Солнечные коллектора своими руками

Саморобний сонячний колектор – міф чи реальність?

Використовувати сонце для власних потреб люди навчилися дуже давно. Сьогодні це набуло більш цивілізований вигляд, адже з’явився сонячний колектор, з допомогою якого сонячна енергія перетворюється в теплову. Це пристрій не дуже складне, тому багато хто може дозволити створити саморобний сонячний колектор. Але це вимагає певних знань про пристрій.

Зібрати свій сонячний колектор не складе особливої праці

Види колекторів

Для того щоб зробити сонячний водонагрівач своїми руками, потрібно знати, які вони бувають видів і як вони діють.

Вакуумний сонячний колектор. Цей вид пристрою більше інших зменшує тепловтрати. Це можливо за рахунок вакууму, який знаходиться між тілом нагріву і оболонкою агрегату. Система складається з скляних трубок, повітря з яких викачане. Сам нагрівання припадає на чорну трубку, яка розташовується усередині. Завдяки такій конструкції можна нагрівати воду до 300 градусів. Навіть взимку ККД цього обладнання стабільно висока. Однак він не може сам себе очищати від снігу та інею.

Плоский сонячний колектор. Його відмінність від попередньої моделі полягає в тому, що показник тепловтрат вище. Але виготовлення таких агрегатів не складна, та й вони самі можуть очищатися від маленьких снігових заметів. Такий пристрій виглядає як зовнішня прозора панель. Всередині неї знаходяться трубки. Задня стінка оснащена теплоізолятором. Межа нагрівання води 200 градусів. Однак при сильному вітрі на кріплення здійснюється сильна навантаження, так і форма такого пристрою погано обтекаема.

Сонячний повітряний колектор. Це, свого роду, плоска установка, але теплоносій — повітря. Його не важко виготовити своїми руками. Такий агрегат володіє низьким ККД, а також його можна використовувати для того, щоб нагрівати воду.

Трубчастий колектор. Це чотири чорні трубки, які наповнені теплоносієм. Циркуляція відбувається за рахунок різниці температур колектора і нижньої зони накопичувача. Така система відрізняється від плоскої більшою площею поверхні, що поглинає світло.

Рухливі системи. Вони включають в себе установки, які обертаються за рухом сонця. Є конструкції, які повністю розгортаються і конструкції, у яких рухаються дзеркало і нагрівальний елемент.

Процес роботи сонячних колекторів такий: сонячне випромінювання нагріває трубку з теплоносієм, після чого тепло транспортується в тепловий акумулятор. Сам принцип складається у великому відсотку тепла, яке поглинається від сонячного випромінювання. Є багато варіантів того, як створити такий пристрій своїми руками. Розглянемо деякі з них. Якщо виникнуть питання, в інтернеті можна знайти на цю тему відео, і не одне.

Варіант 1 — найпростіший

Знадобиться оцинкована тара для води, об’єм якої складає 100 або 200 літрів. Вона розташовується на даху. 100 літрів води можуть нагрітися до 60 градусів, якщо бочку поставити на південну сторону покрівлі, яка вкрита блискучим металевим листом. ККД в такому випадку досить велика, так як площа теплообміну з повітрям мінімальна.

Використовувати настільки простий сонячний колектор краще в районах, де екологія підтримується на належному рівні, вдалині від сильно загазованих ділянок. Крім того, взимку цей агрегат принесе мало користі, так як із-за вітру втрачається багато тепла.

Варіант 2 – більш складний

Виготовлення такого пристрою своїми руками здійснюється легко, з дешевих матеріалів, тому іржава вода залишається довго. Певною мірою це плоский сонячний колектор, що дозволяє нагрівати воду простим способом.

Решітка радіатора від холодильника у каркасі під склом

Для його створення знадобляться:

• 2 плоских радіатори із сталі;
• сталеві коробки;
• скло;
• дах будинку;
• металопластикові труби та фітинги.

Радіатори розміщуються в сталевих коробках на даху. Їх треба накрити склом. Їх призначення — зменшити час нагрівання води. Встановлюючи їх, треба пам’ятати, що верх повинен бути нижче бака-накопичувача. Таким чином, нагріта вода буде природним шляхом підніматися в бак. Щоб циркуляція здійснювалася звичайним способом, трубки проводу води повинні бути прокладені з ухилом вниз, тобто в бік радіаторів. Пластикову бочку об’ємом 160 літрів потрібно поставити на горище будинку. З’єднати його з радіаторами і водопроводом допоможуть металопластикові труби і фітинги.

Сама гаряча вода повинна бути вгорі бака. Для цього трубка з теплою водою підключена до баку трохи вище його середини. Внизу радіатора краще зробити дренажні краники для того, щоб зливати воду в холодний період.

Варіант 3 — важкий, але ефективний

Розглянемо, як можна своїми руками створити сонячний повітряний колектор. Для цього знадобиться:

• дерев’яна рама з фанерним днищем;
• ізоляційний матеріал, що володіє теплоізоляційними властивостями;
• чорна металева сітка;
• два вентилятора;
• дефлектор;
• прозорий лист полікарбонату.

У днище рами потрібно просвердлити два круглих отвори для того, щоб здійснювався забір повітря. Вгорі потрібно зробити два отвори прямокутної форми для того, щоб відводити з колектора гаряче повітря. На дно вкладається ізоляційний матеріал. Накопичувати тепло буде чорна металева сітка. Два вентилятора вбудовуються в круглі отвори. Опорні планки дефлектора потрібно вмонтувати в конструкцію, потім прикріпити до них сам дефлектор. Він потрібний для формування повітряного потоку. Наостанок до всього пристрою потрібно прикріпити лист полікарбонату, після чого його можна з’єднати його зі стіною будинку.

Ефективність цього колектора становить близько 50 відсотків. Воно використовується для обігріву приміщення.

Варіант 4 —складний

Створити своїми руками хитромудрий вакуумний сонячний колектор можна, але дуже не просто. Його виготовлення вимагає великих зусиль і величезної уважності, так треба зробити трубку і впаяти абсорбер. Ось деякі поради, які допоможуть полегшити ситуацію.

Потрібно визначити місце установки.

Установка повинна бути зорієнтована на південь. Відхилення — близько 25 градусів в дві сторони.

Забрати всі затінюючі фактори.

В результаті установки рух теплоносія повинно здійснюватись знизу вгору.

Обладнання не повинен перегріватися ні до установки, ні після.

Один ряд передбачає не більше трьох колекторів. При необхідності більшого числа потрібно вбудувати компенсатор і подбати про тепловому лінійному розширенні.

Така установка мало кому під силу, так як потрібні не тільки знання слюсаря-складальника, а й практичні навички. Якщо, незважаючи ні на що, вирішено все робити своїми силами, то варто запастися величезним терпінням. У будь-якому випадку саморобний сонячний колектор буде радувати свого господаря при кожному погляді на нього.

Отже, сонце можна використовувати не тільки для того, щоб позасмагати. Прекрасна можливість направити його енергію в потрібне русло – сонячний колектор, який доставить ще більше задоволення, якщо вкласти в його виготовлення свої сили.

Солнечный коллектор своими руками: делаем солнечный коллектор для нагрева воды и для отопления

Хорошие владельцы частных домов всегда находятся в поиске возможностей сэкономить на подогреве воды и на отоплении. Особенно актуально это становится в последнее время, когда цены на коммунальные услуги имеют стойкую тенденцию к росту чуть не каждый квартал. На помощь приходит сама природа с ее неистощимым источником энергии – солнечным излучением. Применяя на практике законы физики, народные умельцы находят интересные способы экономии, разрабатывая и собирая солнечные коллекторы, который под силу сделать, наверное, любому домовладельцу самостоятельно — стоит только приложить немного сил и умения.

Солнечный коллектор своими руками

Солнечный коллектор своими руками может быть изготовлен множественными способами и из самых различных материалов, порой даже из тех, которые попросту «валяются под ногами». Их конструируют из обычных старых пивных банок, пластиковых бутылок, шлангов или труб, с применением стекла, панелей поликарбоната и других материалов.

Некоторые из способов изготовления коллекторов будут рассмотрены ниже, но сначала стоит изучить схемы подключения – они, как правило, является примерно общими для любых солнечных систем нагрева воды.

Схемы подключения солнечного водяного коллектора

Эффективная работа системы нагрева воды от солнечных лучей зависит не только от того, из чего изготовлен коллектор, но и насколько правильно он будет установлен и подключен. Вариантов схем подключения — достаточно много, но не стоит выискивать самые сложные, так как вполне можно воспользоваться базовыми, которые доступны и понятны.

«Летний» вариант горячего водоснабжения от солнечного коллектора

Эта несложная схема подключения солнечного коллектора применима как для подогрева воды для летнего душа, так и для домашних нужд. Если горячая вода нужна на улице в летней постройке, то бак для нее устанавливается тоже на воздухе. В том случае, когда горячее водоснабжение разводится по дому, и аккумулирующий бак устанавливается там же.

«Летний» вариант подключения коллектора

Эта схема обычно предусматривает естественную циркуляцию воды, и в таком случае батарея-коллектор устанавливается ниже на 800 ÷ 1000 мм уровня емкости, куда будет поступать горячая вода – это должно обеспечиться разностью в плотности холодной и нагретой жидкости. Для соединения коллектора с баком используются трубы диаметром не меньше, чем ¾ дюйма. Для сохранения воды в аккумулирующей емкости в горячем состоянии, которого она достигнет от нагрева дневным солнцем, стенки необходимо хорошенько утеплить, например, минеральной ватой толщиной в 100 мм и полиэтиленом (если над бойлером не будет устроена крыша). Но все же лучше предусмотреть для емкости стационарное укрытие, так как если утеплитель промокнет от дождя, то он существенно снизит свои термоизоляционные свойства.

Естественная циркуляция не слишком хороша для использования в системе с солнечным коллектором, так как создается слабая инертность движения воды в контуре. А если батарея и бак находятся достаточно далеко друг от друга, то вода, пройдя этот путь, будет постепенно остывать. Поэтому, для увеличения эффективности, часто устанавливается циркуляционный насос. Этот вариант пригоден для согрева воды только лишь в теплую половину года, а на зиму воду из системы придется обязательно слить, иначе, замерзая, она запросто разорвет трубы.

«Зимняя» схема подключения солнечного подогрева воды

Если планируется использовать солнечный коллектор круглогодично, то чтобы в сильные холода в трубах вода не замерзала, в контур вместо нее заливается специальный теплоноситель – антифриз, то есть незамерзающая жидкость. Схема принимает совсем иной вид — устанавливается бойлер косвенного нагрева. В этом случае нагретый в солнечном коллекторе антифриз будет проходить через змеевик-теплообменник бойлера, согревая воду, находящуюся в баке.

Зимняя схема с использованием принципа косвенного нагрева

В эту систему обязательно встраивается расширительный бак и «группа безопасности» — автоматический воздухоотводчик, манометр и предохранительный клапан, рассчитанный на нужное давление. Для постоянного движения теплоносителя обычно используется циркуляционный насос.

Вариант отопления от солнечного коллектора

При использовании солнечной тепловой энергии для отопления дома применяется также бойлер косвенного нагрева, подключенный к коллектору, а также для дополнительного подогрева теплоносителя – котел, работающий на твердом топливе или газе. В осенние или весенние дни, когда солнце способно нагреть теплоноситель до нужной температуры, котел можно попросту отключать.

Солнечный коллектор — хорошее подспорье и для отопления дома

Если зимы в регионе очень холодные, то не стоит ожидать от коллектора большой эффективности, так как в этот период мало солнечных дней, а само светило находится низко к горизонту. Поэтому дополнительный подогрев теплоносителя и горячей воды просто необходим. Единственно, чем поможет солнечная батарея сэкономить на топливе — это то, что в котел будет поступать не холодная, а уже несколько подогретая вода, а значит для доведения ее до нужной температуры потребуется меньше сжигать газа или дров.

Нужно знать и то, что чем больше по площади сделать солнечный тепловой коллектор, тем больше энергии он в состоянии будет вобрать. Поэтому, чтобы подобная система смогла выработать достаточно тепла для отопления дома, размер площади коллектора необходимо довести до 40÷45% от общей площади дома.

Вариант горячего водоснабжения и отопления от солнечного коллектора

Чтобы задействовать солнечный коллектор и для отопления, и для горячего водоснабжения, необходимо объединить в системе оба предыдущих варианта, и использовать для воды специальный бойлер с дополнительной емкостью, имеющей змеевик, через который циркулирует нагретый солнечной батареей теплоноситель. Благодаря тому, что внутренний бак намного меньше основного, вода в нем нагревается от змеевика гораздо быстрее и отдает тепло в общую емкость.

Коллектор может быть включен в общую систему «отопление — горячее водоснабжение»

Кроме этого, бойлер должен быть подключен к дополнительному источнику нагрева — это может быть газовый или электрический котел, или же теплогенератор на твердом топливе.

Нестабильность температуры, которую создает солнечная батарея, может способствовать перегреву теплоносителя или, наоборот, слишком быстрому его охлаждению в контурах отопления и водоснабжения. Чтобы этого не произошло, вся система должна управляться автоматикой. В разводку устанавливается контролер температуры, который может или перенаправлять потоки теплоносителя, или включать или выключать циркуляционные насосы, или производить иные управляющие операции.

Электронный блок-контроллер

В представленной выше схеме такой температурный контроллер обозначен, как регулятор.

Итак, со схемами подключения (обвязки) в общих чертах ясность есть. А вот теперь имеет смысл рассмотреть несколько вариантов самостоятельного изготовления солнечных коллекторов.

Цены на солнечные коллекторы

Солнечные коллекторы

Те, кто имеет частный дом с огородом или дачу, конечно же знают, что вода, оставшаяся во временных легких магистралях после полива грядок, быстро нагревается. Это положительное качество шлангов или гибких труб и использовали народные умельцы, создавая из них солнечные теплообменники. Нужно отметить, что такой коллектор обойдется во много раз дешевле купленного в магазине, но, чтобы процесс изготовления прошел успешно, нужно приложить некоторые усилия.

На крыше — целая батарея из солнечных коллекторов

Такой коллектор может состоять из одной или нескольких секций, в которые укладываются и закрепляются плотно свернутые по спирали «улиткой» шланги.

«Улитка» — теплообменник

Такую конструкцию можно назвать самой простой как по конструкции, так и по монтажу. Главным недостатком ее можно назвать то, что ее практически нельзя использовать без применения принудительной циркуляции, так как при слишком больших длинах контуров труб гидравлическое сопротивление превысит силу напора, создаваемую разницей температур. Однако, решить вопрос с установкой циркуляционного насоса – совсем несложно. И такая система, установленная в загородном доме, станет отличным подспорьем и быстро окупится, включая и расходы (совсем незначительные) на электропитание насоса.

Используются подобные коллекторы и для обогрева воды в бассейнах. Их подключают к системе фильтрации, которая обязательно оснащена насосом. Вода, циркулируя по трубам коллектора, успевает нагреваться перед поступлением в бассейн.

В некоторых случаях, создавая всю систему солнечной батареи, можно обойтись без установки накопительного бака. Это возможно тогда, когда горячая вода используется только в дневное время и в небольших количествах. Например, в контуре из 150 м трубы, имеющей внутренний диаметр в 16 мм, вмещается 30 литров воды. А если пять или шесть таких «улиток» из труб будет собрано в единую батарею, то в течение дня душ можно принимать по несколько раз каждому члену семьи, и горячей воды еще немало останется и на хозяйственные нужды.

Если у кого-то остались сомнения в эффективности такого подогрева воды, рекомендуем посмотреть видеоролик, в котором показано испытание коллектора из шлангов:

Видео: эффективность несложного солнечного коллектора

Чтобы сделать такой солнечный водяной коллектор, нужно подготовить некоторые материалы. Ничуть не исключено, что некоторые из них найдутся в сарае или гараже.

• Резиновый шланг или гибкая пластиковая труба черного цвета, имеющая диаметр 20 ÷25 мм – это по сути главный элемент системы, в котором при циркуляции воды будет происходить теплообмен. Количество шланга будет зависеть от величины солнечной батареи — это может быть и 100, и 1000 метров. Черный цвет шланга предпочтителен тем, что он больше, чем все остальные оттенки, поглощает тепло.

Сразу же нужно отметить, что металлопластиковые трубы не особо подходят для изготовления коллектора, даже если их покрыть черной краской. Дело в том, что пластичность их в данном случае недостаточна — они заламываются при изгибах небольшого радиуса и тем самым, даже если не нарушается целостность стенок, уменьшится интенсивность тока воды.

Шланги продаются в бухтах по 50, 100 или 200 метров. Если планируется изготовить батарею большого объема, то придется приобретать несколько бухт. В том случае, если в каждой секция планируется использовать, к примеру 50 или 100 м шланга, то не стоит покупать целую 200-метровую бухту лучше приобрести готовый отмерянный шланг. Это поможет сэкономить время при монтаже.

Шланг может быть уложен не только по круглой спирали, но и овальной, а также в виде змеевика.

Бухты труб из сшитого полиэтилена РЕХ нужного черного цвета

В качестве хорошей альтернативы можно попробовать и современные трубы из сшитого полиэтилена РЕХ. У них – неплохая пластичность, ну а как придать им черный цвет, если его нет в продаже – несложно придумать.

• Если скат крыши, на которой будет устанавливаться коллекторная батарея, крутой, то для спиралей из шланга изготавливаются специальные короба — из брусков, фанеры или металлического листа. Для этого потребуется бруски 40×40 или 40×50 мм, фанера толщиной в 6 мм, или же металлический лист в 1,5–2 мм.

Рама для укладки теплообменного контура солнечного коллектора

Заготовки будущего модуля обрабатывается антисептиком (дерево) или антикоррозийными составами (металл). Затем из них собирается короб на одну или несколько спиралей.

Часто используют старые ненужные оконные рамы

Кстати, в качестве бортиков короба можно использовать старые оконные рамы, на которые просто монтируется донная часть.

Антисептическая пропитка для деревянных деталей

• Для предварительной обработки металла и древесины необходимо приобрести антисептические, антикоррозийные и грунтовочные составы.
• Шланги (трубы) будут испытывать немалые нагрузки и от массы теплоносителя, и от перепадов температур и внутреннего давления. Стало быть, они будут пытаться нарушить укладку, деформироваться, просесть, поэтому нужно предусмотреть специальные крепления для их поддержания в изначально заданном положении.

Это может быть металлическая полоса, которую закрепляют между трубами на саморезы.

Крепление витков металлической полосой

Другой вариант — это свободная связка плотным шнуром или пластиковым хомутом-«галстуком» с крестовиной или поперечиной. Но все-таки такой метод скрепления больше подходит для пластиковой трубы, нежели для шланга, так как он может при расширении резины провиснуть на шнуре. Если же для коллектора выбран армированный резиновый шланг, то этот способ вполне подойдет для фиксации.

Связка контура пластиковыми хомутами

Еще одним вариантом крепления, подходящим для пластиковой трубы или армированного шланга, могут стать гвозди с широкими шляпками. Они могут забиваться или в дно короба (в этом случае оно должно иметь толщину не менее 10 мм), или же на своеобразную крестовину, изготовленную из бруска.

Крепление гвоздями или саморезами

• Необходимо будет подготовить и соединительные элементы для шланга или труб. Разновидностей подобных фитингов — достаточно много, но нужно выбрать именно те, которые предназначены для выбранного для изготовления коллектора материала.

Фитинги для соединения шлангов или пластиковых труб

Кроме таких соединителей, потребуются резьбовые фитинги для перехода от пластиковой или резиновой трубы на общую металлическую. Такое соединение будет необходимо, если коллектор будет состоять из нескольких модулей.

Чтобы знать, сколько потребуется соединительных элементов, нужно заранее вычертить принципиальную схему создаваемой системы и просчитать их количество на ней.

• Для объединения всех модулей в единую батарею потребуются два коллектора — отрезка металлической трубы. Через один из них, закрепленный внизу батареи, в теплообменники будет поступать холодная вода, а во втором, закрепленным сверху, будет собираться согретая.

На снимке хорошо видна верхняя труба-коллектор для подогретой воды

Верхняя труба будет соединяться с накопительным баком, то есть идти к потребителю. Она должна иметь диаметр 40 ÷ 50 мм.

Заготовив все необходимое, можно приступать к работе.

• Для начала нужно обработать антисептическим средством все деревянные части будущей конструкции.
• Далее, если дно модулей будет изготовлено из металлического листа, его нужно покрыть антикоррозийным составом. Обычно для этого применяется мастика, предназначенная для покрытия днищ автомобилей.

Известный всем автомобилистам «антикор» — то, что нужно

• После просыхания составов на подготовленных элементах, из них собираются одиночные или общие модули.
• Затем в них укладываются шланги, для чего закрепляются держатели.

Одна ячейка солнечного коллектора в металлическом блоке

• Для свободного прохождения труб через бортики модулей для них просверливаются отверстия — в верхней его части и нижней. Соответственно, в нижнее отверстие выводится труба входа холодной воды, а в верхнее – выхода подогретой.
• Если монтируется несколько модулей по вертикали, или же один общий, в который укладывается несколько «улиток» трубы также, один над другим, то нижний конец каждой из спиралей соединяется с верхним выходом нижележащей – и по такому последовательному принципу коммутируется весь «столбец». Самый нижний конец соединяется с общим металлическим коллектором, через который будет поступать холодная вода. Таким же образом монтируются и все соседние вертикальные ряды – с общим подключение к подающему коллектору.

Блоки между собой соединяются последовательно.

• Соответственно, верхние концы шлангов самого верхнего горизонтального ряда модулей соединяются с металлической трубой-коллектором, по которой осуществляется отвод горячей воды на потребление.
• Спиралевидный контур коллектора может монтироваться и на металлический лист, установленный не на крыше, а около дома, с южной его стороны, или около бассейна, если он требует подогрева. В этом случае металлическое основание будет способствовать более быстрому нагреву воды и сохранению тепла в трубах, так как имеет хорошую теплопроводность и теплоемкость.

Коллектор с линейным расположением теплообменных труб

• Еще одним вариантом теплового солнечного коллектора может быть укладка контура на плоскости крыши в специальных коробах длинными параллельными рядами по всей длине кровли.

Цены на трубы из сшитого полиэтилена

Трубы из сшитого полиэтилена

Видео: простой солнечный коллектор с линейным расположением труб

Усиливаем эффект с помощью пластиковых бутылок

Применение пластиковых бутылок увеличивает производительность коллектора

На рисунке показан солнечный коллектор из шлангов (труб), эффективность действия которого значительно увеличена за счет использования обычных пластиковых бутылок. В чем тут «фишка»? А их сразу несколько:

Действие пластиковой бутылки в качестве кожуха — схематично

• Бутылки играют роль прозрачного кожуха, и не дают воздушным потокам отбирать тепло во время абсолютно ненужного взаимного теплообмена. Мало того, воздушные камеры сами становятся своеобразными аккумуляторами тепла. Налицо – парниковый эффект, который активно используется в агротехнике.
• Округлая поверхность бутылки играет роль линзы, усиливающей эффект солнечных лучей.
• Если нижнюю поверхность бутылки простелить отражающим фольгированным материалом, то можно добиться эффекта фокусировки лучей в зоне прохождения трубы. Нагрев от этого только выиграет.
• Еще один немаловажный фактор. Пластиковая прозрачная поверхность в какой-то мере снизит разрушающее негативное воздействие ультрафиолетовых лучей, который ни резина, ни пластик «не любят». Такой контур должен прослужить дольше.

Для изготовления такого солнечного коллектора понадобятся:

Совсем несложная схема коллектора, подходящего для дачных условий

1 – Резиновый шлаг, металлические или пластиковые трубы черного цвета – в качестве теплообменника.

2 – Пластиковые бутылки, которые станут кожухом вокруг труб контура.

3 — В бутылки, в их половину, которая будет прилегать к основанию, может быть вложена фольга или иной отражающий материал. Отражающая часть должна смотреть в сторону солнца.

4 – Подставку будет совсем несложно смонтировать из бруска или металлической трубы.

5 — Накопительный бак для нагретой воды, который должен быть связан с точкой забора — кран, душ и т.д.

6 — Емкость для холодной воды, которую можно связать с системой водоснабжения.

Монтаж солнечного коллектора

Сборка варианта, показанного на верхней схеме, производится следующим образом:

• Для начала из металлической трубы или бруска монтируется подставка. Если она изготавливается из дерева, то оно должно быть покрыто антисептическим составом, если же из металла, то его необходимо обработать антикоррозийным средством. Нужно просчитать длину так, чтобы между двумя стойками устанавливалось ровное число бутылок.
• На стойки, на расстоянии ширины бутылок, закрепляются горизонтальные планки, на которых можно будет сделать дополнительное закрепление для змеевика. Кроме этого, они предадут каркасу дополнительную жесткость.
• Далее, подготавливается нужное количество пластиковых бутылок — с них срезается донная часть таким образом, чтобы одна бутылка стороной горлышка плотно встала в получившееся отверстие.

Бутылки должны вставляться одна в другую примерно так

• Берется шланг (труба) необходимой длины, которой будет достаточно для укладки контура-змеевика на уже готовом каркасе-подставке.

Отступив от края шланга 100 ÷ 150 мм, делают отметку места его закрепления. Затем через этот край на трубу надевается необходимое количество подготовленных бутылок, которого будет достаточно, чтобы полностью закрыть участок до противоположной стойки. Бутылки устанавливаются плотно одна к другой, таким образом, чтобы горлышко второй входило в отверстие, вырезанное в дне предыдущей.

• Когда участок трубы для укладки верхнего участка змеевика будет полностью закрыт коробом из бутылок, ее край закрепляется сверху на левой стойке каркаса. Для крепления можно использовать клипсы-держатели для пластиковых труб с защелкой, нужного размера.

Клипсы могут применяться для крепления труб к раме

Далее, с помощью такой же клипсы свободный от бутылок участок трубы закрепляется на противоположной, правой стойке.

• Если есть необходимость положение бутылок корректируется, так, чтобы фольгированная их половина оказалась снизу, у каркаса коллектора.
• Затем трубе придается плавный поворот, и она снова защелкивается на клипсу.
• Следующим этапом на трубу снова надеваются бутылки, и она закрепляется уже на левой стойке. Такую последователь соблюдают и дальше, пока вся рама не будет заполнена змеевиком коллектора.
• Теперь осталось только «запаковать» фитинги, через которые будет осуществлена врезка получившегося коллектора к подаче холодной воды и к накопительной емкости горячей.

Вот что может получиться в итоге — проще не придумаешь!

Такой коллектор, как видно, абсолютно не сложен в изготовлении, но зато может стать хорошим «помощником» в частном доме, взяв на себя функции подогрева воды.

Кстати, солнечную энергию можно использовать не только для подогрева воды, но и для подачи в помещения нагретого воздуха. Например, как изготовить самостоятельно солнечный воздушный коллектор, можно узнать, если перейти по ссылке на специальную публикацию нашего портала.

Солнечный коллектор из пластиковых бутылок: пошаговое руководство по сборке гелио-прибора

Понятие альтернативной энергии для многих владельцев частных домов и дач ассоциируется с дорогими солнечными панелями, ветряками или теплонасосами. Никто даже не догадывается, что лишь за несколько часов за сущие копейки можно соорудить солнечный коллектор из пластиковых бутылок, чтобы снабжать себя горячей водой весь теплый сезон.

Мы расскажем, как из бросовых материалов сделать эффективную систему подготовки санитарной воды. В предложенной нами статье вы найдете подробное описание конструкций и способов изготовления систем, действие которых проверено на практике. С учетом наших рекомендаций вы без хлопот соберете полезный в хозяйстве прибор.

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.

Конструктивные особенности и принцип действия

Основным элементом стандартного варианта солнечного коллектора является адсорбер в виде медной пластины с трубкой. Пластина быстро разогревается под действием солнечных лучей, передавая тепло трубке и находящейся в ней жидкости. Благодаря свободной или принудительной циркуляции полученное тепло далее транспортируется по всей системе.

Под действием солнечных лучей происходит нагрев медной пластины, от которой передается тепло находящемуся в трубке теплоносителю

Для повышения эффективности работы адсорбера следует наделить его необходимыми физическими свойствами. Прежде всего, необходимо повысить поглотительную способность адсорбера и свести к минимуму отражение солнечных лучей. Самым простым решением будет нанесение на адсорбер черной краски.

Чтобы повысить эффективность работы адсорбера, его нужно накрыть прозрачным стеклом. Обычное стекло отражает часть солнечных лучей.

Лучше всего использовать специальное стекло с низким содержанием в своем составе железа либо применять антибликовое покрытие. Чтобы избежать загрязнения стекла, корпус солнечного коллектора следует сделать герметичным.

Невзирая на массу способов улучшения работы и наращивания производительности солнечного коллектора, все же из-за несовершенства конструкции данный показатель далек от идеального. Учитывая принцип работы гелиоколлектора и методы повышения его эффективности, попробуем создать примитивную и недорогую модель из подручных материалов.

Сборка агрегата из подручных материалов

Помимо дешевизны и простоты сборки вариант из пластиковых бутылок отличается от стандартных гелиоустройств тем, что плоские солнечные коллекторы плохо работают в утренние и вечерние часы.

Выпуклая форма бутылок обеспечивает практически вертикальное проникновение лучей даже во время заката и рассвета, тем самым обеспечивая эффективность работы устройства, как в утренние, так и в вечерние часы.

Благодаря выпуклой форме пластиковых бутылок, прибор даже при горизонтальном положении способен улавливать лучи восходящего и заходящего солнца

Есть несколько отличительных способов сооружения из пластиковых бутылок отлично работающей системы получения горячей воды:

• Солнечный коллектор играет роль накопительного бака, в котором вода нагревается и затем сливается;
• Солнечный коллектор соединяется с накопительным баком с обеспечением нагрева воды и ее естественной циркуляцией;
• Пластиковые бутылки коллектора выполняют роль резервуара для воды;
• Пластиковые бутылки играют роль герметичных емкостей для сохранения тепла.

Также солнечные коллекторы могут различаться своими конструктивными особенностями. Прежде всего, это связано, как со способом крепления бутылок, так и способами их расположения.

Вариант с накоплением подогретой воды

Для изготовления солнечного коллектора потребуется полипропиленовая труба диаметром 50 мм, к которой будут подсоединены пластиковые бутылки, число которых определяется диаметром трубы. Для шаблона было взято 15 пластиковых бутылок, таким образом, рабочая емкость солнечного коллектора составила 30 литров.

Стыки соединения бутылок с пропиленовой трубой промазываются силиконовым герметиком, предотвращая протечку воды

Для соединения бутылок в единую систему в пропиленовой трубе, предназначенной для горячего водоснабжения, необходимо просверлить отверстия. Идеальным решением было использование перьевого сверла по дереву диаметром 26 мм.

При таких размерах обеспечивается максимальная плотность соединения, и бутылка с усилием вкручивается в отверстие по своей резьбе. Для обеспечения максимальной герметизации соединения стыки можно промазать силиконовым герметиком, но лучше использовать термоклей.

Чтобы добиться эффекта сообщающихся сосудов в верхней части каждой из бутылок необходимо сделать отверстия диаметром около 2 мм.

После подсоединения бутылок с одной стороны трубы врезается штуцер, который в дальнейшем будет соединен с водопроводом для подачи воды. С другой стороны следует врезать кран, через который будет сливаться подогретая вода в накопительную емкость.

Однако под тяжестью наполнившейся воды такой прибор для бытового использования солнечной энергии может потерять свою целостность. Поэтому будет целесообразным устройство короба. Для его изготовления потребуется доска, шириной 150 мм.

Для повышения эффективности работы солнечного коллектора на дно короба можно уложить пенопласт или пенополистирол толщиной 50 мм и накрыть фольгой.

После установки солнечного коллектора на место его дальнейшей эксплуатации пластиковые бутылки необходимо покрасить в черный цвет для более эффективного поглощения солнечных лучей.

При окрашивании в черный цвет возрастает поглотительная способность пластика и повышается эффективность разогрева воды

Краску лучше использовать матовую и наносить распылением из аэрозольного баллона. Остается накрыть короб стеклом, тем самым повысив его герметичность и подсоединить его к системе подачи холодной воды и системе слива подготовленной к употреблению теплой воды в накопительный бак.

Из практического опыта известно, что пластик плохо переносит воздействие высоких температур, которые приводят к его деформации. В яркие солнечные дни температура подогреваемой воды может превысить 65 градусов, что приведет к деформации пластика.

В связи с этим лучше отказать от дополнительной герметизации короба с помощью стекла вообще либо использовать его исключительно в облачную погоду.

Способ с циркуляцией подогреваемой воды

Система устройства солнечного коллектора сходна с первым вариантом, но имеет ряд конструкционных отличий.

Для создания коллектора потребуются следующие инструменты и материалы:

• Труба ПВХ диаметром 20 мм с уголками и тройниками;
• Роликовый труборез;
• Фасочные резцы;
• Праймер (чистящее средство);
• Пластиковые бутылки;
• Тетрапаки из-под молока или сока;
• Канцелярский нож;
• Картон;
• Термостойкая матовая краска черного колера;
• Накопительный бак.

Для монтажа нам потребуется труба ПВХ диаметром 20 мм. Горизонтальную часть трубы следует разрезать на отрезки, в которые путем холодной сварки будут присоединены уголки и тройники. Нижняя часть солнечного коллектора будет выглядеть точно так же. В конечном результате мы получим замкнутую систему, но обо всем по порядку.

Особенности склеивания труб ПВХ

Для получения качественного разреза лучше использовать труборез, оснащенный роликами. После разрезки с внутренней части трубы необходимо снять фаску, используя специальные фасочные резцы.

После измерения глубины тройников и уголков нужно на торец присоединяемой трубы установить метку и обработать праймером (чистящим средством) торцы труб и фитинги.

Благодаря плавному перемещению режущей части роликовый труборез позволяет избежать деформаций сечения и образования заусенцев по кромке при резке

Следующим шагом будет нанесение и распределение клея по наружной части трубы и внутренней части фитинга. Клей необходимо наносить кистью, при этом ее размер должен быть меньше диаметра труб. Остается вставить трубу в подготовленный тройник или уголок и провернуть на четверть оборота для равномерного распределения клея.

Нужно учесть, что работы по вклеиванию одного уголка или тройника должны быть выполнены не дольше, чем за 30 секунд. После фиксации необходимо удалить остатки клея.

Порядок изготовления солнечного коллектора

После подготовки верхней трубы и присоединения к ней вертикальных труб можно приступать к подготовке пластиковых бутылок. В представленной модели солнечного коллектора имеется 4 вертикальных трубы длиной 105 см, на такой длине трубы можно разместить 5 пластиковых бутылок. То есть для сборки коллектора потребуется 20 пластиковых идентичных бутылок.

С каждой бутылки нужно удалить дно. Для этого следует изготовить простой шаблон из свернутого в трубку отрезка картона длиной 30 см. Пользуясь шаблоном и канцелярским ножом, удаляем дно на бутылках. После подготовки бутылок можно приступать к изготовлению абсорбера, который будет поглощать солнечную энергию.

Использование простого шаблона из картона дает возможность быстро провести резку и получить бутылки одинакового размера

В роли абсорбера используем использованные тетрапаки из-под сока или молока. Их необходимо разрезать, тщательно вымыть и просушить. Для улучшения их поглотительной способности следует нанести черную матовую краску. Проще всего это сделать, используя краску из баллончика путем аэрозольного распыления.

Последовательное нанизывание пластиковых бутылок позволяет легко размещать в них сложенные тетрапаки

После подготовки бутылок и тетрапаков можно приступать к сборке гелиоприбора. Сначала на вертикальную трубку нужно нанизать пластиковую бутылку горлышком вперед и вставить в нее тетрапак. Подобным образом нанизываются все бутылки на вертикальные трубки, которые затем необходимо соединить с тройниками и уголками нижней трубы, аналогичной верхней.

Для придания жесткости изготовленному солнечному коллектору необходимо изготовить для него опору.

Обычный деревянный щит придает жесткость конструкции и позволяет легко перемещать солнечный коллектор к месту его эксплуатации

Можно как в первом случае поместить коллектор в деревянный короб, но утеплять его уже нет необходимости. Так как каждая из пластиковых бутылок представляет собой своего рода небольшой утепленный резервуар, который, разогреваясь изнутри, передает тепло воде, циркулирующей по трубкам.

Особенности размещения и подключения

Для максимально возможного поглощения солнечных лучей, коллектор нужно ориентировать в южном направлении. Достаточно небольшого угла наклона 10-15 градусов, чтобы коллектор эффективно работал практически при любом расположении солнца.

Нижнюю часть трубы нужно подсоединить к нижней части накопительного бака, а верхнюю – приблизительно, к его центральной части. Холодная вода из полимерной емкости будет поступать по нижней трубе в коллектор, где будет нагреваться и подниматься по верхней трубке в бак.

Таким образом, будет осуществляться естественная циркуляция воды по самодельной системе. Чтобы обеспечить высокую интенсивность циркуляции воды, бак должен быть размещен чуть выше солнечного коллектора на расстоянии не менее 0,3 м от него.

При правильном соединении гелио-коллектора с накопительным баком обеспечивается естественная циркуляция воды

Нужно учесть, что при поступлении холодной воды в бак из системы водоснабжения происходит ее активное перемешивание, что снижает эффективность работы коллектора. Избежать этого можно, оборудовав ввод в бак турбулентным редуктором, который представляет собой заглушенную трубку с множественными отверстиями.

Вода через редуктор поступает плавно, что позволяет холодной воде оставаться в нижних слоях, откуда и происходит ее забор в солнечный коллектор.

Использование турбулентного редуктора помогает избежать перемешивания холодной и теплой воды в накопительном баке

Очевидно, что солнечный коллектор обеспечивает подогрев воды только в дневное время при солнечной погоде. Поэтому важно сохранить горячую воду для ее использования днем и вечером. Для этого необходимо произвести утепление накопительной емкости.

Видео 1. Так появились первые гелио-системы из пластиковых бутылок:

Видео 2. Практически бесплатный прибор для нагрева воды в действии:

Солнечный коллектор из пластиковой тары для напитков – дешевое решение получения горячей воды. Однако на случай длительного ненастья, особенно в весеннее и осеннее время, целесообразно в накопительном баке установить ТЭН. В этом случае солнечный коллектор станет частью полноценной системы, позволяющей при благоприятных условиях экономить средства.

Распределительный коллектор отопления своими руками: схемы и особенности сборки

Определяющей задачей при проектировании автономной системы отопления является равномерное распределение теплового носителя. Эту задачу в системе теплоснабжения выполняет контрольно-регулировочный узел – распределительный коллектор.

От грамотного выбора устройства, качественного монтажа и подключения во многом зависит бесперебойность работы и надежность отопительного контура. Если есть желание установить распределительный коллектор отопления своими руками, то необходимо заранее провести расчеты и спроектировать разводку.

Мы поможем вам в решении этих вопросов. В статье мы рассмотрели конструкцию коллекторной группы, обозначили плюсы и минусы системы обогрева с гребенкой, описали правила проектирования и установки распределительного узла.

Материал дополнен практическими советами по выбору комплектующих, сборке и подключению коллектора к отопительной системе.

Роль коллектора в отоплении

При обустройстве водонапорного узла необходимо придерживаться правила: общая сумма диаметров всех ответвлений не должна быть больше диаметра подающей магистрали.

Применим этот закон и к системе отопления, но выглядеть будет следующим образом: выходной штуцер котла диаметром 1 дюйм допускается к применению в двухконтурной системе с трубами диаметром ½ дюйма.

Для дома, с небольшой кубатурой, что отапливается исключительно радиаторами, такого рода система считается производительной.

Для подсобных помещений достаточно будет установить температурный режим в 10-15 °C, для жилых комнат комфортным будет режим до 23 °C, в контурах теплых полов – не больше 37 °C, иначе основное покрытие может деформироваться

На практике, частный коттедж оснащен более модернизированной отопительной схемой, где обустраиваются дополнительные контуры:

• система теплый пол;
• обогрев нескольких этажей;
• помещений подсобного типа и т. д.

При подключении ответвления уровень рабочего давления в контурах становится недостаточным для качественного нагревания всех радиаторов соответственно и режим комфортной атмосферы будет нарушен.

В таком случае для разветвленной отопительной магистрали обустраивают балансировочный узел с помощью распределительного коллектора. Применяя этот метод, можно компенсировать остывание нагретого теплоносителя, что свойственно традиционным одно- и двухтрубных схем.

Посредством оборудования и запорной арматуры производится настройка необходимых показателей температуры теплоносителя для каждой из линий.

Основные характеристики коллекторной системы

Главное различие между коллекторным и стандартным линейным методом перераспределения теплового носителя – деление потоков на несколько независимых друг от друга каналов. Могут применяться различные модификации коллекторных установок, различающиеся комплектацией и размерным рядом.

Нередко коллекторную схему отопления называют лучевой. Это связано с конструкционными особенностями гребенки. При осмотре устройства с верхней точки можно заметить, что отходящие от нее трубопроводы напоминают изображение солнечных лучей

Конструкция сварного коллектора достаточно проста. К гребенке, представляющей из себя трубу круглого или квадратного сечения, подключают необходимое количество патрубков, которые, в свою очередь, подсоединяются к индивидуальным линиям контура обогрева. Сама коллекторная установка сопрягается с главным трубопроводом.

Также устанавливается и запорная арматура, посредством которой осуществляется регулировка объема и температуры нагреваемой жидкости в каждом из контуров.

Коллекторную группу, укомплектованную всеми необходимыми деталями, можно приобрести в готовом виде или же собрать самостоятельно, что существенно снизит расходную смету при проектировании обогрева

Положительные стороны эксплуатации системы обогрева, в основе которой находится распределительный коллектор, следующие:

1. Централизованное распределение гидравлической схемы и температурных показателей происходит равномерно. Самая простая модель кольцевой гребенки двух- или четырехконтурного типа может достаточно эффективно сбалансировать показатели.
2. Регулирование рабочих режимов тепломагистрали. Процесс воспроизводится за счет наличия специальных механизмов – счетчиков-расходомеров, узла подмеса, запорно-регулировочной арматуры и термостатов. Однако их установка требует правильных расчетов.
3. Удобство обслуживания. Надобность в проведение профилактических или ремонтных мер не требует отключения всей сети отопления. За счет задвижной трубопроводной арматуры, монтированной на каждый отдельный контур, можно легко перекрыть поток теплоносителя на требуемом участке.

Тем не менее есть и недостатки в такой системе. В первую очередь – повышается расход труб. Компенсация гидравлических потерь осуществляется посредством монтажа циркуляционного насоса. Его требуется устанавливать на все коллекторные группы. Помимо этого, это решение актуально исключительно в отопительных системах закрытого типа.

Модификации коллекторных узлов

Прежде чем приступать к сбору коллекторного узла, необходимо определить его функциональную нагрузку. Оборудование может быть монтировано в нескольких участках тепловой магистрали. Отталкиваясь от этого, подбирается необходимая комплектация, габариты и уровень автоматизации рабочего цикла.

В действительности для полноценной работы такого узла необходимо два устройства. С помощью гребенки производится распределение по контурам теплового носителя от центрального подающего трубопровода. Обратный коллекторный канал представлен механизмом сбора и точкой отправления остывшей жидкости в котел.

Схема коллекторного отопления выбирается исходя из расчета требуемой функциональности и места установки. Выбор материала изготовления прибора не влияет на количество значимых механизмов

Монтаж самодельной распределительной группы может потребоваться при обустройстве водяных теплых полов или для подготовки стандартного обогрева с радиаторами.

Отличительными чертами обеих вариантов являются их размеры и комплектующие:

1. Котельная. Сварная коллекторная группа изготавливается из труб с диаметром до 100 мм. На подаче устанавливается циркуляционный насос и запорные вентили. Обратное кольцо оснащается отсечными шаровыми кранами.
2. Система теплый пол. Аналогичная комплектация присутствует и в этом узле подмеса. С его помощью удается существенно экономить на расходе теплового носителя, особенно если дополнительно установлены расходомеры. Подробнее о смесительном узле в системе теплого пола написано в этой статье.

Каждое из этих решений предусматривает индивидуальную схему монтажа. Правильная установка всех элементов может быть осуществлена только после детальных просчетов всех параметров рабочей точки.

Гребенка может быть изготовлена из аналогичного материала, как и трубопровод. Если же отличается, для подключения коллектора будут использоваться переходники

Также есть отличия в требуемом количестве циркуляционных насосов. В котельной каждая линия оснащается этим прибором. Для полов с подогревом предусматривается установка только одного.

Проектирование распределительного узла

Универсальной схемы проекта обогрева лучевого типа просто нет. Каждый случай индивидуален, поэтому и комплектуется узел необходимыми приборами частным образом. Однако стоит ознакомиться с обобщенными рекомендациями и правилами.

Правила установки гребенки

Монтаж коллектора невозможен в квартире. Однако есть исключение из правил – в некоторых домах при обустройстве всех коммуникаций, монтируются дополнительные вентили, посредством которых и осуществляется подключение контуров отопления. Такое устройство позволяет осуществить индивидуальную разводку коллектора.

Лучевая схема не подходит для городских квартир в многоэтажных домах, т.к. стояк является общим для всех помещений (+)

Схематическое обустройство отопления должно быть составлено таким образом, чтобы расположение крана Маевского было на гребенке. Этот вариант считается оптимальным, т. к. со временем из контуров потребуется выпускать скопившийся воздух.

Особенности лучевой группы

Лучевая группа разводки обладает множеством нюансов, но часть из них свойственны и для отопления другой модификации.

Особенности системы с гребенкой:

1. В комплектацию контура должен входить компенсационный бачок, с объемом более 10% от общего объема теплового носителя.
2. Оптимальное месторасположение расширительного бака — на обратном трубопроводе перед циркуляционным насосом, т. к. здесь меньший температурный режим.
3. Если используется термогидравлический распределить, схема проектируется так, чтобы бачок размещался перед главной помпой, отвечающей за принудительное перемещение воды в обвязке котла.
4. Монтаж циркуляционного насоса осуществляется в строго горизонтальном положении. Если не придерживаться этого правила при первой же воздушной пробке прибор лишится охлаждения и смазочного материала.

Распределительная группа может быть собрана из различных материалов: полипропилен или металл. Подбор осуществляется исходя из навыков работы и наличия инструментов для соединения деталей.

Оптимальная температура прогрева радиаторов в частном коттедже составляет 55-75 °C, давление до 1,5 атм. Рабочий режим теплого контура полов прогревается до 40 °C. Исходя из этих характеристик подбирается степень устойчивости труб

Также важным считается и процесс подбора труб для монтажа распределительной группы.

Основные факторы, учитывающиеся при выборе элементов контура:

1. Приобретение труб только в бухтах. За счет этого не выполняются соединения в разводке, монтированной под бетонной стяжкой.
2. Термостойкость и степень прочности на разрыв должны определятся индивидуально, исходя из технических данных отопительной системы.

За счет предсказуемости рабочих характеристик автономного обогрева можно использовать полипропиленовые трубы. Они не имеют нежелательных соединений и продаются цельными линиями по 200 м.

Материал отличается термоусточивостью и способен выдерживать до 95°C с допустимым уровнем давления на разрыв в 10 кг/1 см2.

Труба из нержавейки обладает высокой гибкостью. Радиус сгиба может равняться диаметру изделия. Установка производится по схеме: трубу необходимо направить в фитинг и зафиксировать гайкой

Для многоэтажного здания предпочтительно выбрать трубу-гофру из нержавеющей стали.

Этот материал показывает отличные технические возможности, позволяющие справиться с такой нагрузкой:

• разогретый теплоноситель до 100 °C, что более чем достаточно для отопительного контура;
• давление до 15 атм.;
• давление на разрушение до 210 кг/1 см2.

Фитинги, предназначенные для полипропилена, могут быть пластиковыми или изготовленными из латуни. Штуцерное соединение оснащено стопорным кольцом, которое нанизывается на трубопровод.

Важной характеристикой полипропиленовых труб считается память на механическую обработку в результате которой происходит пластическая деформация вещества.

Например, при растягивании труб экстендером и установки в разъем штуцера, через определенное время труба вернет свое прежнее состояние и обожмет деталь. Зафиксировать контакт можно стопорным кольцом.

Расчет отопительного коллектора

Изначально для изготовления термогидравлической гребенки понадобится рассчитать ее основные параметры – длину, диаметр сечения патрубков и количество веток тепловой магистрали. Просчитать эти характеристики можно самостоятельно или использовать специальное программное обеспечение.

Гидроразделитель будет полноценно выполнять свои функции только при соблюдении правила трех диаметров. Закон звучит следующим образом: диаметр монтированной гидрострелки должен втрое превышать этот параметр у патрубков (+)

Гидравлический баланс конструкции – основное условие, требующее соблюдения. Применяя правило трех диаметров для гидроразделителя необходимо выполнить следующее действие – суммировать диаметр сечения подключаемых контуров.

В итоге получаем сумму, равную диаметру основной трубы, подключающейся к подающей линии. Задействование этого принципа снижает вероятность нарушения баланса всей системы обогрева.

В качестве места под распределительный узел используют специальный шкаф или корпус. При обустройстве системы необходимо придерживаться допустимого минимального расстояния между двумя теплопроводящими линиями входа и выхода – 6 диаметров.

Все расчеты проекта термогидравлической гребенки заключены в исполнении трех важных правил: выдержки правильного расстояния между входящей и выходящей линией, сечение гребенки и расстояние между контурами равно трем диаметрам (+)

Также актуален и вопрос корректного подбора производительности циркуляционного насоса. Для этого необходимо вычислить удельную норму водопотребления системы и, отталкиваясь от результатов, производить выбор помпы.

Если схема осложнена несколькими гребенками, просчет выполняется для каждого отдельного контура и в общем для всей системы.

Самостоятельная сборка оборудования может быть осуществлена посредством трубы с любым видом сечения. Этот аспект не оказывает влияние на функционирование устройства, и не увеличивает местные потери. За счет циркуляционного насоса они будут компенсированы.

Правила подбора комплектующих

Выполнив все расчеты, следующим действием будет подбор необходимого комплекта механизмов. Самый простой набор состоит из запорной арматуры. Однако с таким устройством сложно регулировать мощность отдельных отопительных линий.

Для решения этой задачи на подающую гребенку устанавливают кран-буксы, посредством которых возможна плавная настройка. На обратный коллектор монтируют ротаметры.

Параметры коллектора должны быть достаточными для удобного доступа к запорно-регулировочной арматуре. Средние показатели диапазона между контурами – 100-150 мм, межосевое расстояние между подающей и обратной гребенкой – 250-300 мм

Для теплых водяных полов схема комплектации будет отличаться.

Для сборки потребуются такие элементы:

1. Запорно-регулирующий клапан. Монтаж производится на соединительные патрубки. С помощью этой арматуры осуществляется полная или частичная остановка притока теплоносителя. Рекомендуется применять автоматическую модификацию.
2. Ротаметры. Такие элементы монтируют на обратный коллектор. Они выполняют аналогичную функцию, как и предыдущий элемент, только в обратном трубопроводе.
3. Узел подмеса. Посредством микширования потоков горячей и холодной воды оптимизируется заданный рабочий режим обогрева.

Комплект коллектора обязательно оснащается группой безопасности во главе с манометром, воздушным клапаном, термостатом и циркуляционным насосом. Он может быть дополнен сервоприводами, управление которыми воспроизводится через контрольный электроблок. Таким образом, работа системы может быть автоматизирована.

Тонкости самостоятельной сборки

Перед изготовлением коллектора необходимо составить схему с расположением всех элементов узла. В качестве материала изготовления лучше выбрать стальные трубы с квадратным типом сечения. Такой вид несложен в обработке, что существенно снижает трудозатраты на установку патрубков.

Коллекторы из профильной трубы применяются в отопительной схеме объектов с большим количеством контуров и гидравлическим разделителем. Параметры трубы квадратного сечения – 80*80 или 100*100 мм

Поэтапный процесс производства сборной конструкции распределительного узла выглядит следующим образом:

1. Разметка и раскрой основного корпуса. Согласно проектной схеме, необходимо сделать разметку профильной трубы. С помощью газового резака делают отверстия в отмеченных зонах.
2. Подготовка соединений. На патрубках посредством плашки нарезается резьба.
3. Укомплектовка. Далее подготовленные отрезки трубы приваривают к корпусу. Их фиксацию необходимо выполнять прихваткой точечной сварки. Затем при основной сварке заготовки привариваются по краям.
4. Крепежные элементы. К блоку приваривают кронштейны для крепления.
5. Очистка и финишное покрытие. После зачистки корпус грунтуется и покрывается жаростойкой краской для металлических изделий. Покраска подающего и обратного контура выполняется двумя разными цветами для удобства определения.

Если для изготовления используются трубы из полипропилена, стоит обратить внимание на наличие в них армирующего слоя. При его отсутствии пластиковая конструкция может быть подвержена деформации от присутствующего температурного режима.

Для тех, у кого нет в наличии специальных инструментов, можно собрать гребенку из отдельных готовых элементов. Лучше подбирать комплектующие одной фирмы.

Установка гребенки в отопительную систему

Первоочередная задача – проверка распределительного коллектора на герметичность соединений. Установка реализуется по проектной схеме. В зависимости от материала, используемого для изготовления основного блока, определяются условия подключения.

В сложные системы, где насчитывается много контуров различного назначения, необходимо устанавливать вертикальную трубу – гидрострелку. С ее помощью реализуется выравнивание давления, распределение прямого и обратного потоков теплового носителя

Выбор технологии подключения полностью зависит от модификации применяемого прибора.

Кроме выдержки уровня, при монтаже необходимо следовать и таким правилам:

• котлы электрического и газового типа подсоединяются к верхним или нижним патрубкам;
• в торцевой части конструкции монтируется циркуляционный насос;
• подключение контуров может быть осуществлено вверху или внизу гребенки;
• приборы косвенного обогрева и котлы, функционирующие на твердом топливе, должны подсоединяться в распределительную группу сбоку;
• весь гидроразделительный узел для системы теплый пол размещается в защитном коробе — так снижается риск повреждения составляющих элементов коллектора.

На финишном этапе необходимо произвести контрольный запуск отопления для своевременного определения скрытых или явных недостатков сделанной конструкции.

Дополнительная информация по организации лучевой системы отопления с использованием распределительной гребенки приведена в этой статье.

Подробный технический процесс сборки коллекторной группы:

Готовые гребенки для обустройства теплого пола, оборудованные не всегда нужным функционалом, в следствии своей высокой стоимости недоступны для широких масс пользователей. Посмотрим, как собрать бюджетный вариант конструкции своими руками:

Реализация распределительной группы может быть выполнена и с помощью полипропиленовых труб. Как это сделать, можно узнать из видеосюжета:

Правильный подбор составных элементов и монтаж коллекторного узла – залог эффективной и надежной работы отопительной магистрали. За счет минимального количества соединений риск протечек сведен к минимуму. Важный плюс – возможность контроля и настройки каждого контура отопления.

>Коллектор отопления: что это такое, схема и изготовление своими руками

Что такое коллектор, и как он функционирует

Термином «коллектор» называется узел или устройство, представляющее собой кусок трубы с множеством отводов, делающим его похожим на гребень (отсюда и название «гребёнка»). Через него потоки жидкого теплоносителя с разными температурами могут смешиваться до достижения заданных параметров, а затем распределяться по контурам.

Отдельная гребёнка

В системе должно быть две таких гребёнки – на подающей трубе, и на обратной. Одна принимает теплоноситель от котла и дозирует его, направляя в контуры, а вторая, собирает эти потоки на обратном пути и возвращает в котёл для донагрева.

Коллекторный узел состоит из двух гребёнок

1. Для управления потоками на гребёнках имеется арматура с дозирущими клапанами. К ним подключается манометр для контроля давления. В некоторых системах может быть включен ещё и насос, посредством которого и осуществляется циркуляция воды в системе.
2. Пропускная часть гребёнки имеет несколько больший, чем у основного трубопровода, диаметр (он определяется расчётом). При попадании в коллектор скорость теплоносителя снижается, что и даёт возможность перераспределить поток или изменить траекторию его движения.
3. У радиаторного отопления и у подогреваемого пола должны быть свои отдельные коллекторы, к которым подключаются ветки, ведущие в то или иное помещение или на разные этажи.
4. В случае необходимости, одну ветку можно перекрыть, либо попросту снизить температуру подаваемого в неё теплоносителя, не затрагивая характеристики других контуров.

Примечание! Как вариант, можно установить такой узел в сборе, как на фото, который именуется гидрораспределительной стрелкой.

Коллекторный узел состоит из двух гребёнок

На заметку! Если требуется ремонт, достаточно отключить только один контур, не трогая остальные. Так же это позволит снизить эксплуатационные расходы системы, когда в комнате (например, гостевой) никто не живёт, и в её постоянном обогреве нет никакой необходимости.

Особенности распределения теплоносителя

Отопительный распределительный узел всегда индивидуален по структуре, так как стандартизация здесь неуместна. Модификация может быть любой и должна быть адаптирована к техническому устройству и другим особенностям системы, в составе которых могут присутствовать совершенно разные комплектные вариации приборов и арматуры.

Наиболее простой вариант – это когда никаких приборов вовсе нет, а есть только простейшая гребёнка с двумя-тремя выходами. В такой системе можно только произвести отключение одного из контуров, а вот контроль объёма и температуры жидкости-теплоносителя не предусматриваются.

Простая гребёнка на три выхода

Да это и не всегда нужно. Например, в небольшой системе отопления коттеджа, в которой нагрев теплоносителя обеспечивает работающий на газе котёл. Обычно он сам и выполняет функции контроллера, так как почти все современные модели оборудованы соответствующими приборами.

Отопительные котлы для частного дома (особенно газовые напольные) пользуются популярностью в разных странах мира, в том числе и у нас. Все эти изделия имеют похожий вид, но все-таки отличаются между собой по характеристикам. Для того, чтобы приобрети оптимальный вариант, в специальной статье рассмотрим основные критерии выбора котлов.

В больших разветвлённых системах устанавливают усовершенствованные коллектора, которые оснащены полным набором контролирующей арматуры: термостатом, датчиком и регулятором давления, смесительными клапанами и воздухоотводчиками. Комплектация варьируется, и именно от неё и зависит стоимость узла.

Коллектор с улучшенной комплектацией

В доме, в котором кроме радиаторного отопления имеется ещё и подогреваемый пол, распределительный узел может выглядеть так, как на фото: слева коллектор на радиаторные контуры, справа на подогреваемые полы, а в середине смесительный узел, центром которого является обеспечивающий циркуляцию насос.

Узел распределения теплоносителя на радиаторы и греющие полы

Если дом имеет несколько уровней, коллекторные узлы устанавливают на каждом этаже. Место установки выбирается такое, откуда можно обеспечить одинаковую длину подводки к каждому радиатору.

Длина контура не должна превышать 120 м – при большем значении формируется дополнительная коллекторная группа. Кроме того, более протяжённые трассы должны доукомплектовываться насосом, так как теплоноситель в них будет быстрее остывать.

В зависимости от конкретных условий подбираются гребёнки по типу подключения. Оно может быть верхним или диагональным, но предпочтение чаще отдаётся нижнему, при котором разводку можно скрыть в конструкции пола или плинтуса. Узел обычно прячется в специальном шкафу, либо для его установки в стене обустраивается ниша.

У каждого контура свой насос

Что касается гидрострелок: их монтируют на крупных объектах с большим количеством контуров, когда необходимо компенсировать потери не только температуры, но и объёма теплоносителя. Достигается это за счёт его вторичной циркуляции, но такая возможность будет только при наличии на каждом контуре собственного насоса.

Пример внедрения гидрострелки в систему с несколькими контурами

Фактически, через одну гидрострелку можно обустроить несколько независимых друг от друга узлов, у каждого из которых свои собственные рабочие настройки. Но и обычный «ненавороченный» коллектор позволяет сохранять стабильное давление в системе даже в том случае, когда открыты сразу несколько кранов.

На что ориентироваться при выборе

Стоимость отдельной гребёнки или цельного коллектора в сборе зависит не только от мощности устройства или его оснащённости, но и от материала изготовления. Самые дорогие – изделия из нержавейки, чуть дешевле латунные.

Наиболее доступными по цене являются гребёнки из полиэтилена (соединяются фитингами) и полипропилена (для соединений используется пайка). Они легки и просты в монтаже, но неспособность полимеров выдерживать высокие температуры является существенным недостатком, ограничивающим сферу применения изделий.

На заметку! Выбор того или иного варианта осуществляется не только из соображений стоимости, но и в зависимости от того, какие смонтированы трубы. Идеально когда все элементы системы собраны из однотипного материала — а ещё лучше, если они ещё и от одного производителя.

Нержавейка Латунь Полипропилен

Кроме отводов на контуры, у гребёнки имеется отверстие для стыковки с трубой и заглушка, в которой может быть вмонтирован клапан для выпуска воздуха. Убрав её, одно изделие можно присоединить к другому, составив один цельный блок, не пользуясь при этом переходниками.

После того как определитесь с материалом, следует обратить внимание на технические параметры изделий. Среди них не только количество контуров присоединения, но и:

1. Пропускная способность.
2. Максимально допустимое давление (рабочее).
3. Укомплектованность контрольными приборами и степень автоматизации.
4. Межосевое расстояние контура.
5. Минимальная и максимальная температура (рабочая).

Шкаф для установки коллектора

Коллекторные узлы в сборе могут продаваться и в комплекте со шкафом для установки. Но в принципе, собрать самостоятельно можно не только шкаф, но и сам коллектор.

Цены на коллекторы для систем водоснабжения и отопления

Коллекторы для систем водоснабжения и отопления

Видео — Коллекторы для радиаторов и теплого пола

Сборка заводского коллектора

Рассмотрим для начала на конкретном примере, из чего состоит готовый распределительный узел от производителя.

Таблица 1. Сборка заводского коллектора.

Шаги, фото
Шаг 1 – распаковка деталей узла	Этот коллекторный узел называется готовым только потому, что все необходимые и подобранные по оптимальным параметрам элементы уже скомпонованы. Сам он находится в разобранном состоянии, и все детали ещё придётся собрать воедино.
Шаг 2 – подающая гребёнка	Это подающая гребёнка, каждый выход которой снабжен расходомером (красный приборчик сверху). Посредством него и устанавливается температурный диапазон в контурах. Именно на этой гребёнке, если необходимо, осуществляется перекрытие подачи теплоносителя в контуры.
Шаг 3 – обратная гребёнка	Обратная гребёнка, в отличие от подающей, оснащена термостатическими запорными клапанами нажимного действия. Сверху они накрыты колпачками, на лицевой стороне которых указано направление вращения (плюс и минус), поворачивая которые можно регулировать подачу вручную.
Шаг 4 — сервопривод	Вместо колпачка на клапан можно установить сервопривод, который будет регулировать потоки воды автоматически. Эти в приборы в комплекте не идут, а приобретаются отдельно.
Шаг 5 – комнатный термостат	Нужная температура выставляется на термостате, а он уже подаёт сигнал сервоприводу.
Шаг 6 – шаровые краны	Посредством кранов осуществляется отключение системы отопления.
Шаг 7 – узлы слива	В конце каждого коллектора устанавливаются узлы, через которые можно слить воду из системы или стравить воздух.
Шаг 8 — термометры	Назначения термометра, думаем, объяснять не надо.
Шаг 9 – обвязка гребёнки со стороны входа и выхода теплоносителя	С левой стороны подающей гребёнки находится отверстие, через которое нагретая вода поступает от котла. На него сначала навинчивается тройник с термометром, а потом шаровый кран, через который и будет осуществляться подсоединение к трубопроводу. То же самое делается и на обратке.
Шаг 10 – монтаж узлов слива	Справа на обе гребёнки прикручиваются узлы слива.
Шаг 11 – монтаж кронштейна	В комплекте коллекторного узла есть кронштейн, посредством которого обе гребёнки связываются воедино, а затем и навешиваются на стену.
Шаг 12 – навешивание узла на стену	Узел в сборе крепится к стене, либо устанавливается в специальный шкаф.
Шаг 13 – подсоединение контуров к коллектору	Остаётся только присоединить к коллектору подающий трубопровод и контуры.

Видео — Коллектор для тёплого пола и отопления. Обзор, сборка и установка коллекторного блока от STOUT

Сборка самодельного коллектора

Проще всего, конечно, купить готовый узел – если, конечно, вы в состоянии выложить за него несколько тысяч рублей. Если нет, вы можете с таким же успехом приобрести все элементы узла по отдельности и собрать его самостоятельно. Если это будет полипропиленовый вариант, вам понадобится специальный паяльник и ножницы для резки труб.

Всё что нужно для сборки коллектора из полипропилена Ножницы для раскроя труб

Цены на ножницы для резки полипропиленовых труб

Ножницы для резки полипропиленовых труб Паяльник

Дальше смотрите по картинкам:

Кусок трубы и тройник разогреваются… … после чего труба вставляется в отверстие тройника и плотно прижимается Обрезаете трубу, оставив 2 см С другой стороны припаиваете трубку длиной 20-30 см Со второго её конца фиксируете ещё один тройник Так можно собрать гребёнку с любым количеством выходов

Всё то же самое можно сделать, взяв за основу и металлические детали — разница только в том, что собираться они будут на резьбовых соединениях. В остальном, весь принцип сборки коллектора такой же, как и в случае с заводским узлом, который мы представили в предыдущей главе.

Цены на паяльник для полипропиленовых труб

Паяльник для полипропиленовых труб