Пошаговые фото изготовления солнечного коллектора для нагрева воды с описанием сборки абсорбера в домашних условиях.

.

Автором самоделки было принято решение сделать конструкцию коллектора из медных труб и листов с селективным покрытием из оксида меди.

Радиатор был спаян из двух боковых труб сечением 22 мм, длина каждой трубы 1250 мм и десяти поперечных туб общей длиной 2000 мм, наружным диаметром 9,5 мм.

На фото: сборка радиатора для колеектора из медных трубок.

В боковых трубах были просверлены отверстия по 9,5 мм, через каждые 10 см. Затем вставлены боковые трубки на глубину 5 – 10 мм. Спаял соединения газовой горелкой, использовал мягкий припой.

Затем на концы труб радиатора припаял по диагонали пару заглушек и пару соединений по резьбу на 3/4 дюйма.

Теперь нужно припаять ленты из листовой меди в одно полотно, ленту шириной 300 мм разрезал на полосы длиной по 1 метру, паял внахлёст на 10 мм, в результате из 7 лент было спаяно полотно размером 1000 х 2070 мм.

Затем медное полотно было припаяно к трубам радиатора. Использовал горелку и припой SANHA, также часть труб паял припоем ПОС 40. Паять трубы к пластине нужно по всей длине, зазоры оставлять недопустимо. Для хорошего контакта при пайке, трубки придавил грузом.

На фото процесс пайки абсорбера.

На пайку ушло 3 дня.

Следующий шаг: делаем селективное покрытие своими руками.

Конечно абсорбер можно покрасить чёрной термостойкой краской она хорошо поглощает солнечную энергию, но такое покрытие имеет довольно высокий процент излучения до 80%. Можно использовать специальную селективную краску с низким излучением, но она стоит довольно дорого.

Есть ещё более эффективный метод – это покрытие абсорбера оксидом меди (чернение), оно имеет хороший коэффициент поглощения (70 — 90%) и низкий коэффициент излучения до 20%.

Было решено сделать чернение меди, для этого нужно окислить медь на поверхность абсорбера чтобы получился CuO.

Для этого нужно сделать раствор и нанести его на поверхность меди, есть несколько рецептов такого раствора:

• Каустическая сода (NaOH) — 50-60 г.
• Персульфат калия (K2S2O8) — 14-16 г.
• Вода 1л.

Раствор №2.

• Каустическая сода (NaOH) — 100г.
• Хлорит натрия NaClO2 – 60г.
• Вода – 1 л.

Раствор №3.

• (NaOH) — 50-60 г.
• Аммоний надсернокислый (NH4)2S2O8 — 14-16 г.
• Вода 1л.

Можно использовать любой из этих рецептов.

Раствор нужно использовать сразу после его приготовления, наносить его нужно только на обезжиренную поверхность, при этом саму поверхность и раствор нужно подогреть до температуры 65 градусов.

При работе с едкий натрием NaOH, нужно соблюдать технику безопасности, работать в защитных очках, одежде и перчатках, при попадании вещества на кожу можно получить химический ожог.

(NH4)2S2O8 он же аммоний надсернокислый, при нагревании выделяет аммиак, работать с ним нужно на открытом воздухе и в специальном респираторе с защитой от аммиака.

На фото респиратор с защитой от аммиака справа.

Сделал ванну из кирпича и полиэтиленовой плёнки, положил в неё абсорбер лицевой стороной вниз.

Затем залил раствором, накрыл сверху подручными материалами, чтобы раствор меньше испарялся и оставил на ночь.

Чернение прошло не во всех местах, остались непокрытые участки.

Решил провести местное очернение, по коллектору погнал горячую воду чтобы поддерживать температуру около 60 градусов, а сверху налил раствор.

Результат.

Для изготовления корпуса солнечного коллектора использовал плиты OSB толщиной 10 мм, раскроил и собрал короб металлическими уголками и шурупами.

В качестве утеплителя на дно короба положил минеральную вату толщиной 50 мм, обработал гидрофобизатором и покрыл фольгой.

Между фольгой и радиатором оставил зазор 2 см, чтобы фольга отражала остатки тепла обратно на коллектор.

По контуру наклеил уплотнитель.

Установил стеклопакет, вес самого стекла более 40 кг, было решено ставить стекло прямо на месте установки коллектора.

Самодельный коллектор для нагрева воды готов к испытаниям.

Провёл испытания самодельного солнечного коллектора.

Февраль, полдень, температура воздуха +6 градусов. Установили сначала короб с абсорбером, затем стеклопакеты.

Для проверки в патрубок залили порцию воды 200г,  через десять секунд из коллектора начал выходить пар, термометр показывал — 96 — 98 градусов.

На фото: утеплитель на выходном патрубке оплавился.

Показания термометра на выходном патрубке в солнечную погоду.

Испытания прошли успешно, в доказательство автор снял видео работы солнечного коллектора, который он сделал своими руками.