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Ti diciamo come realizzare un collettore solare per il riscaldamento con le tue mani. Collettore solare fai da te: realizzare un collettore solare per il riscaldamento dell'acqua e il riscaldamento Collettore solare fai da te

Un collettore solare è un dispositivo progettato per assorbire l'energia solare e convertirla in calore ai fini del suo ulteriore trasferimento al liquido di raffreddamento. Il dispositivo classico è una piastra di metallo nero inserita in una custodia di vetro o plastica, la cui superficie assorbe le radiazioni. Ne esistono diversi tipi e il loro scopo può essere diverso. Diamo uno sguardo più da vicino al principio di funzionamento di questo dispositivo, nonché alla produzione passo passo di questo oggetto con le nostre mani.

Quali esistono?

A seconda della temperatura che possono raggiungere le piastre, i collettori sono:

  • basse temperature: non forniscono energia ad alta potenza, riscaldano l'acqua a non più di 50 gradi Celsius;
  • temperature medie: riscaldano l'acqua fino a 80 gradi, quindi possono essere utilizzate per riscaldare gli ambienti;
  • alte temperature - utilizzato principalmente per imprese industriali, ed è impossibile farli a casa.

I collettori integrati si dividono in:

  • cumulativo integrato;
  • Piatto;
  • liquido;
  • aria.

Collettore cumulativo integrato o meno a termosifone. Non solo può riscaldare l'acqua, ma anche mantenerla per un po' temperatura desiderata. Non ha pompe, quindi è molto più economico rispetto ad altre opzioni. Il dispositivo di accumulo è una struttura composta da uno o più serbatoi riempiti d'acqua e posti in una scatola termoisolata. Sopra i serbatoi è presente un coperchio in vetro che passa attraverso il vetro e riscalda l'acqua. Questa è un'opzione economica, di facile manutenzione e facile da usare. Tuttavia in inverno il suo utilizzo è molto difficoltoso.

Un collettore piano si presenta come una normale scatola metallica piatta, all'interno della quale è presente una piastra nera che assorbe la luce solare. Il coperchio in vetro della scatola lo valorizza, il vetro ha un basso contenuto di ferro, aiutando così ad assorbire tutti i raggi. La scatola stessa è isolata termicamente e la piastra nera riceve calore, motivo per cui il calore viene rilasciato. Tuttavia, l'efficienza del wafer è solo del 10%, quindi è inoltre rivestito con uno strato di semiconduttore amorfo. I collettori piani vengono utilizzati per il riscaldamento degli ambienti e altre esigenze domestiche.

Nei dispositivi di stoccaggio di liquidi, il refrigerante principale è liquido. Sono smaltati e non smaltati, con un sistema di scambio termico chiuso e aperto.

I collettori ad aria sono molto più economici dei loro omologhi ad acqua. Non congelano in inverno e non perdono. Sono utilizzati per l'essiccazione dei prodotti agricoli.

C'è un altro tipo - hub , differiscono nella concentrazione della luce solare. Ciò avviene grazie alla superficie a specchio, che dirige la luce sugli assorbitori. Il loro principale svantaggio è l'incapacità di lavorare nelle giornate nuvolose, quindi vengono utilizzati in paesi con climi caldi.

Forni solari e distillatori. I distillatori funzionano secondo il principio dell'evaporazione dell'acqua, quindi non solo forniscono energia termica, ma purificano anche l'acqua. Le stufe vengono utilizzate anche per riscaldare e sterilizzare l'acqua.

Galleria fotografica: diverse tipologie di collezionisti

La struttura del collettore di accumulo può contenere più serbatoi. I collettori piani vengono spesso utilizzati per il riscaldamento degli ambienti e per il riscaldamento dell'acqua nelle piscine. In un collettore liquido, il vettore di calore è l'acqua. I collettori ad aria possono essere utilizzati anche per l'essiccazione della frutta.

Schema di lavoro

Il collettore è costituito da due parti principali: un captatore di luce e un accumulatore di scambio termico, che converte l'energia radiante in energia termica e la trasferisce al liquido di raffreddamento. Gli accumulatori possono essere sotto vuoto, a tubi o piatti. Nel primo, il design è simile a un thermos: un tubo è inserito nell'altro e tra loro si forma il vuoto, creando un isolamento termico ideale. Grazie alla forma cilindrica dei tubi, i raggi del sole li colpiscono perpendicolarmente e trasmettono la massima energia.

Il collettore solare è costituito da due parti principali: un collettore di luce e una batteria di scambio termico

Il liquido di raffreddamento in tali strutture è l'acqua normale. Non solo può riscaldare la stanza, ma serve anche per le esigenze domestiche. Allo stesso tempo, non vi è alcun rilascio di anidride carbonica nell’atmosfera, cosa molto importante al giorno d’oggi. Inoltre, non sono richiesti costi di carburante e l'efficienza del collettore è dell'80%. Nella maggior parte della Russia, da marzo a ottobre, in media, il sole produce 4-5 kWh/m2 al giorno, che consentono a un piccolo apparecchio di 2 m2 di riscaldare fino a 100 litri di acqua al giorno.

Per l'utilizzo in tutte le stagioni il collettore deve avere un'ampia superficie, due circuiti antigelo e scambiatori di calore aggiuntivi. Così, grazie ad un utilizzo sapiente dell'energia, potrete ricevere calore gratuitamente 7 mesi all'anno, indipendentemente dal fatto che fuori ci sia o meno il sole.

Energia termica per la tua casa: come realizzare un collettore con le tue mani?

Per realizzare il dispositivo possono essere utilizzate lastre di policarbonato, tubi di rame o polipropilene.

Il design più universale è lo sviluppo dell'ingegnere bulgaro Stanislav Stanilov. Il principale principio di funzionamento di questo collettore è l'utilizzo dell'effetto serra. Il dispositivo di accumulo è posto in un ambiente termicamente isolato scatola di legno radiatore tubolare saldato da tubi di acciaio. Vengono utilizzati per l'approvvigionamento e lo scarico dell'acqua tubi dell'acqua Diametro 1" o ¾".

Il box è isolato termicamente su tutti i lati utilizzando polistirolo espanso, polistirolo espanso, minerale o ecowool. Particolarmente coibentato è il fondo, dove sopra l'isolante è posta una lamiera di lamiera zincata, sulla quale è posizionato il radiatore stesso. È fissato nella scatola con fascette in acciaio. La lamiera e il radiatore sono verniciati con vernice nera opaca e la scatola è ricoperta di vernice bianca su tutti i lati tranne il coperchio in vetro. Il vetro di copertura, attraverso il quale la luce solare passa al radiatore, è ben sigillato. L'accumulatore di calore può essere un barile di metallo posto in una tavola o in una scatola di compensato, la cui cavità è riempita con ecowool, segatura secca, argilla espansa e sabbia.

Strumenti e materiali richiesti

Il principio principale di funzionamento di un tale collezionista è l'uso dell'effetto serra

  • vetro (ad esempio 1700/750 mm);
  • cornice in vetro;
  • pannello rigido per il fondo;
  • tavola di sezione 120/25 mm;
  • nastro di acciaio di sezione 20/2,5 mm, lunghezza 3 m;
  • cuscinetto angolare;
  • blocco di legno con sezione di 50/30 mm;
  • accoppiamento;
  • tubo del radiatore;
  • tubo di scarico del radiatore;
  • morsetti per fissaggio;
  • ferro zincato come riflettore;
  • isolante termico;
  • serbatoio 200-300 litri.

Produzione: passaggi passo dopo passo

Il design del collettore solare è semplice

  1. Una scatola è composta da assi, il cui fondo è rinforzato con legno.
  2. Sul fondo è posto l'isolamento termico (plastica espansa, polistirolo espanso, lana minerale), sopra il quale è posto un foglio di ferro o stagno.
  3. Il radiatore viene posizionato sopra e fissato con fascette in acciaio.
  4. Tutti i collegamenti sono sigillati, i giunti e le fessure sono sigillati.
  5. I tubi del radiatore e le lamiere sono verniciati di nero.
  6. La scatola e il serbatoio dell'acqua sono verniciati in argento. Il serbatoio dell'acqua viene posto in una scatola o botte termoisolante (tra il serbatoio e le pareti della scatola viene versato materiale termoisolante).
  7. Per creare una bassa pressione costante, acquista una camera dell'acqua con una valvola a galleggiante, come in un barile di toilette. Può essere acquistato presso un negozio di idraulica.
  8. Nella soffitta della casa, sotto il tetto, si trova una camera dell'acqua e un serbatoio di stoccaggio dell'acqua (serbatoio). La camera dell'acqua è posizionata ad almeno 0,8 m sopra il serbatoio.
  9. Il collettore è posto sul tetto del lato sud della casa ad un angolo di 45° rispetto all'orizzonte.
  10. Successivamente viene collegato l'intero sistema tra loro tramite tubi: i tubi da mezzo pollice vengono utilizzati per installare la parte ad alta pressione del sistema dalla camera dell'acqua all'ingresso della rete idrica. Le parti a bassa pressione sono installate con tubi in pollici. Il numero minimo di tubi è di 12 pezzi, ma, a seconda delle distanze tra le parti del collettore, saranno necessari 18-15 tubi, ma non meno di 12.
  11. Per evitare sacche d'aria, il sistema viene riempito con acqua dal fondo del radiatore. Non appena l'intero sistema è pieno d'acqua, l'acqua scorrerà dal tubo di drenaggio dell'Aqua Chamber.
  12. Aprire la valvola nel tubo per riempire il serbatoio.
  13. L'acqua inizia immediatamente a riscaldarsi. L'acqua calda sale, spostando l'acqua fredda ed entra automaticamente nel radiatore.
  14. Non appena viene utilizzata una parte dell'acqua, la valvola a galleggiante nella camera dell'acqua entra in funzione e l'acqua fredda scorre nuovamente nella parte inferiore del sistema. Non c'è miscelazione dell'acqua.

Di notte è consigliabile chiudere l'accesso dell'acqua al serbatoio per evitare perdite di calore.

Video: installazione di un collettore solare ad aria per il riscaldamento di una casa

Video: utilizzo dell'energia solare per riscaldare una piscina

Video: produzione e installazione di un collettore per il riscaldamento di una serra

Video: un semplice dispositivo per raccogliere l'energia solare dalle lattine di birra

Usa l'energia solare per riscaldare la tua casa, la serra o la piscina. Il collettore solare ti aiuterà a risparmiare molti soldi e durerà a lungo.

Risorse energetiche. L'energia solare gratuita sarà in grado di fornire acqua calda per il fabbisogno domestico per almeno 6-7 mesi all'anno. E nei restanti mesi aiuta anche l’impianto di riscaldamento.

Ma la cosa più importante è che un semplice collettore solare (a differenza, ad esempio, di) può essere realizzato in modo indipendente. Per farlo avrete bisogno di materiali e strumenti che al massimo possono essere acquistati negozi di costruzioni. In alcuni casi sarà sufficiente anche quello che si trova in un normale garage.

Nel progetto è stata utilizzata la tecnologia di assemblaggio del riscaldatore solare presentata di seguito "Accendi il sole: vivi comodamente". È stato sviluppato appositamente per il progetto da un'azienda tedesca Il partner solare è stato citato in giudizio, che vende, installa e fornisce assistenza professionale per collettori solari e sistemi fotovoltaici.

L'idea principale è che tutto dovrebbe essere economico e allegro. Per fabbricare il collettore vengono utilizzati materiali abbastanza semplici e comuni, ma la sua efficienza è abbastanza accettabile. È inferiore a quello dei modelli di fabbrica, ma la differenza di prezzo compensa completamente questo svantaggio.

I raggi del sole attraversano il vetro e riscaldano il collettore e la vetratura impedisce la perdita di calore. Il vetro inoltre impedisce il movimento dell'aria nell'assorbitore; senza di esso il collettore perderebbe rapidamente calore a causa del vento, della pioggia, della neve o delle basse temperature esterne.

Il telaio deve essere trattato con un antisettico e una vernice per uso esterno.

Nell'alloggiamento sono realizzati fori passanti per fornire il liquido freddo e rimuovere il liquido riscaldato dal collettore.

L'assorbitore stesso è verniciato con un rivestimento resistente al calore. Le normali vernici nere iniziano a sfaldarsi o ad evaporare ad alte temperature, il che porta all'oscuramento del vetro. La vernice deve essere completamente asciutta prima di applicare la copertura in vetro (per evitare la formazione di condensa).

L'isolamento è posto sotto l'assorbitore. La più utilizzata è la lana minerale. La cosa principale è che può resistere abbastanza alte temperature durante l'estate (a volte oltre 200 gradi).

La parte inferiore del telaio è ricoperta con pannelli OSB, compensato, pannelli, ecc. Il requisito principale per questa fase è assicurarsi che il fondo del collettore sia protetto in modo affidabile dall'ingresso di umidità.

Per fissare il vetro nel telaio, vengono realizzate delle scanalature o vengono fissate delle strisce dentro cornici. Quando si calcola la dimensione del telaio, è necessario tenere conto del fatto che quando il tempo (temperatura, umidità) cambia durante l'anno, la sua configurazione cambierà leggermente. Pertanto, su ciascun lato del telaio vengono lasciati alcuni millimetri di margine.

Una guarnizione in gomma per finestra (a forma di D o E) è fissata alla scanalatura o alla striscia. Su di esso viene posizionato il vetro, sul quale viene applicato allo stesso modo un sigillante. Il tutto è fissato superiormente con lamiera zincata. Pertanto, il vetro è fissato saldamente al telaio, la guarnizione protegge l'assorbitore dal freddo e dall'umidità e il vetro non verrà danneggiato quando il telaio in legno “respira”.

Le giunzioni tra le lastre di vetro sono isolate con sigillante o silicone.

Per organizzare il riscaldamento solare in casa avrai bisogno di un serbatoio di accumulo. L'acqua riscaldata dal collettore viene immagazzinata qui, quindi vale la pena prendersi cura del suo isolamento termico.

Puoi usare quanto segue come serbatoio:

  • caldaie elettriche non funzionanti
  • varie bombole di gas
  • botti per uso alimentare

La cosa principale è ricordare che in un serbatoio sigillato verrà creata una pressione in base alla pressione dell'impianto idraulico a cui verrà collegato. Non tutti i contenitori possono resistere alla pressione di diverse atmosfere.

Nel serbatoio sono realizzati dei fori per l'ingresso e l'uscita dello scambiatore di calore, l'ingresso dell'acqua fredda e l'ingresso dell'acqua riscaldata.

Il serbatoio ospita uno scambiatore di calore a spirale. Per questo vengono utilizzati rame, acciaio inossidabile o plastica. L'acqua riscaldata attraverso lo scambiatore di calore salirà verso l'alto, quindi dovrebbe essere posizionata sul fondo del serbatoio.

Il collettore è collegato al serbatoio mediante tubi (ad esempio, metallo-plastica o plastica) trasportati dal collettore al serbatoio attraverso uno scambiatore di calore e di nuovo al collettore. In questo caso è molto importante evitare perdite di calore: il percorso dal serbatoio al consumatore dovrebbe essere il più breve possibile e i tubi dovrebbero essere molto ben isolati.

Il serbatoio di espansione è molto elemento importante sistemi. È un serbatoio aperto situato nel punto più alto del circuito di circolazione del liquido. Per il vaso di espansione è possibile utilizzare un contenitore in metallo o in plastica. Con il suo aiuto, viene controllata la pressione nel collettore (a causa del fatto che il liquido si espande dal riscaldamento, i tubi potrebbero rompersi). Per ridurre la perdita di calore, anche il serbatoio deve essere isolato. Se è presente aria nel sistema, può fuoriuscire anche attraverso il serbatoio. Attraverso vaso di espansione Anche il serbatoio è pieno di liquido.

Usare l'energia solare gratuita per riscaldare e acqua calda la tua casa è piuttosto allettante. Ciò può essere fatto utilizzando un impianto solare, il cui elemento principale è il collettore solare. Ma uno dei fattori limitanti per l’utilizzo degli impianti solari è il loro costo relativamente elevato. Ma puoi farli da solo. Pertanto, in questo articolo parleremo del principio del loro funzionamento, dei tipi e anche di come assemblare e realizzare un collettore solare con le proprie mani per riscaldare una casa e fornirle acqua calda da vari materiali disponibili.

Principio di funzionamento e tipologie di collettori solari

I collettori solari sono scambiatori di calore che catturano l'energia del sole e la convertono, a seconda della loro tipologia, in energia termica del liquido o dell'aria che circola al loro interno. Il liquido o l'aria riscaldata nel collettore viene utilizzata per la fornitura di acqua calda o per il riscaldamento della casa direttamente o tramite scambiatori di calore aggiuntivi, ad esempio tramite caldaie a riscaldamento indiretto. il compito principale qualsiasi collettore di questo tipo: per “catturare” quanta più energia solare possibile e trasferirla al liquido di raffreddamento che circola al suo interno con perdite minime.

Tipi di collettori solari

In base al tipo di liquido refrigerante circolante e riscaldato al loro interno, i collettori solari possono essere:

  • Liquido;
  • Aria.

Di caratteristiche del progetto e il tipo di superficie di scambio termico possono essere:

  • Sotto forma di contenitore;
  • Tubo;
  • Piatto;
  • Vuoto.

Liquido I collettori solari, come suggerisce il nome, sono riempiti di un liquido che circola e si riscalda al loro interno. Può essere acqua semplice o antigelo (antigelo). Nel primo caso, l'acqua riscaldata può essere fornita direttamente al sistema di fornitura di acqua calda, a un serbatoio di accumulo o ad una caldaia a riscaldamento indiretto e nel secondo caso solo alla caldaia. Tali collettori possono essere utilizzati sia per fornire acqua calda alla casa sia per riscaldarla. Tutto dipende dalla potenza dell'impianto solare.

Aria I collettori solari vengono utilizzati principalmente per il riscaldamento domestico. L'aria fredda dalla stanza viene fornita a tale collettore, lì riscaldata e restituita alla stanza utilizzando naturale o circolazione forzata.

La maggior parte di questi tipi di collettori solari possono essere realizzati in modo indipendente. Mostrando la tua immaginazione, puoi utilizzare vari materiali disponibili per realizzarli: contenitori di plastica o metallo, tubi, tubi flessibili, radiatori usati e persino lattine di birra. Di seguito esamineremo diversi modelli di collettori solari che puoi realizzare utilizzando questi e altri materiali disponibili.

Collettore solare realizzato in contenitore metallico o plastico

Il collettore solare più semplice può essere realizzato con le tue mani da un contenitore di metallo o plastica con un volume di 50-100 litri. Questa è la cosiddetta doccia estiva, abbastanza comune nelle zone rurali e nelle dacie.

Collettore solare per il riscaldamento dell'acqua da botti metalliche

Il migliore versione in metallo tale collezionista avrà una capacità di di acciaio inossidabile, verniciato di nero all'esterno. È vero, il costo di un contenitore così nuovo è piuttosto elevato. Pertanto è possibile utilizzare contenitori usati. Ad esempio, saldare un serbatoio da due vecchi contenitori in acciaio inossidabile lavatrici. È possibile utilizzare anche contenitori in metallo ferroso, zincati o verniciati con vernice impermeabile. I contenitori di plastica sono buoni perché sono leggeri e non si corrodono, ma sono di breve durata, poiché la plastica non tollera bene le radiazioni ultraviolette.

La botte viene installata sul lato sud del tetto della casa o direttamente sopra la doccia esterna. Se la canna non è sigillata, la fornitura fredda e quella riscaldata vengono prelevate dal basso. La pressione dell'acqua calda nel punto di presa sarà determinata dall'altezza dell'installazione e dal livello dell'acqua nella canna. È riempito con acqua fredda, che viene riscaldata per qualche tempo e poi utilizzata.

Se la canna è sigillata, l'acqua fredda viene fornita dal basso e l'acqua calda viene prelevata dall'alto. Questo contenitore è collegato al sistema di fornitura di acqua fredda ( stazione di pompaggio) e quando l'acqua riscaldata viene immessa nella botte, l'acqua fredda esce dal sistema, spostando l'acqua calda verso la parte superiore.

Il vantaggio di un tale collettore solare è la sua semplicità. È facile farlo da solo. Se la canna è di forma cilindrica, è ben illuminata dalla luce solare durante il giorno.

Svantaggi di questo design:

  • Utilizzabile solo nella stagione calda;
  • inefficace in caso di vento e quando il sole è oscurato dalle nuvole;
  • Grande inerzia: riscaldamento dell'acqua relativamente lungo;
  • L'acqua riscaldata durante il giorno si raffredda di notte.

Come realizzare e assemblare un collettore solare da tubi metallici

Un collettore solare semplice ed efficace può essere realizzato con le tue mani da tubi metallici a pareti sottili: acciaio, rame o alluminio. Si tratta di uno scambiatore di calore tubolare (radiatore), che è collocato in una scatola termicamente isolata realizzata con assi, compensato o truciolato.

Il miglior materiale Per la fabbricazione di un radiatore a collettore solare viene sicuramente utilizzato il rame. Ha un eccellente trasferimento di calore e non è soggetto a corrosione. Ma questo materiale è piuttosto costoso. I tubi in alluminio, sebbene più economici di quelli in rame, possono essere difficili da saldare.

Il modo più economico e semplice per realizzare uno scambiatore di calore è utilizzare tubi di acciaio. Possono essere cucinati usando normale saldatrice. Per la fabbricazione di un tale radiatore è possibile utilizzare tubi di acciaio diametro ½ - 1″. Allo stesso tempo, per fornire acqua fredda e rimuovere l'acqua riscaldata vengono utilizzati tubi con diametro maggiore e pareti più spesse, e per lo scambiatore di calore stesso: diametri più piccoli e pareti più sottili.

Schema di un radiatore a collettore solare costituito da tubi

Le dimensioni del radiatore collettore solare, e quindi la lunghezza delle tubazioni, dipendono dalla potenza richiesta. Ma se lo rendi troppo grande e ingombrante, potrebbe diventare difficile da montare e installare. Pertanto, è meglio se le sue dimensioni sono comprese tra: larghezza - 0,8-1 me altezza 1,5-1,6 m. La potenza di tale collettore sarà compresa tra 1,2 e 1,4 kW. Se è necessario aumentare la potenza di un impianto solare, è possibile realizzare diversi di questi collettori e collegarli tra loro.

In questo caso, per realizzare un radiatore a collettore solare, avremo bisogno di due tubi a parete spessa con un diametro di ¾ - 1″ e una lunghezza di 0,8-1 m e 12-18 tubi a parete sottile con un diametro di ½ - ¾ " e una lunghezza di 1,5-1,6 m.

Nei tubi a pareti spesse che serviranno per la fornitura e il drenaggio dell'acqua, vengono praticati fori per tubi a pareti sottili di diametro inferiore con incrementi di 3-4,5 cm. Un'estremità di tale tubo viene tappata e una filettatura viene saldata all'altra oppure vi è tagliato un filo.

I tubi sono saldati in una struttura del radiatore e verniciati con vernice nera opaca.

Ora devi realizzare una scatola termicamente isolata per il radiatore. Per fare ciò, è possibile utilizzare compensato resistente all'umidità, pannelli truciolari, OSB o pannelli bordati. Ma il compensato impermeabile (WRP) sarebbe la soluzione migliore.

Le dimensioni della scatola sono calcolate tenendo conto delle dimensioni del radiatore, dello strato isolante e degli spazi tra loro. L'altezza dei lati della scatola deve tenere conto dello spessore dell'isolamento, dei tubi stessi, nonché della loro distanza dal fondo e dal vetro o policarbonato che ricopre la scatola (10-12 mm). All'estremità superiore dei lati è realizzata una rientranza (scanalatura) per vetro o policarbonato. In una delle pareti laterali sono realizzati dei fori per i tubi di adduzione dell'acqua e di drenaggio. Gli elementi della scatola sono collegati in un'unica struttura mediante viti autofilettanti.

Come isolante, puoi prendere polistirolo espanso, normale (schiuma di plastica) o estruso, nonché lana minerale con una densità di almeno 25. Uno strato isolante (almeno 5 cm) è montato dall'interno sul fondo e sui lati della scatola. Sopra viene posta una lamiera di metallo zincato o uno strato di lamina spessa, anch'essa verniciata di nero opaco.

Il fissaggio del radiatore nella scatola avviene mediante fascette o fascette, la cui presenza dovrà essere prevista in fase di realizzazione della scatola. La posizione e la dimensione delle fascette dipendono dal design del radiatore e dalla dimensione dei tubi.

La parte superiore della scatola è rivestita in vetro o policarbonato. Il rivestimento si inserisce nelle scanalature (campionamento) ed è fissato saldamente. Tutti i giunti sono sigillati.

Il collettore solare è pronto. Deve essere installato sul lato sud della casa con una pendenza rispetto all'orizzonte di 35-45 ⁰. Sulla base è possibile realizzare un impianto solare, che comprende un serbatoio di accumulo di acqua calda isolato termicamente con una capacità di 100-200 litri o una caldaia a riscaldamento indiretto.

Installazione di un collettore solare finito

Collettore realizzato con tubi in plastica o metallo-plastica

Puoi anche realizzare un collettore solare con le tue mani utilizzando tubi in plastica HDPE o PP. Sebbene il trasferimento di calore della plastica sia inferiore del 13-15% rispetto a quello del metallo, è molto più economico del rame e non si corrode come l'acciaio nero.

Per realizzare un semplice collettore solare con le proprie mani, i tubi in HDPE con un diametro di 13-20 mm possono essere posati in una scatola a forma di spirale, fissati con fascette e verniciati di nero.

Opzione di un collettore solare realizzato con tubi in plastica HDPE

I tubi in polipropilene si piegano male, ma sono facili da collegare mediante saldatura utilizzando raccordi speciali. I tubi sottomarini (collettori orizzontali) possono essere realizzati con tubi in PP con un diametro di 25 mm e lo scambiatore di calore stesso con tubi con un diametro di 20 mm. Dipingiamo di nero il radiatore del collettore solare finito e lo installiamo in una scatola, realizzata come nella versione con tubi metallici.

Puoi anche realizzare un radiatore per un collettore solare con tubi in metallo-plastica. Allo stesso tempo, possono essere collegati utilizzando raccordi, secondo lo stesso schema dei tubi in PP, oppure possono essere posati a zigzag (“serpente”) o sotto forma di spirale. La seconda opzione è più semplice. Ma va ricordato che il raggio di curvatura dei tubi in metallo-plastica non deve essere inferiore a 7 diametri di tubo.

Opzione per un collettore solare realizzato con tubi in metallo-plastica

Collettore solare da un radiatore del frigorifero

Se hai il radiatore di un vecchio frigorifero, puoi anche usarlo per creare il tuo collettore solare. Per fare ciò è necessario risciacquarlo accuratamente per rimuovere i residui di freon. Durante il lavaggio è bene controllarne anche la tenuta per vedere se ci sono perdite. Se esistono, questi luoghi devono essere sigillati mediante saldatura a freddo o brasatura.

Radiatore di un vecchio frigorifero

Il radiatore stesso deve essere verniciato con vernice nera opaca.

È inoltre necessario prevedere un metodo per collegare i tubi di ingresso e di uscita al serbatoio di accumulo dell'impianto solare o ad altri elementi, a seconda della sua tipologia. Per fare ciò, ad esempio, è possibile saldare fili della dimensione richiesta alle estremità dei tubi o allungare i tubi di gomma, fissandoli con fascette.

Il radiatore collettore solare così preparato viene fissato con fascette in una scatola termicamente isolata realizzata tenendo conto delle sue dimensioni. La scatola stessa può essere realizzata allo stesso modo dei casi precedenti.

Collettori solari ad aria per il riscaldamento domestico

Oltre ai collettori solari sopra descritti, in cui il liquido viene riscaldato utilizzando l'energia solare, è possibile realizzare strutture proprie in cui viene riscaldata l'aria. Questo collettore solare può essere utilizzato per il riscaldamento aggiuntivo della casa. L'aria fredda dalla stanza viene fornita allo scambiatore di calore, lì riscaldata e reimmessa nella stanza.

Lo scambiatore di calore per un impianto solare di questo tipo può essere realizzato in lamiera, tubi metallici a parete sottile o anche lattine di birra o altre bevande. Considereremo i progetti di tali collezionisti stessi in un altro articolo in questa sezione.

Come ho realizzato un collettore solare con le mie mani: video

Tutti i tipi di collettori solari sono sviluppati utilizzando le tecnologie più recenti e materiali moderni. Grazie a tali dispositivi, succede conversione dell'energia solare. L'energia risultante può riscaldare l'acqua, riscaldare ambienti, serre e serre.

Dispositivi può essere montato su pareti, tetti di una casa privata, serra. Per ambienti di grandi dimensioni, si consiglia di acquistare dispositivi fabbricati in fabbrica. Ora i sistemi solari vengono costantemente migliorati. Ecco perché pannelli solari hanno prezzi elevati, attirando l'attenzione dei consumatori. Il costo dei dispositivi fabbricati in fabbrica è quasi uguale ai costi finanziari spesi per la loro produzione. L'aumento dei prezzi avviene solo a causa del ricarico finanziario dei rivenditori. Il costo del collettore è commisurato alle spese in contanti che saranno necessarie per installare un impianto di riscaldamento classico.

Puoi costruire tu stesso i dispositivi.

Oggi la produzione di tali dispositivi sta guadagnando sempre più popolarità. Vale la pena notare che eh L'efficacia di un dispositivo fatto in casa è di qualità molto inferiore rispetto ai dispositivi di fabbrica. Ma per riscaldare una piccola stanza, una casa privata O annessi un'unità fai-da-te può essere installata facilmente e rapidamente.

Video introduttivo sulla progettazione di uno scaldabagno

Principio di funzionamento

Ad oggi sono stati sviluppati vari tipi di collettori solari.

Ma il principio del riscaldamento dell'acqua è identico: tutti i dispositivi funzionano secondo lo stesso schema progettato. IN bel tempo I raggi del sole iniziano a riscaldare il liquido di raffreddamento. Passa attraverso tubi sottili ed eleganti, cadendo in un serbatoio pieno di liquido. Il liquido refrigerante e i tubi sono disposti lungo tutta la superficie interna del serbatoio. Grazie a questo principio il liquido presente nell'apparecchio viene riscaldato. Successivamente l'acqua riscaldata può essere utilizzata per le necessità domestiche. In questo modo è possibile riscaldare la stanza e utilizzare il liquido riscaldato per le cabine doccia come fornitura di acqua calda.

La temperatura dell'acqua può essere controllata da sensori sviluppati. Se il liquido si raffredda troppo, al di sotto di un livello predeterminato, si accenderà automaticamente uno speciale riscaldamento di riserva. Il collettore solare può essere collegato ad una caldaia elettrica o a gas.

Viene presentato uno schema operativo adatto a tutti gli scaldacqua solari. Questo dispositivo è perfetto per riscaldare una piccola casa privata. Ad oggi sono stati sviluppati diversi dispositivi: dispositivi piatti, a vuoto e ad aria. Il principio di funzionamento di tali dispositivi è molto simile. Il liquido di raffreddamento viene riscaldato dai raggi del sole con ulteriore rilascio di energia. Ma ci sono molte differenze nel lavoro.

Video su vari tipi fonti di riscaldamento alternative

Collettore piano

Il riscaldamento del liquido di raffreddamento in tale dispositivo avviene grazie ad un assorbitore a piastre. È una lastra piatta di metallo ad alta intensità di calore. La superficie superiore della piastra è verniciata in tonalità scura con una vernice appositamente sviluppata. Un tubo a serpentina è saldato sul fondo del dispositivo.



Le fonti alternative di energia rinnovabile sono estremamente popolari. In alcuni paesi dell’UE, le forniture di riscaldamento autonomo coprono oltre il 50% del fabbisogno energetico. Nella Federazione Russa i collettori solari non si sono ancora diffusi. Uno dei motivi principali: l'alto costo delle attrezzature. Per un pannello solare di un produttore nazionale dovrai pagare almeno 16-20 mila rubli. I prodotti dei marchi europei costeranno ancora di più, a partire da 40-45 mila rubli.

Realizzare un collettore solare con le tue mani sarà almeno la metà più economico. Un collettore solare fatto in casa fornirà calore sufficiente per riscaldare l'acqua della doccia per 3-4 persone. Per realizzarlo avrai bisogno di strumenti di costruzione, ingegno e materiali disponibili.

Di cosa può essere fatto un sistema solare?

Innanzitutto, è necessario capire quale principio di funzionamento utilizza uno scaldacqua solare. La struttura interna del blocco contiene i seguenti componenti:
  • telaio;
  • assorbitore;
  • uno scambiatore di calore all'interno del quale circolerà il liquido di raffreddamento;
  • riflettori per focalizzare i raggi del sole.
Un collettore solare per il riscaldamento dell’acqua di fabbrica funziona come segue:
  • Assorbimento del calore: i raggi del sole passano attraverso il vetro situato sulla parte superiore del corpo o attraverso i tubi a vuoto. Lo strato assorbente interno a contatto con lo scambiatore di calore è verniciato con vernice selettiva. Quando la luce solare colpisce l'assorbitore, viene rilasciata una grande quantità di calore, che viene raccolta e utilizzata per riscaldare l'acqua.
  • Trasferimento di calore: l'assorbitore si trova a stretto contatto con lo scambiatore di calore. Il calore accumulato dall'assorbitore e trasferito allo scambiatore di calore riscalda il liquido che si muove attraverso i tubi verso la serpentina all'interno dell'accumulo di calore. La circolazione dell'acqua nello scaldabagno viene effettuata con mezzi forzati o naturali.
  • ACS: vengono utilizzati due principi di riscaldamento dell'acqua calda:
    1. Riscaldamento diretto - acqua calda dopo il riscaldamento viene semplicemente versato in un contenitore termoisolante. In un sistema solare monoblocco, come refrigerante viene utilizzata la normale acqua domestica.
    2. La seconda opzione è fornire la fornitura di acqua calda con uno scaldacqua passivo basato sul principio del riscaldamento indiretto. Il liquido refrigerante (spesso antigelo) viene inviato sotto pressione allo scambiatore di calore del collettore solare. Dopo il riscaldamento, il liquido riscaldato viene fornito ad un serbatoio di accumulo, all'interno del quale è costruito un serpentino (che svolge il ruolo di elemento riscaldante), circondato dall'acqua per il sistema di fornitura di acqua calda.
      Il liquido refrigerante riscalda la serpentina, trasferendo così calore all'acqua nel contenitore. Quando si apre il rubinetto, l'acqua riscaldata dal serbatoio di accumulo fluisce al punto di raccolta dell'acqua. La particolarità di un impianto solare a riscaldamento indiretto è la sua capacità di funzionare tutto l'anno.
Il principio di funzionamento utilizzato nei costosi sistemi solari realizzati in fabbrica viene copiato e ripetuto nei collettori fai-da-te.

I progetti funzionanti degli scaldacqua solari hanno una struttura simile. Sono realizzati solo con materiali di scarto. Esistono schemi per la produzione di collezionisti da:

  • policarbonato;
  • tubi a vuoto;
  • Bottiglie in PET;
  • lattine di birra;
  • radiatore frigorifero;
  • tubi di rame;
  • HDPE e Tubi in PVC.
A giudicare dai diagrammi, i moderni "Kulibins" danno la preferenza sistemi fatti in casa a circolazione naturale, del tipo a termosifone. La particolarità della soluzione è che il serbatoio di accumulo si trova nel punto più alto del sistema di fornitura di acqua calda. L'acqua circola attraverso il sistema per gravità e viene fornita al consumatore.

Collettore in policarbonato

Sono realizzati con pannelli in tamburato con buone proprietà di isolamento termico. Spessore lamiera da 4 a 30 mm. La scelta dello spessore del policarbonato dipende dal trasferimento di calore richiesto. Quanto più spesso è il foglio e le celle in esso contenute, tanto maggiore è la quantità di acqua che l'impianto può riscaldare.

Per realizzare da solo un sistema solare, in particolare uno scaldacqua solare fatto in casa in policarbonato, avrai bisogno dei seguenti materiali:

  • due aste filettate;
  • angoli in propilene, i raccordi devono avere un attacco filettato esterno;
  • Tubi in plastica PVC: 2 pz, lunghezza 1,5 m, diametro 32;
  • 2 tappi.
I tubi sono posati parallelamente all'alloggiamento. Collegare alla fornitura di acqua calda tramite valvole di intercettazione. Lungo il tubo viene praticato un taglio sottile nel quale è possibile inserire una lastra di policarbonato. Grazie al principio del termosifone, l'acqua scorrerà autonomamente nelle scanalature (celle) della lastra, si scalderà e andrà nel serbatoio di accumulo situato nella parte superiore dell'intero sistema di riscaldamento. Per sigillare e fissare i fogli inseriti nel tubo viene utilizzato silicone termicamente resistente.


Per aumentare l'efficienza termica di un collettore cellulare in policarbonato, la lastra è rivestita con qualsiasi vernice selettiva. Il riscaldamento dell'acqua dopo l'applicazione del rivestimento selettivo accelera circa due volte.

Collettore del tubo a vuoto

In questo caso, non sarà possibile cavarsela esclusivamente con mezzi improvvisati. Per realizzare un collettore solare dovrai acquistare tubi a vuoto. Sono venduti da aziende che si occupano della manutenzione di impianti solari e direttamente dai produttori di scaldacqua solari.

Per la produzione indipendente, è meglio scegliere palloni con aste di piume e un canale termico a tubo di calore. I tubi sono più facili da installare e cambiare se necessario.

È inoltre necessario acquistare un blocco concentratore per un collettore solare sottovuoto. Nella scelta prestare attenzione alle prestazioni del nodo (determinate dal numero di portatili collegabili contemporaneamente al dispositivo). Il telaio è realizzato indipendentemente assemblando un telaio in legno. Il risparmio durante la produzione domestica, tenendo conto dell'acquisto di tubi a vuoto già pronti, sarà almeno del 50%.

Sistema solare realizzato con bottiglie di plastica

Per prepararti avrai bisogno di circa 30 pezzi. Bottiglie in PET. Durante il montaggio è più conveniente utilizzare contenitori della stessa dimensione, 1 o 1,5 litri. Nella fase preparatoria le etichette vengono rimosse dalle bottiglie e la superficie viene lavata accuratamente. Oltre ai contenitori di plastica, avrai bisogno di quanto segue:
  • 12 m di tubo per annaffiare le piante, diametro 20 mm;
  • 8 adattatori a T;
  • 2 ginocchia;
  • rotolo di pellicola di teflon;
  • 2 valvole a sfera.
Nella produzione di collettori solari da bottiglie di plastica Nella parte inferiore della base, praticare un foro uguale al diametro del collo, nel quale viene inserito un tubo di gomma o un tubo in PVC. Il raccoglitore è assemblato in 5 file da 6 bottiglie su ciascuna linea.


In una giornata limpida, entro 15 minuti. l'acqua si scalderà fino ad una temperatura di 45°C. Considerando l'elevata prestazione, è sensato collegare uno scaldacqua solare realizzato con bottiglie di plastica ad un serbatoio di accumulo da 200 litri. Quest'ultimo è ben isolato per evitare dispersioni di calore.

Raccoglitore di lattine di birra in alluminio

L'alluminio ha buone caratteristiche termiche. Non sorprende che il metallo venga utilizzato per realizzare radiatori per riscaldamento.

Le lattine di alluminio possono essere utilizzate nella produzione di sistemi solari fatti in casa. Le lattine di stagno o di qualsiasi altro metallo non sono adatte alla produzione.

Per un pannello solare saranno necessari i seguenti componenti:

  • vasetti, circa 15 pz. per riga, il corpo può ospitare 10-15 file;
  • scambiatore di calore: viene utilizzato un collettore costituito da un tubo di gomma o tubi di plastica;
  • colla per incollare insieme le lattine;
  • vernice selettiva.
La superficie delle lattine è dipinta di scuro. La scatola è rivestita in vetro spesso o policarbonato.


Un collettore solare realizzato con lattine di alluminio viene spesso realizzato per il riscaldamento dell'aria. Quando si utilizza il refrigerante ad acqua, l'efficienza termica del dispositivo diminuisce.

Sistema solare dal frigorifero

Un'altra soluzione popolare che richiede tempo e denaro minimi. Il collettore solare è ricavato dal radiatore di un vecchio frigorifero. La bobina è già verniciata di nero. È sufficiente posizionare la griglia in una custodia di legno con isolamento e collegarla alla rete di acqua calda mediante saldatura.

C'è un'opzione per realizzare un condizionatore d'aria da un condensatore. Per fare ciò, più radiatori sono collegati in un'unica rete. Se è possibile acquistare a buon mercato circa 8 pezzi. condensatori, produrre un collettore è del tutto possibile.

Collettore a tubi di rame

Il rame ha buone proprietà termiche. Nella produzione di un collettore solare in rame, viene utilizzato quanto segue:
  • tubi con un diametro di 1 1/4", utilizzati nell'installazione di sistemi di riscaldamento e di fornitura di acqua calda;
  • Tubi da 1/4" utilizzati negli impianti di condizionamento;
  • bruciatore;
  • saldatura e flusso.
Il corpo della griglia del radiatore è assemblato da tubi di rame di grande diametro. Nella superficie vengono praticati dei fori pari a 1/4". Tubi del diametro appropriato vengono inseriti nelle scanalature risultanti. Il radiatore è ricoperto di vetro o policarbonato. Il rame è verniciato con vernice selettiva.








Caldaia solare realizzata con tubi in HDPE e tubi in PVC

Nella produzione di sistemi solari viene utilizzato quasi tutto il materiale disponibile. Esistono soluzioni che consentono di realizzare un collettore utilizzando il tubo corrugato, un tubo di gomma utilizzato per annaffiare le piante.

Da tubo in metallo-plastica gli impianti solari non sono realizzati a causa delle guarnizioni in gomma dei raccordi, che non sopportano il forte calore. In caso di intenso irraggiamento solare il riscaldamento nel collettore raggiunge i 300°C. Se surriscaldate, le guarnizioni perderanno sicuramente.

È possibile produrre un collettore solare da un tubo corrugato inossidabile. La popolarità della soluzione è dovuta alla velocità e alla facilità di installazione. Il tubo corrugato in acciaio inossidabile viene posato in anelli o serpenti. Lo svantaggio è il costo relativamente elevato del tubo corrugato inossidabile.

Nonostante le opzioni esistenti sopra descritte, i collettori solari in propilene e tubi in HDPE rimangono i più popolari. Ogni opzione ha i suoi vantaggi:

  • Collettore solare realizzato con tubi in HDPE- per la produzione, scegliere un materiale resistente al calore. Viene venduto un gran numero di raccordi per facilitare il montaggio di un radiatore ad accumulo di calore. I tubi in polietilene a bassa densità sono inizialmente di colore nero o blu scuro, quindi non necessitano di verniciatura.
  • Collettore solare realizzato con tubi in PVC- la popolarità della soluzione risiede nella facilità di installazione della struttura, effettuata mediante saldatura. La presenza di un gran numero di angoli, T, femmine americane e altri raccordi facilita il processo di assemblaggio. Utilizzando la saldatura, è possibile creare uno scambiatore di calore del collettore di qualsiasi configurazione.




Realizzare un collettore solare per acqua calda dal tubo PEX:












Tutti i tubi descritti vengono utilizzati con efficienza variabile come nucleo nella produzione di un collettore solare fatto in casa da bottiglie di plastica e lattine di alluminio.

Come realizzare il rivestimento selettivo

Un collettore altamente efficiente ha un alto grado di assorbimento dell’energia solare. I raggi colpiscono una superficie scura e poi la riscaldano. Meno radiazioni vengono respinte dall'assorbitore del collettore solare, più calore rimane nel sistema solare.

Per garantire un sufficiente accumulo di calore, è necessario creare un rivestimento selettivo. Esistono diverse opzioni di produzione:

  • Rivestimento selettivo del collettore fatto in casa- utilizzare eventuali vernici nere che lasciano una superficie opaca dopo l'asciugatura. Esistono soluzioni quando una tela cerata scura opaca viene utilizzata come assorbitore del collettore. Lo smalto nero viene applicato sui tubi degli scambiatori di calore, sulla superficie di lattine e bottiglie, con un effetto opaco.
  • Rivestimenti assorbenti speciali- puoi andare dall'altra parte acquistando una vernice selettiva speciale per il collezionista. Pitture e vernici selettive contengono plastificanti polimerici e additivi che forniscono una buona adesione, resistenza al calore e un elevato grado di assorbimento della luce solare.


Gli impianti solari utilizzati esclusivamente per il riscaldamento dell'acqua in estate possono facilmente cavarsela dipingendo l'assorbitore di nero con una normale vernice. I collettori solari fatti in casa per il riscaldamento di una casa in inverno devono avere un rivestimento selettivo di alta qualità. Non puoi lesinare sulla vernice.

Impianto solare fatto in casa o in fabbrica: quale è meglio?

Realizza un collettore solare a casa che possa farlo specifiche tecniche ed è impossibile confrontare gli indicatori con i prodotti di fabbrica. D'altra parte, se hai semplicemente bisogno di fornire abbastanza acqua per una doccia estiva, l'energia solare sarà sufficiente per far funzionare un semplice scaldabagno fatto in casa.

Per quanto riguarda i collettori liquidi che funzionano in inverno, nemmeno tutti i sistemi solari industriali possono funzionare a basse temperature. I sistemi per tutte le stagioni sono molto spesso dispositivi con tubi di calore sottovuoto, con efficienza aumentata, in grado di funzionare a temperature di –50°C.

I collettori solari di fabbrica sono spesso dotati di un meccanismo rotante che regola automaticamente l'angolo di inclinazione e la direzione del pannello rispetto ai punti cardinali, a seconda della posizione del sole.

Uno scaldacqua solare efficace è quello che soddisfa pienamente lo scopo previsto. Per riscaldare l'acqua per 2-3 persone in estate, puoi cavartela con un normale collettore solare, realizzato con le tue mani con materiali improvvisati. Per il riscaldamento invernale, nonostante i costi iniziali, è meglio installare un impianto solare di fabbrica.

Videocorso sulla realizzazione di uno scaldabagno solare a pannelli