Солнечный коллектор⁠⁠

Меня давно привлекают источники энергии, использующие природные явления. Солнце, ветер, течение воды - все можно пустить себе на пользу. Но до сих пор руки не доходили взять и сделать что-нибудь. Два года назад, летом, наконец, решился. Взялся за самый простой и одновременно востребованный вариант - солнечный коллектор для нагрева воды. В принципе, нагревать воду им можно для любых целей, но чтобы не затягивать процесс, ограничился нагревом воды просто для летнего душа, тем более, что для этого был повод - отец в дальней части двора расчистил площадку и построил отличный новый летный душ, взамен уже порядком поизносившегося старого.

В принципе, если поставить на летний душ бочку, окрашенную в черный цвет, с 50-70 литрами воды - к вечеру она нагревается и так градусов до 27-30, в зависимости от погоды. Но хочется большего :) Во-первых, 70 литров теплой воды все-таки иногда не хватает - нас иногда собирается по пять-семь человек и такой объем воды, конечно, явно недостаточен для всех. Приходится включать газовую колонку и хоть это и небольшие сравнительно расходы, но экономика должна быть экономной, плюс спортивный интерес заставили меня заняться изготовлением солнечного коллектора. Колхозить на коленке не хотелось, но и покупать ради такого дела коллектор промышленного изготовления с вакуумными трубками за вполне приличные деньги тоже было бы чересчур, поэтому к вопросу подошел более-менее ответственно - закупил в интернет-магазине [здесь могла бы быть ваша реклама :)] 15 шт. медных труб по 2.5 метра длиной и диаметром 15 мм, 30 шт тройников, две заглушки и два латунных переходника на резьбу. Ну и газовую горелку с припоем и флюсом, само собой, чтобы весь этот суповой набор спаять в нормальную решетку .

Тройники надо между собой соединять муфтами - по сути это просто короткие отрезки тех же самых 15 мм труб, и они хоть и продаются и стоят недорого, но их я покупать не стал - 2.5 метра трубы для меня были избыточной длины, так что я обрезал их до 2.2 метра, а обрезки порезал на пятисантиметровые куски, которые и выполняли в моем случае роль муфт. Для резки медных труб есть специальные резаки, но мне что-то не захотелось его покупать ради разовой работы, поэтому резал обычной болгаркой - получалось менее ровно и срез приходилось зачищать напильником, но это не большая проблема.

В общем, когда все было нарезано, пришло время пайки. Паяли вдвоем с отцом, сначала припаивали муфты к тройникам, а потом уже их соединяли в группы по 15 штук - по числу труб. Паяли медные трубы первый раз в жизни, в теории я все изучил и на практике это оказалось не так и сложно. Конечно, из-за неопытности был слегка увеличен расход припоя, но не сильно, а к концу пайки уже получалось и быстро и качественно.

После сборки двух групп из тройников и муфт, вставили в них длинные трубы и запаяли всю решетку в сборе. Получилось не идеально, но достаточно неплохо, чтобы не переделывать. Казалось, что основная часть сделана, но на практике еще было работы едва ли не в три раза больше.

Следующим этапом было изготовление корпуса коллектора. Сделали его из OSB-3 (днище) и 20 мм х 100 мм брусков дерева (боковины). Размеры корпуса сделали максимально близкими к размерам решетки коллектора, было даже опасение, что не сможем вставить входную и выходную трубы в отверстия корпуса, но решетка из-за своих размеров оказалось вполне гибкой и этот этап затруднений не вызвал. На дно коллектора уложили 5 см слой минеральной ваты для минимизации теплопотерь, а на него - лист железа, в качестве абсорбера.

После чего можно было укладывать решетку коллектра в корпус. Все прошло на ура, жаль этого момента на фото не сохранилось. Следующим этапом была покраска внутренностей в черный цвет, для меньших отражений солнца и лучшего прогрева труб и абсорбера. Для этого почти хватило одного баллона аэрозольной краски, но все-таки остались незакрашенные места и пришлось купить еще один. После покраски коллектор стал выглядеть гораздо презентабельнее и почти готовым. Остался последний этап - стекло.

Со стеклом были свои сложности. Изначально я хотел вообще поставить стеклопакет (возможно в следующем коллекторе я так и сделаю), но цельный стеклопакет 4-6-4 и даже 4-10-4 таких размеров никто делать не брался, а делать его из двух частей и поиметь еще один стык не хотел уже я, хотя периодически задумывался над этим. В конце концов я отказался от стеклопакета и заказал цельное стекло 6 мм толщиной. Обошлось оно мне примерно в $40, но оно того стоит. Внутри коллектора  привинтили саморезами рейки в 9 мм от верхнего края корпуса коллектора, поверх них уложили уплотнительную резинку, а сверху стекло.

Пространство между стеклом и корпусом коллектора залили герметиком и получился достаточно герметичный корпус. Дополнительно стекло зафиксировали металлическими уголками на всякий случай. Дождь и даже тропический ливень ему теперь точно не страшен. Из-за использования толстого стекла, плюс 15 двухметровых труб, плюс корпус из дерева - коллектор получился увесистым. Чтоб его поставить под требуемым углом и с нужной надежностью, сварили из железных уголков раму, на которую его и взгромоздили. Направили на юг, установив под углом к горизонту. Сам коллектор готов.

Как я уже говорил, этот коллектор был сделан еще два года назад и в силу того, что поначалу использовался исключительно для душа, грел воду напрямую в бочке, откуда она уже вытекала через кран. Но оказалось, что коллектор слишком хорош :) При хорошей теплоизоляции бочки и солнечной погоде (а летом это почти всегда в наших краях), 80 литров воды коллектор запросто мог довести до кипения - что, разумеется, в душе совершенно ни к чему. Поэтому в этом году я переделал эту часть, купил бойлер косвенного нагрева Аристон, имеющий 100-литровую емкость для воды и спираль для ее нагрева теплоносителем:

Поскольку трубопровод с холодной водой уже был протянут к коллектору, осталось его слегка модифицировать и теперь в душе есть нормальный смеситель с холодной и очень горячей водой :) Боялся, что в особо солнечный день коллектор нужно будет закрывать от солнца, чтобы вода в бойлере не закипела, но термометр на нем пока выше 80 градусов не поднимался. В ближайшее время протяну обратную трубу, чтобы горячая вода от бойлера шла не только в душ (им, все-таки, даже в жару пользуются не так часто), но и в дом, чтобы не греть летом воду газовой колонкой. По опыту предыдущих лет, если есть солнце, то с конца апреля до начала октября коллектор справляется с нагревом воды, за ночь она не остывает ниже 40-45 градусов, так что альтернативное горячее водоснабжение летом прерывается только в затяжную пасмурную погоду.