Высокоэффективный солнечный коллектор своими руками

Солнечный коллектор своими руками

Пост опубликован: 30 июля, 2020

Солнечный коллектор своими руками

Использовать солнечное тепло с экономической выгодой, хотя бы летом, может позволить себе каждый. Для этого нужен альтернативный источник нагрева воды. Пусть солнце греет воду бесплатно, и как можно эффективнее. Даже если горячей воды будет с избытком, то куда пристроить халяву, рачительный хозяин, всегда найдёт.

Требования к идеальному солнечному коллектору

Сразу поставим условие, что собирать фотоколлектор будем самостоятельно, и полагаться при этом на опыт обычного среднестатистического домовладельца. Хотя это тоже довольно условное понятие: для одних супчик жидкий, а для других жемчуг мелкий…

Требования – максимальная эффективность при минимальных затратах на материалы, при условии технических доступных вариантов сборки в домашних условиях.

Т.е., ничего вроде «вакуумной аргоно-дуговой сварки» и «лазерной пайки» с подложкой из аэрогеля. Нет, все условия максимально приближенны к естественным. Вакуумную трубку в домашней мастерской сделать может только колдун, значит и этот вариант на время забудем.

Устройство и материалы

Стандартный солнечный коллектор, это сеть трубок внутри теплоизолированного короба с одной прозрачной стороной. Основной элемент конструкции от которого начинается расчёт эффективности – абсорбер, или приёмник солнечного излучения. Его задача принять все 100% солнечного света, и ничего не отражая, передать его энергию на теплоноситель.

Самым лучшим проводником тепла с заметным отрывом, из доступных материалов, является медь. Для справки уточним, что алюминий проводит тепло почти в 2 раза хуже, латунь и железо почти в 4 раза хуже, всякие полимеры вообще в сравнение по этому показателю не идут, там отставание минимум на 2 порядка.

И так, трубки должны быть медными, но при этом абсолютно чёрными и не блестящими.

Если их покрасить любой матовой краской, это будет дополнительный слой теплоизоляции. А кроме всего, согласно модели теплопереноса которую доказал более века назад физик Дебай: фононы тепла теряют энергию при переходе из одного слоя материала в другой.

Именно поэтому априори отвергаются всякие плёнки с селективным покрытием.

Т.е., надо химическим способом придать черноту медным трубкам.

Из доступных вариантов в домашних условиях можно зачернить медную трубку «серной печенью».

Рецептура

Делать надо только на открытом воздухе, например на даче или на огороде.

Нужна кальцинированная сода и порошковая сера из расчёта солнечного коллектора площадью 1 кв. м., примерно по 250 грамм каждого реактива.

Закипятите 5 л воды, аккуратно при помешивании засыпьте кальцинированную соду. Как только она раствориться, частями при интенсивном размешивании вводите порошковую серу.

В среднем, реакция при интенсивном перемешивании и средней степенью кипения, занимает 15-30 мин. Должен получить раствор желтоватого цвета с оттенками от светлого зелёного до тёмно-коричневого.

Вот как только он чуть остынет, чтобы резиновые перчатки не плавились на руках, им нужно обработать собранную конструкцию из медных труб.

Уложить её удобнее всего будет в самодельную кювету. Для этого внутрь деревянной рамы из досок, настилается толстая полиэтиленовая плёнка, а края фиксируются.

В зависимости от концентрации раствора, для сообщения медной поверхности радикально-чёрного цвета, может потребоваться от 3 до 10 минут.

После этого изделие промывается под проточной водой и сушиться.

На поверхности образовалась нерастворимая плёнка из сульфида и оксида меди с превосходным индексом селективности по отношению к солнечному свету.

Но сначала надо определиться с количеством материала и сборкой.

Размеры солнечного коллектора, расчёт производительности и цены

Площадь в 1 кв. м. самый оптимальный вариант даже при модульной сборке. Он будет не такой тяжёлый, но зато с него одного можно будет получить в зимний солнечный день приблизительной 100 литров воды нагретой от 10 до 90˚C даже на широте Москвы. К тому же это будет образец для реального обучения – сделайте несколько одинаковых модулей, с возможностью подключения в единую систему. Транспортировать и устанавливать на месте эксплуатации, небольшие модули будет гораздо легче.

Площадь внутренней поверхности абсорбера – 1 м 2 .

ВАЖНО: коллектор собираем для себя, поэтому внутри корпуса используется только медь.

Внизу и вверху будут размещаться медные трубки диаметром 42 мм, цена ≈ 1050 р/м, всего 2 метра за 2100 р.

Между ними медные трубки диаметром 18 мм, надо купить 23 метра и попросить нарезать их длиной по 92 см. Получится как раз 25 трубок. При цене за 1 м ≈ 430 р, общая стоимость 10750 р.

Пояснение: 92 см + 2 трубки по 4,2 см, дают как раз 1 м. ширины модуля.

Сам процесс сверления и сборки в описании не нуждается. Но важно уточнить следующие моменты:

1 .Разметьте две большие трубки отрезками через каждые 4 см. В центре каждого из них должно быть отверстие.

ОЧЕНЬ ВАЖНО выдержать их в одной плоскости и направлении!

Лучше всего сделать шаблон с жёсткой фиксацией в тисках. Чтобы не погнуть трубу, вставьте внутрь черенок подходящего диаметра.

2 .Противоположные концы больших трубок запаиваются наглухо, в два других должны быть встроены шаровые краны, один сверху и один снизу. Можно использовать такие заглушки (4 шт – 2600 руб).

3 .Трубки малого диаметра должны быть наполовину утоплены в листовую медь. Размер медного листа должен быть 1 х 1,7 м.

Дело в том, что длина окружности трубки диаметром 1,8 см, равна 5,6 см. половина длины окружности – 2,8 см. У 25 трубок, общая длина половины окружности 0,7 м. Т.е. это припуск, чтобы обернуть половину каждой труби.

При толщине медного листа 0,5 мм, его цена составит около 5 тысяч.

4 .Трубка должна быть припаяна к медному листу по всей длине. Удобнее всего использоваться припой «ПОСК 50-18», у него очень низкая температура плавления ≈ 145˚C, и один из лучших коэффициентов теплопроводности для таких сплавов.

Общая стоимость медных материалов: 2100 + 10750 + 5000 + 2600 ≈ 20,5 т.р.

После сборки надо провести чернение всей медной конструкции включая подложку, как описано выше.

Корпус солнечного коллектора, основные моменты сборки

Собирая корпус солнечного коллектора учитывайте следующие параметры:

  1. Толщина теплоизолятора 5 см. Избегайте минераловатных материалов, лучший вариант – пенополиуретан. Он не разрушается до температуры +200˚C.
  2. Герметичность коллектора должна быть идеальной, все стыки обработайте силиконовым герметиком.
  3. Для остекления надо использовать низкоэммисионные стеклопакеты. Их придётся заказать и лучше вместе с рамой. Стоимость таких стеклопакетов примерно на 8-10% выше обычных, но они отражают до 97% тепла находящегося внутри.
  4. Устраивая подставку для солнечного коллектора, попробуйте предусмотреть в ней возможность 3-ёхпозиционной регулировки угла наклона:
  • Для зимы – угол наклона в день зимнего солнцестояния;
  • Для лета – угол наклона в день летнего солнцестояния;
  • Для межсезонья – угол наклона в день весеннего/осеннего равноденствия.

Даже такое несложное управление, значительно повысит эффективность солнечного коллектора. А переставлять углы надо будет примерно 10-12 числа, последнего месяца в сезоне: мае, августе, ноября и феврале.

Спасибо, что дочитали до конца! Не забывайте подписываться на наш канал, Если статья Вам понравилась!

Делитесь с друзьями, оставляйте ваши КОМЕНТАРИИ (Ваши Комментарии очень помогают развитию проекта)

Добавляйтесь в нашу группу в ВК:

и предлагайте темы для обсуждений, вместе будет интереснее.

Своими руками: Солнечный коллектор для дачи

С помощью простого гелиоколлектора можно подогреть не только воду для нужд жильцов, но и воздух в небольшом помещении

Многие из нас главным неудобством жизни на даче считают отсутствие централизованной подачи горячей воды: ни помыться с комфортом, ни посуду помыть… Выход, конечно, есть — приобрести оборудование для нагрева воды. Но большинство таких устройств требуют либо электроэнергии, либо газа, либо другого топлива, и их эксплуатация обходится недешево. Для домика «летнего проживания», где мы бываем исключительно в выходные несколько месяцев в году — трата сомнительная.

Однако на каждой даче есть бесплатный источник энергии — это солнце. А коллектор для его использования можно сделать своими руками.

Что такое гелиоколлектор
Гелиоколлектор — это прибор для преобразования солнечной энергии в тепловую. Многие путают солнечную батарею и гелиоколлектор. Однако отличаются они принципиально: первая преобразовывает солнечную электроэнергию в электрическую, а второй — в тепловую. Часто оба устройства используют вместе — как, например, в новозеландском доме на фото выше.

Гелиоколлекторы, конечно же, продаются: если покупка вписывается в ваш бюджет дачника, не нужно «городить огород» — просто купите и подключите прибор. Стоимость простейшего солнечного нагревателя начинается примерно от 30 тысяч рублей и зависит от многих факторов, разобраться в которых вы можете самостоятельно.

На фото: солнечный вакуумный коллектор SCH-14-20 для круглогодичного применения. Фото с сайта gelioservice.ru

Этот материал мы адресуем тем, кто не подумал о покупке заранее и уехал из города на дальнюю дачу в н-скую глушь. А теперь пытается решить вопрос при помощи подсобных материалов и хозяйственного магазина из ближайшего городка.

Технических параметров заводского оборудования гелиоколлектор-самоделка вряд ли достигнет, но польза от него очевидна: вода на вашей даче станет теплой почти даром.

На фото: в этом австралийском энергосберегающем доме гелиоколлектор используется для нагрева воды

Солнечный нагреватель для воды
Солнечная энергия нагревает пластину-абсорбер, которая передает тепло воде, протекающей по трубкам. С помощью гелиоколлектора можно нагреть воду до 50 градусов и выше, что достаточно для мытья посуды или гигиенических процедур.

Из чего состоит:

Плата абсорбера. Чем больше площадь абсорбера, тем больше тепла можно получить. Обычно в самодельных приборах площадь абсорбера составляет 2 – 3 кв.м. Плату лучше делать из материала с большой теплопроводностью — меди, можно алюминия или стали.

Для эффективного теплосъема важен контакт трубок с платой. Лучше всего использовать пайку, но можно и просто хорошо прижать элементы с помощью крепежа.

Трубки. Лучше — из теплопроводных материалов (медь, латунь, алюминий), но можно использовать и полимерные, правда, результат будет хуже.

Иллюстрация с сайта isolar.ru

Теплоизоляция дна и стенок коллектора снижает тепловые потери в атмосферу. Ее задача — передать максимальное количество тепла воде в трубках. В качестве теплоизоляции обычно используют традиционные стеновые утеплители толщиной 20-50 мм.

Стекло. Можно нагреть плату с трубками, но прохладный ветер осенью или весной сдует большую часть полученного тепла (вспомним автомобильный радиатор с вентилятором). Прозрачная изоляция, то есть собственно стекло, уменьшает тепловые потери.

Кожух. Для изготовления рамы по периметру коллектора применяют самые разные материалы — антисептированные доски, пластиковые и деревянные рамы от старых окон, алюминиевые профили и т.д. Для днища используют многослойную фанеру, ОСБ, доски и другие подручные материалы.

Иллюстрация с сайта du-alex.ru

Важно: Физика процесса нагрева платы и трубок такова, что многое зависит от их поверхности. Часть солнечной энергии поглощается (это хорошо для дальнейшей передачи ее воде), но затем часть полученного тепла за счет излучения (эмиссии) теряется (это плохо для нагрева воды). Поэтому при изготовлении гелиоколлектора своими руками лучше не поскупиться на селективную черную краску или даже специальное покрытие. Конечно, эффект от обычной термостойкой черной краски тоже будет, но меньше (помните, в советские времена таким образом красили автомобильные баки на крышах летнего душа?).

Иллюстрация с сайта specsiz.wordpress.com

Как нагреть воду в баке?
Итак, с помощью абсорбера мы получаем в коллекторе тепло. Как передать его в накопительный бак, чтобы использовать воду для мытья посуды и принятия душа? Для этого используют различные системы циркуляции воды.

Контур — один или два:

  • В одноконтурной системе нагретая вода сама (она легче холодной) поднимается в бак (он должен быть выше) и она же отбирается для бытовых нужд. Простейшая автоматика в виде поплавка туалетного бачка доливает холодную воду.

Это самая простая схема с высоким КПД, но при минусовых температурах появляются проблемы с замерзанием воды.

  • В системах с двумя контурами в контуре солнечного коллектора находится специальный теплоноситель (обычно незамерзающая нетоксичная жидкость с антикоррозионными и антивспенивающими присадками), а тепловая энергия от теплоносителя передается воде в баке-накопителе с помощью теплообменника (спиральная труба — «змеевик»).

Такие системы могут работать при минусовых температурах, но периодически, как в автомобиле, надо менять « незамерзайку » .

Иллюстрация с сайта hdinterior.ru

Циркуляцияестественная или принудительная:

  • Для движения воды (теплоносителя) от коллектора к баку может использоваться естественная циркуляция — простая и дешевая, но у нее целый ряд минусов: малая эффективность в пасмурные дни, потери тепла из-за низкой скорости движения воды, необходимость размещения бака-накопителя выше коллектора, неуправляемая работа с возможностью перегрева бака.
  • Более совершенны системы с принудительной циркуляцией теплоносителя с помощью циркуляционных насосов. При такой схеме увеличивается эффективность работы системы, бак может устанавливаться в любом удобном месте, возможны круглогодичная работа и применение элементов автоматики в управлении. Но все это — дополнительные расходы на оборудование и электропитание насоса.

Совет: Для максимального эффекта плоскость гелиоколлектора должна находиться перпендикулярно лучам солнца. В средней полосе России гелиоколлекторы обычно наклоняют на 50 – 60 градусов.

Солнечный коллектор своими руками: виды и методы сборки

Одним из вариантов экономии электроэнергии в солнечные дни может послужить простейший солнечный коллектор. Эту конструкцию нетрудно собрать своими руками, а нагретый теплоноситель применять для отопления и разнообразных бытовых потребностей. Конструктивно такой водонагреватель состоит из абсорбера (ключевой элемент), накопительной емкости и водопроводной системы. Для повышения эффективности желательно еще включить в систему циркуляционный насос.

Солнечные коллекторы – разновидности и нюансы

По возможностям повышения температуры воды гелио коллекторы принято разделять на три группы.

  • t +60° – высокотемпературная группа. Как правило, вакуумного типа с промышленными абсорберами. Предназначены для обогрева дома.

На современном рынке представлен широкий спектр солнечных коллекторов водяного и воздушного типа отечественных и зарубежных производителей, однако их стоимость относительно высока. При сборке своими руками затраты уменьшатся кратно, а общий КПД установки снижается всего на 15-25%.

Важно! Лучшим по эффективности является конструкция из подручных вспомогательных материалов и заводской модели абсорбера.

Наиболее распространенный вариант солнечного коллектора включает:

  • трубку или шланг, через который на нагревательный элемент будет подаваться вода или иной теплоноситель;
  • трехслойный абсорбер-водонагреватель – теплоизолятор снизу, стальной лист посередине, стекло или акрил сверху в деревянной или пластиковой раме на подставке;
  • трубку или шланг для отвода нагретой воды;
  • воздухоотводчик;
  • накопительный бак;
  • циркуляционный насос – опционно, как дополнительное оборудование.

С целью повышения КПД поверхность адсорбирующего листа окрашивают в черный цвет термостойкой краской. Это минимизирует отражение и позволяет поглощать до 99% тепловых фотонов в профессиональных моделях и до 80% – в самодельных.

Собрать подобный солнечный водяной коллектор самостоятельно не так уж сложно. Потребуется только набор необходимых материалов, вспомогательной периферии и минимальные навыки работы с инструментами.

Солнечный коллектор для отопления и водоснабжения своими руками – рассчитываем параметры

Перед изготовлением водонагревателя необходимо произвести расчет его будущей эффективности. Иначе говоря – определить, какой объем жидкости в состоянии нагреть панель определенной площади до заданных показателей температуры. Для удобства рассмотрим способности солнечного коллектора для нагревания воды или отопления, собранного своими руками, площадью 1 м2. Во сколько раз полученный результат окажется меньше планируемых потребностей и на столько потребуется увеличить площадь абсорбера с аналогичными физико-техническими характеристиками.

1. Поглощение энергии и потери тепла

На каждый квадратный метр поверхности падает следующее количество теплового излучения:

Чистое небо (лето)

Примем среднее значение за 800 Вт и произведем расчет для солнечного водяного коллектора в 1кв.м., собранного своими руками.

Исходные данные для вычисления процента потерь:

  • корпус – деревянный короб;
  • лицевая сторона – зачерненное стекло;
  • абсорбер – стальной лист;
  • нагревающийся трубный контур в корпусе;
  • теплоизолятор – пенопласт, 10 см (коэффициент теплопроводности ≈ 0,05 Вт/м*град);
  • разница начальной и конечной температур – 30°С;
  • нагреваемый теплоноситель – вода (теплоемкость ≈ 1,15 Вт/кг*град)
Читайте также:  Солнечный водонагреватель своими руками

Подставим толщину и теплопроводность пенопласта в таком водяном нагревателе самостоятельной сборки в формулу и получим результат:

0,05 / 0,1 * 30 = 15 Вт.

Это первая часть потерь, полученная тепловыделением тыльной стороны корпуса. Вторая часть будет потеряна за счет выделения тепла в окружающее пространство трубного контура и деревянных торцов. Ее величина при такой температурной разнице примерно равна первой. Общее снижение производительности составит 15 + 15 = 30 Вт, а итоговое поглощение 800 – 30 = 770 Вт при ясной погоде и 570 Вт, если небо частично затянется облаками.

Следовательно, солнечный водяной коллектор площадью 1 квадратный метр, который был собран своими руками, сможет нагреть:

  • за 1 час в ясную погоду 770 Вт / 1,15 Вт/кг*град ≈ 670л воды на 1°, или 22,3 л на 30°;
  • за 1 час при легкой облачности 570 Вт / 1,15 Вт/кг*град ≈ 495л воды на 1°, или 16,5 л на 30°.

Следует принимать во внимание, что в утренние и вечерние часы, а также весной, осенью и зимой интенсивность солнечного излучения уменьшается.

Важно! При нагреве воды до 60 градусов и выше потери тепла начинают расти экспоненциально, и времени на разогрев понадобится намного больше.

2. Просчитываем возможности потребления

Предположим, в загородном коттедже проживает четыре человека, и членам семьи необходимо 50 л нагретой воды в сутки каждому. Мы определили, что в среднем собранный вручную солнечный коллектор площадью 1кв.м. способен нагреть на 30 градусов около 20 л воды за час при оптимальных условиях. Среднесуточная выработка, из расчета работы установки с утра до вечера, окажется равной примерно 85 литрам – при непрямом солнце КПД быстро падает. Чтобы получить необходимые 4х50 = 200 литров воды, площадь коллектора понадобится увеличить до 200 / 85 = 2,35 м2.

Так семья может обеспечить себя водой температурой около 50 градусов. Если гелиоколлектор ручной сборки предполагается использовать для отопления, площадь понадобится увеличивать многократно. Связано это с тем, что зимой уровень солнечной инсоляции падает не менее, чем в 5 раз, а сам день становится вдвое короче.

Солнечный коллектор для нагрева воды и отопления – как изготовить и собрать

О том, как сделать солнечный коллектор своими руками, выпущены тысячи видео и множество специализированных статей. О наиболее простых и распространенных вариантах коротко расскажем и мы.

Важно! Замена абсорбера заводской сборки любыми другими самодельными поглощающими материалами приведет к снижению максимального КПД примерно на 20-25%. Причина состоит в значительных потерях тепла без использования слоя вакуума между магистралью теплоносителя и окружающей средой.

1. Тепловой солнечный коллектор своими руками из каучукового шланга

Самый простой в сборке и недорогой вариант водонагревателя – конструкция, в которой вместо труб используется обычный шланг из качественной резины. При его 100-метровой длине подобный гелиоколлектор собирается своими руками буквально за несколько часов, а объем горячей воды составляет 20 л. Если такого количества недостаточно, можно увеличить длину и/или оснастить систему циркулярным насосом

Шланг должен быть достаточно тонким и иметь внутреннее сечение 2-2,5 см. Изделие с толстыми стенками не годится, поэтому армированные варианты придется исключить. Материалом может выступать резина, полипропилен, ПВХ. Последние варианты, из-за лучших прочностных качеств полимеров, предпочтительней.

Укладка производится в любой самодельный короб методом скручивания шланга в спираль и фиксации колец относительно друг друга. Также рекомендуется прикрепить кольцевую заготовку к нижней стороне такого бокса, во избежание периодического смещения. Корпус желательно окрасить в черный цвет, что значительно повысит КПД конструкции.

2. Плоский солнечный коллектор своими руками из оконной рамы для нагрева воды

Очень удобной в качестве основы является и старая двойная оконная рама. Сборка своими руками такой модели солнечного коллектора производится следующим путем:

  • к нижней части крепится слой теплоизоляции;
  • на него укладывается стальной лист, окрашенный черной краской;
  • поверх него спиралью либо змейкой крепится медная или полимерная трубка сечением около половины дюйма (≈1,25 см);
  • почти готовая конструкция зажимается сверху второй половиной рамы – для скрепления створок можно использовать болты, струбцины либо винты;
  • накопительный бак закрепляется на 40-50 см выше абсорбера – это позволит холодной воде течь самотеком, а горячей подниматься под воздействием давления;
  • если будет использоваться сборочная емкость, ее рекомендуется качественно утеплить, чтобы избежать ненужных потерь тепла.

Денежные расходы и трудоемкость сборки своими руками подобного солнечного коллектора следует признать незначительными, а КПД может достигать 75%.

3. Солнечный коллектор своими руками из деталей выброшенного холодильника

Мастера-самоучки приспособились изготавливать солнечные водяные коллекторы из подходящих деталей самой разнообразной техники. Чаще других встречаются модели из автомобильных радиаторов и конденсаторов выброшенных на свалку холодильников.

Последний вариант удобен тем, что в наличии уже имеется готовая система циркуляции воды. Необходимо лишь тщательно промыть трубки и решетку и запастись следующими материалами:

  • емкостью для воды;
  • резиновым ковриком в качестве подложки;
  • металлической фольгой для снижения теплопотерь;
  • скотчем для скрепления деталей;
  • деревянными брусками на будущую раму;
  • оконным стеклом для верхнего защитного слоя.

Далее пошагово осуществляется этап сборки своими руками солнечного коллектора из старого холодильника:

  • изготавливается деревянный короб по размеру решетки-конденсатора;
  • днище выстилается металлической фольгой;
  • щели заготовки тщательно заклеиваются скотчем;
  • емкость для воды закрепляется на 30-40 см выше места, где расположена верхняя выводная трубка теплообменника конденсатора и соединяется с ним шлангом;
  • при желании повысить скорость циркуляции воды в схему солнечного коллектора можно включить насос от аквариума;
  • поверх почти готовой конструкции укладывается и закрепляется стекло;
  • швы еще раз проверяются и тщательно герметизируются.

Самодельный коллектор подобного типа за час способен нагреть 10 л воды с 20° до 45° Цельсия.

4. Воздушный солнечный коллектор из профнастила своими руками

Отдельно следует упомянуть воздушные солнечные коллекторы. Своими руками они собираются по аналогичному принципу, но вместо воды нагревают обычный воздух. Примером такой установки может служить нагревательная система с абсорбером в виде листа профнастила. Местом его установки может выступать обычный оконный проем помещения, в которое необходимо подавать сухой горячий воздух.

Пошаговый процесс сборки следующий:

  • в стене просверливаются вентиляционные отверстия – через них будет подаваться свежий воздух и выводиться горячий;
  • из деревянного бруса толщиной 10-15 мм изготавливается прямоугольный короб под размер проема – например, 180 на 120 см;
  • с тыльной стороны корпуса прикручивается саморезами лист влагостойкой фанеры толщиной 6-8 мм;
  • изнутри на днище вплотную вкладывается рамка из брусков квадратным сечением 4х4 см и наполняется теплоизолятором – минеральной ватой;
  • поверх нее набивается лист профнастила типа Н57 соответствующих размеров;
  • производится его окраска матовой краской глубокого черного цвета;
  • сверху закрепляется прозрачное классическое стекло или качественный акрил (можно использовать половину старой оконной рамы);
  • сверлятся в боковинах отверстия для доступа воздуха.

Наш воздушный солнечный коллектор, изготовленный своими руками, готов.

Эффективность такой установки примерно следующая:

5. Вакуумные солнечные коллекторы для отопления дома своими руками

Наиболее производительными среди самодельных вариантов являются вакуумные солнечные коллекторы. Процедура их сборки для отопления или снабжения теплой водой тоже осуществляется своими руками. Но в конструкции используются специальная панель со стеклянными двухслойными колбами, откуда промышленным способом выкачан воздух, и трубкой-магистралью из меди с теплоносителем.

За счет внедрения вакуумной технологии себестоимость таких водонагревателей выше, но это окупается значительным повышением КПД.

Последовательность сборки коллектора стандартная:

  • сколачивается короб с фанерным днищем и боковыми планками, сечение которых больше, чем диаметр приобретенных трубок;
  • нижним слоем выступает теплоизолятор-пенопласт толщиной ≈ 100 мм;
  • далее укладываются вакуумные трубки – скрепление их выполняется специальными фиксаторами (продаются в комплекте);
  • монтируется абсорбер – выкрашенный черным лист оцинкованной стали либо приобретенный в магазине профессиональный вариант;
  • контур остекляют и подвергается тщательной герметизации.

Для отопления дома подобный солнечный коллектор эффективнее, чем собранный своими руками полностью из легкодоступных и недорогих материалов. Однако летом простаивание полупрофессиональной модели нецелесообразно, поэтому оптимально устанавливать ее и с целью летнего снабжения теплой водой теплиц.

Важно! Даже лучший солнечный коллектор не заменит Вам полноценную отопительную систему. Поэтому его использование предполагается лишь как вспомогательное и повышающее общую энергоэффективность жилья.

Как улучшить КПД самодельных конвекторов

Ключевым элементом всех солнечных коллекторов – как заводского изготовления, так и собранных своими руками – являются абсорберы. Благодаря таким поглотителям излучения поток фотонов солнца преобразуется в тепло и далее передается теплоносителю. Основная задача абсорберов, как и всех прочих преобразователей энергии – оптимизировать уровень поглощения и потерь. Первый всегда стремятся увеличить, а второй уменьшить.

Использование в качестве абсорберов подручных материалов и покрытие их черной краской позволяет довести процент поглощения α (альфа) почти до профессионального уровня в 92-95%. Однако добиться аналогичного результата со снижением почти до нуля теплоотдачи ε (эпсилон) в собранных своими руками солнечных коллекторах невозможно.

Промышленные абсорберы имеют такую возможность и используют для повышения КПД две технологии – селективное покрытие поглотителя и помещение трубки с теплоносителем в вакуумную колбу. Абсорбция многослойного – 10-16 слоев – абсорбера заводской сборки практически не допускает обратного отражения света. А наличие вакуума между медными трубками с водой и внешней стеклянной оболочкой сводит потери тепла во внешнюю среду почти до нуля.

Применяются в фирменных абсорберах и прочие важные технологии – серебрение поверхности, чрезвычайно прозрачное и сверхпрочное боросиликатное стекло, бариумный поглотитель для увеличения срока службы трубок и т.д.

Это позволяет эффективно использовать коллекторы вакуумного типа, как всепогодные, даже зимой, для отопления дач или теплиц, а также кратно увеличивать срок их службы.

Если Вашей целью является сборка максимально эффективного солнечного коллектора для отопления и/или горячего водоснабжения дома своими руками, приобретите для него профессиональный абсорбер в нашем магазине: смотреть описание и цены .

За счет меньших потерь тепла, всепогодности и длительного срока службы Ваши вложения многократно окупятся.

Как сделать солнечный коллектор своими руками

Солнечный коллектор служит для сбора энергии солнца и использования этой энергии в хозяйственных нуждах. Например, его можно использовать как дополнительный источник тепла при обогреве помещения или для нагрева воды.
В этой статье будет показан процесс изготовления воздушного коллектора для обогрева помещения. Конструкции данного устройства могут быть очень разнообразные, а вот принцип действия одинаков.

Устройство и принцип работы солнечного воздушного коллектора.

  • Коллектор собирается в утепленном корпусе. Тепло, получаемое от солнца не должно уходить наружу.
  • Короб коллектора накрывается прозрачным материалом, стекло, поликарбонат, полиэтиленовая пленка и т.п. Это необходимо для того, чтобы солнце могло нагревать теплообменник, который находится в коробе коллектора. Теплообменник воздушного коллектора является самой важной деталью. Он собирает тепло солнечных лучей и передает его воздушному потоку воздуха, который проходит через него.
  • Теплообменник обязательно должен быть окрашен в черный цвет, чтобы лучше поглощать солнечный свет. Для улучшения отдачи тепла от теплообменника к воздушному потоку, проходящему через коллектор, теплообменник должен иметь как можно большую площадь поверхности. Также теплоотдачу улучшает материал, из которого выполнен теплообменник. Наиболее подходящий материал — это алюминий и медь.
  • Эффективность коллектора напрямую зависит от его размера. Чем больше площадь теплообменника, на которую попадают солнечные лучи, тем больше он может аккумулировать солнечного тепла.

Как правило, такие коллекторы устанавливают на солнечную сторону здания под углом как можно более перпендикулярном солнечным лучам. Лучшее место для установки такого коллектора — это наклонный скат крыши здания. Хотя если его установить вертикально вдоль стены здания, то он тоже будет давать тепло.
Также воздушный коллектор лучше всего располагать как можно ближе к помещению, которое вы хотите обогреть. Это необходимо для того, чтобы снизить потери тепла в воздуховодах. Если же расположить близко не получается, то воздуховоды нужно дополнительно утеплить.

Изготовление теплообменника солнечного воздушного коллектора.

Для изготовления самой важной детали коллектора – теплообменника, возьмём обычные жестяные банки из-под пива или сока. Данные банки как правило изготавливают из сплава алюминия. Это как раз и нужно для эффективной теплоотдачи. К тому же все банки выполнены одинакового размера и сделаны так, чтобы в упаковке их ставили друг над другом, то есть хорошо стыкуются друг с другом. Очень редко бывают банки изготовленные из стального листа, а не алюминия. Поэтому рекомендуется все банки проверить постоянным магнитом. Алюминий не будет магнититься, а стальные будут.

  • Во избежание последующего неприятного запаха из коллектора, все банки необходимо предварительно хорошо вымыть с моющим средством и просушить.
  • Сверлим отверстия в донышке банок. Ножницами по металлу разрезаем донышко и верх банки на отдельные лепестки и загибаем их во внутрь банки. Главное из банки сделать сквозную трубу, способ исполнения не имеет значения. Чтобы не порезать пальцы на руках, необходимо работать в перчатках .

  • Склеиваем банки друг с другом любым термостойким клеем. Клей должен быть именно термостойкий, так как температура выходящего воздуха из воздушного коллектора может достигать 80С, а температура теплообменника и того больше.
  • Чтобы банки после склеивания приняли вид ровной трубы, их нужно склеивать в каком-либо направляющем уголке. Можно найти что-нибудь подходящее в хозяйстве или сделать такой уголок самому из 2‐х кусков фанеры или досок.

Таким образом изготавливаем необходимое количество труб.

Изготовление каркаса солнечного воздушного коллектора.

Каркас лучше всего сделать из теплоизоляционных материалов. Для этого подойдет доска, фанера, ЛДСП и тому подобное.

Если есть возможность, то лучше в каркасе выполнить паз для укладки стекла как показано на фото ниже.

Если же такой возможности нет, то можно обойтись без этого паза. Тогда стекло будет приклеиваться сверху короба и зажиматься металлическими или алюминиевыми уголками. В каркасе нужно предусмотреть отверстия для притока и выхода воздуха. Их можно расположить на торцевых стенках короба или на задней панели. Диаметры отверстий лучше всего подобрать под стандартную пластиковую вентиляцию, которую можно купить в любом строительном магазине.

Вырезаем из фанеры или доски две прямоугольных детали – держатели труб теплообменника. Данные детали должны устанавливаться во внутрь короба. Теперь на этих деталях необходимо разметить и просверлить отверстия как показано ниже на фото. Для этих целей подойдет сверло-коронка. При разметке нужно стремиться к тому, чтобы расстояние между соседними рядами банок было как можно меньше.

Пришло время утеплить короб. Для этого подойдет пенопласт, вспененный полистирол и т.п. Толщина утеплителя от 2см. Утеплять нужно все стороны короба, включая заднюю стенку. Все имеющейся щели необходимо запенить, чтобы избежать запотевания стекла, так в месте таких щелей будет образовываться влага из-за разности температур на улице и внутри каркаса солнечного коллектора.

Сборка воздушного солнечного коллектора

Устанавливаем наши трубы в перегородки с отверстиями. Стыки перегородок и корпуса коллектора запениваем монтажной пеной. Стыки труб и перегородки закрываем герметиком.

Теперь необходимо покрасить нашу конструкцию. Красим обязательно в черный матовый цвет, так как этот цвет наиболее поглощает солнечные лучи. Краска должна быть термостойкой. Ее можно спросить в автомагазинах. Там она продается в баллончиках для окраски глушителей. Отдельно красить со всех сторон трубы не имеет смысла, так как солнечные лучи будут попадать только на одну сторону труб.

Красим воздушный коллектор

Осталось только закрыть короб стеклом. Для этого промазываем короб коллектора по контуру герметиком с устанавливаем стекло. После необходимо стекло прижать мебельными уголками.
Солнечный воздушный коллектор готов.

  • Чтобы в ночное время исключить поступление холодного воздуха из коллектора в помещение, необходимо на выходе установит обратный клапан. Его продают в комплектующих вентиляционных пластиковых систем.
  • Для лучшей работы коллектора необходимо установить нагнетающий вентилятор с его нижней стороны. Выход теплого воздуха будет тогда соответственно с верхней стороны. Должна получиться система рециркуляции. Снизу из помещения забирается прохладный воздух, прогоняется через коллектор, где он нагревается и заново приходит в помещение сверху.
  • Чтобы эффективность воздушного коллектора не снижалась, его стекло необходимо периодически очищать от пыли.
Читайте также:  Самодельный гальванический элемент для автономного питания

Как сделать электросамокат – пошаговая инструкция с фотографиями

В интернете сейчас присутствует достаточно много предложений для покупки электрических самокатов различной мощности, дизайна и размеров. Но их стоимость зачастую не всем по карману. Как известно, самый дешевый способ получить какую-либо вещь – это создать ее собственными руками, используя только исходные материалы, подручный инструмент и б/у детали других устройств.

Вот небольшая пошаговая инструкция о том, как собрать собственный электросамокат своими же руками с минимальными вложениями.

Скутер рассчитан на максимальную скорость около 30 км в час, будет иметь около 3 лошадиных сил и сможет ехать на одном заряде примерно 18-20 км.

Шаг 1: Детали и инструменты

Ниже представлен базовый набор наиболее важных используемых компонентов (деталей) и необходимых инструментов. Насколько это возможно, максимально запаситесь б/у деталями от различных электрических приборов, которые зачастую пылятся на вашем чердаке или в гараже.

Как сделать хороший электросамокат, и что вам для этого понадобится:

Детали:

  • Колеса – 12,5-дюймовые низкоскоростные пневматические.
  • Мотор – 3x CIM.

  • Коробка передач. CIM представляют собой двигатели с высокой скоростью и низким крутящим моментом, поэтому в дополнение к сокращению оборотов от цепного привода требуется коробка передач. Как вариант подойдет franken, или Andy Mark Toughboxes (с 2005 года выпуска).
  • Контроллер двигателя + дроссель – вполне подойдет контроллер Kelly KDS72200E, 72V, 120 A, 200A.

  • Аккумуляторы – 8 шт. (количество зависит от требуемой мощности).
  • Алюминиевый угол, канал, плоский стержень различных размеров.
  • Амортизаторы – подойдут два задних амортизатора от горных велосипедов.

  • Гайки, болты, шпильки, шайбы и саморезы – множество различных размеров.
  • 1/2″ шпилька – 1-2 м и гайки для нее.
  • 1/2 » 8 мм стержень из нержавеющей стали + валковые хомуты – для опорных точек в подвеске.
  • Выключатель питания.

  • Держатель предохранителя, предохранитель.
  • Коннекторы высокого тока.
  • Инструменты:

    • Дрель/шуруповерт – с большим количеством бит.
    • Ленточная пила (если есть) – с металлическими режущими лезвиями.
    • Токарный станок – не обязательно, но он обеспечит сверление точно выровненных отверстий намного проще, чем с ручным сверлом.
    • Шлифовальная машинка – для сглаживания острых углов.
    • Горелки факельные и алюминиево-цинковые паяльные палочки.
    • Большой ассортимент зажимов.
    • Паяльник + припой – один с очень толстым наконечником для пайки больших разъемов питания и батарей, и сменное жало для более тонкой работы.
    • Зарядное устройство для литиевого аккумулятора с блоком питания.

  • Как минимум 2 разводных ключа и набор рожковых от 10 до 26 номера.
  • Шаг 2: Подбор базы для скутера

    Изготовление нового самодельного электрического самоката необходимо начинать с основы – рамы бывшего обычного скутера. Подойдет основа от любого классического скутера Razor, особенно передняя и задняя подвески колес, в которых используются пружины и амортизаторы, а не резина, при этом он имеет более элегантный механизм складывания. Переделка обычного самоката в электросамокат – это самый простой способ, но возникнет проблема с местом для подвесного оборудования.

    Колеса вряд ли получится использовать старые. Они, как правило, всегда стерты, а подшипники разболтаны или сломаны. Так что базовые колеса придется купить новые (лучше со сменными шинами). Подбирая раму и колеса, учтите, что будущая конструкция должна возвышаться на 10-15 см от поверхности земли при смонтированных колесах.

    Шаг 3: Задняя подвеска

    Чтобы разместить хорошие колеса, понадобится собрать совершенно новую заднюю подвеску из алюминия. Тут пригодятся несколько дешевых амортизаторов от горных велосипедов с силой пружин примерно 250-300 кг/см. Подобные детали в большом количестве продаются на специализированных рынках/магазинах, так же их много и на интернет аукционах. Опоры для амортизаторов выполняются из 1/4″, двух 2″ и 1″ U-образного канала алюминия.

    Шаг 4: Вилка

    Как и задняя подвеска, вилка и передняя подвеска также подвергнутся значительной модернизации из-за новых колес. Тут также можно использовать пружины и амортизаторы из вилки горного велосипеда для создания новой пары амортизаторов с шарнирами на каждом конце.

    Такая конструкция намного проще и надежнее телескопической вилки. Переднее колесо при такой конструкции можно легко центрировать перед осью рулевой колонки. Очень важно установить колесо немного выдвинутым вперед – это значительно увеличит рулевые характеристики. Не бойтесь поднять переднюю часть скутера еще на пару сантиметров, если это понадобится.

    Шаг 5: Колеса

    Чтобы зафиксировать колеса на остальной части самоката, нужно изготовить собственные оси из 1/2 » резьбовых стержней (шпилек) и соответствующих гаек. Внутренний диаметр колесных подшипников подойдет 5/8″, поэтому, чтобы получить 1/2″ ось, которая будет плотно прилегать к подшипникам, понадобятся соответствующие подкладки. Производители электросамокатов выполняют свои детали уникальными, неподходящими для других моделей. Поэтому выбор колес у вас будет довольно большой.

    Гайки привинчиваются друг к другу, пока их фланцы не прижмутся к внешней стороне подшипников колеса. Чтобы зафиксировать распорки на месте, дополнительно навинчивается вторая гайка. Чтобы зафиксировать каждое колесо на раме, используются еще четыре гайки.

    Шаг 6: Коробка передач

    Поскольку моторы CIM, которые мы планируем использовать, являются относительно высокоскоростными двигателями с малым крутящим моментом, необходима коробка передач, чтобы снизить выходную скорость двигателей до приемлемого уровня. Самодельный электросамокат, выполненный своими руками, не сможет работать без коробки передач: это не игрушечная машинка, тут нужно обеспечить плавный старт.

    В принципе, подойдет любая двухступенчатая коробка передач. Опять же, подбираем б/у за минимальную цену. Вырезаем редукторы, чтобы избавиться от как можно большего количества потерянного пространства и полностью убираем корпус, чтобы получить 3-моторную коробку передач с одним выходным валом.

    Редуктор устанавливаем на скутере, используя оригинальные отверстия для болтов, встроенные в коробку передач, и некоторые детали из алюминиевого уголка, прикрепленные болтами к раме скутера. Наконец, к выходному валу прикрепляется 21 зубчатая звездочка для цепи №35.

    Шаг 7: Натяжитель цепи

    Самой сложной частью будущего электрического самоката в плане монтажа и последующей настройки является натяжитель цепи. Из-за его местоположения, при сжатии подвески скутера, эффективная длина цепи между звездочкой на коробке передач и звездочкой на заднем колесе увеличивается. Он должен сохранять (компенсировать) дополнительную натяжку цепи. В дополнение к натяжителю цепи, скутеру потребовалась и холостая звездочка.

    При движении по неровной поверхности, прыжках или незначительных ударах корпуса, цепь может слетать с задней звездочки. Чтобы этого не происходило, придется выточить специальный ограничитель. Построить электросамокат своими руками из обычного шуруповерта не выйдет: слишком маленький вращательный момент.

    Шаг 8: Тормоз

    Двигатели и приводные цепи – это конечно хорошо, но возможность вовремя остановить свой самокат еще важнее. Поскольку роторы дисковых тормозов – это просто большие вращающиеся металлические диски, прикрепленные к колесу, то можно просто использовать ведущую звездочку колеса в качестве дискового тормоза.

    Необходимо будет построить суппорт для захвата звездочки из алюминиевого блока. Для этого используем алюминиевый U-образный канал, две тормозные колодки, пружины и несколько болтов. Колодки можно брать абсолютно любые – это гоночный болид.

    Правую тормозную колодку закрепляем на стержне, который проходит через суппорт, пружины и алюминиевую раму подвески. Поскольку пружина расширяется посередине, тормоз неактивен, и при необходимости тормозной кабель тянет две половинки суппорта в направлении друг к другу так, что они оба движутся к звездочке и сжимают ее с обеих сторон, обеспечивая торможение.

    Шаг 9: Руль

    Для большего и уверенного контроля нам понадобится более широкий руль, ведь колеса у нас будут достаточно широкие. Легко подойдет практически любой руль как от советской модели, так и от современных горных велосипедов.

    Фиксируем его на рулевой колонке, предварительно отрегулировав зажим алюминиевой скобой с болтовой затяжкой. Если руль будет довольно толстым, то в нем с легкостью можно разместить дроссель и датчик холла.

    Шаг 10: Рама (основа)

    Как сделать электросамокат из самого обычного самоката? Оригинальная рама от стандартного Райзер скутера будет довольно мала. Ее можно использовать как основную площадку для крепления дополнительной поверхности из облегченных материалов. Это обеспечит больше места для подвешивания компонентов, таких как батареи. Новую поверхность можно выполнить из углеродного волокна или высокопрочного пластика – это значительно увеличит ее износостойкость. Новую основу привинчиваем сверху старой, винтами из нержавеющей стали с потайной головкой.

    Шаг 11: Монтаж и подключение электроники

    Контроллер электродвигателя устанавливаем на лицевой стороне коробки передач на максимально близком расстоянии от алюминиевого угла рамы, чтобы оставить как можно больше места для батарей. Главный выключатель питания прикрепляем болтами непосредственно к палубе скутера, в то время как держатель предохранителя и сам предохранитель прикрепляем болтами к нижней части рамы (можно использовать алюминиевый угол или канал). Лучше использовать плавкий предохранитель на 200А, так как такой ток является пиковым током двигателя.

    Все электрические соединения должны быть подключены с помощью прочных соединительных токопроводящих разъемов. Схемы электросамоката своими руками и чертежи подключений можно легко найти в интернете для различных типов двигателей, коробок передач и аккумуляторов любой мощности.

    Шаг 12: Аккумулятор

    Для максимального облегчения веса всей конструкции и запаса энергии оптимальным вариантом будет использовать литиевые полимерные батареи 5 Ah (например LiPo от HobbyKing).

    При таком объеме достаточно будет 8 батарей, еще одну берем как запасную. В крупных партиях часто попадаются бракованные элементы. Их конечно можно будет потом заменить в магазине на новую батарею, но лучше сразу взять с запасом. В итоге мы получим батарею с характеристиками примерно в 60В и около 600 Вт выходной мощности.

    Шаг 13: Держатель батареи

    Сборка для электросамоката своими руками не будет завершена без прикрепленной к нему батареи. При этом необходимо продумать возможность быстрой замены источников питания. Чтобы установить батареи на раму скутера, сооружаем небольшую алюминиевую или пластиковую коробку.

    Лучше конечно использовать поликарбонат и обклеить его углеродным волокном для большей прочности. Фиксировать коробку нужно обязательно болтами с потайной шляпкой, чтобы при движении ее головка не цеплялась за ноги и не выступала на поверхности рамы.

    Шаг 14: Завершающий этап сборки

    Финальным этапом будет сборка и спайка всей конструкции вместе. Для этого используем шуруповерт с битами, рожковые ключи и отвертку. Плотно затягиваем все болтовые соединения, дважды их проверяем.

    На этом примерно все – сборка электросамоката своими собственными руками закончена, можно отправляться на первые полевые испытания, после чего дорабатывать или усовершенствовать полученную модель.

    Видео

    Двигатель и контроллер для электросамоката своими руками

    С чего начать?

    Определитесь с тем, на базе чего Вы будете делать своего железного коня. Есть три хороших, многократно проверенных, варианта:

    • Из шуруповёрта. Дрели и шуруповёрты удобны тем, что из них очень легко вытаскивается батарея для подзарядки. Кроме того, у большинства моделей есть несколько скоростей, что тоже немало;
    • Из гироскутера. Очень хороши с точки зрения подключения батареи и управления, но достаточно дороги;
    • Из двигателя охлаждения радиатора. Пожалуй, самый тяжёлый с точки зрения реализации вариант, зато мотор довольно мощный и почти бесплатный (найти подходящий двигатель можно на любом авторазборе).

    Если у Вас нет большого опыта работы с такими задачами, мы рекомендуем делать электросамокат своими руками из шуруповёрта.

    База – это основа самоката, именно с нее нужно начинать подборку элементов для сборки. От ее выбора зависят ходовые качества. Ее можно взять от обычной, не электрической модели. Она состоит из следующих компонентов:

    • дека;
    • колеса;
    • подвеска;
    • рулевая стойка.

    При выборе базы в первую очередь обращайте внимание на:

    • диаметр колес;
    • тип колес: надувные или литые;
    • наличие амортизаторов;
    • ширину дропаутов для монтажа мотор-колеса;
    • мощность рамы;
    • место для удобного расположения аккумуляторной батареи (акб).

    Базы можно условно разделить на следующие виды:

    • микро – с миниатюрными колесиками, диаметром менее 8 дюймов,
    • мини – 8-ми дюймовые;
    • миди – 10-12 дюймовые;
    • макси – более 12 дюймов.

    Если дороги и тротуары в Вашем городе идеально ровные, то можно выбрать микро вариант, например 6 дюймов. Преимуществом такого варианта будет максимальная компактность и очень легкий вес, что скажется на легкости транспортировки и подъема в квартиру.

    Если асфальт с небольшими трещинами и хорошая плитка – подойдет мини и надувные колеса, желательно с амортизатором.

    Для плохого асфальта, который давно не знал ремонта и грунтовых дорог – нужно выбирать миди, а иногда и макси, ну и конечно надувные камеры и хорошая подвеска. Если хотите ездить на большой скорости по плохим дорогам, то чтобы не полететь кубарем на выбоине, нужно минимум 16 дюймов. Конечно, у макси имеются свои недостатки – это большие габариты и вес, которые будут сильно мешать каждый день поднимать самокат в квартиру на хранение или заносить в транспорт. Так что, нужно искать компромисс или определятся, что для Вас важнее – скорость и комфорт во время поездки или удобство транспортировки, переноски и хранения.

    Амортизаторы, конечно, гасят удары и вибрацию от неровностей дороги, но существует правило: «колесо не может преодолеть препятствие размерами более половины своего диаметра». Это правило касается не только бордюров и камней, но и выбоин. Чем больше диаметр, тем проще преодолеваются препятствия.

    Батарея может располагаться:

    • В специальной полости в деке. Преимущества такого расположения – низкий центр тяжести, не портится внешний вид. Недостаток – необходима защита аккумулятора от ударов о неровности дороги.
    • В рулевой стойке. Здесь можно разместить акб, если стойка состоит из двух труб и между ними имеется свободное пространство. Преимущества – акб не влияет на развесовку, если изготовить защитную облицовку по бокам, то падения самоката не страшны. Недостаток – большая трудоемкость работ.
    • На рулевой стойке. В место крепления бутылки прикручивается кейс или сумка, в который помещается акб. Плюсы – легкосъёмность, простота монтажа. Минусы – ухудшение развесовки, мешает при езде, при падении можно разбить корпус.
    • На багажнике – малоактуально для самокатов, из-за отсутствия багажника на большинстве моделей. Плюсы – легкосъёмность, простота монтажа. Минусы – ухудшение развесовки, удары в заднее колесо.
    • В рюкзаке. Актуально только при малом весе акб. Плюсы – уменьшение веса самоката, улучшение маневренности и расположенность к прыжкам, возможность утепления батареи в зимний период.. Минусы – нагрузка на позвоночник, изменение развесовки.

    Ширина дропаутов – это размер между посадочными местами в вилке для колес. Зависит от категории базы. По этому размеру выбирается посадочный размер мотор-колеса. Для микро базы ширина дропаутов составляет 45 мм, для мини 65 мм. Для остальных — 100 мм. Иногда встречаются 110 мм для мотор колеса с тормозным диском, но редко.

    Перед началом сборки нужно начертить чертеж, чтобы не ошибиться с размерами элементов.


    Рама делается из обычных стальных труб. Профилированной стали толщиной 2.5 миллиметра будет вполне достаточно для того, чтобы сделанный своими руками электросамокат выдерживал нагрузку до 100 килограммов.

    ВАЖНО: Если Вы делаете электросамокат не совсем с нуля, а на базе обычного – не моторизованного – скутера, вопросов с рамой и колёсами у Вас не будет. Просто выбирайте из прочных и устойчивых моделей: совсем изящные могут оказаться не готовы к серьёзным нагрузкам.

    Читайте также:  Гидроэлектростанция (ГЭС) своими руками (схемы и чертежи)

    Особенности конструкции

    В приспособлении используется электрический двигатель, работающий на заряде встроенного аккумулятора большой емкости. Помимо этой детали любое описываемое транспортное средство состоит из следующих компонентов:

    • рамы — металлической или пластиковой;
    • колес;
    • тормозной системы;
    • обвеса и электроники.

    В качестве источника питания используется Li-On или Li-Po аккумулятор. В зависимости от того, какой объем блоков установлен, электросамокат может ездить на расстояния до 50 км. Некоторые модели имеют бензиновый двигатель внутреннего сгорания, как правило, дальность их поездки выше, как и скорость. В конструкции фирменного устройства также имеется редуктор с регулировкой скоростей. Рабочий ток подается на электрический мотор через централизованную систему проводов от источников питания или генератора. Вся основная электроника как правило заключена в герметичный короб, который полностью блокирует попадание влаги.

    Электросамокаты весят примерно 15–20 кг, поэтому при необходимости их можно поднимать. Заряжать устройства разрешается от любой розетки, на это требуется около 6 часов. Подобное изделие можно изготовить самостоятельно, но до того как сделать электросамокат, стоит подготовить все необходимое.


    Рама


    Колеса


    Тормозная система


    Электроника


    Аккумулятор

    Как сделать электросамокат своими руками?

    Лучшим выбором будет перед началом работ посмотреть видео на Ютубе. Ищите конкретно сборку скутера на базе выбранного Вами двигателя и с выбранной Вами передачей – есть ролики почти по всем существующим вариантам.

    И, в любом случае, Вам потребуется какой-либо опыт работы руками. Идеально, если Вы уже работали с электрикой и металлом. Если опыта нет никакого, настоятельно рекомендуем найти партнёра по сборке или хотя бы консультанта – человека, который сможет посмотреть Вашу идею и проект, дать свои комментарии по нему.

    Если делать всё аккуратно, электросамокат своими руками обойдётся всего в 5-7 тысяч рублей, а значит, Вы сможете заметно сэкономить. Успехов в сборке!

    Аккумулятор.

    Основные характеристики аккумулятора, которые указываются в каталогах – это его номинальное напряжения и емкость, чем больше эти параметры, тем лучше. Оба эти параметра влияют на самый важный параметр батареи – запас энергии (мощности). От этого параметра будет зависеть, сколько Вы сможете проехать без подзарядки.

    Запас энергии (мощности) измеряется в ватт часах (Втч или Wh). Для мощного мотора значение запаса энергии должно быть не менее 450 Втч. Для среднего – 250-300 Втч. Для слабого – 180-200 Втч. Это усредненные значения заводских модификаций. Никто не запрещает запитывать средний по мощности двигатель от емкого аккумулятора с запасом энергии 500 или даже 600 Втч, в результате дальность поездок увеличится до 50-70 км. В этом и заключается прелесть самостоятельной сборки.

    Напряжение батареи выбирается в зависимости от напряжения двигателя, оно может быть 24В, 36В, 48В или 60В. Наиболее популярны аккумуляторы напряжением 36В, именно ими обычно комплектуются модификации с двигателями средней мощности, модели послабее оснащаются обычно батареями на 24 вольта, а мощные на 48 или 60 вольт.

    Емкость измеряется в ампер-часах (Ач или Ah). Обычно она варьируется в пределах 7-10 Ач, чем мощнее двигатель, тем емкость больше.

    Для мощного электросамоката (500 Вт) желательна емкость батареи не менее 10 Ач, при напряжении 48 В. Запас энергии в этом случае будет равен 10х48=480 Втч.

    Для двигателя 350 Вт, хорошо подойдет емкость 9 Ач, при напряжении 36 В. Запас энергии в этом случае будет равен 9х36=324 Втч. При большем напряжении емкость может быть и меньше, главное чтобы полученное от произведения значение в ватт часах было не меньше 300 Втч.

    Для моделей послабее (около 250 Вт), подойдут батареи емкостью около 8 Ач, при напряжении 24В. Запас энергии в этом случае будет равен 8х24=192 Втч. Хотите увеличить автономность работы – ставьте аккумулятор средней или даже большой емкости.

    Также важен тип аккумулятора и производитель. Они бывают следующих типов:

    • Литий-полимерные (LiPo) — малый вес, высокие токи заряда и разряда, выдерживают 500-800 циклов заряда, пожароопасность в случае перезаряда.
    • Литий-ионные (LiIon) – малый вес, 500-1000 циклов заряда, зависимость от окружающей температуры, пожароопасность в случае перезаряда.
    • Литий-железофосфатные (LiFePo4) – высокие токи заряда и разряда, 1500-2000 циклов, тяжелее на 20% и дороже ионок и полимерок. Не пожароопасны, стойки к механическим деформациям. Не теряют емкость при минусовых температурах.
    • Свинцово–кислотные – намного больший вес, малые токи заряда-разряда, всего 300-400 циклов заряда.

    Казалось бы, лучший вариант — литий-железофосфатные, худший – свинцово-кислотные. Но, из-за меньшего веса и стоимости, многим больше подходит литий полимер или литий-ион. Возить постоянно лишние 20% веса из-за большего срока эксплуатации не все захотят. Перегрев LiPo и LiIon, а иногда и взрыв (и как следствие пожар) может произойти только в случае перезаряда, который возможен только при поломке защитной электронной схемы внутри акб и зарядного устройства. Это очень редкие случаи. В общем, плюсы и минусы известны, Ваше дело выбрать более подходящий вариант.

    Что необходимо для сборки электрического скутера?

    В том случае, если вы все-таки решились на то, чтобы собрать электроскутер своими руками, самое важное – подбор двигателя и аккумулятора, так как это средство передвижения работает на электрической тяге.

    Выбор того или иного двигателя с аккумулятором, напрямую влияют на максимальную скорость и пробег:

    • Если брать свинцовые аккумуляторы, то можно достаточно сэкономить, однако они имеют большой вес и это необходимо учитывать.
    • Более дорогая альтернатива – литий-фосфатные аккумуляторы, которые имеют меньший вес.
    • Лучше всего ставить аккумуляторную батарею под рамой, где кроме нее будет располагаться контроллер и сигнализация. Под сидением необходимо оставить хоть немного места для багажа.
    • Необходимо понимать, что сборка электрического скутера своими руками, в обязательном порядке подразумевает сварочные работы. В случае если в наличии не имеется необходимого оборудования, инструментов и навыков, тогда такая затея может обойтись куда дороже готовой электрической модели.
    • Но в любом случае, в долгосрочной перспективе это окупится за счет электрического двигателя, который намного дешевле заправлять.

    Набор готовых компонентов

    Очень важно правильно установить электрический двигатель. Это одно из самых важных моментов во время сборки скутера. Очень важно минимизировать звук, который он будет издавать (это же не рев от Ford Mustang). Это можно сделать за счет отсутствия коллектора и щеток. Зачастую его ставят на заднее колесо, вращение которого происходит благодаря электросхеме, которая подает толчок на переднее.

    Подыскивать необходимые компоненты для своего электрического скутера необходимо максимально ответственно. Можно купить электромотор и аккумулятор вместе с необходимыми связующими отдельно, а можно пойти по пути наименьшего сопротивления и купить уже готовый комплект. Несмотря на то, что такой будет стоить дороже, можно сразу купить набор с контроллером и мотор-колесом, зарядным устройством и набором гидравлических тормозов.

    Преимущества и недостатки

    Уже много лет, некоторые европейские страны активно борются за экологию, поэтому у них запрещены бензиновые скутеры. Электрические аналоги безусловно обладают некоторыми преимуществами в этом случае:

    • Намного современней дизайн.
    • КПД намного выше.
    • Нет необходимости в частом ремонте силового агрегата.
    • Легко найти запчасти.
    • Практически отсутствует шум при езде.
    • Проще зарядиться.

    Но не лишены они и недостатков в виде дальности езды на одном заряде. Однако для поездок по городу – это оптимальный вариант.

    Безопасна ли будет такая самоделка?

    С точки зрения рисков для жизни – абсолютно безопасной, с точки зрения кошелька – далеко не все так просто, ведь если не разбираться в элементарной электрике на уровне плюс к плюсу, а минус к минусу, то можно спалить не только платы контроллера, но и сам электродвигатель.

    Самое лучшее, что может произойти при неправильно сборке – самодельный электроскутер просто не тронется с места. Если не терпится сделать такой транспорт своими руками, лучше заручиться помощью толковых друзей, которые смогут переварить раму и правильно подключить систему.

    Слабоумие и отвага! Мощный электросамокат из обычного своими руками.

    За последние 20 лет технический прогресс подарил нам много невероятных инноваций и решений, которые сильно повлияли на качество нашей жизни. Одной из таких технических инноваций стал электро самокат. Это портативное персональное электрическое транспортное средство которое можно носить в метро и быстро перемещаться по городу на расстояние 15-30 км. На котором можно кататься летом в парке, ехать на работу, получать адреналин, и быть безумно мобильным. Заряжаем от сети 3-4 часа, и можно снова в путь.

    И вот вы захотели себе электро самокат. Где же его взять? Тут есть два варианта купить или построить самому. Что? Самому? Да как такое возможно?

    Построить электро самокат своими руками? Возможно! И в этой статье я расскажу вам как изготовить электро самокат своими руками. Но прежде давайте разберёмся зачем это нужно. Быть может проще купить?

    Да купить проще. Но дорого. И купить что? Передний природный самокат? Который мягко говоря не валит стоя при этом много денег? Существует конечно дорогие модели которые быстро едут стоит много денег но зачастую производители работая на Европейский рынок накладывают ограничения по скорости которые далеко не всегда можно обойти. А вдруг вам завтра захочется быстрее, мощнее, или наоборот легче, чтоб носить одной рукой в метро не напрягаясь. Так вот. Самостоятельная сборка самоката позволяет вам вносить любые модификации в конституцию, изменяя мощность и вес согласно вашим потребностям.

    Ну вот вы решили, что покупка не ваш путь, и вы хотите собрать персональное транспортное средство своими руками. Для этого вам потребуется умение владеть паяльником, держать в руках шуруповерт, сверлить дырочки в металле прямыми руками, все остальное за вас сделают наши друзья китайцы. И так если вы любите конструировать, и не видите преград для реализации своих творческих способностей, мы готовы обеспечить вас необходимыми деталями советами и частями для создания своего собственного транспортного средства.

    Для начала вам нужно определиться что это будет. Будет ли это большой мощный самокат на надувных колесах, который будет пулять на большие расстояния наматывая асфальт на колеса, или это будет складной легкий самокат, который можно без проблем таскать одной рукой в метро, добираясь до работы или тренажерного зала в другом районе, минуя душный общественный транспорт.

    Начнем со складной конструкцией нам нужно выбрать складной самокат с задним амортизатором нужно будет заменить ему заднюю вилку на расширенную установить туда мотор купить контроллер, аккумулятор, куда ни будь это все засунуть и это подключить.

    Начнем с выбора самоката для наших экспериментов. Тут все просто выбор крайне мал. Некоторое количество лет назад китайцы придумали двух подвесную самокатную раму на которой разные производители начали делать разные самокаты. Она нам и нужна. Чем дороже будет производитель тем по идее лучше качество запчастей из которых она собрана. Складная двух подвесная рама в прицепите не может быть надежной, но выбора у нас нет. Электро самокат будет иметь те же проблемы что обычные самокат и к этому нужно быть готовыми. У него будет точно так же разбалтываться движущиеся части. Болтаться, скрипеть, шуметь. Чем больше движущихся частей там больше нужно за всем этим следить. Это касается покупных складных самокатов и самодельных. Зачем же выбирать двухподвесный самокат? А за тем что первым шагом будет замена задней вилки и колеса на мотор.

    И так сборка элетросамоката своими руками по шагам.

    • Меняем заднюю вилку на расширенную, устанавливаем туда мотор колесо.
    • Собираем корпус из алюминиевого профиля
    • Делаем крепления для крышки на которую будем вставать ногами.
    • Изготавливаем крышку
    • Устанавливаем контролер и ручку газа
    • Устанавливаем батарею и автомат
    • Соединяем

    Далее подробное описание и фото с ремонта моего домашнего самоката которому уже 3 года. За 3 года я устал от люфтов рамы и потому сделал его не складным, Усилив его более толстыми болтами в местах люфта. Так же за 3 года на нем поменялось несколько разных корпусов и батарей потому приходилось все подгонять под уже сделаные ранее отверстия. Вам же я рекомендую сначала выгнуть боковые ребра заметить что где будет а потом уже сверлить и тогда больше шансов что будет все ровно и аккуратно.

    • Меняем заднюю вилку на расширенную, устанавливаем туда мотор колесо.

    При сборки есть вариант столкнуться с некоторыми сложностями, которые решаются с помощью сверла, напильника и проставок, купленные в крепмаркете.

    • Собираем корпус из алюминиевого профиля

    Профиль можно исспользовать любой подходящий под задачи. Я использовал 50мм. Так как нужно было поместить внутри батарею 48в 10Ач

    Профиль вырезаем под размер, клеим на момент, сверлим маленькие дырки под саморезы, и сажаем на саморезы по металлу. Профиль выгибаем по форме деки.

    3)Делаем крепления для крышки на которую будем вставать ногами.

    Крепление было решено делать из болтов.

    Варианты с длиной толщеной подбирайте сами в зависимости от выбранного корпуса.

    Так же можно использовать самоконтрящиеся гайки. Как у меня на передних двух стойках.

    У кого то возникнет вопрос. А как вообще тонкая крышка будет держать мой вес на этих четырех точках? Ответ: а легко. Потому что точек сильно больше чем четыре. Ведь по мимо четырех болтов есть еще и боковины корпуса. Но основная нагрузка будет на батарее. Точнее на хитрой конструкции батареи которую вы можете заказать у нас. А можете изготовить сами.

    Секрет в том что крышка опирается на квадратики из толстого пластика толщеной 3-4 мм, вставленного между ячейками.

    • Изготавливаем крышку

    Крышка делается из алюминиевого профиля с помощью ножниц по металлу.

    Внутренняя часть крышки.

    Нужно удалить лишние внутренние ребра крышки. Это легко сделать плоскогубцами, если как бы зажать край ребра и начать крутить плоскогубцы, то это ребро легко намотается на них. Изнутри лучше проклеить пленкой. Я использовал папку для бумаг.

    • Устанавливаем контролер и ручку газа

    С ручкой газа все понятно.

    Контроллер достаем из алюминиевого корпуса, герметизируем хоз лентой.

    Я использовал контролер инфинион 6 fet. Но ему пришлось подпиливать текстолит, что б он влез.

    Так же существует бюджетный контролоер Бафанг 500вт в маленьком корпусе который имеет 3 скорости рекуперацию и ест из батареи 14 ампер. Но главное его достоинство что он подходит в эту деку без корпуса и его не нужно допиливать. Его вы тоже можете приобрести у нас.

    С боку в деке сверлиться дырка. В радиаторе контроллера есть отверстия за которые можно закрепить его через эту дырку.

    Так же отсек с контроллером и проводами необходимо закрыть крышкой. Я сделал крышку из крышки матрицы ноутбука, хотя подойдет любой листовой пластик.

    Когда делался этот самокат, еще не существовало ручек газа со встроенным вольтметром, поэтому пришлось городить вольт ампер основании руля. Что добавило много проводов. Сейчас же все проще.

    И не каких проблем.

    Устанавливаем батарею и автомат

    Батарея обмотана скотчем для лучшей изоляции от влаги. Так же имеет смысл приклеить батарею к деки на двухсторонний скотч или клей момент. Между батареей и металлической декой нужна прокладка из чего то плотного. Я использовал пластиковую папку для бумаги.

    Автомат, он же выключатель самоката, обязательная часть программы. У меня он приклеен к батарее, но вы можете его расположить где хотите.

    Соединяем

    Тут все просто. Соединяем, смотрим что бы не где не зажимало и на притирало провода металлом.

    Ссылка на основную публикацию