Как сделать рефлектор своими руками для котла

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 05.09.2024

Для обогрева гаража, мастерской, курятника или даже дома можно использовать солнечные коллекторы, которые делают отопление практически бесплатным. Такие устройства собирают тепловую энергию Солнца и направляют ее в помещение, используя при этом мизерное количество электричества для питания своего вентилятора. Солнечные коллекторы достаточно дорогие устройства, к тому же они устанавливаются по несколько штук, поэтому гораздо практичней сделать их своими руками.

Основные материалы:

• алюминиевые банки от газировки или пива;
  
• профильная труба или деревянные рейки;
  
• влагостойкая фанера или другой плитный материал;
  
• вентилятор улитка;
  
• силикон;
  
• стекло.

Сборка коллектора отопления

Предлагаемая конструкция коллектора подразумевает обогрев воздуха. В качестве нагревающихся от солнечных лучей поверхностей в ней применяются тонкостенные алюминиевые трубки, изготовленные из банок от газировки или пива. Чтобы сделать такие трубы, у банок нужно высверлить коронкой дно и сточить шов крышки.

Далее изготавливается корпус коллектора. Его можно сделать из любых имеющихся в наличии влагостойких материалов. В примере он собирается из фабричных рамок от сломанных солнечных панелей.
В корпусе коллектора нужно прорезать окно для вентилятора и закрепить его выдувом наружу. При этом на улитку ставится переходной патрубок для подключения к гофрированной трубе. Его можно выгнуть из банки от аэрозольной краски.

Поскольку в данном случае в качестве корпуса коллектора используются старые солнечные панели, то поверх рамки с улиткой устанавливается вторая рама. В таком случае корпус получается глубже, что нужно для размещения трубок. Щели между рамками герметизируются силиконом.
Далее сначала термоклеем, а потом силиконом нужно склеить банки в длинные трубки. Термоклей позволяет их скрепить на начальном этапе, пока не схватится герметик.

Для крепления трубок к коллектору нужно поставить 2 перемычки. Они вырезаются под высоту корпуса из доски, фанеры или подобного материала.

Затем в перемычках сверлятся отверстия под каждую трубу. Используя силикон нужно загерметизировать щели между корпусом и дощечками, а также между отверстиями и трубками.

С противоположной стороны от вентилятора в задней стенке корпуса коллектора сверлятся окна забора свежего воздуха. Чтобы через них не проникали насекомые, следует сверху поставить москитную сетку или специальные вентиляционные решетки.

Внутренняя часть коллектора окрашивается черной матовой краской, что повысит температуру и скорость нагрева труб. После этого корпус закрывается чистым стеклом. Оно также вклеивается на силикон.

Далее коллектор устанавливается на крышу с солнечной стороны. К патрубку улитки подключается труба, которая заводится в приточную вентиляцию помещения.

Сам вентилятор можно напрямую запитать от солнечной панели. В таком случае он будет включаться только днем, когда есть солнце, а значит воздух в коллекторе теплый. Использование панели в связке с коллектором делают отопление полностью бесплатным. Также можно подключить улитку просто к сети через реле времени. В таком случае она будет сама включаться утром и выключаться вечером. Самодельный коллектор в яркий день способен подавать в помещение воздух прогретый до + 60 градусов Цельсия, что очень неплохо.

Смотрите видео

Прежде всего, давайте определимся, кому может понадобиться делать инфракрасный обогреватель своими руками.

Например, людям, которые испытывают трудности с отоплением (аварии в теплоцентралях и недостаточный прогрев батарей – частые явления).

Другая категория – туристы, рыбаки, охотники. Люди, которые долгое время находятся на воздухе. Подобные обогреватели, конечно, можно и купить, но порой они тяжёлые, занимают много места, а стоят недёшево. Попробуем сделать свой ИК-обогреватель.

Особенности и принцип работы

Особенности инфракрасных обогревателей:

• Тёплый воздух не скапливается под потолком, а распределён более равномерно.
• Для создания комфорта, не обязательно прогревать всё помещение, следовательно, экономятся энергоресурсы.
• Не сжигают кислород.

Бывают коротковолновые и длинноволновые обогреватели. Коротковолновые ещё называют белыми или светлыми, т.к. их свечение видно глазу. Длинные волны глаз не видит, поэтому их называют тёмными.

Для небольшого загородного дома воздушный тип отопления — приемлемый и экономичный вариант. Воздушное отопление частного дома своими руками: плюсы и минусы системы, выбор теплогенератора.

О том, как правильно подходить к выбору циркуляционного насоса, читайте тут.

Варианты ИК-обогревателей

Классифицировать инфракрасные обогреватели можно по источнику тепла:

• от батареи;
• лампы накаливания;
• спирали;
• газовой горелки.

Схема распределения тепла при обычном отоплении и при использовании ИК-обогревателя

Рассмотрим, как сделать своими руками следующие варианты нагревателей:

1. Лист фольги и радиатор.
2. Графит на клею.
3. Для палатки из газового баллона.
4. Спиральный ИКО.

Лист фольги и радиатор

Самый простой и доступный для каждого тюнинг. Суть его в том, что на стену за радиатором отопления прикрепляется кусок фольги. Размер листа может быть несколько больше или такой же, как у батареи. Между радиатором и фольгой должно оставаться пространство, иначе эффект не будет достигаться.

Модификация батареи — фольга на радиатор

На отражённых таким образом инфракрасных лучах (которые раньше поглощались стеной) можно сэкономить от 10 до 20 % тепла.

Крепить можно совершенно разными способами: на клей, на саморезы, гвоздики.

Только следите, чтобы фольга не была плотно прижата к радиатору.

Графит на клею

Ещё одно ноу-хау от народных умельцев. Этот обогреватель получается большой, но плоский. Его можно вешать на стену или класть на пол (подобные обогреватели тоже есть в продаже, но их стоимость в 10 раз дороже, чем самодельный вариант).

• Два листа пластика высокого давления HPL (другое название бумажно-слоистый пластик). Размер – произвольный (можно от 1м. х 1м.).
• Эпоксидный клей.
• Графит толчёный.
• Клеммы.
• Провод с вилкой.
• Деревянная рама.
• Материал для клемм (см. далее).
• Регулируемый реостат.

Пошаговая инструкция

1. Растолчённый графит смешивается с таким же количеством клея.
2. На один из листов (на шершавую сторону) в виде змейки наносится состав. Змейку нужно закрутить по всей площади, но для удобства лучше, чтоб концы располагались недалеко друг от друга.
3. До того, как змейка подсохнет, в её концы вклеиваются ушки или петельки (из латуни или меди). Если не хотите, чтобы клеммы торчали по бокам будущего обогревателя, можно предварительно вырезать в пластике по их размеру углубления.
4. После высыхания клея, змейка закрывается вторым, чистым листом пластика. Его нужно по периметру приклеить к первому куску.
5. Для жёсткости, изделие вставляется в деревянную раму.
6. Клеммы подключаются к реостату.
7. Реостат включается в розетку.

Где взять графит для порошка. Несколько больше, чем в карандашах, графита в крупных батарейках. Ещё один источник – щётки троллейбусов (ненужные щётки можно найти на конечных остановках).

Нагрев поверхности будет зависеть, от толщины и длины графитового проводника и должен регулироваться реостатом.

Инфракрасный газовый обогреватель своими руками

Туристическое изобретение. Детали для этого обогревателя, из разряда эконом-класса:

1. Резьбовой газовый баллон (около 150 руб.) 400гр. газа, хватает примерно на 4 часа.
2. Насадка – горелка для баллона (около 230 руб.)

Вся эта конструкция отлично подходит для подогрева пищи, но мало греет. Поэтому её нужно доусовершенствовать рассеивателем тепла. В конечном итоге должен получиться сетчатый цилиндр, сверху закрытый металлической площадкой с отверстиями, а снизу (где крепится на баллон), выпуклой сеточкой (вроде обычного ситечка).

Инфракрасный газовый обогреватель — конструкция

• кусок оцинковки;
• готовое чайное ситечко, или самодельное из нихромовой спирали. (Последнее прослужит гораздо дольше);
• металлическая сетка;
• клёпки.

Делается это так

Утепление самодельного газового обогревателя

Остаётся только решить проблему переохлаждения газа в баллоне (при сильном минусе он может и не загореться). Есть несколько вариантов.

Есть вариант, закрепить на баллоне хомутом медную пластину такой длины, чтобы она касалась и рассеивателя. Тогда тепло от нагревателя будет греть газ в баллоне.

Спиральный самодельный обогреватель

Если трудно рассчитать, какой длины должна быть у вас спираль, для оптимального нагрева помещения, поможет опытно-практический метод.

Если взять спираль такой длины, как на плитке – все понимают, что греет она очень сильно. Если сделать её в два раза длиннее, её температура уменьшается примерно вдвое.

Так, удлиняя и укорачивая спираль, можно добиться оптимальной для вас температуры.

Подведём итоги. Конечно, нужно быть предельно осторожными, работая с электричеством! Хорошо всё изолируйте. Но результат стоит усилий.

Обогреватели, сделанные по принципу инфракрасного излучения, безопасны и экономичны. Прибор, созданный своими руками, экономичен вдвойне. И пусть его тепло вас долго радует.

Если вы хотите построить печь в своем доме, необязательно обращаться к специалистам. Печь голландка своими руками — читайте информацию о материалах и инструментах для работы. А также вы увидите чертежи и порядовку печи.

О том, как выбрать двухконтурный котел отопления вы можете узнать в этой рубрике. Виды котлов и техника безопасности при их эксплуатации.

Видео на тему

Без нормальной тяги в дымоотводе газовый котёл функционирует со сбоями. Чтобы дымоход не забивался внешним мусором и осадками, его следует защитить. И оптимальной мерой является установка дефлектора. Это изделие бывает разных видов и материалов. Также его можно создать самостоятельно.

Виды и модели

Сегодня есть разные модификации дефлекторов, что позволяет выбрать изделие для дома в соответствии с архитектурным стилем.

По конструкции модели имеют отличия по следующим аспектам:

• плоскому верху,
• наличию двух скатов,
• полукруглой крышки,
• откидного навершия.

У каждого есть своё преимущество. Например, за счёт открывающейся крышки можно контролировать отвод продукции сгорания.

Вид с плоским верхом является прекрасным декоративным элементом, а модель с двумя скатами отличной защищает от осадков и ветра.

Для создания дефлекторов обычно используется металл, покрытый цинком, пластиком или эмалью.

Иногда смешиваются два термина: зонт и дефлектор. На практике это разные устройства. Чем отличается дефлектор от зонта? Это более сложное приспособление, состоящее из ряда элементов, включая и зонт, который служит его завершением.

Если стоит дилемма поставить дефлектор или зонт, выбирайте первый вариант, если в вашем районе часто наблюдаются сильные ветра, второй – защитит от осадков. Но обычно они устраиваются в комплекте.

Значение

Для чего нужен дефлектор на дымоход газового котла? Из-за мощного ветра нарушается работа этого аппарата, тогда реагирует автоматика, и он отключается, продукция сгорания отводится неэффективно и представляет опасность для человеческого здоровья и жизни.

Ставится дефлектор на дымоход для увеличения тяги и оптимизации воздушных течений. Принцип его работы основывается на эффекте Бернулли. Он подразумевает понижение давления в процессе обтекания преграды потоком воздуха. Также он отклоняет такие потоки, развивая мощность основного потока в дымоходе.

Дымоотвод, защищённый этим изделием, не затухает при мощных порывах ветра. А тяга развивается на 20%. И такой эффект срабатывает даже при штормах.

Здесь возникает обратный вопрос — можно ли ставить дефлектор на дымоход газового котла, если в районе редко наблюдаются сильные ветра?

А в ситуации с преимуществом штиля устройство бездействует и порой снижает тягу. Поэтому многие эксперты не рекомендуют размещать его на газовом дымоотводе.

К тому же к нему предъявляются повышенные критерии. Однако в некоторых ситуациях он становится основным выходом. Если он не предусматривается проектом здания, то его монтаж согласует с газовщиками. И только при этом условии осуществляется его установка.

Когда требуется ветровая защита на парапетный газовый котёл, устраивается любой вариант, кроме турбированного.

Специфики

По данному критерию устройства делятся на такие виды:

1. Стандартный. Имеет формат зонта. Защищает от осадков, усиливает тягу. Она развивается, когда на его поверхности образуются завихрения.
2. H-образный дефлектор.
3. Флюгер с действием паруса.
4. Версия с использованием гасителя искр.

Нужен ли колпак для дымохода газового котла, и какой его тип использовать, решают сами хозяева в зависимости от параметров дымоотвода и модификации самого аппарата.

В традиционную модель входят такие элементы:

1. Верхний цилиндр (он же диффузор) с расширением внизу. Он присоединяется к нижней стороне специальными стойками.
2. Нижний металлический стакан. Также он может быть керамическим или из асбоцемента.
3. Колпак – зонт в конфигурации конуса.

У верхней зоны и нижнего цилиндра есть кольцевые отбои для отклонения воздуха. В некоторых версиях нет верхней части. Тогда на трубе монтируется нижний цилиндр, затем диффузор и пара колпаков: обратный и прямой.

Принцип функционирования стандартной версии прост:

1. Стенки верхнего цилиндра получают ветровую атаку и направляют поток воздуха по обратному вектору.
2. Обособленные струи воздуха скользят по поверхности и поднимаются. Так подсасываются газы, следующие из дымоотвода.

На данном изображении показана конструкция дефлектора с указанием составляющих:

10 – сменный фильтр,

Разбор популярных моделей

Они отличаются параметрами и восприятием ветра. Наибольшим спросом пользуются такие изделия:

ЦАГИ обычно применяется в вентиляциях из-за трудности ликвидации сажи. Он часто используется в частных домах. Он обладает цилиндрической формой и создаётся из нержавеющей или оцинкованной стали.

Модель Хадженкова – аналог ЦАГИ с дополнительным цилиндром, окружающем трубу, и крышкой в форме зона, помещённой вглубь цилиндра.

Дефлектор Вольперта-Григоровича превосходно усиливает тягу. Чаще всего его применяют в зонах, где доминируют низовые ветры. Его конструкция состоит из нижнего и верхнего цилиндров. У первого есть два отводящих патрубка, у второго – крышка.

Для дымников производят различные крышки. Они отличаются по форме и покрываются жаростойкой эмалью.

Вопросы по расчётам

Если вы решите изготовить дефлектор самостоятельно, вам не обойтись без грамотных расчётов и эскиза задуманного изделия. Основываться требуется на внутреннем диаметре дымоотвода.

Также необходимо знать зависимость параметров дефлектора и этой величины.

Для выявления величин требуется произвести умножение базового размера:

• нижнего диаметра (D) – на 2,
• верхнего – на 1,5,
• высоты конуса и зонта – на 0,25.
• для входа трубы в диффузор – на 0,15

Если планируется стандартное изделие, то размеры можно взять из этой таблицы (параметры в см):

Внутренний D трубы	Высота дефлектора (см)	D диффузора (см)
12	14,4	24
14	16,8	28
20	24	40
40	48	80
50	60	100

Используя эти данные, можно не прибегать к расчётам. Но если не нашли требующихся значений, берите на вооружение калькулятор.

Создавая дефлектор своими руками и персональными параметрами, применяйте следующие формулы:

D диффузора = 1,2 х D внутренней трубы.

H = 1,6 x D вн. трубы;

Ширина крышки = 1,7 x D вн. трубы.

Зная все параметры, можно вычислить величину развёртки конуса зонта. Срабатывает теорема Пифагора:

Далее определяются размеры участка, который будет создан из заготовки.

Следует учесть длину полной окружности. При условии 360 градусов она (L) составляет 2p R.

Длина круга, служащего основанием созданного конуса (Lm) уступает величине L. Их отличие служит основой для вычисления длины дуги сектора Х.

Для этой задачи формируется пропорция:

На её базисе определяется искомый параметр: Х= 360 х Lm/ L. Затем результат нужно вычесть из 360. Это и есть ответ в определении размера вырезаемого участка.

Если дефлектор по высоте должен достигать 16,8 см, в диаметре – 28 см, то заготовка имеет радиус 21,9 см, её Lm = 218.7 х 2 х 3.14 = 137,3 см.

Длина окружности необходимого конуса вычисляется так: 28 х 3.14 = 87,9 см. Из этого получается: 879/1373 х 360? = 230?. Угол вырезаемого участка = 130 градусов (360 – 230).

Если требуется соорудить усечённый конус, вам будет известна только высота усечённого отрезка. Но расчёт производится так же, по теореме Пифагора.

Полная высота вычисляется так:

Из этого получается, что Hp = D x H / (D-Dm). Затем определяются размеры заготовки для всего конуса. Из результата вычитается её верхняя часть.

Если известно больше данных для создания усечённого конуса, например Н = 24 см, нижний D — 40 см, а верхний — 30 см.

Вся высота (Hp) составляет 96 см. Это результат решения 40 х 24/ (40 – 30).

Наружный радиус (Rz) =98, 6 см. Получается из операции Rz = ?(40/2)? + 96?.

Радиус наименьшего отверстия (Rm) достигает 23,9 см. Это итог действий Rm = ?(96 – 24)? + (30|2)?

Угол отрезка равен 73.4 градусам. Результат расчёта 36/2 х 40/98.6

Радиус одной дуги — 98.6 см, второй – 23,9 см. Обе вычерчиваются из одной точки под углом 73.4?.

Если требуется состыковка краёв внахлёст, добавьте припуски.

Самостоятельная работа

Здесь представлены примеры создания самых популярных моделей: ЦАГИ и Григоровича.

Для сотворения первого устройства основывайтесь на его D и сечении вентиляционного туннеля. Далее представлен общий чертёж данного приспособления:

d – диаметр узкого сектора диффузора,

1,25d – его широкая зона,

1.2d – высота кольца,

d/2 – дистанция от узкого участка до нижней грани кольца,

1.2d + d/2 – совокупная высота диффузора,

2d – диаметр всего кольца,

1,7d – ширина зонта

Для создания устройства используйте лист металла, покрытый цинком. В работе понадобятся:

• ножницы, режущие металл,
• линейка,
• дрель,
• строительный степлер.

На заготовке прочертите эскиз деталей. Для этого рассчитайте один шаблон, применяя формулу p=2pR. Используйте диаметр широкого сектора и умножьте на 3,14. Полученное число делите на 10. Это одно сторона шаблона.

Аналогично рассчитайте узкий участок. Из таблицы берётся высота, затем полученные результаты переносятся на материал. Это 1/10 от всего чертежа.

Шаблоны прикладываются друг к другу, и это повторяется 10 раз. Прорисовываются линии. По краям добавляется по 2 см для стыков.

Далее происходит выкройка для изготовления диффузора дефлектора ЦАГИ. Действуйте ножницами строго по линиям. Также понадобятся расчёты некоторых параметров

1. Длина всей заготовки. Учитывая, что пара диаметров воздушного туннеля идентичны D кольца, рассчитывается длина круга (p=2pR), прибавляются 2 см.
2. Ширина кольца. D воздуховода умножается на 1,2.

Эти данные переносятся на материал, и вырезается заготовка. Она сгибается в кольцо. Для крепежа применяется нахлёст по 1 см со всех сторон.

Затем делаются отверстия, и окончания заготовки фиксируются заклёпками.

После этого вычерчивается круг на рабочем листе. При отсутствии скрупулёзных размеров, подбирается D в диапазоне 1,7 – 1,9d.

D кольца переносится на материал. От центра окружности проводится пара радиусов, при этом их должен отделять угол в 30 градусов. Вырезается этот участок, края соединяются так, чтобы образовался конус с диаметром в указанном спектре. Для крепления краев используются заклёпки.

Вместо кронштейнов можно применять металлические полоски шириной 1,5-2 см. Одна сторона монтируется к наружной части диффузора, вторая сгибается так, чтобы кольцо с зонтом фиксировались синхронно.

Если планируется устройство Григоровича, то в конструкцию добавляется обратный конус, а зонт на 3-4 см превосходит его диаметр.

После изготовления обеих деталей, меньшая помещается в большую и обводится маркером. На втором конусе устраиваются надрезы по образованной черте. Должно получиться 8 полосок на равной дистанции, и они загибаются во внутреннюю сторону. Благодаря им обратный конус прочно крепится в зонтике.

Если применяется данный конус, и зонт монтируется к диффузору, для крепления используются шпильки. В первом элементе создаются три отверстия по окружности. В них помещаются шпильки, для фиксации задействуются гайки.

После этого конус присоединяется к зонту. В верхней зоне диффузора снаружи ставятся алюминиевые или жестяные петли. В них помещаются свободные окончания шпилек и фиксируются.

Можно ли поставить дефлектор Григоровича на дымоход для газового котла самостоятельно? Ответ утвердительный.

Для этого на одной линии просверливаются три дырки. Дефлектор помещается в трубу и фиксируется болтами. На оси собираются и скрепляются друг с другом эти элементы: подшипник, цилиндр, колпак и флюгер.

Для нормальной работы периодически смазывайте подшипник, а зимой не допускайте обморожения конструкции.

Ротационная вариация

Таковым является турбодефлектор для дымохода и вентиляции. В него входит статический элемент, связанный с дымоотводом, и двигающаяся шарообразная головка с лопастями.

Такой дефлектор нельзя располагать на дымоходах парапетных котлов и дровяных каминов, так он устраняет воздух из трубы даже при отключённом отоплении.

Головка вращается по одному вектору, независимо от воздействия ветра. Так образуется эффект частично заполненного вакуума и развивается тяга.

Такой вентиляционный дефлектор имеет круглое, квадратное или плоское квадратное основание. Параметры головки находятся в спектре 10 – 68 см.

Масса устройства низкая. Его может монтировать один человек. Оптимальное место установки – самая высокая точка на крыше.

Головка вращается благодаря подшипникам, которые требуется регулярно смазывать.

Есть разные вариации данного дефлектора, они отражены на фото:

И ко всем применим одни критерии:

1. Температура продукции сжигания над трубой находится в диапазоне 150-200 градусов.
2. Параметры основания скрупулёзно подгоняются под дымоотвод.
3. Соответствие характеристикам газовой техники.

И у всех есть такие минусы:

1. При штиле работа устройства прекращается.
2. В период осадков и отрицательных температур головка промерзает.

Если у вас парапетный котёл

В данной ситуации можно задействовать любую версию, кроме ротационной.

Поэтому дефлекторы парапетного котла – это модификации ЦАГИ, Григоровича и версии с обратным конусом.

Для наиболее эффективной работы специалисты рекомендуют дефлектор для газовых напольных котлов Росс.

Приспособление сделано из нержавейки, подаёт воздух, поддерживает тягу и горение в парапетном аппарате и превосходно отводит продукты сгорания.

В него входит внутренняя труба и оборонительный грибок на дымоход. Устройство наиболее актуально в ситуациях, когда применяется новая внутренняя труба котла вместе со старой внешней трубой.

Данный дефлектор стоек к окислениям и ржавчине. Его срок службы – более 15 лет. Средняя цена – 2500 руб.

Вопрос покупки

Если вам необходимо купить дефлектор, то определитесь с моделью на основе параметров котла и дымоотвода. Сегодня в продаже есть обилие изделий разных форм и размеров. Далее приведены некоторые примеры:

При покупке узнавайте точные данные по толщине стенок и лимиту выдерживаемых температур от продуктов сгорания.

Использование бесплатной энергии солнца – хороший метод сэкономить топливо и электричество, расходуемое на отопление частного дома. Массовому применению гелиосистем мешает высокая цена теплоприемников и сопутствующего оборудования – накопительного бака, циркуляционного насоса, электронного блока управления и прочей арматуры. Единственный способ снизить затраты – сделать солнечный коллектор своими руками из недорогих материалов и собрать стандартную схему обвязки.

Принцип работы солнечных нагревателей

Прежде чем браться за изготовление самодельной гелиосистемы, стоит изучить устройство солнечных коллекторов заводского изготовления – воздушных и водяных. Первые используются для прямого отопления помещений, вторые применяются в качестве нагревателей воды либо незамерзающего теплоносителя — антифриза.

Справка. Воздушные установки не слишком популярны из-за ограниченной функциональности. Водонагревательные гелиоколлекторы более востребованы, поскольку могут обеспечивать работу отопления, ГВС, поднимать температуру в открытых бассейнах.

Главный элемент гелиосистемы – сам солнечный коллектор, предлагаемый в 3 вариантах исполнения:

1. Плоский водяной нагреватель. Представляет собой герметичный короб, утепленный снизу. Внутри расположен тепловой приемник (абсорбер) из металлического листа, на котором закреплен медный змеевик. Сверху элемент закрыт прочным стеклом.
2. Конструкция воздухонагревательного коллектора аналогична предыдущему варианту, только по трубкам вместо теплоносителя циркулирует воздух, нагнетаемый вентилятором.
3. Устройство трубчатого вакуумного коллектора кардинально отличается от плоских моделей. Аппарат состоит из прочных стеклянных колб, куда помещены медные трубки. Их концы подсоединяются к 2 магистралям – подающей и обратной, воздух из колб откачан.

Дополнение. Существует и другая разновидность вакуумных водяных нагревателей, где стеклянные колбы наглухо запаяны и наполнены специальным веществом, испаряющимся при невысокой температуре. При испарении газ поглощает большое количество теплоты, передаваемое воде. В процессе теплообмена вещество снова конденсируется и стекает на дно колбы, как показано на картинке.

Устройство вакуумной трубки прямого нагрева (слева) и колбы, работающей за счет испарения / конденсации жидкости

Перечисленные типы коллекторов используют принцип прямой передачи теплоты солнечного облучения (иначе – инсоляции) протекающей жидкости или воздуху. Плоский водонагреватель работает так:

1. Через медный теплообменник со скоростью 0.3—0.8 м/с движется вода либо антифриз, прокачиваемый циркуляционным насосом (хотя бывают и самотечные модели для уличного душа).
2. Лучи солнца разогревают абсорбирующий лист и плотно соединенную с ним трубу змеевика. Температура протекающего теплоносителя поднимается на 15—80 градусов в зависимости от сезона, времени суток и уличной погоды.
3. Чтобы исключить тепловые потери, дно и боковые поверхности корпуса утеплены пенополиуретаном либо экструзионным пенополистиролом.
4. Прозрачное верхнее стекло выполняет 3 функции: защищает селективное покрытие абсорбера, не позволяет ветру обдувать змеевик и создает герметичную воздушную прослойку, удерживающую тепло.
5. Горячий теплоноситель поступает в теплообменник накопительного бака – буферной емкости или бойлера косвенного нагрева.

Поскольку температура воды в контуре аппарата колеблется вместе с изменением времен года и суток, солнечный коллектор не может использоваться для отопления и ГВС напрямую. Полученная от солнца энергия передается основному теплоносителю через змеевик бака — аккумулятора (бойлера).

Исключение – гелиоустановки для бассейнов, нагревающие воду резервуара напрямую либо через простой теплообменник.

Эффективность трубчатых аппаратов повышена за счет вакуума и внутренней отражающей стенки в каждой колбе. Лучи солнца свободно проходят сквозь безвоздушную прослойку и греют медную трубку с антифризом, но тепло не может преодолеть вакуум и выйти наружу, поэтому потери минимальны. Другая часть излучения попадает в отражатель и фокусируется на водяной магистрали. По заверениям производителей, КПД установки достигает 80%.

Когда вода в баке нагрета до нужной температуры, солнечные теплообменники переключаются на бассейн с помощью трехходового клапана

Изготавливаем водяной коллектор

Водонагреватель вакуумного типа сделать в домашних условиях не выйдет по понятным причинам. Поэтому беремся за плоскую конструкцию с теплообменником и собирающим солнечные лучи абсорбером. В идеале нужно рассчитать площадь приемника и температуру воды на выходе, зависящую от многих факторов:

• регион проживания и уровень инсоляции;
• температура окружающей среды, особенно в зимний период;
• площадь теплообменной поверхности, воспринимающей облучение солнцем;
• материал и покрытие змеевика;
• температура теплоносителя на входе;
• угол наклона панели по отношению к солнечным лучам;
• скорость течения воды по трубам теплообменника.

В интернете нетрудно отыскать расчеты производительности солнечного коллектора, но предупреждаем — вычисления весьма неточные.

Пример. За основу принимается факт: в ясный день на 1 м? поверхности попадает 500—800 Вт энергии солнца. Дальше по школьной формуле m = Q / 1.163 х Dt определяем массу воды, нагретую на 40 °С теплообменником 1 м?: 500 / 1,163 х 40 = 10.7 литра в час. При инсоляции 800 Вт/м? удастся нагреть 17.2 л/ч. Но дьявол кроется в деталях: изначальный показатель 0.5—0.8 кВт на квадратный метр – цифра очень приблизительная.

Приемник тепла из ПНД труб (слева) и бухт садового шланга, помещенных внутрь оконных рам (справа)

Мы предлагаем упрощенный подход к вопросу, изложенный в пошаговой инструкции:

1. Определите место и площадь, которую вы готовы отдать под коллектор.
2. Ориентируясь по ценам на материалы, выберите подходящий вариант для сборки змеевика и корпуса.
3. Изготовьте опытный образец, подключите к отоплению либо водоснабжению по правильной схеме. Способы обвязки мы покажем в следующих разделах данной статьи.
4. Испытайте греющий контур в домашних условиях и сделайте дальнейшие выводы о наращивании / уменьшении мощности, изменении конструкции и так далее.

Теперь пройдем каждый этап по отдельности, заостряя внимание на подводных камнях.

Размещение тепловой установки

Собственно, вариантов расположения самодельного коллектора всего два: на крыше здания либо открытой площадке придомового участка. Выбирая место, соблюдайте простые правила:

1. Площадка должна быть максимально освещена в течение дня, не затеняться деревьями и другими хозяйственными постройками.
2. При установке на крышу выбирается более пологий скат, куда всегда попадает солнечное излучение. Понятно, что крутая часть ломаной мансардной кровли не подойдет.
3. Водогрейную установку, предназначенную для отопления либо горячего водоснабжения, не относите далеко от жилища. Увеличится длина подающих трубопроводов, теплопотери и стоимость монтажа.
4. Наземный коллектор ориентируйте таким образом, чтобы солнце, визуально движущееся с востока на запад, постоянно освещало теплоприемник. Угол установки панели – 60±15°.

Примечание. Эффективность греющего элемента можно повысить с помощью параболического солнечного концентратора, собирающего лучи в единый пучок, который направляется на абсорбер. Конструкция и способы сборки вогнутого зеркала показаны на видео.

Солнечные установки, рассчитанные на подогрев воды в летнем душе, располагаются на крыше этого строения и присоединяются по самотечной схеме. Устройства для нагрева бассейнов размещаются рядом с чашей резервуара.

Выбор материалов

Подборку комплектующих для изготовления солнечных водонагревателей своими руками мы сделали на основании отзывов и тем, обсуждаемых на популярном форуме Forumhouse. Итак, прямоугольный короб приемника обычно делается из деревянного бруса либо готовых рам старых окон. Задняя стенка корпуса утепляется базальтовой ватой, пенопластом или экструдированным пенополистиролом.

Совет. Дно короба можно сделать из фольгированного полимерного утеплителя. Металлический слой послужит абсорбером – ставить дополнительный лист не придется.

Теплообменники домашние умельцы изготавливают из разнообразных труб:

С точки зрения эффективности и долговечности лучше применять трубки из алюминия, меди и нержавеющей стали, обладающие наилучшей теплопроводностью. Недостаток материала – высокая цена.

Пластиковые трубы значительно дешевле металлических и проще в монтаже. Но при использовании полимеров нужно учитывать ряд нюансов:

Сквозь соты поликарбоната можно пропустить воду, нагреваемую солнцем. К торцу листа припаивается коллектор – полимерная труба

Тонкостенные трубы ПНД – отличный выбор по соотношению цена/качество. Черная поверхность хорошо поглощает солнечное тепло, соединительные фитинги стоят недорого. К абсорберу трубопровод крепится пластиковыми хомутами либо жестяной полосой на саморезах.

В качестве абсорбирующего листа можно применить обычную или нержавеющую сталь, окрашенную в черный цвет. Идеальный вариант – листовой алюминий либо медь.

Верх короба закрывается следующими прозрачными материалами на выбор:

Совет. Не применяйте в качестве светопрозрачного элемента готовые стеклопакеты от пластиковых окон. Зимой при большом перепаде температур между уличным воздухом и закрытой камерой коллектора двухслойный пакет не выдерживает и трескается.

Рекомендации по сборке

Процесс изготовления солнечного коллектора настолько очевиден, что расписывать пошаговые инструкции не имеет смысла. Задача – смастерить максимально герметичную камеру, установив внутри теплообменник на металлическом абсорбере. Мы просто дадим ряд советов, дабы уберечь вас от ошибок:

1. Трубы теплообменника можно укладывать продольно либо спиралью (улиткой). Расстояние между соседними линиями (витками) делайте небольшим – от 1 до 4 см.
2. Воздухонепроницаемость корпуса достигается промазыванием стыков силиконовым герметиком либо прокладыванием резиновых уплотнителей.
3. Трубки крепятся к основанию любым удобным способом – пластмассовыми хомутиками, металлической полосой либо просто фиксируются по бокам саморезами.
4. Вся внутренняя полость окрашивается термостойкой эмалью черного цвета (продается в аэрозольных баллончиках).
5. Толщина теплоизоляционного слоя на задней стенке водонагревателя – минимум 50 мм.
6. Сверху проще всего натянуть прозрачную пленку — это лучший вариант для опытного экземпляра. Впоследствии ее нетрудно заменить стеклом.

Еще рекомендация. Деревянные детали стоит обработать антисептиком. Раму, сваренную из стальных профилей, покройте грунтовкой и 2 слоями светлой краски.

После сборки панели теплоприемника заполните змеевик водой и проверьте на герметичность. Затем проведите испытания солнечного коллектора — подключите вывода к баку, установите панель на солнце и периодически измеряйте температуру воды, учитывая время нагрева. На основе реальных показателей несложно выяснить производительность водонагревателя.

Процесс изготовления самодельного коллектора с медным теплообменником смотрите на видео:

Схема подключения

Коллектор, предназначенный для подогрева воды в душе, подсоединяется к накопительному баку по самотечной схеме. Важное условие: гелиоустановка должна располагаться ниже основной емкости, чтобы горячая вода меньшей плотности поднималась по трубе и вытесняла холодную. Конструкция такой системы показана на чертеже.

При подключении к бойлеру либо теплоаккумулятору солнечный коллектор выступает как полноценный источник тепла. Производители гелиосистем предлагают использовать двухтрубную напорную схему, включающую обязательные элементы обвязки:

• циркуляционный насос, развивающий давление 0.4 Бар;
• расширительный бак мембранного типа;
• автоматический воздухоотводчик;
• клапан предохранительный, рассчитанный на срабатывание при давлении 2 Бар;
• манометр;
• термометр;
• запорная арматура, вентиль подпитки;
• контроллер с двумя датчиками температуры;
• теплоизоляция для подводящих трубопроводов.

Важный момент. Если к буферной емкости подключается батарея из нескольких коллекторов, производительность насоса и объем расширительного бачка нужно увеличить. Минимальная вместительность мембранного резервуара – 10% от общего количества теплоносителя в контуре.

Схема функционирует так:

1. Теплоприемник присоединяется к нижнему змеевику буферной емкости, где вода холоднее.
2. Контроллер посредством датчиков сравнивает температуру воды (антифриза) в подающей трубе и теплоаккумуляторе.
3. Электронный блок останавливает насос, когда температура воды в резервуаре равна либо превышает температуру теплоносителя на подаче.
4. Попадающий в контур воздух сбрасывается через автоматический клапан, установленный в верхней точке системы.
5. В случае перегрева теплоносителя из-за остановки насоса (ведь солнце выключить невозможно) сработает предохранительный клапан и стравит лишнее давление.

Самый дорогой элемент схемы – электронный блок управления. Как можно обойтись без контроллера:

• купить на Aliexpress более дешевый термостат, срабатывающий по разнице температур;
• установить таймер день–ночь и механический термостат, отключающий насос при максимальном нагреве буферной емкости.

Как работает дешевый китайский блок управления (цена — 15 у. е.), смотрите в видеообзоре:

Отопление воздушной гелиосистемой

Установка подогрева воздуха делается аналогичным образом, только теплообменник выполняется из труб большего диаметра, а нагнетание обеспечивает вентилятор. Приемник излучения умельцы изготавливают из таких материалов:

• алюминиевая гофра для вентиляции;
• пластиковые бутылки, вставленные одна в другую;
• пивные банки с вырезанным дном.

В коробе выполняется 2 отверстия под воздушные трубы, внутри прокладывается мелкая сетка, исключающая попадание насекомых. Вентилятор – кулер от компьютера – устанавливается на одном из отверстий, теплообменная часть окрашивается в черный цвет. Подводящие трубы утепляются и прокладываются в обогреваемое помещение. Алгоритм сборки воздушного коллектора показан в видеосюжете:

Заключение

Привлекательность солнечных коллекторов обусловлена ростом цен на энергоносители. Хотя зимой производительность водонагревателей снижается, солнечное тепло дает заметную экономию по расходу топлива основным источником — котлом. Если вы хотите максимально обогревать свой загородный дом бесплатной энергией солнца, советуем обратить внимание на установки с зеркальными концентраторами. Эти крайне эффективные устройства широко применяются в странах Европы и Америки.

В конструкции любого газового или электрического котла присутствуют элементы контроля и управления, отслеживающие температуру теплоносителя на выходе. Но в старых или недорогих моделях такие компоненты имеют примитивное исполнение, позволяющее только включать и отключать нагрев. Домовладельцы, которые хотят оптимизировать работу отопительной системы, оснащают её выносными регуляторами температуры. Ввиду высокой цены терморегуляторов заводского изготовления их делают самостоятельно.

Виды регулятора температуры для котла отопления

В базовом исполнении на котлоагрегатах устанавливают простейший терморегулятор, отслеживающий степень нагрева теплоносителя в системе. Нужное количество градусов домовладелец задаёт вручную, затем начинает работать простой термоэлемент на основе биметаллической пластины. Он активирует нагрев теплоносителя, включая газовую горелку или ТЭН в электрокотле.

Более дорогие модели оснащают выносными терморегуляторами. Они контролируют температуру по нескольким каналам:

• контроль степени нагрева теплоносителя в системе отопления;
• отслеживание температуры воздуха в удалённом помещении выносным датчиком;
• включение отопления погодозависимым сенсором, установленным на улице;
• управление котельной установкой выносным комнатным терморегулятором.

Погодозависимые системы управления применяют реже остальных. Это связано с их высокой ценой, сложностью настройки и монтажа. Однако они обеспечивают наиболее эффективное управление котельной установкой: система оперативно реагирует на изменение погоды на улице, не дожидаясь, пока температура в помещении снизится или повысится.

Регулятор температуры, устанавливаемый на удалении от котла, становится внешним управляющим модулем. Он состоит из компактного термометра, логической схемы и коммутирующей аппаратуры. Основная его задача — мониторинг заданной температуры на основании показаний термоэлемента. Если в помещении становится холодно, он дистанционно включает отопление. Когда температура достигнет установленного значения, котёл выключится.

Периферийное котловое оборудование со встроенными регуляторами может выполнять и другие задачи. Они могут:

1. Регулировать температуру в контуре горячего водоснабжения.
2. Задавать различные режимы работы котельной установки в зависимости от времени суток или дня недели.
3. Управлять отоплением по предварительно заданной программе.
4. Оперировать внешним оборудованием. Терморегулятор может управлять бойлерами косвенного нагрева, солнечными коллекторами и системой тёплого пола.

К сведению!

Выносная конструкция терморегулятора позволяет управлять котельным оборудованием, расположенным удалённо. Благодаря этому в строении будет поддерживаться заданная температура, даже если отопитель находится в подвале или в отдельной постройке.

Компоновка и функционал аппаратуры варьируется в широких пределах. Наиболее простые устройства имеют единственную ручку для механической регулировки. Современные сложные механизмы построены на электронной базе. Они могут регулировать температуру по нескольким каналам, оснащены электронными табло, на которых отображаются различные показатели. Стоят они дороже, но позволяют повысить эффективность работы отопления, экономя бюджет.

Регулятор температуры для котла отопления своими руками

Заводское оборудование для управления котловым оборудованием, которое представлено в специализированных магазинах, надёжно и претензий у домовладельцев не вызывает. Но стоит оно дорого, что не устраивает тех домовладельцев, кто хоть немного разбирается в электротехнике или электронике. Имея даже базовые знания в этих областях и понимая, как должно функционировать оборудование, можно собрать и подключить его к котлоагрегату самостоятельно.

Однако сделать сложный программируемый терморегулятор для котла отопления под силу далеко не каждому. Кроме того, для такого прибора потребуется купить дорогие комплектующие, которые легко вывести из строя при малейшей ошибке. Новичку, который разбирается в электронике поверхностно, следует начать с какой-нибудь простой схемы, собрать и запустить её в работу. Комплектующие для неё, как правило, стоят недорого и их повреждение не приведёт к каким-нибудь серьёзным тратам. Достигнув положительного результата, можно замахнуться на что-то более серьезное.

Схема изготовления регулятора температуры для котла отопления

Перед началом сборки необходимо определиться, какие элементы использовать. Перечень необходимых расходников можно составить по принципиальной схеме регулирующего устройства. В общем случае набор комплектующих включает в себя:

• элемент, измеряющий температуру;
• блок обработки (набор микросхем или транзисторов), сравнивающий установленные значения с полученными;
• исполнительную часть, выдающую команду на включение или отключение котла.

К сведению!

В интернете в открытом доступе представлены различные схемы терморегуляторов, доступные для сборки как новичкам, так и продвинутым электронщикам.

Пошаговая инструкция

Лучшая схема для новичка — вариант с использованием стабилитрона. Последний представляет собой полупроводниковый диод, пропускающий ток лишь в одну сторону, с управляющим выводом. Пока на последний контакт подаётся напряжение, элемент находится в открытом состоянии, подавая сигнал на включение котла. Для сборки схемы понадобятся:

• стабилитрон TL431;
• терморезистор 22 Ом;
• сопротивления на 100 Ом и 10 кОм;
• герконовое реле марки РЭС55А или РЭС47;
• блок питания на 12 В;
• соединительные провода, колодки;
• корпус;
• печатная плата.

Для удобства сборки все элементы размечают на печатной плате. Последовательность изготовления терморегулятора:

1. Печатную плату подгоняют для размещения в корпусе, делают отверстия для крепления и формируют токоведущие дорожки. Закрепляют входные и выходные колодки.
2. Компоненты схемы размещают на плате и соединяют между собой пайкой.
3. Подключают выводные колодки и закрывают корпус.
4. Выполняют коммутацию линий питания, управления и термосопротивления.
5. Проверяют работоспособность прибора. При изменении сопротивления подстроечного резистора должно происходить срабатывание силового реле. Замыкание контактов будет слышно при нагреве или охлаждении термосопротивления.

Готовый регулятор можно разместить рядом с котлом или непосредственно в контролируемом помещении. Первый вариант более предпочтителен: самодельный корпус лучше спрятать от посторонних взглядов, чтобы он не портил оформление комнаты. Целесообразно в комнате разместить только удалённый термометр, сделав для него скрытую проводку.

Достоинства и недостатки

Самостоятельное изготовление терморегулятора для управления котловым оборудованием имеет свои положительные и отрицательные стороны. К числу первых можно отнести:

1. Дешевизну. Регуляторы температуры, изготовленные самостоятельно, стоят в разы дешевле заводских моделей.
2. Повышение теплового комфорта в помещении. С регулятором система отопления способна работать без вмешательства домовладельца.
3. Экономное расходование энергоресурсов. Грамотная настройка регулятора позволяет сэкономить до 30% тепловой энергии, вырабатываемой котлоагрегатом.
4. Предупреждение нештатной ситуации в отопительном контуре. Автоматика способна самостоятельно выключить котёл в случае перегрева теплоносителя либо включить, если возникнет угроза замораживания системы.
5. Простота подключения и обслуживания. Оборудование, изготовленное своими руками, имеет понятную и знакомую конструкцию, которая не вызывает проблем в процессе эксплуатации.

К сведению!

Установку термометра сопротивления на радиатор отопления лучше не делать. В этом случае возможен локальный нагрев окружающего пространства и охлаждение других зон.

К недостаткам регулятора, изготовленного кустарно, относят некрасивый внешний вид, сложность сборки и отсутствие гарантии. Кроме того, новички не застрахованы от совершения ошибок. Неправильная коммутация радиоэлементов может привести к их повреждению. Если это дешёвые расходники, то ничего страшного, но поломка дорогих деталей вынудит покупать новые, а конечная цена такого прибора может достигать рыночной.

Самодельный регулятор температуры станет отличным дополнением к отопительному котлу. Эта эффективная модернизация позволяет сэкономить на обогреве жилья, повысить комфортность проживания и снизить износ нагревающего теплоноситель оборудования.

Читайте также:

  
• Как сделать подливу с грибами и свининой
  
• Как сделать словосочетание
  
• Как сделать карту в the escapists 2 на пиратке
  
• Как сделать кисточку из джута
  
• Как сделать кредитную карту втб