Matériaux et outils pour la fabrication :
- conduit d'air en aluminium ondulé (diamètre 80 mm, longueur 10 mètres);
- une boîte mesurant 90X90 cm (vous pouvez la fabriquer vous-même à partir des planches);
- feuille de polystyrène expansé (épaisseur 25 mm) ;
- fil;
- peinture noire résistante à la chaleur (peinture pour peindre les silencieux);
- journal;
- verre;
- ventilateur de conduit pour 12V (un refroidisseur d'ordinateur fera l'affaire);
- batterie solaire (en option) ;
- un outillage minimum.

Processus de fabrication des capteurs solaires :

La première étape. Nous créons une boîte et posons l'absorbeur

Tout d'abord, vous devez créer une boîte, elle peut être fabriquée à partir d'une planche. Pour ce faire, vous avez besoin d'une scie, d'un marteau et de clous. Comme fond, vous pouvez utiliser une feuille de panneau de fibres ou de contreplaqué. Lorsque la boîte est assemblée, elle doit être isolée ; à cet effet, une feuille de mousse de polystyrène de 25 mm d'épaisseur est utilisée. Ils ont besoin de coller l'intérieur de la boîte pour augmenter les performances du collecteur. Il vous faudra aussi isoler le fond de la boite, pour cela il vous faudra découper un seul morceau de mousse de polystyrène dont vous avez besoin de la forme et de la taille et le coller au fond de la boite.

Ensuite, vous pouvez poser l'absorbeur. Pour ce faire, vous devez prendre un conduit ondulé et le poser avec un serpent, comme indiqué sur la photo. Pour faciliter cette opération, la bobine peut être fixée avec un fil de cuivre ou d'aluminium sur la paroi latérale du boîtier.

Entre autres choses, deux trous devront être découpés dans la boîte et les extrémités du conduit devront y être insérées. L'air froid entrera dans l'absorbeur par un trou et l'air déjà chaud sortira par l'autre.

Deuxième étape. Peinture absorbeur
Pour que l'absorbeur chauffe, il doit être peint avec de la peinture noire mate, sinon les rayons du soleil seront réfléchis par la bobine et le collecteur ne fonctionnera pas. À ces fins, la peinture convient, avec laquelle les silencieux de voiture sont peints, elle peut résister à des températures élevées.

Avant de peindre, les parois latérales de la boîte doivent être recouvertes de papier journal, elles n'ont pas besoin d'être peintes. Le fait est que du papier d'aluminium leur est appliqué et, selon l'auteur, les rayons du soleil seront réfléchis par eux puis tomberont sur l'absorbeur. En principe, il n'y aura pas de grande différence s'ils ne sont pas peints, car dans ce cas, les murs chaufferont et, par conséquent, la température de l'air à l'intérieur du capteur augmentera.

Troisième étape. Ventilation forcée du collecteur
En principe, si vous placez le collecteur avec la sortie vers le haut et l'entrée vers le bas, une circulation d'air naturelle s'y produira, de sorte qu'une pompe à air pour ce système n'est pas nécessaire en tant que telle. Mais si l'on souhaite augmenter les performances, le collecteur peut être équipé d'un refroidisseur ou d'un ventilateur. L'auteur a utilisé un ventilateur de 12 volts en combinaison avec un panneau solaire. Autrement dit, lorsque le soleil brille, le ventilateur lui-même démarre et améliore la circulation de l'air dans le collecteur. Le ventilateur est installé à l'entrée du collecteur et fonctionne en "soufflage", si vous faites l'inverse, il deviendra vite inutilisable par surchauffe.

À notre époque où les ressources naturelles s'épuisent, les gens recherchent de plus en plus des sources d'énergie alternatives. Et quoi de mieux que l'énergie du soleil, publique, inépuisable et, pour ainsi dire, gratuite ?

Et tout récemment, alors qu'ils étudiaient l'utilisation possible de la lumière du soleil, les scientifiques ont inventécollecteur d'air- un dispositif qui absorbe l'énergie solaire et la transforme en chaleur, qui est ensuite transférée au fluide caloporteur. Souvent, un liquide agit comme un liquide de refroidissement, mais l'air est également souvent utilisé - de plus, il existe des situations où les appareils à air sont encore plus efficaces.

Il est bien évident que la principale différence entre le collecteur est le liquide de refroidissement utilisé dans son travail - dans ce cas, l'air atmosphérique ordinaire. En principe, un tel dispositif est réalisé aujourd'hui en deux versions :

• comme panneau plat perforé ou ondulé;
• comme systèmes de canalisations métalliquesbons conducteurs de chaleur.

L'air ici est chauffé au contact du métal et les nervures à la surface du panneau ne font qu'augmenter le transfert de chaleur. Il est souhaitable d'installer toute la structure sur le mur sud du bâtiment, ainsi que de l'isoler avec une haute qualité. Il est caractéristique que la circulation du liquide de refroidissement soitnaturel et forcé(à l'aide de ventilateurs).

Les capteurs à air peuvent fonctionner à des températures beaucoup plus basses que les capteurs à liquide. Par exemple, dans un système solaire conventionnel, la température optimale pour le fonctionnement du capteur est de 50 ° C et plus, alors que 25 ° C suffisent pour un système à air. Cela a un effet positif sur l'efficacité des appareils que nous décrivons, car plus la température est basse, plus la perte de chaleur est faible.

Applications

Une si faible popularité des appareils s'explique très simplement :l'air a une conductivité thermique relativement faible. Cependant, les systèmes solaires de type air sont largement utilisés :

• dans les systèmes de récupération d'air ;
• dans les systèmes de drainage;
• dans le chauffage de l'air à la maison.

Il s'avère que les collecteurs d'air peuvent difficilement être considérés comme un remplacement à part entière des liquides, mais grâce à eux, il est tout à fait possible de réduire les coûts des services publics.

Avantages et inconvénients

Les systèmes solaires aériens, comme toutes les créations humaines, ont leurs forces et leurs faiblesses. Les avantages incluent :

• efficacité du séchage à l'air;
• faible coût;
• conception simple.

Mais il y a aussi des inconvénients :

• les collecteurs d'air ne peuvent pas chauffer l'eau;
• ils sont très globalement (en raison de la capacité calorifique insignifiante) ;
• ils ont une efficacité modeste.

Note! Pour augmenter l'efficacité des systèmes solaires à air, ils sont installés dans les murs (sud, rappelons-le) lors de la construction du bâtiment.

Vous pouvez fabriquer vous-même un tel appareil, car sa conception, comme déjà indiqué, est assez simple. Cela nécessitera des matériaux bon marché et abordables (certains parviennent même à utiliser des boîtes de conserve).

Mais rappelles-toi: ces collecteurs sont assez grands, il est donc probable que vous deviez construire une structure sur tout le mur.

Fabriquer un appareil à partir de tuyaux de drainage

Un tel appareil est certainement préférable de le faire sur tout le mur. En automne et au printemps, cela vous aidera à économiser considérablement sur le chauffage. Sélectionnez les matériaux en tenant compte des dimensions de la future conception.

Ce qui sera requis dans le travail

Technologie de fabrication

Suivez les procédures ci-dessous pour créer un collecteur.

Première étape. Tout d'abord, fabriquez une petite boîte en bois sous la forme d'une boîte ouverte. Sa profondeur doit être légèrement supérieure à la hauteur des conduites d'eau.

Seconde phase . Isolez solidement les murs arrière et d'extrémité. Posez une feuille d'aluminium sur la laine minérale, à laquelle, à son tour, fixez les tuyaux avec des colliers.

Note! Pour améliorer la circulation de l'air d'un côté du conduit, les tuyaux doivent reculer d'environ 15 cm de l'extrémité.

Fixez les bords du tuyau avec une cloison en bois, où vous pré-faites des trous de montage aux endroits appropriés.

Troisième étape . Du fait que l'entrée et la sortie seront du même côté de la structure, faites plusieurs cloisons en bois du côté opposé afin de séparer les flux d'air.

Quatrième étape . Après le montage, peignez le collecteur en noir. Le polycarbonate cellulaire est parfait pour le panneau avant.

Se souvenir: le collecteur d'air assemblé pèse beaucoup, vous aurez donc besoin de quelques aides pour l'installation. Lors de l'installation, utilisez des supports solides et stables.

Raccordez ensuite le collecteur à la ventilation du bâtiment par des conduits isolés. Prenez également soin d'un ventilateur de conduit qui soufflera de l'air dans la pièce.

Fabriquer un appareil en carton ondulé

Il s'agit d'une conception de capteur solaire encore plus simple. Vous le construirez beaucoup plus rapidement.

Première étape . Tout d'abord, fabriquez une boîte en bois de la même manière que dans la version précédente. Ensuite, posez une barre le long du périmètre du mur arrière (environ 4x4 cm) et posez de la laine minérale sur le fond.

Seconde phase . Faites un trou de sortie au fond.

Troisième étape . Poser du carton ondulé sur la poutre et repeindre celle-ci en noir. Bien sûr, si c'était à l'origine une couleur différente.

Quatrième étape . Faites des perforations sur toute la surface du carton ondulé pour la circulation de l'air.

Cinquième étape . Si vous le souhaitez, vous pouvez glacer toute la structure avec du polycarbonate - cela augmentera la température de chauffage de l'absorbeur. Mais n'oubliez pas que vous devez également prévoir une sortie pour le flux d'air de l'extérieur.

Fabriquer un collecteur à partir de canettes de bière

Il s'agit d'une alternative pratique et bon marché aux modèles de système solaire décrits ci-dessus. Il se caractérise par un faible coût, car l'essentiel est de s'approvisionner en un nombre suffisant de canettes (cela ne sera pas difficile pour les amateurs de "coca" ou de bière en conserve).

Note! Les banques doivent être en aluminium - ce métal a un transfert de chaleur élevé et une résistance à la corrosion. Par conséquent, lors de la préparation, vérifiez chaque pot avec un aimant.

Technologie de fabrication

Première étape. Tout d'abord, faites trois trous au fond de chaque pot, chacun de la taille d'un ongle. Faites une découpe en forme d'étoile en haut et pliez les bords vers l'extérieur - cela améliorera la turbulence de l'air chauffé.

Seconde phase . Ensuite, dégraissez les bidons et pliez-les dans des tuyaux de la longueur appropriée (selon la taille du mur). Le fond et le couvercle s'adapteront presque parfaitement l'un à l'autre et traiteront les petits espaces entre eux avec du silicone.

Note! Le silicone doit résister en permanence à des températures élevées, sinon votre structure s'effondrera pendant le fonctionnement.

Ne déplacez pas les canettes tant que le silicone n'est pas complètement sec. Vous pouvez utiliser des modèles faits maison pour cela - deux planches renversées en biais (une sorte de gouttière). Cela protégera les tuyaux des déplacements latéraux.

Troisième étape . Ensuite, commencez à assembler le boîtier. Pour le mur du fond, utilisez une feuille de contreplaqué ordinaire de la taille requise. Vous pouvez installer des planches en bois spéciales avec des trous pour les tuyaux en haut et en bas de la boîte - de cette façon, vous obtiendrez une fixation plus sûre.

Quatrième étape . Posez les tuyaux dans la boîte et fixez-les avec le même mastic silicone. Ensuite, peignez-les en noir - les couleurs sombres sont connues pour attirer les rayons du soleil. Poser de la laine minérale entre les tuyaux. Lorsque la peinture est sèche, recouvrir le collecteur d'une feuille de polycarbonate nid d'abeille.

Comme conclusion

En conséquence, je voudrais noter que les conceptions de systèmes solaires décrites par nous permettent d'obtenir une augmentation impressionnante de la température - souvent par une journée ensoleillée à l'intérieur, il fait 25 à 30 ° C de plus qu'à l'extérieur. Dans le même temps, le microclimat dans la pièce est également considérablement amélioré, car un apport permanent d'air frais est fourni.

Et encore un point important: cette conception n'accumule pas de chaleur, donc la nuit, elle ne chauffera pas, mais refroidira l'air de la pièce.Ce problème peut être résolu en recouvrant le collecteur après le coucher du soleil.

Vidéo - Capteur solaire à partir de canettes en aluminium

Capteur solaire sur le toit

L'utilisation de la chaleur solaire gratuite est une approche moderne pour résoudre le problème du chauffage d'une maison. Bien sûr, il ne peut pas encore remplacer les sources de chaleur traditionnelles. Mais en tant qu'énergie complémentaire ou alternative, l'utilisation du soleil est très bénéfique. On en parle depuis longtemps, il y a des développements de systèmes et d'équipements, mais pour le grand public tout cela n'est pas encore disponible, car c'est trop cher. Cependant, vous pouvez fabriquer vous-même un capteur solaire à air.

Qu'est-ce qu'un capteur solaire de toute façon? Il s'agit d'un appareil qui absorbe les rayons du soleil avec leur énergie, qui est convertie en chaleur selon les lois physiques. Et c'est un péché de ne pas l'utiliser.

Types de collectionneurs

Ces appareils sont répartis selon la température émise :

• Sur les faibles - avec leur aide, une température allant jusqu'à + 50 ° C est produite.
• Moyen - l'eau se réchauffe jusqu'à + 80C, elle peut donc être utilisée pour les systèmes de chauffage.
• Élevé - ce type est généralement utilisé uniquement dans les industries.

Il existe une autre division, basée sur les éléments qui effectuent le chauffage:

• Cumulatif.
• Plat.
• Liquide.
• Air.

C'est ce dernier point de vue qui nous intéresse. C'est l'option la moins chère et la plus facile à réaliser. Par conséquent, un tel collecteur est le plus souvent construit par des artisans à domicile de leurs propres mains.

Principe d'opération

Chacun des collecteurs mentionnés se compose d'un capteur de lumière et d'une batterie. Ce dernier est le dispositif même qui convertit un type d'énergie en un autre. C'est la batterie qui chauffe le liquide de refroidissement.

Trois types de capteurs sont actuellement utilisés - à tube, à plat et à vide. Dans la construction des premier et troisième types, le vide agit comme une isolation thermique. L'air est évacué de l'appareil, qui remplit généralement l'espace annulaire. Mais la particularité de cette conception est que le système de tuyauterie se compose de deux boîtiers situés l'un à l'intérieur de l'autre. Et entre eux - un écart de vide.

La commodité du schéma de tuyauterie réside également dans le fait que sa surface inclinée permet aux rayons du soleil de tomber constamment à un angle de 90 °. Et c'est la direction la plus efficace dans laquelle se produit la sélection maximale de l'énergie solaire.

Normalement, l'eau ordinaire est utilisée comme caloporteur dans les installations. L'unité elle-même peut être à circuit unique ou à double circuit. Aucun carburant n'est nécessaire, l'équipement n'émet pas de monoxyde de carbone, sa conception est très simple. Ces avantages et plusieurs autres des capteurs solaires les rendent très tentants pour organiser un système de chauffage domestique.

Nous ajoutons que l'efficacité du capteur solaire est de 80%. Pour un système gratuit, c'est un résultat très correct. Et un autre indicateur. Si vous construisez de vos propres mains un capteur solaire à air d'une taille de 2x2 m, cet appareil chauffera 100 litres d'eau par jour. Mais seulement si le soleil génère une énergie de 4-5 kW/m². Et c'est l'activité solaire moyenne en Russie.

Capteur solaire bricolage

Capteurs et systèmes solaires thermiques

La version la plus simple du collecteur d'air est une boîte qui abrite un radiateur tubulaire en tuyaux d'acier. Toutes les parois de la boîte peuvent être constituées, par exemple, de panneaux ou de contreplaqué, d'aggloméré ou de MDF, et le plan supérieur est en verre épais. Le radiateur est raccordé au circuit de chauffage. Il peut s'agir d'un système de tuyauterie traversant un baril d'eau.

Plusieurs conditions très importantes doivent être strictement respectées :

1. Une tôle galvanisée doit être posée sous le radiateur, qui recouvre complètement le plan intérieur inférieur.
2. Le radiateur et l'étain doivent être peints avec de la peinture noire mate.
3. Isolation externe obligatoire avec tout isolant - mousse de polystyrène, laine minérale, mousse de polystyrène et autres. Une épaisse couche d'isolant thermique est posée sous la tôle.
4. La boîte est peinte en blanc.
5. Une étanchéité complète des joints est requise, en particulier le périmètre le long du verre posé.
6. Le fût métallique est également isolé thermiquement.

Le remplissage du système doit être effectué à partir du point inférieur de l'alimentation en eau, afin d'éviter la formation de poches d'air. Il est nécessaire d'installer un tel collecteur sur une surface plane. Il est important ici de régler avec précision l'angle d'inclinaison du système afin d'obtenir un ensoleillement maximal à angle droit. C'est de cela que dépend l'efficacité du plan de chauffage. En fait, peu importe où le capteur solaire à air sera placé - au sol ou sur le toit. L'essentiel est de fournir un accès gratuit à la lumière du soleil.

Capteur solaire avec caloduc

Maintenant, quelques mots sur la taille de l'appareil. Vous pouvez prendre comme base les indicateurs que nous avons mentionnés ci-dessus. C'est l'ensoleillement, son intensité et le nombre de jours ensoleillés par an qui sont à la base d'un tel calcul. Les experts disent également que le collecteur peut travailler comme une unité saisonnière, et peut-être toute l'année.

Que faut-il faire pour la deuxième option ?

• Augmentez la surface de chauffe.
• Installez un circuit double.
• Procéder à l'installation de deux radiateurs.
• Renforcer l'isolation thermique.
• Utilisez de l'antigel comme liquide de refroidissement.

C'est un tel appareil qui peut fonctionner quelle que soit la météo, l'heure de la journée ou la présence du soleil.

Conclusion sur le sujet

Comme vous pouvez le constater, la construction d'un simple capteur solaire à air n'est pas très difficile. Les matériaux disponibles sont utilisés ici et la conception elle-même est assez simple. La difficulté est de bien faire les calculs. De plus, si la conception s'avère globale, il ne sera pas non plus si facile d'assembler les éléments.

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Fabriquer des capteurs solaires à air de vos propres mains

Capteurs solaires à air sont utilisés pour le chauffage supplémentaire de locaux résidentiels ou non résidentiels pendant la saison froide, à l'aide d'air chaud, qui est chauffé par l'énergie du soleil. Dans cette section, vous apprendrez comment faire un capteur d'air solaire de vos propres mainsà partir de matériaux improvisés et à moindre coût.

Collecteur d'air solaire (générateur de chaleur) à partir de canettes de bière en aluminium

Les matériaux pour la fabrication d'un capteur solaire à air (générateur de chaleur) peuvent être très divers, mais les moins chers et les plus efficace option, cela utiliser des canettes en aluminium pour la bière ou les boissons.

Utiliser un collecteur d'air solaire pour chauffer un poulailler en hiver

Le chauffage du poulailler doit être efficace et économique, et si désiré les coûts de chauffage peuvent être réduits en utilisant l'énergie solaire. Et tout ce que vous avez à faire est de construire un simple collecteur d'air solaire sur le mur du poulailler.

Compact, fenêtre, collecteur d'air solaire

Si vous le souhaitez, vous pouvez créer un collecteur d'air solaire plus pratique, qui peut être retiré à tout moment et envoyé au garde-manger, et toute femme au foyer peut le gérer sans recourir au pouvoir masculin.

Comment faire un collecteur d'air solaire de fenêtre pour chauffer des appartements

N'oublions pas que la conception des capteurs solaires à air est assez flexible, et ils sont tout à fait possibles adapter pour chauffer les appartements, de tous, alors, vous devez l'installer dans l'ouverture de la fenêtre. Bien que vous ne devriez pas vous flatter, vous ne pouvez utiliser un tel design que si vos fenêtres sont orientées au sud.

Collecteur d'air solaire du boîtier du plafonnier

Je pense que beaucoup de gens sont tombés sur ces horribles plafonniers (boîtes métalliques) qui étaient utilisés dans les usines. Même maintenant, ils peuvent être trouvés dans certains locaux industriels. Mais d'un autre côté, les entreprises se modernisent, font des réparations, et ces lampes, par dizaines, voire par centaines, sont jetées à la ferraille, qui, à leur tour, sous le slogan " utile en entreprise ont été emportés par les ouvriers.

Il est possible qu'une lampe similaire traînait dans votre foyer, qui n'a pas trouvé son application. Mais il y a une utilité pour une telle lampe, et elle peut servir pour chauffer votre maison, votre buanderie ou votre serre.

Construction d'un capteur solaire à air d'une superficie de 9 m².

Lors de la construction de capteurs solaires à air, il existe un modèle simple, à savoir que plus la surface du capteur est grande, plus il fonctionne efficacement, ce qui signifie qu'il peut chauffer plus de surface.

Collecteur d'air solaire à conduit ondulé de 500 W

Avec l'arrivée du froid, tout le monde pense à chauffer sa maison, ses buanderies, ses serres, etc., mais chaque année, les prix de l'énergie ne cessent d'augmenter et le poste de dépense le plus important de la saison froide est le chauffage. Toutefois, ce poste de dépense peut être réduit si, en tant que chauffage d'appoint, utiliser l'énergie gratuite du soleil, à l'aide d'un simple appareil - collecteur d'air solaire, qui peut fais le toi-même.

Collecteur d'air solaire d'une vieille porte

Le capteur solaire à air est d'une conception si flexible que si vous comprenez son principe de fonctionnement, il peut être fabriqué à partir de n'importe quoi, même à partir de vieilles ordures, qui est en fait ce qui sera discuté. Et si l'apparence ne vous dérange pas (par exemple, elle sera utilisée pour chauffer une serre), alors pour fabriquer un collecteur d'air solaire, vous pouvez utiliser un ancien cadre de porte avec une porte qui a peut-être traîné dans les bacs après réparation.

Comment faire un collecteur d'air solaire à partir de tuyaux de descente 2

Le principal inconvénient d'un capteur solaire à air est qu'il doit être installé sur le mur de la maison du côté sud, et il arrive souvent que seul le côté sud de la maison soit la façade. En conséquence, pour que le capteur solaire à air ne gâche pas la façade de la maison, il est nécessaire de le faire de sorte qu'il s'intègre à l'extérieur de la maison ou soit imperceptible et fusionné avec les fondations de la maison.

Comment faire un collecteur d'air solaire à partir de tuyaux de descente

Si la maison est grande, un petit collecteur d'air n'aura aucun sens (cela ne suffira qu'à chauffer une pièce), donc si possible, vous pouvez construire un grand collecteur.

Capteur d'air solaire à faire soi-même en carton ondulé

Vous pouvez créer une version simplifiée Collecteur d'air bricolage, ce qui ne vous prendra pas beaucoup de temps, de travail et d'argent. Pour installer ce collecteur, un seul trou dans le mur est nécessaire pour évacuer l'air chaud, l'air froid (frais) sera fourni par la rue.

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Capteurs solaires faits maison

L'utilisation de l'énergie solaire pour le chauffage domestique est bonne pour tout le monde, sauf que ces systèmes sont très coûteux. Mais de nombreux systèmes, avec des mains au moins relativement «directes», du désir, du temps et une certaine somme d'argent, sont tout simplement mis en œuvre de manière indépendante. Considérez plusieurs options pour les collecteurs thermiques fabriqués par des artisans de leurs propres mains.

Capteur solaire à air DIY

Il ne sera pas possible d'utiliser des collecteurs d'air de n'importe quelle conception comme chauffage principal : l'efficacité est trop faible. Et tout cela parce que la capacité calorifique de l'air est plusieurs fois inférieure à celle de l'eau. Mais comme source de chaleur supplémentaire pour réduire les coûts de chauffage, c'est tout à fait possible.

Ce collecteur d'air occupe tout le mur sud. Heureusement, il sort dans la cour arrière et n'est ombragé par rien. Disons simplement que cela s'est bien passé en termes d'efficacité. À une température diurne de +2 o C, la sortie d'air était de +65 o C.

Ainsi, nous nettoyons, nivelons, fixons un film dense noir (de 100 à 200 microns) sur toute la surface du mur. Pour un meilleur effet, vous pouvez remplir l'isolant thermique sous le film, ainsi l'échauffement sera encore plus important. Mais sans isolation, le mur servira d'accumulateur de chaleur, donc c'est possible comme ça.

Comment faire un collecteur d'air pour le chauffage (cliquez sur la photo pour l'agrandir)

En haut à droite et à gauche, nous faisons deux trous à travers lesquels l'air sera échangé. Nous remplissons les barres le long du contour de chacune d'elles. Nous fixons les barres (20 * 40 mm) le long du périmètre du mur et à une distance d'environ 80 cm du bas et du haut à travers le mur. Sur la base de l'expérience d'exploitation, nous pouvons déjà dire qu'il vaut mieux ne pas solidifier les barres intermédiaires transversales, mais laisser des espaces de 15 à 20 cm, vous obtiendrez une sorte de labyrinthe. Nous fixons des bouchons pour le profil ondulé sélectionné aux barres inférieure et supérieure.

Maintenant, nous installons des tôles ondulées peintes en noir sur le cadre assemblé. La couleur peut être un problème - nous n'avons pas cela à vendre. Mais vous pouvez sortir de la situation en peignant la surface avec de la peinture noire résistante à la chaleur.

Pour la fixation des feuilles de carton ondulé et en même temps, pour l'installation d'un labyrinthe, il est nécessaire de clouer des bandes verticales à la jonction des feuilles. Seulement, ils ne doivent pas atteindre les barres transversales. Ainsi, l'air circulera plus librement et l'efficacité de son chauffage augmentera.

C'est presque définitif

Après avoir fixé les feuilles de carton ondulé, tous les joints doivent être bien scellés. Posez des morceaux de polystyrène expansé sur les côtés, remplissez bien les fissures avec quelque chose, recouvrez le tout de mastic. Faites la même chose de haut en bas. Avec les joints des tôles, tout est un peu plus simple : on le remplit de mastic. Mastic noir, plus d'une correspondance de couleur, mais il est résistant à la chaleur, cher. Et ceux qui sont moins chers - rouge. Vous pouvez probablement tout remplir de silicone, mais dans ce cas, le noir est utilisé.

Maintenant, nous remplissons le cadre en verre au-dessus du carton ondulé. Plus la feuille de verre est grande, plus son épaisseur doit être importante. Ce n'est pas très bon d'un point de vue financier. De plus, le verre épais transmet moins la lumière. Par conséquent, nous assemblons la grille sous des fragments de verre pas très gros. Des pièces trop petites ne sont pas bonnes non plus : beaucoup de joints. Beaucoup de joints - cela signifie que la chaleur peut les traverser, et de plus, les coutures enlèvent la zone utilisable à travers laquelle le soleil pénètre dans notre collecteur d'air. Pour que les barres ne gâchent pas l'image et servent également la cause commune de la collecte de chaleur, nous les peignons en noir.

Nous attachons du verre à la grille finie et séchée (vous pouvez utiliser du plastique transparent, mais vous devez vous assurer qu'il transmet bien la lumière). L'épaisseur normale du verre est de 3 à 5 mm. Tous les joints sont scellés avec du mastic silicone. Il n'a pas été possible de répartir uniformément le mastic, car tout est également scellé avec du ruban adhésif noir. Bien que, probablement en vain. Mais il s'est avéré magnifique. Il ne reste plus qu'à assembler le conduit d'air. Il n'y a rien de compliqué ici: fixez un manchon ondulé ou assemblez une structure en tôle, fixez-y un ventilateur. Dans cette version, un canal a été utilisé et il a dû être fixé à l'aide de pièces d'une vieille chambre à air de vélo. C'est tout, le collecteur d'air à faire soi-même pour le chauffage est assemblé.

Capteur solaire plat à partir d'un tuyau

Tout le monde a probablement remarqué que l'eau du tuyau laissée au soleil se réchauffe beaucoup. Et il peut être utilisé pour chauffer de l'eau chaude. En été, vous pouvez ainsi chauffer l'eau de la piscine ou de la maison. En hiver, malheureusement, rien n'en sortira, mais l'idée est d'une simplicité obscène.

Certaines personnes parviennent à chauffer de l'eau dans un tuyau noir, tordu comme un serpent (cliquez sur l'image pour l'agrandir)

Enroulez simplement le tuyau noir (obligatoire) dans une bobine plate, fixez-le d'une manière ou d'une autre et montez-le sur le toit. Certains artisans parviennent à le disposer simplement sur des carreaux, d'autres fabriquent de petites cassettes en tôle fine ou en contreplaqué. Les cassettes sont peintes en noir et un tuyau est déjà fixé dessus. Vous pouvez le réparer par n'importe quelle méthode disponible. Même avec des loquets simples, même avec du ruban adhésif, vous pouvez utiliser du ruban métallique et des vis autotaraudeuses. Les attaches sont quelconques, mais fiables - le système fonctionne avec une pompe, donc la pression sera sérieuse.

Méthodes de fixation des tuyaux pour ceux qui aiment cette idée (cliquez sur l'image pour l'agrandir)

Plusieurs de ces cassettes sont placées sur le toit. Faites passer les extrémités dans deux peignes : celui d'alimentation, où l'eau froide coulera et celui de sortie, où elle sera déjà chauffée. Une pompe de circulation est installée sur la canalisation d'alimentation. Tout semble clair avec le système. Gardez simplement à l'esprit qu'il y aura une quantité d'eau décente dans chacune de ces cassettes : ne surchargez pas le toit.

Voici une autre option au format vidéo d'un capteur solaire fait maison. Pour chauffer la maison en hiver, il faudra l'améliorer, mais pour la version printemps ou automne, celle-ci fonctionne bien.

Collecteur thermique à faire soi-même

Il y a beaucoup d'idées et diverses modifications de capteurs solaires faits maison. C'en est une autre. Version légèrement modifiée de ce qui précède. Ici, les tubes sont fixés sur une vaste feuille de contreplaqué épais. Le contreplaqué est pré-peint en noir. Les tuyaux sont inflexibles, donc des raccords sont utilisés, le motif de pose est un serpent. Il a fallu beaucoup de temps pour assembler. Tout dépend de la bonne connexion. Pour une utilisation en circulation naturelle, le circuit est trop long, l'installation d'une pompe de circulation est donc obligatoire.

Ce collecteur plan demande de la patience : raccordement des tuyaux sur raccords

Tous ces capteurs solaires faits maison sont faciles à fabriquer et ne coûtent pas cher. Mais tous les modèles sont parfaits, mais ce sont des modèles de travail. Dans chacun d'eux, vous pouvez changer ce qui vous semble faux, puis avec le droit de dire que vous avez non seulement fabriqué ce modèle de capteur solaire de vos propres mains, mais que vous l'avez également amélioré vous-même.

Capteur solaire à air DIY

Andrey Shukalin, un habitant de Blagoveshchensk, économiste de formation, a compris comment réduire les coûts de chauffage. Son invention convient à ceux qui ont une cuisinière, un chauffage électrique, ainsi qu'un chauffage central avec compteurs de chaleur. Il a créé un appareil qu'il a appelé un capteur solaire à air. Andrey a assemblé l'appareil chez lui et l'a déjà testé pour son efficacité et son économie. L'inventeur de Blagovechtchensk rêve de faire breveter son invention et de lancer sa production en série.

« Efficacité maximale lorsque le soleil est en face du capteur. Il est idéalement situé sur le côté sud verticalement sur le mur. Du côté sud de la façade, la maison », explique Andrey. Il a fait de nombreux calculs : rayonnement solaire direct et diffus, puissance thermique en termes d'électricité. En hiver, le soleil est bas à l'horizon. Sur une surface verticale, sa chaleur atteint le maximum. Il y a un transfert de chaleur maximal. En janvier - pendant neuf heures, en mars - pendant sept heures, l'inventeur partage ses observations.

Le collecteur se compose de modules, la superficie de chacun est d'environ un demi-mètre carré. « À l'intérieur des modules, il y a un vide et un canal d'air est créé à travers lequel passe l'air, pompé par la pompe. Il le traverse et va là où nous en avons besoin. Il y a un film supérieur protecteur. Il empêche l'air déjà réchauffé de se refroidir sous l'influence du climat, car il fait froid en hiver », explique le concepteur.

Andrey Shukalin a eu l'idée de créer un capteur solaire à air en raison du désir d'économiser de l'argent. Il voulait réduire ses propres dépenses de chauffage électrique, sans geler, mais chauffer sa maison normalement. L'appareil, selon son idée, devait être peu coûteux, pas encombrant, mais efficace. Andrei n'a pas trouvé de tels appareils sur Internet. L'option avec des panneaux solaires conventionnels était inacceptable pour lui. Il voulait chauffer l'air directement, et non l'eau, le poêle, le système. Uniquement de l'air et le plus économique et le plus respectueux de l'environnement.

Au début, il a assemblé une petite structure, elle s'est avérée si efficace qu'elle a même fondu un peu à cause de l'air chaud. Ensuite, Andrei a amélioré le modèle et assemblé une version mise à jour du collecteur sur le mur de sa maison. Il est efficace mais stationnaire. L'inventeur considère cela comme un inconvénient - il ne peut pas être démonté, transféré. Et il est difficile de monter un capteur solaire à air stationnaire en hiver. Presque impossible. Andrey Shukalin présente maintenant un échantillon mobile - un module séparé qui peut être fabriqué dans n'importe quel atelier et assemblé sur le bâtiment qu'il est prévu de chauffer.

Avec son invention, Andrei, et il a du chauffage électrique dans sa maison, a déjà hiverné. L'efficacité et le respect de l'environnement d'un système fermé, ainsi que les économies réalisées grâce à l'utilisation d'un capteur solaire à air, comme on dit, j'en ai fait l'expérience directement par moi-même. En chauffant, dit-il, il s'est avéré économiser de 135 à 220 roubles par jour. Dans le même temps, la consommation d'électricité par l'installation elle-même ne coûte que 1 rouble par jour.

« Chauffé efficacement la maison. Ma maison est chaude, même si la consommation d'électricité est faible. Ma consommation d'électricité nocturne a diminué et la maison est devenue juste chaude. Même en décembre, en janvier, je rentrais du travail le soir, j'avais confiance 30 degrés chez moi. Ensuite, mes amis ont tout regardé, l'ont fait à Verkhneblagoveshchensky - dans le même immeuble résidentiel. Le deuxième étage est entièrement chauffé, sans chauffage sinon. Il chauffe une grande surface - 20 mètres carrés. Il a vécu un homme cette année. En hiver, c'était suffisant. Eh bien, il n'y a jamais eu une personne qui, en regardant cela, dirait que c'est une mauvaise idée. Tout le monde est intéressé. Quelqu'un veut un garage pour lui-même, quelqu'un veut une maison, quelqu'un veut un chalet, quelqu'un veut un entrepôt, un hangar est en projet. Quelque chose là-bas invente, pense comment le faire. C'est l'été maintenant, maintenant personne ne gèle, tout sera plus proche de l'automne. Beaucoup de personnes intéressées. Oui, beaucoup », dit Andrei.

L'Annonciateur a déposé une demande de brevet pour son invention. La candidature a été acceptée. Il espère recevoir un certificat de modèle d'utilité cet été. Améliorer le collecteur. Par exemple, équipez-le de capteurs thermiques qui allumeront et éteindront automatiquement l'appareil en fonction des changements de temps. Et puis - pour commencer la production en série de capteurs solaires à air. Il est convaincu que son invention sera demandée.

«Le coût au mètre carré dans ce cas est d'environ deux, deux mille et demi. Autrement dit, lors du calcul, il s'est avéré que ce système est payant en une saison et demie. Mais une saison et demie ne peut pas chauffer. Deux saisons. Les analogues sont des capteurs solaires qui chauffent l'eau, ils rapportent environ six ans. Qui produisent de l'électricité - environ huit ans. Les moulins à vent ont eux aussi huit ans », explique l'inventeur.

Andrei Shukalin admet que son travail, qui lui apporte désormais un revenu stable, n'a rien à voir avec la conception, les inventions et l'introduction de technologies de pointe. C'est un cadre intermédiaire qui a reçu une spécialité populaire dans les années 90, mais depuis son enfance, il aspire à autre chose. Il rêve de créer.

«Je suis diplômé de l'AmSU, j'ai fait des études supérieures. Entré en 1999. Ensuite, il n'y avait pas d'autre alternative que de devenir ingénieur. Mais il y a toujours eu un passe-temps - concevoir, inventer, construire quelque chose. Comme passe-temps, il a déjà construit deux maisons - pour lui et pour son père. J'invente ces collecteurs. Il y a encore plein d'idées. Et je veux transformer mon passe-temps en profession afin d'être une personne heureuse », a expliqué Andrey Shukalin.

Il est devenu le héros du programme Eureka de la série Urban Stories. L'émission a été diffusée sur la chaîne Alpha. Vous pouvez également le consulter en intégralité sur le site Amur.info.

Andrey Shukalin n'est pas le seul à créer des appareils qui permettent des économies grâce à l'utilisation de l'énergie solaire gratuite. Nikolai Driga, un habitant de Krasnodar, a également construit une véritable centrale thermique de ses propres mains, fonctionnant à partir de plusieurs sources renouvelables à la fois.

Capteurs solaires à air DIY

En utilisant des matériaux peu coûteux à portée de main et un équipement simple, vous pouvez assembler un capteur solaire à air efficace. pour le chauffage domestique.

L'appareil fonctionne sur un principe simple : la surface noire absorbe la chaleur solaire et la libère dans l'air. Tant que le soleil brille sur le capteur, l'absorbeur chauffe l'air froid de la maison soufflé par les ventilateurs. L'air déjà chauffé retourne dans la pièce - grâce à une telle ventilation, la température dans la pièce augmente progressivement.

Un capteur solaire à air est généralement installé sur le toit ou sur le mur sud de la maison, après avoir percé quatre trous d'un diamètre d'environ 10 cm, explique Yury Dudikevich, candidat en sciences techniques, auteur de nombreuses publications sur les économies d'énergie et du livre "Chalets économes en énergie".

"Par les ouvertures inférieures du mur, l'air frais de la maison sera amené au collecteur, réchauffé et renvoyé dans la pièce par les ouvertures supérieures", explique le spécialiste. "Des clapets anti-retour sont installés à la sortie du collecteur, qui bloquent la circulation de l'air lorsque les ventilateurs sont éteints."

Selon les calculs de l'expert, un capteur solaire à air permet d'obtenir 1,5 kWh d'énergie thermique par mètre carré de surface. "Par exemple, 10 capteurs d'une surface de deux mètres chacun peuvent produire 30 kWh par une journée ensoleillée", explique l'ingénieur ukrainien. – En décembre, lorsque la température de l'air extérieur atteignait -6 ° C, l'énergie thermique de sortie totale du capteur pendant une journée ensoleillée (7h00) était de 6 kWh, et l'efficacité était d'au moins 50%, et en octobre l'efficacité de l'appareil est passé à 75 %.

L'air chaud d'un chauffage solaire est mieux dirigé sous le sol, conseille l'expert. "Cela peut être organisé à l'aide de conduits d'air rectangulaires plats de 30 centimètres de large et de 5 centimètres de haut", explique Yury Dudikevich. "Vous pouvez les fabriquer vous-même à partir de tôle galvanisée, et ils ont également une plus grande surface que les tuyaux ronds, et dégagent donc mieux la chaleur."

Parallèlement, il est nécessaire d'envelopper les canaux et le sol d'une isolation thermique, note le spécialiste, ajoutant que l'isolation naturelle à base de chaux et de feux de lin ou de chanvre possède d'excellentes propriétés.

Le capteur solaire à air peut être utilisé non seulement pour chauffer la maison, mais également pour chauffer les serres, sécher les pièces non chauffées, sécher les fruits et légumes, ainsi que le bois au printemps, en été et en automne.

Selon l'expert, le collecteur d'air est le moyen le moins cher de chauffer une maison. "Au moins 4 000 euros doivent être payés pour un système solaire à eau, et un analogue à air, dont l'efficacité n'est pas inférieure, peut être fabriqué de vos propres mains pour 100 euros", note Yury Dudikevich. "Grâce aux matériaux disponibles, de tels appareils peuvent être assemblés même lors des cours de travail à l'école."

Pour fabriquer un capteur solaire à air, vous avez besoin de connaissances de base, ainsi que de matériaux et d'outils qui peuvent être achetés dans le magasin le plus proche ou trouvés dans votre propre ferme.

Pour fabriquer un aérotherme solaire pouvant fonctionner en hiver, vous aurez besoin d'un cadre en bois avec un fond en contreplaqué, une feuille isolante et réfléchissante, une feuille de métal, un treillis noirci et une feuille de polycarbonate transparent. De plus, deux ventilateurs sont nécessaires et deux clapets anti-retour sont installés à la sortie du collecteur.

Le fond en contreplaqué mesurant 1500x1500 mm doit être coupé en deux parties : 1050x1500 mm et 450x1050 mm (reliés l'un à l'autre par une barre d'une section de 20x40 mm) et découper quatre trous pour la circulation de l'air ventilé (vous pouvez utiliser un panneau scie).

Dans le fond garni d'un film isolant aux propriétés thermo-réfléchissantes, il faut percer deux trous d'un diamètre de 10 cm à partir du bas pour aspirer l'air froid domestique et deux trous à partir du haut pour évacuer l'air chaud du collecteur. "Nous monterons des ventilateurs dans les trous inférieurs, à l'aide desquels l'air froid sera aspiré dans le collecteur, et plus tard nous installerons des clapets anti-retour sur les supérieurs, qui bloqueront le mouvement de l'air lorsque les ventilateurs seront éteints, ” explique Yury Dudikevich.

Isoler le fond en contreplaqué du cadre avec un film isolant et réfléchissant permet de réduire les déperditions thermiques du capteur. Le film aluminisé réfléchit les rayons de chaleur provenant de l'absorbeur chauffé.

L'élément principal du collecteur est l'absorbeur, qui est une tôle peinte en noir.

Un treillis métallique est cloué à l'intérieur de l'absorbeur, ce qui modifie la structure du flux d'air créé par les ventilateurs, et toute cette structure est montée sur le cadre du collecteur.

"L'air domestique froid aspiré dans le collecteur se déplace le long de la grille, se réchauffe et devient uniforme en température", explique Yury Dudikevich.

« Deux ventilateurs Domovent VKO-100 créent un débit d'air de 200 m3/h », explique l'expert. "La puissance d'un ventilateur est de 14 W avec des apports solaires diurnes vers le collecteur de 3 kWh ou plus."

Pour installer le collecteur d'air, quatre trous d'un diamètre de 10 cm doivent être percés dans le mur.

Et enfin, pour réduire les pertes de chaleur, nous recouvrons l'absorbeur d'une feuille de polycarbonate transparent, qui possède un film protecteur contre les rayons ultraviolets nocifs.

Vidéo: comment assembler un collecteur d'air de vos propres mains à partir de canettes de bière

Conception du projet

L'essence du capteur solaire est que l'eau froide du réservoir s'écoule par gravité dans le capteur. L'eau chauffée monte à travers les canaux et retourne dans le réservoir. Ainsi, la circulation naturelle est créée dans un système fermé.
Le collecteur est constitué d'une feuille de polycarbonate ou d'un autre plastique avec des carrés creux à l'intérieur qui courent le long. Pour augmenter l'absorption de la lumière solaire et augmenter les performances du collecteur (le taux de chauffage de l'eau), le plastique peut être peint en noir. Mais ici, il est important de se rappeler que la feuille est en polycarbonate plutôt mince, donc, avec un fort chauffage en l'absence de circulation, elle peut se ramollir ou se déformer, ce qui entraînera des fuites d'eau.
Il convient également de noter que cet appareil ne convient pas à une installation dans des locaux résidentiels à des fins d'alimentation en eau chaude. Ce projet expérimental est plus adapté à l'équipement de douche d'été dans un chalet d'été.

Outils et matériaux

Parmi les outils dont vous aurez besoin :

• Scie circulaire et à main.
• Perceuse électrique.
• Roulette.
• Tournevis.
• Pistolet à colle silicone.
• Agrafeuse de chantier.

Matériaux du collecteur :

• Feuille de polycarbonate avec canaux creux.
• Tube ABS.
• 4 bouchons de tubes.
• Mamelons filetés en plastique de 2 ½" avec raccord de tuyau.
• Tube de mastic silicone.
• Vaporisez de la peinture si une coloration est prévue.

Matériaux de cadre :

• 1 feuille de contreplaqué.
• Feuille de polystyrène. Vous pouvez également utiliser des carrés de polystyrène.
• Poutre en bois d'une section de 100 × 100 mm.
• Film polyéthylène, ruban adhésif.
• Boulons, écrous, rondelles, supports de fixation.

Matériaux pour organiser la circulation de l'eau:

• Réservoir ou récipient approprié pour l'eau.
• Pour connecter le réservoir, vous aurez besoin d'un tuyau d'arrosage dont la longueur dépend de la distance entre le réservoir d'eau et le collecteur lui-même.
• Plusieurs colliers pour connecter le tuyau.

Pour plus de clarté, en testant les performances d'un collecteur d'eau chaude, j'ai utilisé un thermomètre numérique.

Technologie étape par étape pour l'assemblage d'un capteur solaire

Tout d'abord, vous devez couper la feuille de polycarbonate aux dimensions requises. J'avais prévu de faire un collecteur mesurant 1x2 mètres, et je suis parti de ce fait. La séquence de travail est la suivante:

Pour que le mastic sèche bien, la structure assemblée doit être laissée immobile pendant environ une journée, après quoi vous pouvez procéder à la vérification de l'étanchéité. Pour ce faire, des tuyaux sont connectés à l'adaptateur d'entrée et de sortie, dont l'un est connecté à l'alimentation en eau. Une fois le collecteur complètement rempli d'eau, toutes les coutures et connexions sont vérifiées pour détecter les fuites. Si une fuite est détectée, l'eau est évacuée et après séchage, la connexion problématique est à nouveau scellée.
Pour pouvoir calculer les performances et l'efficacité du collecteur, vous devez connaître son volume. Pour ce faire, l'eau du collecteur doit être évacuée dans un récipient. Par exemple, mon panneau contient 7,2 litres (tuyaux compris).

Fabrication de châssis et assemblage de panneaux

En principe, le collecteur peut déjà être utilisé en le posant sur un toit ou une autre surface plane et fixe. Mais j'ai décidé de faire une sorte de boîtier pour le panneau en plastique afin de réduire les risques de dommages lors du levage / abaissement du toit de la grange, dans laquelle j'ai décidé d'équiper une douche d'été, car je pense l'enlever pour le hiver.
Le montage par phases du boîtier est décrit ci-dessous :

Ainsi, j'ai reçu un collecteur thermique dans un "boîtier" fiable, grâce auquel le panneau en plastique est protégé des contraintes mécaniques.
Note! J'ai utilisé du polyéthylène transparent ordinaire, mais sur la photo, on dirait qu'il est blanc - ce sont des reflets.

Remplissage du système

Vous pouvez maintenant remplir le collecteur d'eau et tester les performances du système. Je l'ai installé en biais et le réservoir (vide) un peu plus haut. Un tuyau se connecte au raccord inférieur, l'autre au sommet. Pour remplir le système d'eau, j'ai connecté le tuyau inférieur à l'arrivée d'eau et j'ai ouvert un peu la vanne pour que le système se remplisse d'eau progressivement. Cela est nécessaire pour que l'eau déplace progressivement tout l'air. Lorsque l'eau est sortie du deuxième tuyau (le collecteur était complètement rempli), j'ai ouvert la vanne à fond pour que l'air restant s'échappe sous la pression de l'eau. J'ai aussi rempli le réservoir d'eau.

Lorsqu'il n'y avait plus de bulles d'air dans le flux d'eau sortant du tuyau de sortie, j'ai coupé l'eau, et immergé les deux extrémités du tuyau dans l'eau du réservoir (elles doivent toujours être sous l'eau pour que l'air n'entre pas le système).

Essais et tests de chauffe-eau solaires

Lorsque le système est rempli, sous l'action de la chaleur solaire, l'eau contenue dans les minces canaux du panneau en plastique s'échauffe et se déplace progressivement vers le haut, formant une circulation naturelle. L'eau froide entre dans le réservoir par le tuyau inférieur et chauffée dans le collecteur pénètre dans le même réservoir par le tuyau supérieur. Progressivement, l'eau du réservoir se réchauffe.

Pour illustrer l'expérience, j'ai utilisé un thermomètre numérique avec un capteur de température externe. J'ai d'abord mesuré la température de l'eau dans le réservoir - elle était de 23 ° C. Ensuite, j'ai inséré le capteur dans le tuyau de sortie, à travers lequel l'eau chauffée dans le collecteur pénètre dans le réservoir. Le thermomètre indiquait 50 °C. Le chauffe-eau solaire fonctionne !

Conclusion

Selon les résultats des tests de performance du système de collecte pendant 1 heure, j'ai reçu un chauffage de 20,2 litres d'eau (7,2 litres dans le collecteur lui-même et 13 litres que j'ai collectés dans le réservoir pour l'expérience) de 23 à 37 ° C.
Bien sûr, les performances et l'efficacité du système dépendent de l'activité solaire : plus le soleil brille, plus l'eau se réchauffera et vous pourrez chauffer plus de volume en moins de temps. Mais pour une douche d'été, je pense que ce collecteur est largement suffisant.

Utiliser l'énergie solaire gratuite pour le chauffage et l'eau chaude à la maison est assez tentant. Cela peut être fait à l'aide d'une installation solaire dont l'élément principal est un capteur solaire. Mais l'un des facteurs limitant l'utilisation des centrales solaires est leur coût relativement élevé. Mais vous pouvez les fabriquer vous-même. Par conséquent, dans cet article, nous parlerons du principe de leur travail, de leurs types, ainsi que de la façon d'assembler et de fabriquer un capteur solaire de vos propres mains pour chauffer une maison et lui fournir de l'eau chaude à partir de divers matériaux improvisés.

Le principe de fonctionnement et les types de capteurs solaires

Les capteurs solaires sont des échangeurs de chaleur qui captent l'énergie du soleil et la convertissent, selon leur type, en énergie thermique du liquide ou de l'air qui y circule. Le liquide ou l'air chauffé dans le collecteur est utilisé pour l'alimentation en eau chaude ou le chauffage domestique directement ou via des échangeurs de chaleur supplémentaires, par exemple via des chaudières à chauffage indirect. La tâche principale d'un tel collecteur est de "capter" autant d'énergie solaire que possible et de la transférer au liquide de refroidissement qui y circule avec le moins de perte.

Types de capteurs solaires

Par le type de fluide caloporteur qui y circule et s'y chauffe, les capteurs solaires peuvent être :

• liquide;
• Air.

Selon les caractéristiques de conception et le type de surface d'échange thermique, ils peuvent être :

• sous forme de conteneur ;
• Tuyau;
• plat;
• Vide.

Liquide Les capteurs solaires, comme leur nom l'indique, sont remplis d'un liquide qui circule et se réchauffe en eux. Il peut s'agir d'eau ordinaire ou de liquide antigel (antigel). Dans le premier cas, l'eau chauffée peut être fournie directement au système d'alimentation en eau chaude, à un réservoir de stockage ou à une chaudière à chauffage indirect, et dans le second cas, uniquement à la chaudière. De tels collecteurs peuvent être utilisés à la fois pour fournir de l'eau chaude à la maison et pour la chauffer. Tout dépend de la puissance de la centrale solaire.

Air Les capteurs solaires sont principalement utilisés pour le chauffage domestique. L'air froid de la pièce est fourni à un tel collecteur, y est chauffé et réinjecté dans la pièce par circulation naturelle ou forcée.

La plupart de ces types de capteurs solaires peuvent être fabriqués par vous-même. Après avoir fait preuve d'imagination, vous pouvez utiliser divers matériaux improvisés pour leur fabrication : récipients en plastique ou en métal, tuyaux, tuyaux, radiateurs usagés et même canettes de bière. Ci-dessous, nous examinerons plusieurs modèles de capteurs solaires que vous pouvez fabriquer vous-même en utilisant ces matériaux et d'autres matériaux improvisés.

Capteur solaire en métal ou en plastique

Le capteur solaire le plus simple peut être fabriqué à la main à partir d'un récipient en métal ou en plastique d'un volume de 50 à 100 litres. C'est la soi-disant douche d'été, qui est assez courante dans les zones rurales et les chalets.

Capteur solaire pour chauffer l'eau des fûts métalliques

La meilleure version métallique d'un tel collecteur serait un récipient en acier inoxydable peint en noir à l'extérieur. Certes, le coût d'une telle nouvelle capacité est assez élevé. Par conséquent, vous pouvez utiliser des conteneurs usagés. Par exemple, soudez un réservoir à partir de deux conteneurs en acier inoxydable provenant d'anciennes machines à laver. Vous pouvez également utiliser des récipients en métal ferreux, galvanisés ou peints avec une peinture imperméable. Les contenants en plastique sont bons parce qu'ils sont légers et ne se corrodent pas, mais ils ont une courte durée de vie, car le plastique ne tolère pas les rayons ultraviolets.

Le baril est installé sur le côté sud du toit de la maison ou directement au-dessus de la douche d'été. Si le canon n'est pas hermétique, l'alimentation en froid et l'apport de chauffage s'effectuent par le bas. La pression de l'eau chaude au point d'aspiration sera déterminée par la hauteur d'installation et le niveau d'eau dans le baril. Il est rempli d'eau froide, qui est chauffée pendant un certain temps, puis utilisée.

Si le baril est hermétique, l'eau froide est fournie par le bas et l'eau chaude est prélevée par le haut. Un tel récipient est relié à un système d'alimentation en eau froide (station de pompage) et lorsque de l'eau chauffée est aspirée dans le baril, de l'eau froide entre par le système, déplaçant l'eau chaude vers la partie supérieure.

L'avantage d'un tel capteur solaire est sa simplicité. Il est facile de le faire soi-même. Si le baril est cylindrique, il est bien éclairé par les rayons du soleil tout au long de la journée.

Les inconvénients de cette conception :

• Il ne peut être utilisé que pendant la saison chaude;
• inefficace par temps venteux et lorsque le soleil est couvert de nuages;
• Grande inertie - chauffage de l'eau à relativement long terme;
• L'eau chauffée pendant la journée se refroidit la nuit.

Comment fabriquer et assembler un capteur solaire à partir de tuyaux métalliques

Un capteur solaire simple et efficace peut être fabriqué à la main à partir de tubes métalliques à paroi mince : acier, cuivre ou aluminium. Il s'agit d'un échangeur de chaleur tubulaire (radiateur), qui est placé dans une boîte calorifuge en panneaux, contreplaqué ou aggloméré.

Le meilleur matériau pour la fabrication d'un radiateur à capteur solaire est certainement le cuivre. Il a un excellent transfert de chaleur et n'est pas sujet à la corrosion. Mais ce matériel est assez cher. Les tubes en aluminium, bien que moins chers que les tubes en cuivre, peuvent être difficiles à souder.

Le moyen le moins cher et le plus simple de fabriquer un échangeur de chaleur consiste à utiliser des tuyaux en acier. Ils peuvent être soudés à l'aide d'une machine à souder conventionnelle. Pour la fabrication d'un tel radiateur, des tuyaux en acier d'un diamètre de ½ - 1 ″ peuvent être utilisés. Dans le même temps, des tuyaux de plus grand diamètre et avec une plus grande épaisseur de paroi sont utilisés pour fournir de l'eau froide et évacuer l'eau chauffée, et pour l'échangeur de chaleur lui-même, des tuyaux de plus petit diamètre et avec une épaisseur de paroi plus petite sont utilisés.

Schéma d'un radiateur à capteur solaire à partir de tuyaux

Les dimensions du radiateur à capteur solaire, et donc la longueur des tuyaux, dépendent de la puissance requise. Mais si vous le rendez trop grand et encombrant, il peut être difficile de l'assembler et de l'installer. Par conséquent, il est préférable que ses dimensions soient comprises entre: largeur - 0,8-1 m et hauteur 1,5-1,6 m.La puissance d'un tel collecteur sera de l'ordre de 1,2-1,4 kW. Si vous avez besoin d'augmenter la puissance de la centrale solaire, vous pouvez fabriquer plusieurs de ces capteurs et les connecter entre eux.

Dans ce cas, pour la fabrication d'un radiateur à capteur solaire, nous avons besoin de deux tuyaux à paroi épaisse d'un diamètre de ¾ - 1 ", de 0,8-1 m de long et de 12-18 tubes à paroi mince d'un diamètre de ½ - ¾" et une longueur de 1,5 à 1,6 m.

Dans les tuyaux à paroi épaisse qui serviront à alimenter et à drainer l'eau, des trous sont percés pour des tuyaux à paroi mince de plus petit diamètre par incréments de 3 à 4,5 cm.Une extrémité d'un tel tuyau est étouffée et un fil est soudé ou coupé en cela à l'autre.

Les tuyaux sont soudés en un seul design de radiateur et peints avec de la peinture noire mate.

Vous devez maintenant fabriquer une boîte calorifugée pour le radiateur. Pour ce faire, vous pouvez utiliser du contreplaqué, des panneaux de particules, des panneaux OSB ou des panneaux de chant résistants à l'humidité. Mais le contreplaqué imperméable (FSF) serait le meilleur.

Les dimensions de la boîte sont calculées en tenant compte des dimensions du radiateur, de la couche d'isolation et des espaces entre eux. La hauteur des côtés de la boîte doit tenir compte de l'épaisseur de l'isolant, des tuyaux eux-mêmes, ainsi que de leur distance par rapport au fond et au verre ou au polycarbonate recouvrant la boîte (10-12 mm). Dans l'extrémité supérieure des côtés, une sélection (rainure) est faite pour le verre ou le polycarbonate. Des trous sont percés dans l'un des panneaux latéraux pour les tuyaux d'entrée et de sortie d'eau. Les éléments de la boîte dans une conception sont reliés à l'aide de vis autotaraudeuses.

En tant qu'appareil de chauffage, vous pouvez prendre du polystyrène expansé, ordinaire (polystyrène) ou extrudé, ainsi que de la laine minérale d'une densité d'au moins 25. Une couche d'isolant (au moins 5 cm) est montée à l'intérieur sur le fond et sur les côtés de la boîte. Une feuille de métal galvanisé ou une couche de feuille épaisse est posée dessus, qui sont également peintes en noir mat.

Le radiateur est fixé dans le caisson à l'aide de colliers ou clips dont la présence doit être prévue au stade de la fabrication du caisson. L'emplacement et les dimensions des colliers dépendent de la conception du radiateur et de la taille des tuyaux.

D'en haut, la boîte est recouverte de verre ou de polycarbonate. Le couvercle est placé dans les rainures (échantillon) et solidement fixé. Tous les joints sont scellés.

Le capteur solaire est prêt. Il doit être installé du côté sud de la maison avec une pente de 35-45 ⁰ vers l'horizon. Sur sa base, il est possible de fabriquer une centrale solaire, qui comprend un réservoir de stockage d'eau chaude calorifugé d'une capacité de 100 à 200 litres ou une chaudière à chauffage indirect.

Installer un capteur solaire préfabriqué

Collecteur en tubes plastique ou métal-plastique

Un capteur solaire à faire soi-même peut également être fabriqué à l'aide de tuyaux en plastique HDPE ou PP. Bien que le transfert de chaleur du plastique soit de 13 à 15 % inférieur à celui du métal, il est beaucoup moins cher que le cuivre et ne se corrode pas comme l'acier noir.

Pour fabriquer un simple capteur solaire à faire soi-même, des tuyaux en PEHD d'un diamètre de 13 à 20 mm peuvent être posés dans une boîte en forme de spirale, fixés avec des pinces et peints en noir.

Variante d'un capteur solaire composé de tuyaux en plastique HDPE

Les tuyaux en polypropylène se plient mal, mais ils sont faciles à connecter en soudant à l'aide de raccords spéciaux. Les tuyaux sous-marins (collecteurs horizontaux) peuvent être fabriqués à partir de tuyaux en PP d'un diamètre de 25 mm et l'échangeur de chaleur lui-même à partir de tuyaux d'un diamètre de 20 mm. Nous peignons le radiateur fini du capteur solaire en noir et le montons dans une boîte, qui est fabriquée de la même manière que dans la version avec des tuyaux métalliques.

Vous pouvez également fabriquer un radiateur pour un capteur solaire à partir de tuyaux en métal-plastique. En même temps, ils peuvent être connectés à l'aide de raccords, de la même manière que les tuyaux en PP, ou posés en zigzag ("serpent") ou en forme de spirale. La deuxième option est plus facile. Mais il ne faut pas oublier que le rayon de courbure des tuyaux en métal-plastique ne doit pas être inférieur à 7 diamètres de tuyau.

Variante d'un capteur solaire en tuyaux métal-plastique

Capteur solaire du radiateur du réfrigérateur

Si vous avez un radiateur d'un vieux réfrigérateur, vous pouvez également l'utiliser pour fabriquer un capteur solaire de vos propres mains. Pour ce faire, il est nécessaire de le rincer abondamment pour le nettoyer des restes de fréon. Pendant le rinçage, vous devez également vérifier son étanchéité - pour les fuites. Si tel est le cas, ces endroits doivent être scellés par soudure à froid ou soudés.

Radiateur d'un vieux frigo

Le radiateur lui-même doit être peint avec de la peinture noire mate.

Il est également nécessaire de prévoir un moyen de raccorder les tuyaux d'entrée et de sortie au ballon de stockage solaire ou à d'autres éléments, selon son type. Pour ce faire, par exemple, vous pouvez souder des fils de la taille requise aux extrémités des tubes ou étirer des tuyaux en caoutchouc, en les fixant avec des colliers.

Le radiateur à capteur solaire ainsi préparé est fixé avec des pinces dans une boîte calorifugée, réalisée selon ses dimensions. La boîte elle-même peut être réalisée de la même manière que dans les cas précédents.

Capteurs solaires à air pour le chauffage domestique

En plus des capteurs solaires décrits ci-dessus, dans lesquels le liquide est chauffé à l'aide de l'énergie solaire, vous pouvez créer vos propres structures dans lesquelles l'air est chauffé. Un tel capteur solaire peut être utilisé pour le chauffage supplémentaire de la maison. L'air froid de la pièce est introduit dans son échangeur de chaleur, y est chauffé et réinjecté dans la pièce.

L'échangeur de chaleur d'une telle centrale solaire peut être constitué de tôle, de tuyaux métalliques à paroi mince et même de canettes de bière ou d'autres boissons. Nous examinerons les conceptions de tels collecteurs dans un autre article de cette section.

Comment j'ai fabriqué un capteur solaire de mes propres mains: vidéo