Grijač solarne vode je vrsta kolektora koji akumulira sunčevo zračenje, pretvarajući ga na zagrijavanje i proizvodi tople vode za potrebe potrošača. Ideja o korištenju sunčeve energije za grijanje vode je dugo ustala. Dakle, prototip modernog grijača solarne vode nastao je u XVIII stoljeću u Švicarskoj. Do danas je ova metoda zagrijavanja vode vrlo popularna. Svjetski vođa o korištenju i proizvodnji solarnih grijača tradicionalno je Kina. U ovoj zemlji, 60 milijuna kućanstava koristi solarnu energiju za grijanje vode. A u Izraelu, 85% apartmana ima solarne grijače. Štoviše, njihova je uporaba regulirana zakonom, koja je vrijedna od 1976. godine i obvezuje izgraditi stanovanje koristeći takve sustave.
Shema solarnog fotoelektričnog sustava.
Grijači vode imaju nekoliko prednosti. Prvo dopuštaju, ako se uopće ne mogu ukloniti, tada značajno smanjuju potrošnju tradicionalnih energetskih prijevoznika, kao što su plin i struju. Drugo, smanjuju emisije ugljičnog dioksida u količini, izravno proporcionalno stabilnoj energiji, čime se smanjuje učinak staklenika.
Buck za grijanje vode vlastitim rukama
Shema solarnih modula.
Najčešći solarni grijač je ljetni tuš. Možete konstruirati takav sustav tople vode vlastitim rukama. Potpuno je lako. Osnova je spremnik za vodu, koja se zagrijava solarno zračenjem. Unatoč primilnosti, takva je struktura vrlo sposobna zadovoljiti potrebu za toplom vodom u toploj sezoni.
Najveći nedostatak ove metode grijanja je da, unatoč dovoljno visoke temperature vode u spremniku tijekom dana (ponekad do 45 ° C), pada preko noći. Kako bi se smanjio gubitak topline noću, potrebno je ili izolirati spremnik preko noći ili spojiti ostatke tople vode u zagrijati spremnik. Takav spremnik može poslužiti kao plinski ili električni kotlovi, široko se koristi u kućanstvima. Izbor kotla kao pogon je opravdan i zato što se na oblačan dan voda u spremniku neće zagrijati 30ºS, au svakom slučaju mora se zagrijati.
Takav grijač koji je napravio vlastite ruke poslužit će kao pouzdan i ekonomičan način liječenja ljeti i brzo će platiti.
Odabir ove vrste solarnog grijača potrebno je uzeti u obzir nekoliko nedostataka:
- potrebno je svakodnevno ispuniti i spojiti spremnik;
- Na oblačan dan, voda u spremniku se ne zagrijava iznad 30ºS.
Članak na temu: Senzor topline: Kako spojiti termostat
Ugradnja spremnika za vodu
Shema heliosystem za grijanje vode.
Za izgradnju spremnika za solarnu vodu, trebat će nam:
- spremnik za grijanje;
- kotler;
- Vodenu cijev s tri dizalice;
- Senzor razine vode.
Možete koristiti bilo koji spremnik za vodu kao spremnik za grijanje: čelična bačva, kocka ili čak cijev za veliku promjeru. Međutim, najpogodnije za ugradnju i uporabu je poseban polietilen tenk za ljetnu dušu s volumenom do 300 litara. Ima ravan oblik, laganu težinu, oslikana crna, a ne hrđa. Sve to osigurava racionalnu apsorpciju topline i jednostavnu instalaciju vlastitim rukama. Za opskrbu vodom treba odabrati metalplastične ili polipropilenske cijevi za hladnu vodu. Senzor razine vode pričvršćen je na poklopcu spremnika i koristi se za kontrolu razine punjenja. Shema montaže i rada ovog sustava prikazana je na slici.
Da biste ispunili spremnik za grijanje, potrebno je zatvoriti dizalicu 3. Crane 1 i 2 ostati na otvorenom položaju. Nakon punjenja kapaciteta, tlak vodovod se preklapaju dizalicom 1. Na kraju dana grijana voda se spoje u kotao otvaranjem dizalice 3. Ako grijač nije potrebno, dizalica 3 treba preklopiti i koristite kotao u normalnom načinu rada.
Sustav za grijanje vode pomoću solarnog kolektora
Shema načela rada i uređaja solarne baterije.
Ako se spremnik za grijanje vode koristi isključivo u toploj sezoni, tada solarni sakupljač pasivnog tipa omogućuje produljenje razdoblja korištenja solarne energije od ožujka do listopada. Pasivni takav sustav se zove jer se crpka ne koristi u svom dizajnu. Potreba za crtanje vode po kotlu u ovom slučaju. Međutim, značajne uštede energije su neosporni.
Glavni element u takvom sustavu za grijanje vode je solarni kolektor. Kako bi se postigli maksimalni pokazatelji izvedbe ovog elementa, uz pouzdanost i jednostavnost montaže, posebnu pozornost treba posvetiti izmjenjivaču topline. Praksa je pokazala da su čelične ili bakrene tankostične cijevi najbolji materijal izmjenjivača topline. Upotreba metalnih plastičnih cijevi je također dopuštena, ali njihov minus je vjerojatnost deformacije kada je izložena solarnoj toplini, kao i vjerojatnost curenja vode zbog različitih spojeva. Ako postoji staro, nepotrebno hladnjak u kući, umjesto cijevi možete koristiti njegov serpentin.
Skupština i ugradnja solarnog bojlera pomoću vrtnog crijeva vlastitim rukama
Shema mrežne mreže pri korištenju solarnih panela.
Da biste smanjili troškove izgradnje solarnog kolektora i smanjili njegovu težinu, metalne cijevi mogu se zamijeniti jednostavnim vrtnim crijevom, uvijajući ga u spiralu vlastitim rukama. Njegova prednost je odsutnost dodatnih spojeva, eliminirajući curenje, niske cijene, mogućnost suzizanja vode iz kolektora izravno na cjevovod.
Članak o toj temi: Je li moguće da dodatno boje Fliesline Wallpaper
Za izgradnju solarnog bojlera s kolektorom iz vrtnog crijeva trebat ćemo:
- staklo prozor;
- crijevo za polijevanje;
- Polipropilen ili stanični polikarbonatni list za bazu.
Materijal crijeva - gume ili ojačani PVC. Unutarnji promjer - ne manje od 19 mm za smanjenje razine hidrauličkog otpora. Debljina zida crijeva nije manja od 2,5 mm. Pri odabiru boje da bi se omogućilo crne ili tamne tonove za poboljšanje topline. Staklo se mora izabrati prozorom, bez selektivnih premaza, kao polimerni film i organsko staklo loše odgoditi zračenje dugo valnog, a takozvano i-staklo odražava kratkotrajno. Prilikom odabira između jednog i dvostrukog stakla, pravilo bi trebalo voditi pravilom: ako se grijač će se češće koristiti u toj toploj sezoni, onda je bolje da se može dati pojedinačno glaziranje ako je hladna sezona dvostruko. Jaz između pjene i stakla može se zabrtviti vlastitim rukama pomoću silikona, ljepila na bazi vode ili jednostavne pjene. Udaljenost između stakla i crijeva je 1,2-2 mm.
Načelo djelovanja takvog bojlera leži u nekoj vrsti termalne zamke: sunčeve zrake padaju kroz staklo, crijevo se zagrijava, koja se također daje toplinu, uporni unutar kućišta bojlera pod uvjetom njegova čvrstoća. Kao osnova za bojler, umjesto pjene, može se koristiti drveni okvir s čvrstim dnom i sloj između dna i kolektora u obliku folije i gumenog tepiha.
Ugradnja solarnog bojlera iz vrtnog crijeva prikazana je u dijagramu.
Prilikom instaliranja bojlera, trebali biste znati sa svojim vlastitim rukama da kotao mora biti na razini od najmanje 60 cm iznad gornjeg ruba solarnog kolektora kako bi se dobio stabilan učinak termofona. Duljina dopisne cijevi između kolektora i kotla mora biti kratko kako bi se smanjila frična sila pri tekućoj vodi.
Shema zavojnice za kotao.
Da bi se smanjio gubitak topline, zaključci crijeva i cjevovoda trebaju biti termički izolirani. Za toplinsku izolaciju u zatvorenom prostoru, kao iu kratkim dijelovima cjevovoda, izolacija polietilenske pjene za te svrhe može se koristiti u te svrhe. Za toplinsku izolaciju vanjskih zaključaka i cjevovoda više od 3 m, bolje je koristiti foliju poliuretansku pjenu. Da biste spojili crijevo do cjevovoda, stezaljka se koristi za gumene cijevi.
Prvo morate ispuniti crijevo vodom i osloboditi zrak iz njega: zatvaramo dizalicu 2 i otvorite dizalicu tople vode 6. Voda iz dovoda tlaka 1 pada u solarni kolektor 1. Kada nestaju zračni mjehurići, Mi ćemo nestati u odvodnoj vodi, zaključujemo da u kolektoru nema gužve zračnih prometa. Onda otvaramo dizalicu 2, a hladna voda pod djelovanjem termosifona učinak ulazi u grijač. Za zaustavljanje rada kolektora, preklapajući dizalicu 3. minus ovog solarnog bojlera je potreba za povremeno uključivanje i isključivanje vodoopskrpe do kolektora dizalice 3, kao i upotrebu kotla za liječenje vode na na kraju dana u oblačnom vremenu i tijekom hladne sezone. Inače, prestaje cirkulirati.
Članak o temi: Kako brzo ukloniti vinilnu pozadinu iz zidova
Izračun performansi pasivnog bojlera
Da bi izračunali performanse pasivnog bojlera, bit će potrebni sljedeći pokazatelji:- promjer crijeva;
- temperatura zraka;
- Prosječan broj sunčanih sati za razdoblje.
Poznato je da je 1 m od crijeva, čiji je vanjski promjer od 25 mm, na temperaturi zraka +25 ºS na sunčanom danu zagrijava 3,5 litre vode na temperaturu od +45 ºS, a uz povećanje temperature zraka do +32 ºS pod istim uvjetima - +50 ºS. Prosječni godišnji pokazatelj broja sunca za Moskvu i moskovsku regiju je 5,5 sati, uzimajući u obzir oblačno dane. Dakle, s duljinom crijeva 10 m u kolektoru, izvedba će biti: 3.5 * 10 * 5.5 = 192,5 l grijane vode. Donja granica temperature zraka na kojoj je koristan kolekcionarski rad, je +5 ºS. Kada se temperatura smanjuje, mora se spojiti voda iz kolektora.
Učinkovitost korištenja grijača solarne vode
Postoji mišljenje da Rusija nije prikladna za korištenje solarne energije za liječenje vode zbog dovoljno hladne klime. Međutim, to nije slučaj. Kako bi se utvrdilo jesu li solarni grijači učinkoviti u našim geografskim širinama, s takvim konceptom djelujemo kao insolacija (količina solarne energije koja pada na površinu zemlje). Na području Rusije, godišnja stopa insolacije kreće se od 800 do 1900 kW / m2. U moskovskoj regiji, ovaj pokazatelj je 1100 kWh / m2. Na primjer, u Njemačkoj, sa sličnim indikatorom insolacije, takvi sustavi pokrivaju ukupnu površinu od više od 6 milijuna m2.
Solarni grijači su u potpunosti primjenjivi u prosječnim širinama naše zemlje. Oni su u stanju uštedjeti do 60% električne energije. Prema studijama koje je proveo njemački institut za građevinske fizike, prosječna obitelj od 4 osobe troši prosječno 4400 kWh u godini. Takve količine energije mogu proizvesti solarne module s površinom od samo 34 m2. Čak i ako će solarni bojler napravljen vlastitim rukama dat će način analoga industrijske proizvodnje, uštede energije i dalje ostaje opipljivi.