Коллектор для теплого пола своими руками как сделать: Коллектор для теплого пола своими руками: из чего сделать

Коллектор для теплого пола своими руками: установка, сборка водяного агрегата

Самостоятельное проектирование и монтаж теплого пола – это ответственное мероприятие, требующее грамотного подхода. Всем тем, кто решил самостоятельно устанавливать коллектор для теплого пола своими руками очень важно принять во внимание абсолютно каждый нюанс и незначительную на первых взгляд мелочь, иначе в будущем эффективность и работоспособность всей обогревательной системы будет под большим вопросом.

Помимо того, что собственникам помещения необходимо заранее позаботиться о выборе материала труб и составлении схемы их расположения, очень важно сделать так чтобы теплоноситель равномерно распределялся по всей системе. Именно для этих целей и монтируется коллектор, основное назначение которого заключается в сохранении и поддержании заданного теплового баланса в системе.

Содержание

1. Так что же такое коллектор?
2. Наиболее популярные схемы коллекторов
3. От чего зависит выбор коллектора
4. Преимущества использования коллектора
5. Монтажные работы
6. Установка шкафа
7. Установка и подключение

Так что же такое коллектор?

Учитывая тот факт, что для нормального функционирования всей системы водяного теплого пола необходимо заранее предусмотреть наличие сразу нескольких точек входа теплоносителя, рекомендуется изначально распланировать, как именно будет осуществляться его распределение по всей системе.

Как правило, сборка коллектора включает в себя две гребенки, через одну из них жидкость подается из системы отопления в трубы, смонтированные для теплого пола, а другая предназначена для объединения обратных потоков остывшего теплоносителя.

Наиболее популярные схемы коллекторов

Коллектор теплого пола – это один из ключевых узлов системы обогрева помещения. В техническом плане он представляет собой обособленную группу труб, собранных по определенной схеме, позволяющей производить объединение нескольких водяных потоков в один.

На практике чаще всего используют три варианта соединения труб:

• Параллельная схема ветвей смешивания;
• Последовательная схема;
• Комбинированный тип соединения.

Как выбрать самую оптимальную из них? При использовании параллельной схемы подключения ветвей теплоносителя нередко происходит потеря части тепловой энергии. Ее использование обусловлено тем фактом, что она позволяет монтировать двухходовой клапан, добавляющий в схему удобный регулирующий элемент.

Извините, ничего не найдено.

Второй вариант обладает наиболее высокой производительностью, по сравнению со всеми остальными схемами.

Потребитель при использовании последовательной схемы в системе отопления дома получает возможность получить максимальное количество тепловой энергии.

В свою очередь установка комбинированной схемы соединения коллектора теплого пола позволяет не только быстро осуществить монтаж всей системы, но и сделать это самостоятельно, своими руками не прибегая к помощи специалистов.

От чего зависит выбор коллектора

Выбор наиболее подходящей модели оборудования данного типа зависит от используемой схемы монтажа теплого пола и месторасположения коллектора. Важно помнить, что конструкция коллектора включает в себя теплоносители, характеризующиеся различным уровнем нагрева, что делает данное оборудование крайне уязвимым элементом водяного теплого пола. Для его эффективной и полностью безопасной работы рекомендуется использовать узлы, выполненные из высококачественного материала, обладающего высочайшими прочностными характеристиками.

Современный материал коллектора – нержавеющая сталь.

Наиболее часто сам смеситель изготавливается из латуни, однако, в последнее время на рынке можно встретить модели из нержавеющей стали. Окончательная стоимость изделия будет зависеть от его комплектности. При желании собственник помещения может как выбрать совсем простые варианты, так и модели, оснащенные различными датчиками, сливными вентилями и узлами терморегулирования.

Не меньшее внимание необходимо уделить выбору всех остальных узлов отопительной системы – терморегулирующей аппаратуры и насоса, которые должны иметь высокое качество и абсолютную надежность. В том случае, если планируется осуществить монтаж нескольких контуров отопления, допускается установка на каждом из них собственного терморегулятора и датчиков расхода. Такой коллектор на теплый пол поставляется в комплекте с термозондом, отводным устройством и смесительным краном, их монтаж не представляет собой ничего сложного и при необходимости может осуществляться своими руками.

Циркуляционный насос – важный элемент системы.

При обслуживании одним коллектором нескольких контуров, длина одной петли не должна превышать 115-118 сантиметров. В том случае, если водяной теплый пол монтируется в небольшом по площади помещении, допускается использование коллектора, выполненного из пластика и обладающего простейшей системой регулировки температуры.

В последние годы в конструкцию коллекторов для теплого пола все чаще добавляют различные управляющие элементы, которые позволяют использовать их не только в качестве распределительной системы, но и в качестве полноценного пункта управления всей отопительной системы помещения. Самым простым вариантом станет использование схемы, предусматривающей в конструкции коллектора, помимо общей трубы еще и управляющие вентили.

Регулирующий вентиль коллектора.

Такие решения отлично подойдут для теплых полов с водяными контурами, имеющими разную величину. Решив установить подобный коллектор теплого пола, необходимо заранее предусмотреть возможность механической регулировки каждого запорного клапана, что позволяет получать на выходе наиболее приемлемые результаты.

Более эффективной схемой устройства станет конструкция, обеспечивающая автоматическое функционирование коллектора, работа которого будет изменяться в зависимости от текущих температурных показателей теплоносителя. Подобные устройства вы можете увидеть на иллюстративных фото в статье. Такие схемы могут включать в себя большое количество самых разных элементов.

Схема устройства.

Входная система подачи горячей воды предназначена для равномерного распределения жидкости внутри системы. Всем тем, кто планирует самостоятельно устанавливать коллектор для водяного теплого пола, специалисты рекомендуют монтировать каждый вход свой регулировочный клапан. Справиться с этой задачей сможет даже рядовой собственник жилья, который не привык делать, что-либо своими руками.

Обратный коллектор, в который будет поступать остывшая жидкость из труб системы обогрева пола.

Балансировочный расходометр, который будет выступать в качестве основного регулирующего механизма, обеспечивающего равномерное прохождение теплоносителя по всему водяному контуру.

Датчик температуры.

Выпускной клапан, предназначенный для аварийного спуска воздуха. Он незаменим при чрезмерном увеличении давления в трубах. Датчики температуры, позволяющие контролировать температуру воды в системе. Важно помнить, что максимальный нагрев воды, который допускается в трубах водяного теплого пола, составляет 55°С.

Циркулярный насос позволит повысить эффективность работы водяного теплого пола. Насос увеличивает скорость прохождения жидкости в системе и отвечает за смешивание теплого и холодного теплоносителя.

Каждый из описанных выше элементов очень важен для всей системы теплого водяного пола. Именно поэтому необходимо уделять как можно больше внимания их подбору и последующей установке.

Преимущества использования коллектора

Как показывает практика, использование коллектора в системе водяного теплого пола обладает целым рядом неоспоримых преимуществ, таких как:

• Безопасность – конечный потребитель тепловой энергии полностью защищен от получения механических и термических травм;
• Гигиеничность и экологичность – исключает возможность появления бактерий, плесени и грибков;
• Долговечность и высочайшие эксплуатационные характеристики – при правильном монтаже коллектора и соблюдении всех основных правил о его выбору и установке система отопления верой и правдой служит на протяжении как минимум 50 лет;
• Экономичность – возможность контроля за температурой в системе экономит до 50 процентов расхода тепловой энергии.

Нельзя не отметить, что самостоятельная установка и подключение коллектора водяного пола в принципе не должна вызвать вопросы даже у человека с минимальным набором теоретических и практических строительных навыков. Здесь главное четко следовать рекомендациям и инструкциям специалистов и правильно подобрать комплектность изделия.

Монтажные работы

Осуществляя самостоятельную сборку и устанавливая коллектор теплого пола своими руками очень важно правильно подобрать место, выбрать его помогут соответствующие видео инструкции.

Для безопасности всю конструкцию коллектора рекомендуют размещать в специальном защитном коробе, доступ к которому должен быть совершенно свободным.

Как правило, распределительный пункт, размещают в стенном пространстве на примерно одинаковом удалении от конечных линий, за счет обеспечивается поддержание заданного гидравлического режима во время функционирования системы.

Пример системы отопления дома с коллектором теплого пола.

В том случае, если выполнить это условия не представляется возможным по тем или иным техническим причинам, необходимо установить два коллектора, тепловая нагрузка между которыми будет распределяться равномерно.

Установка шкафа

Вполне ожидаемо, смесительно-распределительный пункт не обладает достаточной эстетичностью, в связи, с чем большинство собственников жилых помещений предпочитают прятать его в специальный шкаф, так же выполняющий и защитные функции. В принципе, такой шкаф можно смастерить и своими руками, а можно приобрести уже готовый, в котором будут предусмотрены все необходимые отверстия для выходных и входных трубопроводов. Монтаж таких шкафов не занимает много времени и требует минимум знаний и навыков. Внутрь защитного короба заводятся края подающей и возвратной трубы, на входных отверстиях которых устанавливаются специальные запорные клапаны.

Коллекторный шкаф с замком.

К поверхности стены шкаф крепится с помощью небольших отверстий в корпусе. В зависимости от типа конструкции варианты фиксации короба к вертикальной плоскости могут различаться некоторыми специфическими особенностями.

Установка и подключение

Для правильного осуществления монтажа коллекторов для теплого пола своими руками очень важно иметь хотя бы теоретические знания об устройстве отопительной системы дома. Как уже говорилось выше, вся конструкция системы представляет собой две линии труб, соединённых между собой. Одна линия предназначена для регулировки напора теплой жидкости, а другая предназначена для вывода уже остывшей воды из системы.

После выбора и приобретения коллектора, необходимо установить его в приготовленный заранее шкаф. Финальным и наиболее ответственным этапом работы станет подключение коллектора к общей отопительной системе. Для этого на каждую трубу в схеме теплого пола устанавливаются запорные вентили, которые позволяют в случае необходимости отключать обогрев помещения от общедомовой системы. Важно знать, что абсолютно все коллекторы теплого пола должны быть оснащены отсекающими и регулировочными клапанами, которые позволят полностью отключить водяной контур или вручную изменить объем потока теплоносителя.

Коллектор для теплого пола своими руками: фото, видео инструкция

Система теплого пола подразумевает наличие не только труб, но и специального коллектора, который обеспечивает правильное функционирование всего оборудования. Монтаж и подключение этой части следует выполнять до того, как будет окончательно залита стяжка, что позволит проверить работоспособность оборудования и выявить возможные фабричные недоработки или вероятные повреждения, нанесенные в момент сборки.

Собрать коллектор теплого пола своими руками не так сложно, как может показаться на первый взгляд. И сегодня мы вас убедим в этом, представив подробную инструкцию, в которой рассказывается, что и как именно нужно делать.

К слову, предварительные испытания необходимо проводить обязательно, ведь если вдруг окажется, что имеются повреждения, придется снимать все покрытие, а это приведет к дополнительным затратам. И немалым!

Без данного элемента отопление не сможет работать, поскольку к нему подводятся все нити трубопровода.

Кроме того, следует помнить, что температура воды из котельной чрезмерно большая для теплых полов, а потому помимо описываемого элемента обязательно монтируется дополнительный узел, который и гарантирует снижение температуры до 40 градусов – к нему подключаются трубы с холодной водой.

То есть, оба элемента крайне важны, поскольку именно от них зависит конечная температура теплоносителя и последующее распределение его по контуру.

Что такое коллектор теплого пола и для чего он нужен – видео консультация специалистов:

Особенности работы элементов

Весь узел представляет собой относительно сложный «организм», в который включены:

• трубка, подающая воду;
• трубка, монтируемая к «обратке».

Сам коллектор изготавливается из надежных, качественных материалов, рассчитанных на долговечную работу даже в самых сложных условиях. Речь идет о:

• особо прочной пластмассе;
• латуни;
• качественной нержавейке.

Подробное описание узла выглядит следующим образом:

• подающая трубка – на ней предусмотрены дополнительные отводы с установленными термостатами;
• обратка – на ней установлены датчики протока;
• на термостатических клапанах имеются регулирующие ручки-колпаки, сделанные из пластика – с их помощью можно перекрыть подачу воды;
• датчики протока показывают конкретный объем поданной жидкости, также они позволяют сбалансировать систему.

Стоимость такого оборудования может колебаться в зависимости от производителя, используемых материалов, а также комплектации. Например, наиболее дешевые модели поставляются без датчиков.

Для обеспечения постоянного контроля уровня температуры и давления в сети на оборудование в обязательном порядке устанавливаются:

• манометр;
• термометр.

Чтобы выполнить слив воды в любой момент, имеется сливной кран. Кроме всего указанного, в заводском комплекте обязательно поставляются:

• заглушки, позволяющие прикрыть свободные отверстия, входы или выходы;
• отводные трубки;
• дополнительные сливные краны;
• крепежные аксессуары для монтажа узла.

Как это работает

Это поможет понять, как собрать коллектор для теплого пола своими руками.

Суть функционирования заключается в следующем:

• под воздействием насоса теплоноситель движется по системе;
• для контроля расхода воды предусмотрен клапан – он может регулироваться как вручную, так с помощью автомата;
• при снижении температуры воды ниже установленного уровня, открывается подача горячей воды;
• как только температура поднимется до установленной отметки, клапан подача теплоносителя перекрывается.

Существуют разнообразные схемы функционирования коллекторов. В них могут использоваться различные дополнительные аксессуары. Однако от этого конечные задачи не меняются.

Советы по монтажу

И вот теперь, когда у вас есть вся дополнительная информация, подробно рассмотрим, как выполняется монтаж коллектора теплого пола своими руками – если он был закуплен в полной комплектации, со всеми необходимыми расходными и комплектующими, то выполнить сборку будет не сложно.

Последовательность действий примерно следующая:

• поскольку подающие трубки и обратка, предназначенные для теплоносителя, уже имеют установленные клапаны и датчики, вам нужно всего лишь скрутить их;
• но этот этап нужен не всегда – только в том случае, если поставляемый коллекторы разделен на несколько отдельных секций;
• обеспечьте фиксацию трубок – это упростит дальнейший процесс сборки;
• далее установите все прочие детали, датчики и запорную арматуру.

Каждый комплект обязательно снабжается подробным описанием процесса монтажа. Обязательно изучите инструкцию – в зависимости от модели, возможны небольшие отличия в последовательности действий.

Когда закончите со всем вышеописанным, приступайте к фиксации коллектора, используя для этого поставляемые в комплекте крепежи. По окончании установки выполните монтаж насоса и клапана – их нужно устанавливать строго в соответствии со схемой, а после этого уже подсоединить трубы, которые направлены от котла, а к отводящим отверстиям подключить трубки, идущие к контурам. 

Делайте все действия в описанной последовательности, поскольку в противном случае выполнять определенные операции будет неудобно.

Как сделать своими руками

Если вы не хотите тратиться на покупку фабричного изделия (а оно довольно дорогое), то можете попробовать сделать коллектор самостоятельно. Хотя из семейный бюджет нужно выделить средства и купить насос, клапан для смесителя, поскольку заменить их не получится.

Впрочем, как и запорную арматуру.

Наиболее доступный вариант – создать узел из пластиковых трубок, спаяв их вместе. Чтобы сделать пластиковый коллектор для теплого пола своими руками, вам нужно подготовить небольшие кусочки обычной полипропиленовой трубы с диаметром отверстия в 25 миллиметров. Также вам понадобятся соответствующие указанному диаметру вентили, отводы и тройники.

Сколько именно потребуется дополнительных деталей – тех же фитингов или вентилей, напрямую зависит от количества монтируемых контуров системы отопления.

Никаких особых, специализированных инструментов не нужно. Достаточно будет:

• ножниц или ножовки для обрезки труб;
• рулетки или линейки для снятия замеров;
• паяльника, предназначенного для полипропилена.

Последовательность действий при работе будет следующей:

• сделайте замеры для того, чтобы разрезать трубки на отдельные отрезы;
• отрезы должны быть такими, чтобы тройники, после того, как вы все соедините, располагались на минимальном расстоянии друг от друга;
• воспользовавшись паяльником, приварите к тройникам переходники и вентили;
• к созданному коллектору подсоедините прочие фитинги, обеспечивающие связь с насосным оборудованием.

Среди недостатков собственноручного созданного узла стоит отметить: в нем не будут присутствовать термостаты и датчики контроля протока, а это значит, что выполнять регулировку придется вручную.

Естественно, никто не запрещает приобрести эти два элемента и установить их, но в таком случае нет смысла в самостоятельной конструкции – проще уже приобрести готовый коллектор.

Заключение, отзывы, советы

Отметим, что на самом деле процесс монтажа фабричного узла – довольно простой. Тем более что в комплекте обязательно поставляется подробная инструкция со схемами и рисунками.

А вот познавательное видео позволит подробнее узнать, как сделать коллектор теплого пола своими руками – это несколько более сложный процесс, хоть и не всегда оправданный, поскольку на часть деталей все равно придется потратиться, а потом еще и выполнить ручную настройку, что может вызвать определенные проблемы.

Поэтому подумайте, может все-таки проще приобрести фабричное изделие, чем тратить время, силы и деньги на создание узла собственноручно?

План солнечного отопления для любого дома – Новости Матери-Земли

Сократите счета за отопление дома с помощью этого захватывающего плана солнечного отопления для любого дома. Вы можете использовать воду, нагретую солнечными батареями, для обогрева дома с помощью лучистого теплого пола или плинтусных обогревателей, или вы можете использовать ее для предварительного нагрева воды, поступающей в ваш водонагреватель. Если вы можете построить колоду, вы можете построить эту супер солнечную систему!

План солнечного отопления для любого дома

Пришло время воспользоваться солнечным теплом, чтобы уменьшить свою зависимость от ископаемого топлива и снизить счета за отопление. Эту простую, но эффективную систему можно использовать практически в любом доме. Поскольку солнечные коллекторы и резервуар для хранения тепла для системы встроены в небольшую новую надворную постройку, вам не нужно полностью переделывать свой дом, чтобы использовать солнечное тепло. В солнечные дни (или даже частично солнечные дни) коллекторы нагревают бак-аккумулятор. Когда дом нуждается в тепле, горячая вода из накопительного бака подается в дом по подземной трубе в систему лучистого теплого пола. (См. иллюстрацию в галерее изображений.) Новое здание, в котором живут наши коллекционеры, представляет собой склад, но ваше может быть студией, игровым домиком или мастерской.

Преимущества этого подхода

• Коллекторы монтируются на уровне земли, где их легко монтировать и обслуживать.

• Коллекторы можно ориентировать и наклонять для максимального сбора солнечной энергии.

• Коллекторы и здание могут иметь общую структуру таким образом, что материальные затраты и время на строительство сокращаются как для коллекторов, так и для навеса.

• Коллекторы хорошо смотрятся вместе с навесом (см. фото в галерее изображений).

• Вам не нужно находить в доме место для большого теплоаккумулирующего бака.

• Круто наклоненные или вертикальные коллекторы, расположенные близко к земле, выигрывают от света, отраженного от земли, особенно когда земля покрыта снегом. А вертикальные или почти вертикальные коллекторы менее подвержены перегреву летом.

Соображения

Есть много способов построить эту систему, но помните эти рекомендации по проектированию, чтобы убедиться, что ваша система работает хорошо:

• Коллекторы должны быть направлены в пределах 30 градусов от истинного юга и не должны быть затенены деревьями или строениями в течение трех часов до и после солнечного полудня. Внимательно проверьте, нет ли каких-либо препятствий, которые могли бы затенять коллекторы (см. «Обзор солнечной площадки» в разделе «Ресурсы» ниже).

• Чтобы свести к минимуму потери тепла из труб, подающих воду в дом, коллекторы должны располагаться как можно ближе к дому. Трубы должны быть хорошо изолированы, а траншея должна быть достаточно глубокой, чтобы трубы находились ниже линии промерзания для вашего района.

• Резервуар для хранения тепловой воды должен быть хорошо изолирован. Это требует тщательной изоляции и тщательной герметизации крышки бака.

Система, которая распределяет тепло внутри дома, должна иметь возможность использовать воду как можно более низкой температуры. Более низкая температура воды для отопления позволит солнечным коллекторам работать более эффективно и собирать больше тепла. Мы добавили систему лучистого обогрева пола, чтобы распределять солнечное тепло по всему дому. Этот лучистый пол может использовать воду с температурой до 85 градусов для обогрева полов.

Наша система максимально проста. В нем используется конструкция, в которой вода стекает обратно из коллекторов в накопительный бак для защиты от замерзания. Поскольку в нем используется обычная вода, а система вентилируется в атмосферу, нет необходимости в расширительных баках, предохранительных клапанах, вакуумных прерывателях, антифризе или теплообменниках. Сантехника контура коллектора состоит из нескольких футов трубы и циркуляционного насоса — вот и все. Эта простота снижает затраты и трудозатраты на сборку системы, а отсутствие теплообменников повышает эффективность.

Общий объем работы действительно увеличивается, поэтому не забудьте выделить достаточно времени — это не проект на один уик-энд. Но это не ракетостроение. Если вы можете построить колоду, вы можете построить эту систему.

Проектирование системы

Сарай может быть практически любой конструкции. Мы выбрали модифицированную двускатную крышу, чтобы она соответствовала стилю нашего существующего гаража и обеспечила чердак хорошей кладовой. Единственное требование состоит в том, чтобы навес имел южную стену или крутую южную крышу, доходящую до уровня земли, и был достаточно большим, чтобы обеспечить необходимую площадь коллектора.

Чтобы упростить интеграцию коллекторов с южной стеной сарая, выберите ширину, высоту и расстояние между стойками южной стены в соответствии с коллекторами. Это может привести к несколько нестандартным размерам. Лучше всего начать с размеров поглощающих пластин коллектора и панелей остекления и работать с ними.

Мы выбрали ширину рамы отсека коллектора 48-1/4 дюйма, чтобы стандартные 48-дюймовые панели остекления можно было установить непосредственно на раму коллектора без обрезки. Четверть дюйма позволяет расширить панель остекления. (См. «Сечение коллектора» ниже.)

Пластины поглотителя являются сердцем коллектора, и большая часть производительности коллектора зависит от поглотителя. Изготовление пластин также довольно сложно и требует много времени, поскольку они состоят из набора медных трубок, припаянных к медному листу. Медные трубы соединены коллекторами. Пластины поглотителя можно приобрести с селективной отделкой, которая снижает потери тепла и делает их более эффективными. Мы решили купить готовые поглощающие пластины коллектора StarFire, а остальную часть каркаса коллектора и покрытия сделать из стандартных пиломатериалов и комплектующих для теплицы. Мы использовали двухстенное поликарбонатное остекление, которое немного более эффективно, чем одинарное остекление, и с ним легко работать (см. «Ресурсы» ниже).

Чтобы коллекторы могли стекать обратно в бак, когда насос отключается, коллекторы должны иметь наклон вниз к баку. Это требует, чтобы весь ряд коллекторов был наклонен к одному концу с уклоном не менее одной восьмой дюйма на фут. Сантехника также должна иметь наклон, и ни одна линия не должна быть меньше трех четвертей дюйма в диаметре. Мы использовали 1-дюймовую медную трубу.

Построить сарай и коллектор

Южная стена нашего сарая представляет собой обычную конструкцию из стоек размером 2 на 6 с обшивкой из полудюймовой фанеры. С южной стороны сайдинга нет, а обшивка служит и задней стенкой коллектора. Каркас коллектора выкладывается сразу по обшивке южной стены. Лучше всего разложить полную раму коллектора на плоской поверхности, чтобы вы могли убедиться, что все подходит, и вырезать пазы в раме для коллекторов абсорбера и горизонтальных опор остекления. При вырезании вырезов для опор коллектора в каркасе обязательно учитывайте тот факт, что коллекторы абсорбера должны иметь наклон, а самый нижний угол панелей абсорбера должен быть на несколько дюймов выше уровня воды в баке для дренажа.

Установите раму коллектора на обшивку южной стены. Используйте стяжные болты с головками в раззенкованных отверстиях, чтобы они были заподлицо с передней частью рамы. Загерметизируйте все внешние края, чтобы предотвратить утечку воздуха. Лицевая поверхность рамы — это поверхность, на которую будут крепиться панели остекления, поэтому убедитесь, что она гладкая.

Установите полиизоциануратную изоляцию в каждом отсеке коллектора. Прибейте его к обшивке гвоздями с большой головкой. Не используйте изоляцию из полистирола внутри коллектора — она расплавится.

Просверлите полудюймовое дренажное отверстие в нижней доске каждого отсека коллектора, чтобы любая вода, которая может попасть внутрь, могла стекать.

Обрежьте концы труб коллектора абсорбера так, чтобы они подходили друг к другу при установке в раму, затем поместите пластины абсорбера в пазы в раме. Мы спаяли коллекторы вместе, используя обычные медные муфты для пайки.

Линия подачи от насоса резервуара подсоединяется к нижнему коллектору на нижнем конце. Возвратная линия подсоединяется к верхнему коллектору на верхнем конце. Оставшиеся открытые концы каждого коллектора закрыты крышками. Проверьте коллектор на герметичность.

Мы предусмотрели вентиляционные отверстия в каждом отсеке коллектора, чтобы уменьшить вероятность перегрева коллектора, когда через него не протекает вода. Вентиляционные отверстия состоят из высоких и низких отверстий в задней стенке каждого отсека коллектора. Воздух из сарая поступает в нижний дефлектор, проходит через коллектор и выходит из верхнего дефлектора. Этот поток воздуха обеспечивает охлаждение коллектора. Верхние отверстия имеют дверцы для регулирования воздушного потока. (Схожая концепция проекта приведена в разделе «Создание простого солнечного нагревателя» в выпуске за декабрь 2006 г./январь 2007 г. — МАТРИАРХ.)

Установите горизонтальные опоры остекления в ранее вырезанные пазы. Они расположены сразу за панелями остекления, чтобы поддерживать их и предотвращать коробление. Мы использовали электрические металлические трубы (ЭМТ) для опор.

Установите панели остекления. Мы использовали панели остекления из поликарбоната с двойными стенками размером 4 на 12 футов и закрепили их вертикальными планками размером 1 на 2 дюйма, привинченными к раме коллектора. Эти планки вырезаны из композитных досок настила, которые, вероятно, прослужат дольше, чем обычные деревянные планки. Мы использовали винты из нержавеющей стали, чтобы предотвратить появление пятен ржавчины. Между панелями остекления и рамой коллектора не использовался герметик или лента для остекления, которая работала нормально, без утечек, что значительно облегчило снятие панелей остекления.

Резервуар для хранения

Резервуар достаточно большой, чтобы вместить количество собранного солнечного света примерно на один солнечный день. В солнечный день в баке может храниться достаточно энергии, чтобы отапливать дом всю ночь и часть следующего дня, если будет пасмурно. Общее эмпирическое правило состоит в том, чтобы иметь от 1 1/2 до 2 галлонов запаса воды на квадратный фут коллектора.

Ватерлиния бака должна быть на несколько дюймов ниже нижнего коллектора коллекторов, чтобы коллекторы могли полностью стекать обратно в бак. В нашем случае резервуар высотой 3 фута утоплен в землю примерно на 2 фута, поэтому коллекторы можно установить чуть выше фута над нижней частью южной стены.

Мы решили построить резервуар со стенками из фанеры, облицованными резиновой мембраной из этилен-пропилен-диенового мономера (EPDM) (вкладыш для пруда). Дно и стенки резервуара выполнены из фанеры толщиной три четверти дюйма. Фанера поддерживается рамой 2 на 4 вокруг основания стен и второй рамой 2 на 4 вокруг верхней части стен. В центре длинных стен используется один вертикальный элемент жесткости размером 2 на 4. Скошенная вертикаль 2 на 3 используется в каждом углу резервуара для соединения торцевых и боковых стенок вместе. Металлическая натяжная стяжка проходит через верхнюю часть резервуара в середине длинных стенок и связывает верхние части длинных стенок вместе. Эта натяжная стяжка необходима для предотвращения разрушения длинных стенок резервуара из-за внешнего давления воды.

Конструкция резервуара важна; он будет содержать около 4000 фунтов воды! Все стыки должны быть тщательно проклеены и прикручены. Бак должен стоять на ровной и твердой поверхности. Мы поставили резервуар примерно на 3 дюйма промытого гравия, который был выровнен и утрамбован.

Когда фанерный корпус резервуара будет готов, отрежьте кусок материала для облицовки пруда из этилен-пропиленового каучука достаточного размера, чтобы можно было без швов обшить весь резервуар. Положите лайнер поверх бака и осторожно вставьте его в бак. После того, как вкладыш коснется дна резервуара, снимите обувь и работайте внутри резервуара. Продолжайте вставлять вкладыш в резервуар, пока он не упрется в стенки. Соберите весь лишний материал в каждом углу в одну аккуратную складку. Затем прикрепите вкладыш к верхней раме с помощью силиконового герметика, закрепив его скобами, и обрежьте излишки.

Крышка резервуара изготовлена ​​из двух слоев жесткой пенопластовой плиты толщиной 2 дюйма, приклеенных к листу твердой плиты. Нижняя часть покрыта слоем EPDM. Крышка должна быть плотно прижата к баку, чтобы водяной пар не выходил наружу — мы использовали стяжные винты.

Обязательно устанавливайте насос и контроллер в местах, защищенных от низких температур. Мы сделали это, разместив оба в отсеке рядом с резервуаром для хранения, при этом большая часть изоляции огибала его снаружи, чтобы отсек оставался теплым за счет тепла от резервуара.

Большинство труб, идущих в резервуар, проходят через верхний край, а затем опускаются в резервуар. Это исключает проникновение через футеровку из EPDM и снижает вероятность утечек. Исключением является входное соединение насоса, которое проходит через стенку резервуара. Это необходимо, потому что насос должен быть установлен ниже ватерлинии резервуара, чтобы сохранить его заливку. Используйте высококачественный переборочный фитинг для соединения через облицовку резервуара.

Траншея для теплопередачи

Траншея для теплопередающих труб должна проходить ниже линии промерзания, и изоляция трубы очень важна. Для нашей 120-футовой трубы около 3 процентов тепловой энергии воды теряется по пути туда и обратно. Мы использовали трубы из хлорированного поливинилхлорида (ХПВХ) диаметром три четверти дюйма для подающей и обратной линий. Труба PEX, вероятно, также подойдет.

Мы сделали изоляцию для труб, нарезав полоски шириной 8 дюймов из экструдированного пенополистирола (розового цвета) толщиной 2 дюйма. По длине каждой полосы вырезаются две канавки шириной три четверти дюйма для размещения труб. Одна полоса шириной 8 дюймов проходит под трубами. Еще одна полоса укладывается поверх труб. Полосы склеиваются между собой пенополиуретановым утеплителем из баллончика. Полоски можно утяжелить или связать вместе, пока пена не затвердеет.

Распределение солнечного тепла

Мы решили переделать наши полы, включив в них водяное лучистое тепло. Солнечное отопление и лучистые полы представляют собой эффективную комбинацию, к тому же нам не нравились наши старые полы. Мы сделали это, удалив существующий чистовой пол и установив фанерные прокладки толщиной три четверти дюйма с прорезями между прокладками для труб PEX. Алюминиевые теплораспределительные пластины использовались для повышения эффективности и устранения горячих точек непосредственно над PEX-алюминием-PEX. Это тип трубы PEX, в которой слой алюминия зажат между двумя слоями PEX. Преимущество заключается в том, что при нагревании он расширяется намного меньше, чем стандартный PEX, поэтому шум от пола менее вероятен. Также его проще монтировать, так как он сохраняет форму при сгибании. После того, как PEX был установлен, мы покрыли полы ламинатом.

Приблизительно, трех контуров по 250 футов каждый (всего 750 футов) было достаточно для распределения тепла от солнечных коллекторов площадью 240 квадратных футов.

Все контуры теплого пола начинаются и заканчиваются в одной точке. Один конец каждой петли соединен с подающим коллектором; другой конец к обратному коллектору. Вода из накопительного бака перекачивается в подающий коллектор, затем через напольные петли и обратно в обратный коллектор, где по трубе она возвращается в накопительный бак. Если вода из накопительного бака слишком горячая, чтобы поступать прямо на пол, смесительный клапан, установленный на подающем трубопроводе, смешивает воду, возвращающуюся из напольных петель, с подаваемой водой, чтобы понизить температуру до уровня, безопасного для пола. Мы использовали коммерческий комплект подающих и обратных коллекторов, который включал в себя все фитинги, воздухоотводчики, клапаны и датчики температуры.

Автоматическое управление

Элементы управления системой просты и обеспечивают эффективное управление системой. Стандартный дифференциальный контроллер Goldline используется для управления насосом, подающим воду в коллекторы. Он определяет, когда коллектор горячее воды в баке, и включает насос.

В течение первого месяца мы просто отмечали, когда температура бака была выше 90 градусов, и вручную включали насос для циркуляции горячей воды по этажам. Когда бак опустился ниже 90 градусов мы отключили насос. Это удивительно эффективно и дает вам хорошее представление о том, как работает система.

С тех пор я установил два электронных термостата. Первый включается, когда температура бака выше 90 градусов, а второй включается, когда температура в помещении опускается ниже 70 градусов. Эти два термостата соединены последовательно, так что насос включается только тогда, когда бак горячий, а дом холодный. А поскольку оба термостата работают от сети переменного тока 120 В, нет необходимости в низковольтной проводке или реле управления.

Система управления настроена на использование тепла, как только бак-аккумулятор достаточно нагреется для обеспечения полезного тепла. Использование тепла, как только резервуар достигает 90 градусов, а не ожидание нагрева резервуара, повышает эффективность коллекторов, а также снижает потери во всей системе. Например, в 35-градусный день при полном солнце коллекторы будут работать с эффективностью около 59 процентов, если вода в резервуаре имеет температуру 90 градусов, по сравнению с эффективностью 42 процента, если температура воды в резервуаре составляет 150 градусов. (Нажмите здесь, чтобы получить PDF-файл схемы управления солнечным навесом.)

Данные о производительности

Вот данные о производительности за два выборочных дня прошлой зимы.

12 января 2007 г. Очень холодный солнечный день. В 10 утра, когда коллектор начал собирать тепло, температура на улице была минус 20! Коллектор нагревал воду в накопительном баке с утренней низкой температуры 85 градусов до 125 градусов днем. Эта тепловая энергия, хранящаяся в воде, эквивалентна сжиганию 2 галлонов пропана в печи с типичным (85 процентов) КПД.

27 января 2007 г. Типичный солнечный зимний день с температурой 30 градусов. Бак нагрелся с утреннего минимума в 85 градусов до дневного максимума в 132 градуса. Это энергетический эквивалент 2 1/2 галлона пропана, сожженного в типичной печи.

Солнечная стоимость и возврат

Общая стоимость компонентов солнечной системы составила около 4200 долларов. Это включает в себя налоговые льготы Монтаны и пособие на сайдинг, который был бы необходим для сарая, если бы коллекторы не покрыли южную стену. По моим оценкам, система сократит потребление пропана примерно на 340 галлонов в год, что в настоящее время стоит около 740 долларов в нашем районе. Простой срок окупаемости составляет около 5 1/2 лет (по ценам на пропан 2007 года). Полный анализ затрат в формате PDF можно найти здесь.

Другие возможности использования солнечной энергии

В проект может быть включен солнечный нагрев воды для бытовых нужд. За счет предварительного нагрева воды, когда для обогрева помещения не требуется полная мощность коллектора, система будет получать большую отдачу.

Возможно, вы захотите использовать часть тепла коллектора для обогрева вашего нового здания коллектора. Вы можете использовать схему вентиляции, описанную выше, для обогрева. Используя часть мощности коллектора для отопления нового здания, для дома собирается меньше тепла. Но коллектор будет работать эффективнее при прохождении воздуха через вентиляционную систему. Если вы решите сделать это, обязательно хорошо изолируйте и загерметизируйте новое здание.

---

Ресурсы солнечного отопления

Веб -сайт Гэри Рейса

Solar Shite Survey (для проверки на затенение)

КОЛЛЕКТОРЫ источников)

Двойное поликарбонатное остекление
(также можно приобрести в других точках снабжения теплиц)

Коллекторный насос и циркуляционный насос
Taco Hydronic Systems
Grundfos

---

Извлеченные уроки: вы можете построить свою солнечную систему еще лучше!

Несмотря на то, что проект удался, и мы вполне удовлетворены его работой, всегда есть возможности для улучшения. Вот некоторые вещи, которые мы бы сделали по-другому:

Используйте вертикальные коллекторные панели (а не наклоненные под углом 70 градусов). Это будет:
• Собрать примерно такое же количество энергии.
• Меньше вероятность перегрева летом.
• Собирать намного меньше снега во время метелей.
• Быть проще в сборке и легче полностью интегрировать коллектор в стену.
• Включите небольшой выступ с желобом над коллекторами. Это позволит затенить верхнюю часть коллекторов летом, а желоб предотвратит попадание талых вод на остекление коллектора.
• Изготавливайте рамы коллекторов размером 2 на 6, а не 2 на 4, что позволит разместить больше изоляции за поглощающими пластинами и немного увеличить пространство между остеклением и поглощающими пластинами.
• Полностью интегрируйте коллектор в стену навеса так, чтобы каркас коллектора был таким же, как каркас стены. Это можно сделать с помощью шпилек 2 на 6 на расстоянии 4 фута — возможно, с более тяжелым верхним и нижним подоконниками — в зависимости от размера сарая. Комбинированная оболочка и задняя часть коллектора могут быть нанесены на внутреннюю поверхность стоек. Это сэкономит дополнительные деньги, материалы и рабочую силу.
• Включите слой полиизоциануратной изоляции внутри фанерных стенок резервуара для хранения. Это лучшее место для укладки изоляции, так как здесь нет каркаса бака, вокруг которого можно было бы уложить изоляцию, и нет мостиков холода. Бак можно сделать немного выше, чтобы компенсировать потерянный объем.
• Уменьшите потери при передаче тепла в дом, построив солнечный навес ближе к дому и/или еще лучше изолировав подземные трубы.
• Соедините коллекторные коллекторы вместе с помощью штуцеров или высокотемпературного силиконового шланга вместо паянных муфт.

---

Гэри Рейса увлечен солнечным отоплением. С тех пор как он переехал в Монтану, он боролся со Стариком Зимой с помощью солнечного тепла. Если у вас есть комментарии или вопросы по поводу этого проекта, оставьте их в разделе комментариев ниже или напишите автору по электронной почте по адресу gary@builditsolar. com.

---

Покажи свою солнечную энергию

Мы всегда ищем фотографии привлекательных домов на солнечной энергии, которые можно было бы описать или разместить на обложке Новости Матери-Земли . Если у вас есть фотографии, которыми вы хотели бы поделиться с нами, разместите их на сайте MotherEarthNews.com.

Как построить солнечный водонагреватель – Новости Матери-Земли

Этот простой солнечный водонагреватель обеспечивает как горячее водоснабжение, так и обогрев помещений. Вы можете настроить размер и дизайн в соответствии с потребностями вашего дома. Вы найдете почти все материалы в местном магазине скобяных изделий или пиломатериалов, и для его сборки вам понадобятся только базовые столярные навыки и немного сантехнических ноу-хау. Удивительно, но стоимость этой самодельной системы составляет лишь одну восьмую от стоимости аналогичной коммерческой системы!

Как это работает

Система берет воду со дна резервуара для хранения солнечного тепла и перекачивает ее через коллектор, где она нагревается солнцем, а затем обратно в резервуар. Это продолжается до тех пор, пока на коллекторе есть солнце. Стандартный контроллер отслеживает температуру коллектора и бака и включает насос, только если коллектор горячее бака. Когда насос выключен, вода стекает из коллектора обратно в бак. Этот тип «дренажной» системы особенно удобен в холодном климате, потому что он предотвращает замерзание воды внутри коллекторов.

Вода предварительно нагревается за один проход через большой змеевик трубы PEX, погруженный в резервуар для хранения солнечной энергии. Затем подогретая вода поступает в ваш обычный резервуар для горячей воды. Эта простая однопроходная система работает хорошо, потому что змеевик из трубы PEX достаточно велик, чтобы удерживать достаточное количество предварительно нагретой воды прямо в змеевике, и имеет такую ​​большую площадь поверхности, что действует как хороший теплообменник после первоначальной горячей воды из катушка выдохлась. Вода в баке используется исключительно для хранения тепла — она не является частью системы питьевой воды.

Система подогрева пола перекачивает воду из верхней части резервуара через контуры теплого пола, а затем обратно на дно резервуара. Система управления отслеживает температуру в помещении и температуру бака и включает насос, только если в помещении холодно, а бак горячий. Система управления состоит из двух стандартных термостатов.

Ключевой особенностью этой конструкции является то, что резервуар для хранения не находится под давлением. Это дает вам большой объем хранения при низких затратах, а также устраняет необходимость в отдельном сливном баке и теплообменнике.

Моя цель с этим солнечным водонагревателем и обогревателем заключалась в том, чтобы создать конструкцию, которая была бы простой, недорогой, долговечной, надежной, не требующей особого обслуживания и максимально простой в сборке. За последние пять лет дизайн прошел через несколько версий с большим количеством отзывов от первых разработчиков, и я думаю, что вместе мы добились хорошего прогресса в достижении этих целей. Надеюсь, вы найдете это интересным и полезным проектом.

Сборка коллектора

Поглотитель начинается с набора вертикальных медных стояков, расположенных на расстоянии около 6 дюймов друг от друга. Я прикрепил окрашенные в черный цвет алюминиевые ребра к стоякам, чтобы поглощать солнечное излучение и передавать солнечное тепло в стояки. Ребра имеют канавки, чтобы плотно прилегать к трубам стояка для хорошего теплового соединения. Ребра амортизатора могут быть изготовлены из местного алюминиевого листа, или вы можете приобрести их уже с канавками и готовыми к защелкам на стояках. Одним из источников этих ребер является алюминий-солнечные поглотители.

Подъемные трубы соединяются с медными коллекторами сверху и снизу коллектора. Нижний коллектор забирает воду из бака и распределяет ее равномерно по стоякам, а верхний коллектор собирает нагретую воду из стояков для возврата в бак.

Подъемные трубы диаметром полдюйма соединяются с коллекторами диаметром три четверти дюйма с помощью медных Т-образных фитингов. Если вас немного пугает пайка, не делайте этого — с хорошей очисткой и флюсованием пайка станет проще простого.

Каркас коллектора изготовлен из обычного бруса 2 на 6, прикрепленного к стене дома с помощью шурупов. Каркас для всего коллектора монтируется как единое целое прямо на стене, что позволяет избежать работы по подключению нескольких коллекторов. Слой полиизоциануратной изоляции, размещенный у стены, отделяет поглотитель от сайдинга дома. Обязательно используйте жесткую изоляционную плиту полиизо. Если вы используете синюю, розовую или белую изоляционную плиту из полистирола, она расплавится — поверьте мне. Полиизо немного сложнее найти, но оно есть на большинстве складов пиломатериалов.

Одной из приятных особенностей сборки собственного коллектора является то, что вы можете сделать его точно подходящего размера для имеющегося у вас места. В моем случае это дало мне примерно на 50 процентов больше площади, чем позволили бы коммерческие солнечные коллекторы стандартного размера.

Остекление коллектора выполнено из двустенного поликарбоната, который является тем же материалом, который используется для остекления большинства теплиц. Это привлекательный материал, с которым легко работать и который легко найти. Кроме того, двойное остекление снижает потери тепла от поглотителя и повышает эффективность коллектора, особенно в холодном климате. Окантовка остекления и заглушки изготовлены из «дерева» ПВХ, что снижает затраты на техническое обслуживание и имеет приятный внешний вид.

Поскольку это система с обратным сливом, все трубопроводы от бака-накопителя к коллектору должны иметь уклон в сторону бака, чтобы вода стекала при отключении насоса.

Резервуар для хранения воды

Один большой резервуар без давления хранит нагретую солнцем воду как для воды, так и для отопления помещений. Резервуар представляет собой хорошо изолированный фанерный ящик, облицованный водонепроницаемым резиновым вкладышем EPDM (обычно используется для облицовки кровли или прудов).

Бак, который я построил для этого солнечного водонагревателя, вмещает 164 галлона воды. Фанера обрамлена тщательно разработанной рамой 2 на 4, которая выдерживает водные нагрузки. Этот тип танка был разработан еще в 1980-х годов, и он зарекомендовал себя как долгий срок службы и низкие эксплуатационные расходы. Футеровка из EPDM, вероятно, прослужит 15 лет (некоторые могут прослужить до 30 лет), после чего футеровку можно будет относительно легко заменить без замены всего бака.

После того, как корпус резервуара был построен, внутренняя часть облицована 2-дюймовой изоляцией из полиизоцианурата из жесткого пенопласта, а затем установлен цельный кусок футеровки из резины EPDM. Это завершается изолированной крышкой, также покрытой EPDM. Все водопроводные соединения с резервуаром находятся в верхней части резервуара, поэтому не требуется проникновение облицовки ниже ватерлинии. Я добавил второй слой изоляции снаружи бака, чтобы еще больше уменьшить потери тепла.

Вода для бытовых нужд нагревается за один проход через погруженный в воду 300-футовый змеевик из PEX диаметром 1 дюйм. Змеевик из трубы PEX вмещает около 10 галлонов воды, которая всегда полностью нагревается до температуры резервуара. После того, как первоначальные 10 галлонов были израсходованы, змеевик PEX действует как теплообменник для нагрева холодной воды, проходящей через него. Хотя PEX не обладает высокой проводимостью и обычно не является лучшим выбором для теплообменника, большой змеевик имеет такую ​​большую площадь поверхности (90 квадратных футов), что на самом деле он отлично подходит для этой цели. Соединения бытовой воды со змеевиком PEX выполняются снаружи резервуара, поэтому питьевая вода проходит через резервуар одним непрерывным путем без фитингов внутри резервуара, что снижает вероятность утечек.

Теплый пол

Система водяного отопления пола состоит из полудюймовых труб PEX, которые крепятся скобами к нижней части пола. Насос прокачивает горячую воду из верхней части солнечного бака через петли в полу и обратно в нижнюю часть бака. Здесь нет теплообменников, расширительных бачков или антифриза — только трубы и насос. Я использовал теплораспределительные пластины, чтобы более эффективно передавать тепло от PEX в пол, и поместил их под пол с подогревом, чтобы стимулировать восходящий путь тепла. Если водяной теплый пол в вашем доме невозможен, вы также можете использовать водяные плинтусные радиаторы.

Регулятор лучистого теплого пола состоит из двух последовательно соединенных термостатов для включения питания циркуляционного насоса. Первый термостат измеряет температуру в помещении и включается, если температура в помещении ниже желаемой. Второй термостат измеряет температуру бака и срабатывает всякий раз, когда бак превышает установленную температуру. Когда оба термостата включены, он активирует насос, который направляет горячую воду из бака по напольным петлям.

Производительность и стоимость

Я предполагаю, что для большинства семей в большинстве мест эта система обеспечит почти 100 процентов их потребностей в нагреве воды для бытовых нужд (хотя эта эффективность может снизиться, если вы решите оптимизировать систему для отопления помещений). Рассчитать, сколько тепла он может производить, гораздо сложнее, потому что существует очень много переменных. На моем веб-сайте Build It Solar я рассказываю, как рассчитать эту цифру для отдельных домов. Коллектор площадью 100 квадратных футов в моей системе близок к минимальному размеру, который я бы порекомендовал для комбинированного отопления помещения и нагрева воды, и, хотя он обеспечит некоторое полезное отопление помещения и хороший нагрев воды для бытовых нужд, он не реально сократит ваши счета за отопление на крупная фракция. Для большего влияния на обогрев помещения, сделайте коллектор большего размера и соответственно увеличьте размер резервуара. В большинстве случаев это был бы практичный и экономичный вариант. Единственная причина, по которой коллектор в моей системе меньше, заключается в том, что мне не хватило места на стене.

Солнечный водонагреватель, показанный на фотографиях, стоит чуть больше 2000 долларов с солнечным коллектором площадью 100 квадратных футов. Удвоение размера коллектора, что значительно улучшит его эффективность обогрева помещений, приведет к увеличению стоимости примерно до 3000 долларов.

Срок окупаемости солнечной части нагрева воды в большинстве случаев составляет около трех лет (см. нашу таблицу с разбивкой затрат). Срок окупаемости отопления помещений оценить сложнее, но, вероятно, он несколько больше. Кроме того, в этот список не включены какие-либо скидки, которые могут еще больше снизить стоимость вашей системы.

Вы можете упростить систему, чтобы использовать только солнечный нагрев воды, уменьшив размер коллектора и бака и убрав компоненты теплого пола. Фактически, эта система была создана на основе более ранней конструкции, предназначенной только для нагрева воды. Также было бы неплохо немного наклонить коллектор, чтобы улучшить его круглогодичную работу. Эти изменения могут сделать простую солнечную систему нагрева воды, которая стоит около 1000 долларов и обычно окупается менее чем за три года.