Chauffage de l'eau par batterie solaire à faire soi-même. Chauffe-eau solaire. Chauffe-eau solaires faits maison

Les problèmes environnementaux dictent constamment de nouvelles conditions de vie. Cela est dû à la fois à la propreté de l'environnement et à la pénurie de ressources énergétiques. Selon les organisations mondiales, leur nombre n'est pas illimité et d'énormes ressources sont allouées pour résoudre ce problème. Ceux-ci incluent des investissements financiers, des projets scientifiques et de nombreuses autres activités. Cette approche porte ses fruits et, par conséquent, des dispositifs, outils et méthodes qualitativement nouveaux apparaissent dans la vie de la société, introduits à la fois dans les processus de production et dans la vie quotidienne des personnes.

L'une de ces innovations concerne les systèmes d'économie d'énergie qui utilisent des sources d'énergie alternatives, dont la principale et la plus puissante est le rayonnement solaire. Comme toutes les sources d’énergie, son utilisation s’accompagne d’un certain nombre de problèmes, dont le plus urgent est la courte période d’utilisation dans les zones climatiques froides. Malgré cela, il existe un certain nombre de méthodes efficaces utilisant les principes du stockage de l’énergie solaire.

Les chauffe-eau solaires de l'Antiquité aux temps modernes

Il existe de nombreuses façons d’utiliser l’énergie solaire. L’une des méthodes les plus populaires utilisées dans les environnements domestiques et industriels est le chauffe-eau solaire. Ces appareils sont utilisés depuis des siècles et, grâce à l’utilisation des technologies modernes, ils ont acquis une nouvelle popularité. Depuis l'Antiquité jusqu'à récemment, l'eau, comme d'autres liquides, était chauffée à l'aide du soleil dans des récipients ouverts ou fermés de couleur foncée, ce qui contribuait à un chauffage rapide.

Aujourd'hui, à l'ère de l'électronique, on utilise de plus en plus d'éléments plus modernes, qui permettent non seulement de chauffer l'eau à l'aide du soleil, mais également de maintenir une température donnée du liquide de refroidissement. Ils comportent de nombreuses évolutions techniques tant au niveau des éléments structurels utilisés que des méthodes de contrôle. Leur conception est variée et dépend principalement de la destination de l'appareil, ainsi que des technologies et des matériaux utilisés. Certains d'entre eux sont produits uniquement industriellement, mais d'autres peuvent également être réalisés dans des conditions artisanales.

Types et classification des appareils

Dans la pratique, un certain nombre de principes ont été mis en œuvre pour permettre l'utilisation de l'énergie solaire. Il existe plusieurs options de conception, que le chauffe-eau solaire soit fabriqué à la main ou non. Le principal critère de classification est le liquide de refroidissement. Il peut être liquide et métallique. Le vide peut être utilisé comme isolant thermique. Les chauffe-eau solaires peuvent être directs ou indirects. Dans le premier cas, l'eau est chauffée directement par le soleil, et dans le second cas, cela se produit en convertissant l'énergie solaire en énergie électrique, puis en énergie thermique, qui chauffe le liquide.

En boucle fermée ou ouverte, il peut également se déplacer de deux manières, selon le type de structure : de manière forcée à l'aide de pompes et autres installations d'injection sous pression ou par gravité. Ils peuvent également être divisés par domaine d'application. Par exemple, les chauffe-eau solaires pour les maisons sont des appareils à faible rendement. Ils se caractérisent par leur petite taille. Un chauffe-eau solaire pour piscine ou autre installation temporaire, conçu pour le chauffage polyvalent et constant de l'eau en grande quantité, a des dimensions appropriées et appartient également à une classe différente.

Producteurs et consommateurs

Il existe un certain nombre de fabricants sur le marché qui ont de l'expérience dans de tels développements et créent de tels produits en masse. Les principales sociétés concurrentes sont VIESMANN, SOLVIS, VAILANT. Les principaux États consommateurs sont l’Arabie saoudite, Israël, Malte et de nombreux pays de l’UE. En outre, cette tendance est activement popularisée en Chine, en Fédération de Russie, aux États-Unis et en Australie.

Politique de prix et matériaux pour la production

Un chauffe-eau solaire, dont le prix est élevé, ne sera pas demandé, de sorte que les modèles de produits promus sont soit fabriqués à partir de matériaux bon marché, soit leur puissance est maximisée afin que le produit puisse s'amortir en peu de temps. Dans le sud de la Chine, on économise sur les conducteurs de chaleur. Ils sont fabriqués en lamellaires, mais le résultat n'en souffre pas - les produits ont suffisamment de puissance, car le Soleil ici est beaucoup plus actif que dans les régions du nord. Dans les pays froids, des systèmes d'isolation thermique plus coûteux basés sur des panneaux solaires sont utilisés. Ils sont plus économes en énergie et coûtent en conséquence.

Le marché des capteurs solaires propose également aux consommateurs diverses modifications de systèmes prêts à l'emploi. Par exemple, un modèle simple pour une maison coûte à partir de 300 USD. Mais il existe également des modèles dotés d'équipements supplémentaires qui simplifient grandement le fonctionnement. Il peut s'agir de pompes et de divers capteurs. Le prix de ces appareils commence à 550 USD.

Chauffe-eau solaire domestique à faire soi-même : schéma de conception

Il existe une opinion selon laquelle les appareils de chauffage solaire ont une conception complexe. Cependant, vous pouvez fabriquer votre propre chauffe-eau solaire. Le circuit du collecteur inclus dans sa composition est simple. Il peut être assemblé à partir de pièces existantes ou construit à partir de pièces neuves. Il s’agit d’une bobine en métal fin, facilement chauffé, installée sur une plateforme et protégée par du verre. Vous pouvez construire un chauffe-eau solaire de vos propres mains en une journée. Pour ce faire, vous devrez préparer le chantier d'installation sous la forme d'un revêtement en béton ou en carrelage. Montez-y une plate-forme à partir de matériaux existants légers mais durables, par exemple le bois. Et installez-le à l’aide d’ancrages inclinés par rapport au site.

La plate-forme avec les supports pour la bobine est peinte en noir. Les tuyaux sont installés sur le dessus et reliés entre eux. Ils sont également peints. Un verre simple ou double ordinaire d'une épaisseur de 4 mm ou plus est installé sur le dessus, qui est fixé dans des guides sur la plate-forme. Des robinets sont installés sur les tuyaux retirés du serpentin et reliés à la pompe à l'aide de tuyaux courts.

Modèle à vide et ses caractéristiques

La conception d’un chauffe-eau solaire sous vide est complètement différente. C’est beaucoup plus complexe et nécessite des compétences professionnelles en conception. Sa structure comprend : un échangeur de chaleur avec isolation extérieure et une vanne, des tubes à vide qui y sont connectés, un vase d'expansion installé à l'intérieur de l'échangeur de chaleur, un radiateur électrique, des tuyaux de raccordement et une vanne de vidange.

Il peut également comprendre un poste de travail, des contrôleurs et des capteurs selon le type sélectionné.

Les tubes à vide ont une structure à plusieurs composants, composée des tubes eux-mêmes, en verre résistant aux chocs, d'absorbeurs situés à l'intérieur des tubes et d'un certain nombre d'autres éléments auxiliaires. Une variante de cette conception est assemblée principalement à partir d'un kit prêt à l'emploi. Une fois acheté, vous pourrez facilement installer un chauffe-eau solaire. Son prix varie en fonction de la puissance de sortie (nombre de kW).

Avantages et inconvénients des types passifs et actifs

Les chauffe-eau solaires avec flux de liquide de refroidissement par gravité sont appelés passifs. En choisissant cette option, vous devez prendre en compte le problème de son placement. Le mouvement de l'eau se produit ici en raison de la différence de densité du liquide de refroidissement froid et chauffé. Un tel système doit donc comprendre un réservoir de stockage et un système de tuyauterie bien pensé. De tels systèmes solaires ont un faible taux d’accumulation de liquide chauffé et c’est leur principal inconvénient. Mais tous les avantages des autres systèmes solaires y sont présents. Il s’agit d’une faible consommation d’énergie, de l’absence de fumées et d’émissions nocives et d’une faisabilité économique. Par conséquent, les chauffe-eau solaires, dans le cas de l'utilisation d'éléments permettant d'activer le flux de liquide, deviennent presque irremplaçables. Cependant, cela nécessite des sources d’énergie supplémentaires pour les alimenter, ils ne sont donc pas indépendants en énergie, contrairement aux modèles passifs alimentés par gravité.

Résultats

La classe moyenne ne peut pas se permettre des chauffe-eau solaires très efficaces. Leur conception comprend un certain nombre de composants coûteux, dont la période de récupération se mesure en années. Mais un chauffe-eau solaire indépendant en énergie fabriqué par soi-même n’est pas une fiction. Il peut être préparé à la maison sans aucun problème. De plus, le marché propose une large gamme de chaudières utilisant l'énergie solaire provenant de fabricants mondiaux. La plupart de ces systèmes solaires utilisent des capteurs installés sur les toits des bâtiments et aux alentours selon un angle choisi de manière optimale pour une zone climatique donnée. Certains de ces produits sont totalement indépendants des autres sources d’énergie. La sélection du modèle s'effectue uniquement en fonction des exigences de puissance de l'appareil et de la possibilité de son installation dans les conditions données. Leur utilisation peut être temporaire ou permanente pour chauffer l’eau dans un but spécifique ou pour un usage général.

Le soleil est la plus grande source d’énergie sûre et gratuite. Et si auparavant les gens ne pouvaient pas l'utiliser, il existe désormais des technologies qui permettent de fournir à la maison du chauffage et de l'eau chaude uniquement grâce au soleil. L'utilisation de collecteurs est un moyen rentable et abordable de rendre une maison de campagne plus confortable. Il vous suffit de choisir le bon capteur solaire (ou de le fabriquer vous-même), puis de l'intégrer au système de chauffage existant.

Qu'est-ce qu'un chauffe-eau solaire

Un collecteur (chauffe-eau) est un appareil qui capte l'énergie des rayons du soleil et la transforme en chaleur. Le soleil chauffe le liquide de refroidissement situé dans le capteur, qui est ensuite utilisé pour fournir de l'eau chaude et du chauffage ou pour produire de l'électricité.

Les appareils liés à l'énergie solaire sont appelés à juste titre installations solaires ou capteurs solaires (au nom de l'ancien dieu solaire grec Hélios).

Les chauffe-eau solaires modernes peuvent être complexes, mais tout propriétaire d'une maison privée peut fabriquer l'appareil selon ses propres besoins. L'essentiel est de comprendre pourquoi cet appareil est nécessaire.

Trois collecteurs répondent pleinement aux besoins de la famille en eau chaude et en chauffage

Domaine d'utilisation des centrales solaires

Dans notre pays, de nombreuses personnes associent encore l'expression chauffe-eau solaire à un réservoir noir sur le toit d'une cabine de douche d'été, mais cette technologie est utilisée avec succès dans le monde entier. Les capteurs solaires sont courants dans les régions du sud de l’Europe. Les résidents de résidences privées en Italie, en Espagne et en Grèce sont tenus par la loi d'utiliser des chauffe-eau solaires. La Chine n’est pas en reste par rapport à l’Occident. Là, des chauffe-eau solaires sont installés sur les toits des immeubles de grande hauteur et fournissent de l'eau chaude à tous les appartements. En 2000, il y avait tellement de centrales solaires dans le monde qu'elles auraient consommé ensemble plus de 71 millions d'énergie. m2. Près de 15 millions de m2 seraient européens.

Les capteurs solaires sous vide occupent presque entièrement les toits des nouveaux bâtiments chinois

De tels appareils sont utilisés pour l'approvisionnement en eau chaude des locaux domestiques et des bâtiments industriels, le chauffage des maisons privées, des bâtiments administratifs et des ateliers. Ils sont les plus demandés dans les industries alimentaires et textiles, car c'est dans ce domaine que se trouvent de nombreux processus de production utilisant de l'eau chaude.

Dans le secteur privé, pour chaque personne en Allemagne, il y a 0,14 m2 de surface de capteur solaire, en Autriche - 0,45 m2, à Chypre - 0,8 m2 et en Russie - 0,0002 m2. L'intensité de l'éclairage solaire en Russie n'est que de 0,5 kWh/m2 inférieure à celle du sud de l'Allemagne. Cela signifie que la faible popularité des capteurs solaires dans les régions du nord n’est pas due à des raisons géographiques.

Grâce à un système de collecteur complet, même l'eau de la piscine peut être chauffée

Types de capteurs solaires

Les ingénieurs ont développé des concentrateurs plats, tubulaires à vide, à réflecteurs cylindriques paraboliques, des tours à air, solaires et d'autres types d'installations. Les chauffe-eau plats et sous vide restent les plus populaires à des fins domestiques.

Tableau : caractéristiques comparatives des capteurs plats et sous vide

Caractéristiques des chauffe-eau solaires plats

L'appareil est un panneau contenant des tubes de cuivre à revêtement foncé à l'intérieur. Ils chauffent l'eau qui est ensuite collectée dans un réservoir et utilisée pour l'approvisionnement en eau chaude sanitaire (alimentation en eau chaude). Si vous fabriquez le collecteur vous-même, les composants coûteux peuvent être remplacés par des matériaux abordables :

• au lieu de tubes en cuivre, vous pouvez prendre de l'acier, du polyéthylène ou simplement un radiateur d'un vieux réfrigérateur ;
• un cadre en bois peut remplacer un cadre en métal, même s'il pèse plus lourd ;
• l'absorbeur chromé sera remplacé par de la peinture noire ordinaire ;
• une feuille de verre ou de polycarbonate cellulaire servirait bien de couverture de protection, et la mousse de polystyrène servirait d'isolant.

L'essentiel est d'assurer l'étanchéité du panneau, mais pour ce faire, il suffit de sceller toutes les coutures avec du silicone de construction. Le principal inconvénient de tels dispositifs est que le liquide de refroidissement chauffé rayonne de la chaleur dans l'air et se refroidit légèrement avant d'entrer dans le réservoir de stockage. L'utilisation d'une isolation thermique et le scellement des coutures sont conçus pour lutter précisément contre cet effet.

Les pièces coûteuses d'un collecteur industriel peuvent être remplacées par des analogues moins chers, par exemple, des tubes en acier peuvent être utilisés à la place des tubes en cuivre et le cadre de l'appareil peut être en bois.

Si l'eau n'est pas prélevée dans un collecteur plan, par une journée chaude et ensoleillée, elle peut chauffer jusqu'à 190-210 °C, ce qui peut entraîner la rupture des tubes de liquide de refroidissement ou des éléments de connexion. Pour ceux qui utilisent occasionnellement un chauffe-eau solaire, il est important d’installer un réservoir de stockage capable d’éliminer la surpression dans les tubes. Une autre option consiste à utiliser de l’huile minérale plutôt que de l’eau comme dissipateur thermique. Son point d'ébullition est plus élevé, réduisant ainsi le risque de dommages au système. Dans ce cas, vous aurez besoin d’un échangeur de chaleur dans lequel l’huile transférera la chaleur accumulée à l’eau sans contact direct.

Les capteurs solaires plats sont moins chers et plus faciles à fabriquer, mais ne conviennent que pour une utilisation estivale à la campagne ou comme chauffe-eau d'appoint. Utilisez-les uniquement pour l'eau chaude sanitaire.

Caractéristiques des collecteurs à vide

Ce type de chauffe-eau solaire se compose de tubes individuels, chacun se trouvant dans un environnement sans air. Cette conception a permis de réduire les pertes de chaleur sur le trajet du collecteur au réservoir de stockage et d'augmenter l'efficacité du système. Grâce à cela, les collecteurs sous vide fonctionnent parfaitement lors des changements de saisons (automne, printemps) et en hiver.

Les chauffe-eau solaires sous vide utilisent également des tubes en cuivre car ce matériau assure un bon transfert de chaleur et est en même temps hygiénique. Les autres éléments sont similaires : du verre (borosilicate pour une meilleure transmission de la chaleur), une couche absorbante noire en dessous, un tube de liquide de refroidissement et un substrat. Il est plus facile d'assurer l'étanchéité du système, car il n'y a qu'un seul joint : la connexion entre le tube et le réservoir de stockage.

L'eau froide se réchauffe progressivement à partir d'un contact alterné avec des tubes de cuivre chauds. C'est la seule façon d'évacuer la chaleur d'un système solaire sous vide, il est donc important de lui fournir un approvisionnement régulier en eau froide, c'est-à-dire d'utiliser de l'eau chaude tout au long de la journée. Pour augmenter la durabilité du système, l'antigel est utilisé comme liquide de refroidissement dans les capteurs solaires sous vide. Il tolère bien la chaleur jusqu'à 300°C et ne gèle pas lorsque la température de l'appareil descend à -40°C par temps nuageux.

Pour l'approvisionnement en eau chaude et le chauffage d'une maison de campagne toute l'année, un capteur solaire sous vide est nécessaire. C'est plus cher, mais plus efficace et plus fiable qu'un appartement.

Il est impossible de créer de vos propres mains un capteur solaire sous vide à part entière : fabriquer un tube à paroi épaisse en verre borosilicaté est impensable dans des conditions artisanales. Par conséquent, une option plus fiable serait d'acheter des flacons fabriqués en usine (des variétés coaxiales et à plumes sont proposées) et d'assembler le chauffe-eau solaire sur place. Mais comme même un tel travail nécessite des compétences remarquables en métallurgie, il est préférable d'acheter un produit fini avec une garantie du fabricant.

Dans quel système dois-je intégrer un chauffe-eau solaire ?

Pour que l'eau chaude commence à couler du robinet, il est important non seulement de choisir un collecteur, mais également de créer un système complet à partir d'un réservoir de stockage, de tuyaux de raccordement, de robinets et d'autres éléments.

Types de circulation

Il est nécessaire de déterminer si vous pouvez installer le réservoir de stockage au-dessus du niveau du collecteur. Cela détermine lequel des deux types de circulation sera dans le système.

1. La circulation naturelle est créée en raison de la différence de densité de l'eau froide et chaude. Le liquide chauffé a tendance à monter, ce qui détermine cette disposition du réservoir de stockage. Si le toit a une structure complexe, choisissez un endroit bien éclairé pour placer le collecteur et placez le réservoir sous le faîte.
2. Les systèmes à circulation forcée fonctionnent grâce à une pompe qui pompe de l'eau chaude dans un réservoir préparé. Dans ce cas, il devient possible de placer les éléments du système loin les uns des autres, par exemple pour placer un réservoir de stockage dans le grenier ou le sous-sol. C'est mieux pour l'extérieur et nécessite moins d'efforts pour isoler le réservoir lui-même. Mais les tuyaux menant du collecteur au réservoir doivent être pourvus d'une isolation thermique, sinon il y a un risque de perdre toute la chaleur en cours de route. La circulation forcée nécessite l'utilisation d'électricité, donc s'il n'y a pas de perte d'électricité ou si elle est fréquente à la datcha, cette option ne conviendra pas.

Si vous décidez d'utiliser de l'huile de refroidissement dans le collecteur, prévoyez une pompe à circulation forcée. Sinon, en raison du faible coefficient de dilatation de l'huile, le système ne fonctionnera tout simplement pas.

Sélection du type de circuit de circulation

Trois types de systèmes sont courants :

1. Boucle ouverte. C'est l'option la plus simple pour fournir de l'eau chaude à votre maison. Sa principale différence est que le liquide de refroidissement dans le collecteur est nécessairement de l'eau. Tout d'abord, il est chauffé dans les tubes, puis il entre dans un réservoir de stockage, puis directement dans le robinet de la cuisine ou de la salle de bain. C'est-à-dire que l'eau ne circule pas en cercle, mais dans un circuit ouvert, une nouvelle portion est chauffée à chaque fois.
2. Circuit unique. Il est préférable d'utiliser la chaleur solaire pour chauffer une maison ou pour rendre le fonctionnement du chauffage électrique moins coûteux. Sa différence est que l'eau chauffée par le soleil pénètre dans les tuyaux de chauffage. Le liquide de refroidissement se déplace en cercle dans le système. Il s'agit d'un cycle de circulation fermé. Puisque le capteur solaire est utilisé en hiver et hors saison, choisissez des modèles à vide et incluez un chauffage supplémentaire dans le système. Une chaudière électrique ou à gaz permet d'amener le liquide de refroidissement à la température souhaitée par temps froid et nuageux, ainsi que la nuit.
3. Double circuit. Cette option implique le transfert de chaleur du collecteur au système via un échangeur de chaleur spécial. Puisqu'il n'y a pas de contact direct entre le liquide de refroidissement et l'eau, de l'huile ou de l'antigel est utilisé dans le collecteur. Le système est optimal pour les maisons de campagne où les gens vivent toute l'année. Dans celui-ci, le collecteur est utilisé à la fois pour l'approvisionnement en eau chaude et le chauffage. En règle générale, une chaudière et/ou une chaudière y sont également intégrées pour le chauffage supplémentaire de l'eau, et plusieurs capteurs sont utilisés (en fonction du nombre d'habitants et des caractéristiques climatiques de la région).

   Dans un système de circulation à double circuit, il n'y a pas de contact direct entre le liquide de refroidissement du chauffe-eau solaire et l'eau.

Un système de circulation en circuit ouvert est efficace pour l'approvisionnement en eau chaude sanitaire, tandis qu'un système de circulation à double circuit est efficace pour l'approvisionnement complet (ECS et chauffage) d'une maison de campagne.

Comment fabriquer un capteur solaire plat de vos propres mains

Pour cela, vous avez besoin d'un dessin. Vous devrez également calculer la superficie du chauffe-eau en fonction des besoins de la famille. Ce paramètre est déterminé par la formule : A=K*F*SF/(G*η)AW=1/(G*η)A=K*F*SF*AW, où :

• A - surface du collecteur, m2 ;
• AW - zone réduite capable de générer 1 kW*heure par jour, m2*jour/(kW*heure) ;
• Η – efficacité d'un collecteur, % ;
• G - rayonnement solaire total par jour, typique pour une zone donnée, kW*heure/(m2*jour) ;
• K est un coefficient qui prend en compte l'angle d'inclinaison des collecteurs et leur orientation par rapport aux points cardinaux ;
• F est l'énergie nécessaire pour chauffer l'eau pendant une journée, en kW*heure/jour ;
• SF est la part de l'énergie solaire dans la couverture de la demande de chaleur, %.

Pour construire un collecteur, vous aurez besoin d'un dessin détaillé indiquant le nombre et la taille des pièces

Outils et matériaux pour le travail

Pour réaliser un capteur solaire plat mesurant 2,28 x 1,9 x 0,1 m avec des tuyaux métal-plastique et un cadre en bois il vous faudra :

• scie à métaux ou scie sauteuse pour couper du bois et du contreplaqué ;
• cisailles pour tuyaux métal-plastique;
• Tournevis;
• des pinceaux et un pistolet pulvérisateur ou une bombe de peinture en aérosol pour noircir les tuyaux installés.

Séquençage :

1. Assemblez une boîte pour la base du collecteur à partir de deux feuilles de contreplaqué mesurant 1,52x1,52 m et 1 cm d'épaisseur. Découpez l'une d'elles pour créer des côtés sur la pièce : dimension 0,76x0,38 m - 4 pièces, dimension 1,52x0. 76 m - 1 pièce.
2. Peignez la surface intérieure de la boîte obtenue avec de la peinture noire mate et la surface extérieure avec du blanc ou enduisez-la de vernis protecteur.
3. Créez un cadre pour fixer la boîte en bois d'une section de 5x5 cm, selon le schéma ci-joint. Au total, vous aurez besoin de 60 m de bois. Avant l'assemblage, il est important de traiter les pièces avec un antiseptique du bois pour protéger le matériau des précipitations et des changements de température. Fixez les pièces entre elles avec des vis à bois à l'aide de coins métalliques de 5x5 cm.
4. Fixez la boîte au support préparé et effectuez la poursuite de l'assemblage sur ce support incliné.
5. Faites des marques où iront les tuyaux et où ils doivent être fixés. Peignez-les également en noir, afin de ne pas augmenter les pertes de chaleur.
6. Coupez les tuyaux métal-plastique de 0,5 pouce d'épaisseur en morceaux de la longueur requise. Pour éviter de vous tromper, utilisez le premier fragment comme échantillon de référence. Vous devriez obtenir 45 pièces de 2,14 m chacune.
7. Assemblez un serpent de tuyaux sur un support, en utilisant des raccords pour tuyaux métal-plastique au niveau des virages. Au total, 44 coudes d'angle femelle-femelle et femelle-mâle et 88 adaptateurs d'un tuyau métal-plastique à un raccord sont nécessaires. Utilisez un fil d'étanchéité pour sceller les connexions. Au début et à la fin du serpent, fixez des adaptateurs pour connecter les tuyaux d'alimentation en eau et de drainage.
8. Peignez la structure en noir à l’aide d’un pistolet ou d’une bombe aérosol.

   La bobine collectrice est peinte en noir

9. Connectez le serpentin à la pompe et assurez-vous qu'il n'y a pas de fuite lors du pompage de l'eau. Si une connexion n'est pas suffisamment serrée, vidangez l'eau et remontez-la, puis testez à nouveau.
10. Couvrez le dessus de la boîte avec du verre transparent ou du polycarbonate monolithique. S'il n'est pas possible d'utiliser une tôle solide, réalisez un cadre en aluminium à la taille des fragments existants (de préférence pas plus de quatre) et fixez solidement les panneaux. Traitez soigneusement chaque joint avec du silicone transparent pour garantir l'étanchéité du chauffe-eau.

Selon le schéma décrit, un collecteur d'une puissance de 1,6 à 2 kW est assemblé.

Pour réduire le coût de l'appareil, un tuyau flexible en polyéthylène réticulé est utilisé. Il est initialement noir et est monté avec un serpent à l'aide de seulement deux ferrures. Mais dans ce cas, l'eau n'entrera pas en contact avec du métal hygiénique (comme dans le cas décrit), mais avec du plastique. Ceci n'est pas souhaitable si l'eau est également destinée à la cuisson.

Vidéo : Comment fabriquer un chauffe-eau solaire plat avec des tubes en cuivre

Installation de collecteur solaire

L'appareil est installé sur le toit. Cette option convient aux maisons de campagne et aux immeubles de grande hauteur. Il est préférable que le toit soit en pente et que l'angle d'inclinaison soit proche de la latitude de cette région. Dans ce cas, vous devrez fixer des supports aux planches du côté sud à travers le matériau de toiture. Le collecteur sera placé 15 à 20 cm au-dessus du niveau du toit parallèlement à la pente. C'est la solution la plus harmonieuse, surtout si la maison utilise plusieurs chauffe-eau. Parfois, le capteur est encastré dans le toit de sorte que l'écran de protection affleure la couverture décorative du toit. Mais cette méthode est beaucoup plus coûteuse et peut fragiliser la structure du toit.

Il est préférable d'installer un système de capteurs plats sur un toit en pente

Sur les toits plats, les collecteurs sont montés sur des structures spéciales qui les maintiennent sous un angle donné. Les supports peuvent être achetés prêts à l'emploi ou soudés vous-même à partir des coins. La structure métallique est fixée à la base avec de gros boulons d'ancrage.

Sur un toit plat, les collecteurs sont montés sur des structures spéciales

Dans les datchas, des capteurs solaires sont installés à côté de la maison ou de la piscine dans un espace ouvert et ensoleillé. Dans ce cas, choisissez un emplacement sur un site déjà créé ou équipez une fondation fiable séparément. Pour ce faire, vous aurez besoin d'une plate-forme rectangulaire avec un coussin en vrac compacté, une imperméabilisation et un revêtement de dalles de pavage, de grès cérame et d'autres matériaux durables, durs et résistants aux intempéries. Ensuite, un chevalet en métal ou en bois est monté dessus, sur lequel est fixé le capteur solaire.

L'installation d'un capteur solaire sur des supports qui n'ont pas de base commune est considérée comme une option moins fiable, mais permet de gagner de la place

Entretien des capteurs solaires

Comme tout autre équipement, l’appareil nécessite un entretien. Les métiers les plus courants :

Si le collecteur a été acheté, vous devez appeler un réparateur dès la première panne et pendant la période de garantie, contacter un représentant du fabricant. Un chauffe-eau solaire fait maison devra être réparé par vous-même, mais trouver une panne et la réparer dans un produit fait maison est beaucoup plus facile que dans un produit fabriqué en usine. L'expérience des techniciens en réparation de capteurs suggère qu'il faut d'abord vérifier l'état des vannes, des capteurs, du ballon de stockage et de la pompe, car ils sont moins fiables que l'installation solaire elle-même.

Dans les systèmes ECS avec capteur solaire, les vannes et les capteurs tombent le plus souvent en panne

Vidéo : instructions pour assembler un capteur solaire à partir de canettes en aluminium

Les propriétaires de capteurs solaires en sont sûrs : une fois que vous aurez évalué les capacités de cet appareil, il sera tout simplement impossible de s'en passer. Vous pouvez désormais approvisionner votre maison ou votre chalet en chauffage sécuritaire et bon marché.

Un excellent produit fait maison pour une maison d'été, qui, lors d'une bonne journée d'été, vous fournira de l'eau chaude, chauffée par l'énergie solaire absolument gratuite. L’eau chaude peut être utile pour laver la vaisselle, les mains et pour d’autres besoins. Un chauffe-eau solaire est facile à fabriquer, ne nécessite pas l'utilisation stricte de certains matériaux, tout peut être remplacé si vous le souhaitez ou si vous en manquez.

Fabriquer un chauffe-eau solaire

Les bons propriétaires de maisons privées sont toujours à la recherche d'opportunités pour économiser sur le chauffage de l'eau et les coûts de chauffage. Cela est devenu particulièrement pertinent ces derniers temps, alors que les prix des services publics connaissent une tendance à la hausse constante presque tous les trimestres. La nature elle-même vient à la rescousse avec sa source d'énergie inépuisable : le rayonnement solaire. En appliquant les lois de la physique dans la pratique, les artisans trouvent des moyens intéressants d'économiser de l'argent en développant et en assemblant des capteurs solaires, ce que tout propriétaire peut probablement faire lui-même - il leur suffit d'appliquer un peu d'effort et de compétence.

Un capteur solaire à faire soi-même peut être fabriqué de multiples manières et à partir d'une grande variété de matériaux, parfois même de ceux qui sont simplement « posés sous vos pieds ». Ils sont construits à partir de vieilles canettes de bière ordinaires, de bouteilles en plastique, de tuyaux ou de tuyaux. tuyaux, en utilisant du verre, des panneaux de polycarbonate et d'autres matériaux.

Certaines des méthodes de fabrication des capteurs seront discutées ci-dessous, mais il convient d'abord d'étudier les schémas de connexion - ils sont, en règle générale, à peu près courants pour tous les systèmes de chauffage solaire de l'eau.

Schémas de raccordement des collecteurs d'eau solaires

Le fonctionnement efficace d'un système de chauffe-eau solaire dépend non seulement de la composition du capteur, mais également de la manière dont il est correctement installé et connecté. Il existe de nombreuses options pour les schémas de connexion, mais il ne faut pas rechercher les plus complexes, car vous pouvez assez facilement utiliser les schémas de base, qui sont accessibles et compréhensibles.

Option « été » de fourniture d’eau chaude à partir d’un capteur solaire

Ce schéma simple de raccordement des capteurs solaires est applicable aussi bien pour le chauffage de l'eau que pour les besoins domestiques. Si de l'eau chaude est nécessaire à l'extérieur dans un bâtiment d'été, le réservoir correspondant est également installé dans l'air. Dans le cas où l'approvisionnement en eau chaude est distribué dans toute la maison et où le ballon de stockage y est installé.

Ce schéma prévoit généralement une circulation naturelle de l'eau, et dans ce cas, le collecteur-batterie est installé 800 ÷ 1000 mm en dessous du niveau du réservoir où coulera l'eau chaude - cela doit être assuré par la différence de densité du froid. et du liquide chauffé. Pour connecter le collecteur au réservoir, des tuyaux d'un diamètre d'au moins ¾ de pouce sont utilisés. Pour maintenir l'eau du réservoir à l'état chaud, température qu'elle atteint en raison du chauffage dû au soleil diurne, les murs doivent être correctement isolés, par exemple avec de la laine minérale de 100 mm d'épaisseur et du polyéthylène (s'il n'y a pas de toit au-dessus du réservoir). Chaudière). Mais il est toujours préférable de prévoir un abri permanent pour le conteneur, car si l'isolant est mouillé par la pluie, cela réduira considérablement ses propriétés d'isolation thermique.

La circulation naturelle n'est pas très adaptée à une utilisation dans un système avec capteur solaire, car elle crée une faible inertie dans le mouvement de l'eau dans le circuit. Et si la batterie et le réservoir sont suffisamment éloignés l'un de l'autre, alors l'eau, ayant parcouru ce chemin, se refroidira progressivement. Par conséquent, pour augmenter l'efficacité, un système de circulation est souvent installé. Cette option ne convient pour chauffer l'eau que pendant la moitié chaude de l'année et, en hiver, l'eau du système devra être vidangée, sinon, lorsqu'elle gèle, elle éclatera facilement. T t roubles

Schéma de raccordement « Hiver » pour chauffe-eau solaire

Si vous envisagez d'utiliser le capteur solaire toute l'année, afin d'éviter que l'eau des canalisations ne gèle par temps extrêmement froid, un antigel spécial, c'est-à-dire un liquide antigel, est versé dans le circuit. Le projet prend une forme complètement différente : une chaudière à chauffage indirect est installée. Dans ce cas, l’antigel chauffé dans le capteur solaire traversera le serpentin de l’échangeur thermique de la chaudière, réchauffant ainsi l’eau du réservoir.

Un « groupe de sécurité » est nécessairement intégré à ce système - automatique bouche d'aération, manomètre et soupape de sécurité conçus pour la pression requise. Pour un mouvement constant du liquide de refroidissement, une pompe de circulation est généralement utilisée.

Option chauffage solaire

Lors de l'utilisation de l'énergie solaire thermique pour chauffer une maison, une chaudière à chauffage indirect connectée au collecteur est également utilisée, ainsi que pour le chauffage supplémentaire du liquide de refroidissement - une chaudière fonctionnant au combustible solide ou au gaz. Les jours d'automne ou de printemps, lorsque le soleil parvient à chauffer le liquide de refroidissement à la température souhaitée, la chaudière peut simplement être éteinte.

Si les hivers dans la région sont très froids, il ne faut pas s'attendre à une grande efficacité de la part du collecteur, car pendant cette période il y a peu de jours ensoleillés et l'étoile elle-même est basse à l'horizon. Par conséquent, un chauffage supplémentaire du liquide de refroidissement et de l'eau chaude est simplement nécessaire. La seule façon pour une batterie solaire de vous aider à économiser du carburant est que la chaudière ne recevra pas d'eau froide, mais déjà un peu chauffée, ce qui signifie que vous devrez brûler moins de gaz ou de bois pour l'amener à la température souhaitée.

Il faut également savoir que plus le capteur solaire thermique est grand, plus il pourra absorber d’énergie. Par conséquent, pour qu'un tel système génère suffisamment de chaleur pour chauffer une maison, la taille de la surface du capteur doit être augmentée à 40 à 45 % de la superficie totale de la maison.

Option pour l'approvisionnement en eau chaude et le chauffage à partir d'un capteur solaire

Pour utiliser un capteur solaire à la fois pour le chauffage et l'approvisionnement en eau chaude, il est nécessaire de combiner les deux options précédentes dans le système et d'utiliser une chaudière spéciale pour l'eau avec un réservoir supplémentaire doté d'un serpentin à travers lequel circule le liquide de refroidissement chauffé par la batterie solaire. En raison du fait que le réservoir interne est beaucoup plus petit que le réservoir principal, l'eau qu'il contient chauffe beaucoup plus rapidement du serpentin et transfère la chaleur au récipient général.

De plus, la chaudière doit être connectée à une source de chauffage supplémentaire - il peut s'agir soit d'une chaudière électrique, soit d'un générateur de chaleur à combustible solide.

L'instabilité de température créée par la batterie solaire peut contribuer à une surchauffe du liquide de refroidissement ou, à l'inverse, à son refroidissement trop rapide dans les circuits de chauffage et d'alimentation en eau. Pour éviter que cela ne se produise, l'ensemble du système doit être contrôlé automatiquement. Installé dans le câblage manette température, qui peut rediriger les flux de liquide de refroidissement, allumer ou éteindre les pompes de circulation, ou effectuer d'autres opérations de contrôle.

Dans le schéma présenté ci-dessus, un tel contrôleur de température est désigné comme régulateur.

Donc, de manière générale, les schémas de connexion (tuyauterie) sont clairs. Mais maintenant, il est logique d'envisager plusieurs options pour fabriquer vous-même des capteurs solaires.

Prix ​​​​des capteurs solaires

Collecteurs solaires

Capteur solaire fabriqué à partir d'un tuyau ou d'un tuyau flexible

Ceux qui ont une maison privée avec un jardin ou une datcha savent bien sûr que l'eau restant dans les conduites d'éclairage temporaires après l'arrosage des lits se réchauffe rapidement. Cette qualité positive des tuyaux ou tuyaux flexibles était utilisée par les artisans pour créer à partir d'eux des échangeurs de chaleur solaires. Il convient de noter qu'un tel collectionneur coûtera plusieurs fois moins cher que celui acheté en magasin, mais pour que le processus de fabrication réussisse, certains efforts doivent être déployés.

Un tel collecteur peut être constitué d'une ou plusieurs sections dans lesquelles sont posés et fixés des tuyaux étroitement enroulés en forme d'escargot en spirale.

Cette conception peut être qualifiée de la plus simple, tant en termes de conception que d'installation. Son principal inconvénient est qu'il ne peut pratiquement pas être utilisé sans circulation forcée, car si les contours des tuyaux sont trop longs, la résistance hydraulique dépassera la force de pression créée par la différence de température. Cependant, résoudre le problème de l'installation d'une pompe de circulation n'est pas du tout difficile. Et un tel système installé dans une maison de campagne sera d'une grande aide et s'amortira rapidement, y compris les coûts (très insignifiants) d'alimentation de la pompe.

Des collecteurs similaires sont également utilisés pour chauffer l’eau des piscines. Ils sont reliés à un système de filtration, qui est obligatoirement équipé d'une pompe. L'eau, circulant dans les canalisations collectrices, a le temps de se réchauffer avant d'entrer dans la piscine.

Dans certains cas En créant l'ensemble du système, vous pouvez vous passer de l'installation d'un réservoir de stockage. Ceci est possible lorsque l'eau chaude est utilisée uniquement pendant la journée et en petites quantités. Par exemple, un circuit de 150 m de canalisation d'un diamètre intérieur de 16 mm contient 30 litres d'eau. Et si cinq ou six de ces « escargots » provenant des tuyaux sont collectés dans une seule batterie, alors pendant la journée, chaque membre de la famille pourra prendre une douche plusieurs fois et il restera encore beaucoup d'eau chaude pour les besoins du ménage.

Si quelqu'un a des doutes sur l'efficacité d'un tel chauffage de l'eau, nous vous recommandons de regarder une vidéo montrant le test d'un collecteur de tuyaux :

Vidéo : efficacité d'un simple capteur solaire

Matériaux pour la fabrication

Pour fabriquer un tel capteur d’eau solaire, vous devez préparer certains matériaux. Il n’est pas du tout impossible que certains d’entre eux se retrouvent dans une grange ou un garage.

• Un tuyau en caoutchouc ou un tuyau flexible en plastique noir d'un diamètre de 20 ÷ 25 mm est essentiellement l'élément principal du système dans lequel l'échange de chaleur se produira lors de la circulation de l'eau. La quantité de tuyau dépend de la taille du panneau solaire – elle peut être de 100 ou 1 000 mètres. La couleur noire du tuyau est préférable car elle absorbe plus la chaleur que toutes les autres teintes.

Précisons d'emblée que les tuyaux métal-plastique ne sont pas particulièrement adaptés à la réalisation d'un collecteur, même s'ils sont recouverts de peinture noire. Le fait est que leur plasticité dans ce cas est insuffisante - ils se cassent lorsqu'ils sont pliés sur un petit rayon et ainsi, même si l'intégrité des murs n'est pas violée, l'intensité du débit d'eau diminuera.

Les tuyaux sont vendus en bobines de 50, 100 ou 200 mètres. Si vous envisagez de fabriquer une batterie de gros volume, vous devrez acheter plusieurs baies. Si vous envisagez d'utiliser, par exemple, 50 ou 100 m de tuyau dans chaque section, vous ne devriez pas acheter une bobine entière de 200 mètres, il est préférable d'acheter un tuyau mesuré prêt à l'emploi. Cela permettra de gagner du temps lors de l'installation.

Le tuyau peut être posé non seulement en spirale ronde, mais également ovale et également sous la forme d'une bobine.

Comme bonne alternative, vous pouvez essayer des tuyaux modernes en polyéthylène réticulé PEX. Ils ont une bonne plasticité, mais il n’est pas difficile de comprendre comment leur donner une couleur noire si ce n’est pas en vente.

• Si la pente du toit sur lequel la batterie collectrice sera installée est raide, des boîtiers spéciaux sont fabriqués à partir de barres, de contreplaqué ou de tôles pour les spirales de tuyaux. Pour ce faire, vous aurez besoin de barres de 40×40 ou 40×50 mm, de contreplaqué de 6 mm d'épaisseur ou d'une tôle de 1,5 à 2 mm d'épaisseur.

Les ébauches du futur module sont traitées (bois) ou avec des composés anticorrosion (métal). Ensuite, une boîte en est assemblée en une ou plusieurs spirales.

À propos, vous pouvez utiliser d'anciens cadres de fenêtres comme côtés de la boîte, sur lesquels la partie inférieure est simplement montée.

• Pour le prétraitement du métal et du bois, il est nécessaire d'acheter des composés antiseptiques, anticorrosion et apprêts.
• Les flexibles (tuyaux) subiront des charges considérables à la fois dues à la masse du liquide de refroidissement et aux changements de température et de pression interne. Par conséquent, ils tenteront de perturber l’installation, de se déformer et de s’affaisser. Il est donc nécessaire de prévoir des fixations spéciales pour les maintenir dans la position initialement spécifiée.

Il peut s'agir d'une bande métallique fixée entre les tuyaux avec des vis autotaraudeuses.

Une autre option est un paquet lâche avec un cordon serré ou une pince en plastique-« attache » avec une croix ou une barre transversale. Mais néanmoins, cette méthode de fixation est plus adaptée à un tuyau en plastique qu'à un tuyau, car elle peut s'affaisser sur le cordon lorsque le caoutchouc se dilate. Si un tuyau en caoutchouc renforcé est choisi pour le collecteur, cette méthode est tout à fait appropriée pour la fixation.

Une autre option de fixation adaptée à un tuyau en plastique ou à un tuyau renforcé peut être des clous à tête large. Ils peuvent être enfoncés soit dans le fond du caisson (dans ce cas il doit avoir une épaisseur d'au moins 10 mm), soit sur une sorte de croix constituée d'un bloc.

• Il faudra également préparer des éléments de raccordement pour le tuyau ou les canalisations. Il existe de nombreuses variétés de ces raccords, mais vous devez choisir exactement ceux qui sont destinés pour celui sélectionné pour la production collecteur de matériaux.

En plus de ces connecteurs, des raccords filetés seront nécessaires pour passer d'un tuyau en plastique ou en caoutchouc à un tuyau en métal commun. Une telle connexion sera nécessaire si le collecteur est composé de plusieurs modules.

Pour savoir combien d'éléments de connexion sont nécessaires, vous devez dessiner au préalable un schéma du système en cours de création et calculer leur nombre dessus.

• Pour combiner tous les modules en une seule batterie, deux collectionneur - coupé tuyau métallique. A travers l'un d'eux, fixé au bas de la batterie, l'eau froide s'écoulera dans les échangeurs de chaleur, et dans le second, fixé en haut, l'eau réchauffée sera collectée.

Le tuyau supérieur se connectera au réservoir de stockage, c'est-à-dire qu'il ira au consommateur. Il doit avoir un diamètre de 40 ÷ 50 mm.

Mise en place de la batterie

Après avoir préparé tout ce dont vous avez besoin, vous pouvez commencer à travailler.

• Vous devez d'abord traiter toutes les parties en bois de la future structure avec un antiseptique.
• Ensuite, si le fond des modules est en tôle, il doit être recouvert d'un composé anticorrosion. On utilise généralement à cet effet du mastic conçu pour recouvrir le dessous des voitures.

• Une fois les compositions séchées sur les éléments préparés, des modules simples ou communs en sont assemblés.
• Ensuite, les tuyaux y sont posés, pour lesquels les supports sont sécurisés.

• Pour permettre aux tuyaux de passer librement sur les côtés des modules, des trous sont percés pour eux - dans les parties supérieure et inférieure. En conséquence, le tuyau d'entrée d'eau froide est conduit dans le trou inférieur et la sortie d'eau chauffée dans le trou supérieur.
• Si plusieurs modules sont montés verticalement, ou un module commun, dans lequel plusieurs « escargots » de tuyaux sont également placés les uns au-dessus des autres, alors l'extrémité inférieure de chacune des spirales est reliée à la sortie supérieure de celle sous-jacente - et selon selon ce principe séquentiel, toute la « colonne » est commutée. L'extrémité la plus basse est reliée à un collecteur métallique commun à travers lequel circulera l'eau froide. Toutes les rangées verticales adjacentes sont montées de la même manière - avec une connexion commune au collecteur d'alimentation.

• En conséquence, les extrémités supérieures des tuyaux de la rangée horizontale de modules la plus élevée sont reliées à un tuyau collecteur métallique à travers lequel l'eau chaude est évacuée pour la consommation.
• Le circuit collecteur en forme de spirale peut également être monté sur une tôle installée non pas sur le toit, mais à proximité de la maison, sur son côté sud, ou à proximité de la piscine, si elle nécessite du chauffage. Dans ce cas, la base métallique contribuera à un chauffage plus rapide de l'eau et à une rétention de chaleur dans les tuyaux, car elle possède une bonne conductivité thermique et une bonne capacité thermique.

• Une autre option pour un capteur solaire thermique peut consister à poser le circuit sur le plan du toit dans des caissons spéciaux en longues rangées parallèles sur toute la longueur du toit.

Prix ​​​​des tuyaux en polyéthylène réticulé

Tuyaux XLPE

Vidéo : un capteur solaire simple avec une disposition de tuyaux linéaire

Nous améliorons l'effet avec des bouteilles en plastique

La figure montre un capteur solaire constitué de tuyaux (tuyaux), dont l'efficacité est considérablement augmentée grâce à l'utilisation de bouteilles en plastique ordinaires. Quel est le « truc » ici ? Et il y en a plusieurs à la fois :

• Les bouteilles agissent comme un boîtier transparent et empêchent les flux d'air d'évacuer la chaleur pendant absolument inutileéchange thermique mutuel. De plus, les chambres à air elles-mêmes deviennent une sorte d'accumulateurs de chaleur. Il existe un effet de serre, activement utilisé dans la technologie agricole.
• La surface arrondie du flacon agit comme une lentille, renforçant l’effet de la lumière du soleil.
• Si la surface inférieure de la bouteille est recouverte d'un matériau en feuille réfléchissante, vous pouvez obtenir l'effet de focaliser les rayons dans la zone où passe le tuyau. Le chauffage n’en bénéficiera que.
• Un autre facteur important. Une surface en plastique transparent réduira dans une certaine mesure les effets négatifs destructeurs des rayons ultraviolets, que ni le caoutchouc ni le plastique « n'aiment ». Ce circuit devrait durer plus longtemps.

Pour fabriquer un tel capteur solaire, vous aurez besoin de :

1 – Tuyau en caoutchouc, tuyaux en métal noir ou en plastique – comme échangeur de chaleur.

2 – Des bouteilles en plastique qui constitueront une enveloppe autour des canalisations du circuit.

3 - Dans les bouteilles, dans leur moitié, qui sera adjacente à la base, on peut insérer une feuille ou un autre matériau réfléchissant. La partie réfléchissante doit être orientée vers le soleil.

4 – Il sera assez simple de monter le support à partir d'un bloc ou d'un tuyau métallique.

5 - Réservoir de stockage d'eau chauffée, qui doit être raccordé au point de collecte - robinet, douche, etc.

6 - Un récipient pour l'eau froide pouvant être raccordé au système d'alimentation en eau.

Installation de collecteur solaire

Le montage de l'option présentée dans le schéma du haut est le suivant :

• Pour commencer, un support est monté à partir d'un tuyau ou d'une barre métallique. S'il est en bois, il doit alors être recouvert d'une composition antiseptique, mais s'il est en métal, il doit alors être traité avec un agent anticorrosion. Il est nécessaire de calculer la longueur pour qu'un nombre pair de bouteilles soit installé entre les deux casiers.
• Sur des étagères, à distance largeur des bouteilles, des bandes horizontales sont fixées sur lesquelles une fixation supplémentaire pour la bobine peut être réalisée. De plus, ils donneront au cadre une rigidité supplémentaire.
• Ensuite, le nombre requis de bouteilles en plastique est préparé - la partie inférieure en est coupée de sorte qu'une bouteille, avec le côté du goulot, s'insère étroitement dans le trou résultant.

• Prenez un tuyau (tuyau) de la longueur requise, qui sera suffisante pour l'installation circuit de bobine sur un support-cadre prêt à l'emploi.

En reculant de 100 ÷ 150 mm du bord du tuyau, marquez l'endroit où il est fixé. Ensuite, à travers ce bord, le nombre requis de bouteilles préparées est placé sur le tuyau, ce qui sera suffisant pour recouvrir complètement la zone jusqu'au support opposé. Les bouteilles sont placées étroitement les unes à côté des autres, de manière à ce que le goulot de la seconde s'insère dans le trou pratiqué au fond de la précédente.

• Lorsque le tronçon de tuyau destiné à la pose de la partie supérieure de la batterie est entièrement recouvert d'un carton de bouteilles, son bord est fixé au sommet du poteau gauche du cadre. Pour la fixation, vous pouvez utiliser des supports à clips pour tuyaux en plastique avec un loquet de la taille souhaitée.

• Si nécessaire, la position des bouteilles est ajustée de manière à ce que la moitié en aluminium d'entre elles soit en bas, près du cadre collecteur.
• Le tuyau est ensuite tourné en douceur et remis en place sur le clip.
• L'étape suivante consiste à remettre les bouteilles sur le tuyau et celui-ci est fixé au support de gauche. Ce modèle se poursuit jusqu'à ce que tout le cadre soit rempli de la bobine collectrice.
• Il ne reste plus qu'à « emballer » les raccords par lesquels le collecteur résultant sera connecté à l'alimentation en eau froide et au ballon de stockage chaud.

Un tel collectionneur, comme on peut le voir, absolument pas compliqué dans l'industrie manufacturière, mais il peut devenir une bonne « aide » dans une maison privée, assumant les fonctions de chauffage de l'eau.

À propos, l'énergie solaire peut être utilisée non seulement pour chauffer l'eau, mais également pour fournir de l'air chauffé aux pièces. Par exemple, vous pouvez découvrir comment le réaliser vous-même en suivant le lien vers une publication spéciale sur notre portail.

Vidéo - Assemblage de centrale solaire DIY

Aujourd'hui, les technologies et les matériaux modernes permettent d'utiliser les sources d'énergie alternatives de la manière la plus efficace possible. L'une de ces sources est le soleil. Convertir son énergie en électricité et en chaleur est un moyen économique (presque gratuit) de chauffer les pièces. De cette façon, vous pouvez protéger l’environnement de la pollution. Pour chauffer l'eau, vous pouvez fabriquer vous-même un chauffe-eau solaire.

Domaine d'utilisation

Les capteurs solaires solaires sont utilisés pour chauffer l'eau des piscines, le chauffage des locaux ou l'approvisionnement en eau chaude. L'essence du travail consiste à utiliser l'énergie du soleil pour chauffer le liquide de refroidissement. Bien que l'intensité du soleil soit différente en hiver et en été, il est possible de chauffer l'eau de cette manière toute l'année. C'est la condition préalable à l'utilisation de cette méthode.

Par exemple, par mètre carré en hiver, vous avez besoin de 1 à 3 kW/heure d'électricité produite, et en été, ce chiffre passe à 6 à 8 kW/heure. Dans les régions du nord, tous les indicateurs peuvent être augmentés de 30 % ou plus. Même dans les régions du nord, les chauffe-eau solaires sont activement utilisés et contribuent à résoudre les problèmes d'approvisionnement en eau chaude, en chauffage, etc. Dans les régions du sud et de la zone médiane, de tels appareils fourniront entièrement à la maison de l'eau chaude et du chauffage, ce qui signifie bien sûr de grandes unités de plusieurs mètres carrés. Ils peuvent remplacer complètement la chaudière.

Comment chauffer l'eau à la datcha. Capteur solaire bricolage

Les avantages du système incluent :

Les inconvénients d’un tel système sont :

• prix élevé lors de l'achat d'équipement d'usine ;
• l'efficacité dépend directement du lieu et de la période de l'année ;
• dépendance de l'efficacité à la lumière du soleil et à la couverture nuageuse ;
• malgré une puissance assez élevée, les panneaux sont sensibles à la grêle ;
• la nécessité d'installer un réservoir de stockage de chaleur.

Chauffe-eau à capteur solaire bricolage, partie 1

Types de capteurs solaires

Les capteurs solaires peuvent être classés selon de nombreux paramètres. Tout d'abord, il convient de mentionner la température à laquelle fonctionnent les hétérochauffeurs. Ainsi, les appareils sont divisés en :

• basse température - fonctionner à 50 degrés ;
• température moyenne - plage de température de 80 à 90 degrés ;
• haute température - capable d'amener le liquide de refroidissement à un état d'ébullition.

Il existe des appareils à haute température pouvant fonctionner à des températures de 200 à 300 degrés, mais ils sont utilisés exclusivement à des fins de production. Vous pouvez fabriquer un chauffe-eau solaire de vos propres mains uniquement dans les premier et deuxième groupes. Pour produire des collecteurs haute température, vous aurez besoin d'un équipement coûteux et professionnel.

Si nous divisons les appareils selon leur conception, nous pouvons distinguer trois types principaux :

• appareils à vide;
• chauffe-eau plats;
• concentrateurs solaires.

Les chauffe-eau sous vide fonctionnent sur le principe d'un thermos. La conception est basée sur plusieurs dizaines de flacons en verre à deux chambres. L'extérieur est en verre à haute résistance, qui « n'a pas peur » de la grêle et du vent. L'intérieur est fait avec une coupe spéciale pour augmenter la capacité d'absorber la lumière du soleil. Un vide est créé entre les chambres pour éviter les pertes de chaleur.

Le tube intérieur contient un circuit en cuivre dans lequel circule un liquide de refroidissement - du fréon à bas point d'ébullition, qui chauffe la structure du capteur solaire sous vide. Le processus de chauffage est réalisé grâce à l'évaporation du fluide de traitement et au transfert de chaleur au fluide de travail, qui se trouve dans le circuit principal. En règle générale, l'antigel est utilisé à ces fins.

Capteur solaire bricolage

Un tel système peut fonctionner à des températures allant jusqu'à 50 degrés. Il est assez difficile de construire soi-même cette structure. À cet égard, il existe très peu d'appareils artisanaux de ce type.

Un chauffe-eau plat ressemble à une boîte basse et isolée. Le panneau d'absorption d'énergie solaire a une conductivité thermique accrue. Grâce à cela, il est possible d'obtenir un échauffement maximal du liquide de refroidissement qui se déplace le long du circuit tubulaire.

Le principe de fonctionnement d'un concentrateur solaire est de chauffer un certain point à l'aide d'un miroir sphérique. Le chauffage direct du liquide de refroidissement se produit dans un circuit métallique en spirale situé sous le foyer du miroir. Le principal avantage des capteurs solaires avec concentration de la lumière solaire en un point est la capacité de chauffer le liquide de refroidissement à une température élevée. Mais un tel système n'est pas populaire parmi les artisans débutants et expérimentés, car il est nécessaire de surveiller l'emplacement du soleil.

Afin de fabriquer de vos propres mains un capteur solaire pour une douche d'été, un design plat est idéal. Vous devez également prendre en compte la présence d'isolation thermique, d'absorbeurs de cuivre et de verre, qui a une transmission lumineuse élevée.

Capteur solaire à faire soi-même - révision, câblage.

Dispositif et principe de fonctionnement

Un chauffe-eau plat se compose d’un cadre en bois avec une paroi arrière étroitement cousue. L'élément chauffant principal, l'absorbeur, est monté en bas. Il est souvent constitué d'une tôle sur laquelle est fixé un collecteur de tubes sous forme de bobine ou en position parallèle. Les tubes sont soigneusement soudés ou soudés à la plaque métallique, la couture ne doit pas être interrompue. Ceci est nécessaire pour assurer un transfert de chaleur maximal.

Le circuit fluidique est constitué de tubes disposés verticalement. Ils sont fixés sur un circuit horizontal de grand diamètre. Les trous d'entrée et de sortie sont situés en diagonale. Ce schéma vous permet d'extraire la chaleur de l'échangeur de chaleur aussi efficacement que possible. L'antigel est souvent le principal liquide de refroidissement. Mais vous pouvez choisir d’autres substances antigel.

L'absorbeur doit être peint avec une peinture absorbant la lumière. La boîte est isolée avec des matériaux isolants, et du verre trempé ou du plexiglas est installé sur le dessus. Vous pouvez simplifier la tâche en divisant la zone vitrée en deux parties. Pour des performances supérieures, des fenêtres à double vitrage sont utilisées.

Cette conception crée l'effet d'un thermos, qui réduit les pertes de chaleur dues au vent, à la pluie et à d'autres phénomènes météorologiques.

Le principe de fonctionnement est le suivant :

Les technologies modernes permettent d'utiliser du liquide de refroidissement chauffé même après la disparition du soleil derrière les nuages. Cela se produit en raison du mouvement constant du liquide de refroidissement et de la présence d'un réservoir de stockage de chaleur.

Production indépendante à partir de moyens improvisés

Chauffer l'eau du soleil de vos propres mains peut se faire de différentes manières. Mais ils ont tous une particularité : la même conception de l’isolation thermique du caisson. La base est souvent constituée de bois, de panneaux de particules et de matériaux similaires. Le dessus de la structure est recouvert de substances antiseptiques, puis de vernis et d'un film réfléchissant. L'isolation est due à l'installation de laine minérale. L'absorbeur est constitué de tubes en métal et en plastique. Tous les autres éléments du produit peuvent être fabriqués à partir de matériaux de rebut inutiles.

L'une des options les moins chères pour un capteur solaire pour une douche d'été consiste à utiliser un tuyau d'arrosage ou un tuyau en PVC. Ils se plient en forme d'escargot sur une surface en métal ou en bois. L'efficacité de leur utilisation réside dans la grande surface de chauffage. Il est impératif d'installer un ballon de stockage de chaleur. Si cela n’est pas fait, l’absorbeur surchauffera lors des journées d’été très chaudes. Il vaut mieux prendre le tuyau lui-même noir. Ainsi, les rayons du soleil chaufferont au maximum le liquide de refroidissement. Cette option peut être utilisée non seulement pour chauffer l'eau d'une douche d'été, mais également pour un sol chauffant ou une piscine.

Pour construire un capteur solaire, on utilise souvent le condenseur d’un vieux réfrigérateur. L'échangeur de chaleur extérieur sera un absorbeur prêt à l'emploi pour le capteur solaire. Il vous suffit de l'installer sur une tôle absorbant la chaleur, et également de le monter dans le corps. Bien sûr, le facteur d'efficacité est faible, mais il convient parfaitement pour répondre aux besoins d'approvisionnement en eau chaude en été d'une petite maison de campagne.

Utiliser un vieux radiateur est une autre possibilité pour fabriquer soi-même un capteur solaire. Il est plus pratique à fabriquer, car il ne nécessite même pas l'installation d'une plaque réfléchissant la chaleur supplémentaire. Il suffit de le monter dans le boîtier et de le pré-enduire de peinture résistante à la chaleur. Un radiateur peut couvrir les besoins en eau chaude en été. Si vous installez plusieurs unités, par temps froid et ensoleillé, il est tout à fait possible de se passer de sources supplémentaires de chauffage de l'eau.

Les tubes en cuivre, métal-plastique et polyéthylène pour créer un collecteur de vos propres mains sont également devenus très populaires ces derniers temps. Ils ont tous leurs avantages et leurs inconvénients. Par exemple, les tubes en cuivre nécessitent beaucoup de main d’œuvre pour leur installation, ainsi qu’un budget important pour leur achat.

Caractéristiques d'installation

Pour installer l'appareil, vous devez sélectionner soigneusement l'emplacement. Il ne peut pas être ombragé, car le capteur solaire doit recevoir le maximum de lumière solaire tout au long de la journée. Les rails de montage qui maintiennent la base sont constitués de bandes de bois ou de métal. Leur emplacement et leur longueur doivent être calculés de manière à ce que l'inclinaison de la dalle vers le soleil puisse être réglée de 45 à 60 degrés.

Pour réduire les pertes de chaleur, le ballon de stockage doit être placé le plus près possible de l'installation. La circulation du liquide de refroidissement peut être naturelle ou forcée. Cela dépend de certaines conditions. Pour ce dernier cas, une pompe de circulation supplémentaire et un capteur de température sont utilisés, qui surveilleront la température de l'eau et allumeront le moteur lorsque le degré atteindra le niveau programmé.