойдет и стальная емкость, окрашенная изнутри водостойкой краской. Можно попробовать и полиэтиленовую емкость, но при постоянном нахождении на улице их долговечность не очень велика. Общее требование к любому типу бака: он должен быть узким и высоким.
Штуцера в баке изготовлены из оцинкованных сгонов длиной 100-150 мм. Для подключения солнечного коллектора из медных трубок используются сгоны на 3/4 дюйма, для штуцера подачи питающей воды — 1/2 дюйма.
Конструкция штуцера.
Отверстия в баке сначала сверлятся, а потом доводятся до необходимого диаметра напильником. Трубопроводы изготовлены из металлопластиковой трубы. Работа с ней не вызывает каких-либо проблем и не требуется какой-то специальный инструмент. Она прекрасно режется роликовым труборезом. При больших радиусах сгиба можно обойтись и без гибочной пружины. Еще одно ее положительное свойство: малое гидравлическое сопротивление.
Для теплоизоляции труб используется стандартный теплоизоляционный рукав. В качестве автоматического клапана питающей воды используется поплавковый клапан от сливного бачка унитаза.
При выборе клапана не стоит экономить:
— Во-первых, клапан должен быть надежным, чтобы не лазить каждую неделю наверх.
— Во-вторых, при его открывании вода должна вытекать преимущественно из выходного отверстия, а не лететь во все стороны.
На выходной патрубок клапана надета пластиковая трубка, достающая до дна бака. При отборе воды, холодная вода поступает на дно бака и вытесняет горячую воду наверх. Выходной патрубок изготовлен из куска оцинкованной трубы с нарезанной на одном его конце резьбой 1/2 дюйма длиной 150 мм. Труба уплотняется в днище бака аналогично уплотнению штуцеров, на оставшийся конец резьбы накручивается стандартный шаровой клапан (желательно с длинной ручкой).
Соответственно, в клапан вворачивается лейка. По-видимому, лучшим решением было бы использование плавающего водозаборника и отбор воды из верхних слоев. Выяснилось, что в жаркий день температура воды для мытья слишком высока, поэтому выпускной патрубок был слегка модифицирован. Между выпускным патрубком и клапаном был установлен тройник. В него от дополнительного штуцера, установленного в днище бака, через гибкий шланг и кран подается более холодная вода. Получилось некое подобие смесителя.
Солнечный коллектор из медных трубок установлен под углом 45 градусов и направлен точно на юг. Конструкция душевой кабинки — произвольная, но она должна выдержать суммарный вес полного бака и ваш.
Чтобы система хорошо работала надо выполнить три главных условия:
— Обеспечить хорошую теплоизоляцию всех частей гелиоустановки.
— Обеспечить минимальные гидравлические сопротивления.
— Сделать максимальный перепад высот между входным патрубком солнечного коллектора и штуцером горячей воды, установленном на баке.
По материалам книги «Альтернативные источники энергии и энергосбережение».
