Как самостоятельно из пивных банок сделать солнечный коллектор: пошаговая инструкция

Всё больше людей стремятся оптимизировать расходы на обогрев помещений, так как цены на все виды теплоносителей постоянно растут. Многие устанавливают на своих участках различные системы, работающие от бесплатных природных источников: солнца, ветра и т.д. Удивительно, но вполне дееспособные агрегаты можно сделать даже из бросовых, никому не нужных материалов, из тех же алюминиевых банок из-под напитков.

Использовать такие системы перспективно абсолютно со всех точек зрения, выигрывают все: и вы, и общество. Вы самостоятельно (и главное с пользой) перерабатываете отходы, а значит не нужно тратиться на их дальнейшую утилизацию, а также существенно сокращаете расход «покупного» топлива (газа, угля или электроэнергии). При этом не происходит никаких вредных выбросов, вы не загрязняете окружающую среду — красота.

Радует и то, что потратив немного времени, вы получаете постоянный источник возобновляемой энергии, созданный своими руками, по сути, из вторсырья. Заинтересовались?

Главное – идея и чёткий план

Солнечные панели из банок — это идеальный вариант для владельцев собственного дома. Установив на стене или крыше такую нехитрую конструкцию, вы сможете полностью обеспечить теплом одну из комнат. Такой коллектор поможет вам частично разгрузить котёл.
Основную работу всей системы обеспечивает принцип конвекции. Воздух в баночных панелях за день нагревается на солнце и, перемещаясь, эффективно обогревает близлежащее помещение. И главное – никто из ваших знакомых не догадается, из чего на самом деле создана эта «высокотехнологичная» солнечная батарея.

Немаловажно и то, что вся конструкция получается очень лёгкой, а это значительно упрощает её монтаж-демонтаж на высоте. Кроме того, она не увеличивает общую нагрузку на крышу, стены и перекрытия.
Логично, что устанавливать готовый блок следует на самой солнечной стороне, и лучше всего под углом 35 градусов. Благодаря такому размещению больше солнечных лучей будет попадать на приёмник, а значит и в доме будет теплее.
Хотите сделать своими руками такой экологичный солнечный коллектор из пивных банок? Давайте разбираться.

Подготовка

Основные материалы, которые понадобятся для работы: доски (или фанера, толщиной 1 — 1,5 см), органическое стекло (также подойдёт и бесцветный монолитный поликарбонат), герметик, любая теплоизоляция, уголок и обрезки металла.

Итак, для начала нужно собрать необходимое количество материала. Нам понадобятся алюминиевые банки из-под пива (энергетических напитков, колы и т.д.) Для создания коллектора, размером 240 × 126,5 см вам понадобятся 234 алюминиевых банок стандартного размера. Да, немало – так что подключаем к процессу сбора всех своих друзей. Можно конечно не заморачиваться и использовать стальные трубы, только вот их сниженная теплопроводность существенно уменьшит конечную температуру, исходящую из коллектора. Ну и само собой, на трубы придётся сильно потратиться.
Берём пустую банку, ножницами по металлу расширяем отверстие со стороны «горлышка» — произвольными надрезами. Также можно воспользоваться роликовым консервным ножом и пройтись по кромке, это к тому же поможет завальцевать острые края.

На донышке банок делам с помощью зубила несколько сквозных отверстий. Через них будет происходить эффективная циркуляция воздуха.
Оформить отверстия можно так:

Обращаем ваше внимание, что некрасивые зазубрины обязательно должны присутствовать. Струи воздуха, сталкиваясь с ними, создают эффект турбулентности, а значит ещё больше разгоняются и нагреваются. Именно это нам и нужно.
После завершения подготовительных работ следует тщательно промыть полученные заготовки, так как готовая конструкция, нагреваясь, будет издавать малоприятные запахи. Дополнительно обезжирьте места склеивания (горлышко и дно), тщательно просушите банки.

Перед склеиванием банок в длинные трубки желательно загодя сделать форму-держатель. Он позволит зафиксировать вереницу банок в уровень, пока герметик не окрепнет основательно. Для этого достаточно соединить две доски, длиной по 2, 2 метра, под прямым углом.

Теперь поочерёдно покрываем термостойким герметиком каждую банку, соединяя дно со следующим горлышком. Также можно пропаять соединение, только труд этот весьма кропотливый. Склеиваем трубку, состоящую из 13 банок, и устанавливаем её в «форму». Сверху аккуратно прижимаем чем-нибудь конструкцию — для большего сцепления. Всего таких «труб» нам нужно будет сделать 18 штук.
Прихватите конструкцию в нескольких местах пластиковыми стяжками, для подстраховки, и оставьте, чтобы она как следует просохла. Обычно на это уходит не менее суток.

Короб

Пока трубки подсыхают, приступим к изготовлению деревянного короба, в который, собственно, они и будут укладываться. В качестве каркаса будем использовать доски и фанеру 1-1,5 см толщиной.
Выполните раскрой материала, учитывая следующие размеры каркаса: 240 × 126,5 см. Верхнюю и нижнюю части короба будущего коллектора лучше выполнить слегка закруглёнными – на лицевой стороне, где будет крепиться поликарбонат. По краям высота должна составлять 12 см, ближе к центру – доходить до 16 см.

Таким образом, дугообразно закреплённое оргстекло или поликарбонат, попутно будет выполнять ещё и роль фокусировочной линзы, усиливая световой поток, а значит, повышая температуру, генерируемую коллектором. Чтобы обеспечить максимальное прилегания стекла, сделайте в боковых стенках короба небольшой скос. Тогда щели, а значит и потери тепла, будут минимальными.

Закрепите части короба металлическими уголками, по центру установите поддерживающую планку. По всем швам пройдитесь герметиком, чтобы потом тепло не уходило наружу.
Теперь приступим непосредственно к созданию каркаса для гелиоприёмника из банок. В фанере размером 126,5 × 12 см делаем отверстия — это будет держатель воздухозабора. Для создания идеально ровных отверстий вам понадобится особая коронка по дереву, диаметром 54 мм.
Приложите две банки в ряд друг к другу, обведите «горлышки» каждой на отрезке фанеры, и сверлите с соответствующим шагом. Таких отверстий нужно насверлить 18 штук.

Для большего теплообмена можно продублировать эту планку тонким листовым алюминием. Таким образом оформляются верхняя и нижняя планки. Не забудьте предусмотреть сквозные отверстия в коробе, сквозь которые будет осуществляться воздухообмен между комнатой в доме и гелиоприёмником.

Перед укладкой банок, проложите дно утеплителем с фольговым покрытием. Аккуратно установите трубки из банок, места стыка с деревянной планкой обработайте герметиком и вновь дайте основательно просохнуть.

Для обеспечения прочности конструкции установите посередине крепёжную подпорку. Привинтите к ней два шурупа с плоской шляпкой — на них по центру будут опираться листы оргстекла или поликарбоната. Их высота должна соответствовать высоте скруглённых боковых планок короба.

Поскольку при постоянном нагреве и охлаждении часто образуется конденсат, нужно предусмотреть небольшие отверстия по бокам для вентиляции. Ведь мало того что влага разрушает каркас, она ещё и затемняет испарениями стекло. Как результат — меньше света попадает на банки, и нагрев происходит неэффективно. Также внутри может развесить грибок, не думаем, что вы захотите дышать воздухом, изобилующим спорами.
Снабдите отверстия болтами с большой пластиковой шляпкой, чтобы иметь возможность откручивать и закручивать их при необходимости.

Чтобы увеличить степень светопоглощения панели рекомендуем покрасить ряды банок в чёрный цвет. Это можно быстро сделать при помощи баллончика – пульверизатора. Используйте матовую краску, потому что глянцевая будет отражать часть получаемого от солнца тепла. Выбирайте только термостойкую краску, так как даже в зимние холода нагрев банок будет существенным.
Вот что должно получиться.

Вновь оставьте на просушку.
Наконец-то пришёл черёд крепить листы поликарбоната. Советуем наметить на них места расположения саморезов и загодя просверлить отверстия на ровной поверхности. Так как если вы будете сразу их ввинчивать в конструкцию, попутно изгибая дугой, стекло может лопнуть. Лучше не торопиться. При обшивке стеклом не закручивайте саморезы слишком сильно, опять же, из-за риска повреждения.
Затем нужно оборудовать переходником входящее и исходящее воздуходувное отверстие в панели. Он должен быть длиной — в толщину стены дома. Его можно сделать своими руками из металлопластиковой трубы подходящего диаметра. Прочно прижмите переходник к коллектору накладкой с болтами.

Для подвешивания на стену прикрутите к оборотной части панели крепёжные крюки. Их также можно изготовить своими руками из обрезка листового железа.

Покройте все внешние элементы короба грунтовкой с антисептиком и эмалевой краской, чтобы древесина не разлагалась под действием микроорганизмов, воды, света и температур.
Перед подвешиванием готовой панели на стену (или крышу) дома следует пробурить в ней сквозные отверстия. Через них будет происходить теплообмен между панелью и внутренним помещением дома. Схематически вся конструкция выглядит так:

Для обеспечения интенсивной циркуляции внутри панели нужно установить на входе вентилятор. Так воздух будет быстрее проходить по системе и, нагреваясь, подниматься вверх — по направлению в комнату. Чтобы как следует ускорить нагнетание воздуха необходимо использовать мощный вентилятор, производительностью не менее 200 м3/ч.

При создании конструкций гораздо меньшего размера вполне можно обойтись кулером от сломанного компьютера. Правда и теплоотдача такой мини-установки будет небольшой.

А как она в работе?

По замерам людей, испытавших такие панели в работе — в солнечные дни зимой, температура внутри коллектора достигает 60 — 70 ˚С (даже при небольшом минусе на улице). Учитывая незначительные теплопотери и падение температуры при распределении нагретого воздуха внутри помещения, такая панель вполне может обеспечить комфортные 20˚С в комнате. Понятно, что обогрев ограничивается пределами комнаты, рядом с которой она установлена.

Такую панель можно использовать для автономного отопления любых хозпостроек на участке, удалённых от основного здания и коммуникаций. Просто установите её под небольшим углом рядом с постройкой, подведите соединительный рукав и обогревайтесь совершенно бесплатно

Единственным недостатком данной установки является зависимость от степени инсоляции в регионе. Зимой она закономерно ниже, поэтому эта система может использоваться для обогрева только в дневное время. А вечером всё равно придётся запускать котёл. Но в качестве дополнительного источника тепла – она достаточно действенна.

Также такой коллектор не предусматривает накопление тепла, поэтому чтобы подольше сохранить температуру желательно установить заглушки на воздухозаборники и закрывать их на ночь. В летнее время, когда нет необходимости в обогреве, нужно затенить панель и держать заглушки постоянно закрытыми.
Кстати, с помощью таких «сот» можно греть воду, хотите узнать как?

Греем воду

По похожему принципу можно сделать и водонагреватель. Им также можно пользоваться только в дневное время, т.к. вода будет нагреваться от солнца до температуры, достаточно комфортной, чтобы помыться. Это позволит хоть немного разгрузить бойлер или котёл. Также можно успешно применять такие системы в местах, где нет возможности провести газ или обеспечить нагреватели другим топливом.
Для этого придётся сделать целую отдельную установку. Схематически, конструкция будет выглядеть так:

На рисунке показано строение, общей площадью до 5 м2. Остов его выполнен из деревянных брусьев, обшитых фанерными листами. Коллекторная панель составлена из 600 алюминиевых банок, собранных по описанному выше способу. Она наклонена на 35 градусов от вертикальной оси.
Нижняя часть конструкции расположена в яме, глубиной 1,5 метра, размерами 2,7 на 1,2 м. Она выложена пустотными пеноблоками и тщательно заизолирована слоем пенополистирола. Внутрь помещён бак с водой, ёмкостью 300 литров. Вокруг него, в качестве накопителя и распределителя тепла, предусмотрена обсыпка из мелких валунов. По вентиляционному каналу слева нагретый панелью воздух поступает вниз, и передаёт тепло камням. Это движение интенсифицируется благодаря встроенному вентилятору, мощностью не менее 125 Вт.

К баку подсоединены два змеевика, подающие холодную и отводящие нагретую воду. Её можно использовать как для мытья, так и для обогрева помещений, подсоединив к системе центрального отопления. Температура входящей в дом воды вполне достаточна для обеих целей – порядка 50 °C. И, к примеру, только на отключении бойлера ежемесячно можно сэкономить до 300 кВт*ч.

Да, эта система конструкционно намного сложнее первой, однако она значительно расширяет возможности дальнейшей эксплуатации теплоносителя. Несмотря на то, что она также сильно зависит от освещённости, каменная подушка в земле удерживает тепло гораздо дольше.

Попробуйте сделать такой коллектор своими руками. На деле — всё не так сложно. Самое долгое – собрать достаточное количество материала. Зато взамен вы получите дееспособную систему обогрева, с постоянно возобновляемой энергией. И главное – совершенно бесплатно.