Сонечны награвальнік вады ўяўляе сабой разнавіднасць калектара, які акумулюе сонечнае выпраменьванне, преобразовывая яго ў цяпло, і вырабляе гарачую ваду для спажывецкіх патрэб. Ідэя выкарыстання сонечнай энергіі для падагрэву вады ўзнікла даўно. Так, прататып сучаснага сонечнага воданагравальніка быў створаны яшчэ ў XVIII стагоддзі ў Швейцарыі. На сённяшні дзень такі спосаб нагрэву вады досыць папулярны. Сусветным лідэрам па ўжыванні і вытворчасці сонечных нагревателей традыцыйна з'яўляецца Кітай. У гэтай краіне сонечную энергію для награвання вады выкарыстоўваюць 60 млн. Хатніх гаспадарак. А ў Ізраілі 85% кватэр маюць сонечныя награвальны. Прычым іх выкарыстанне рэгулюецца законам, які дзейнічае яшчэ з 1976 года, і абавязвае будаваць жыллё з ужываннем такіх сістэм.
Схема сонечнай фотаэлектрычнай сістэмы.
Сонечныя награвальны вады валодаюць некалькімі перавагамі. Па-першае, яны дазваляюць калі не ліквідаваць зусім, то значна скараціць расход традыцыйных энерганосьбітаў, такіх як газ і электраэнергія. Па-другое, яны памяншаюць выкіды вуглякіслага газу ў памеры, прама прапарцыйным зэканомленай энергіі, скарачаючы такім чынам парніковы эфект.
Бак для нагрэву вады сваімі рукамі
Схема сонечных модуляў.
Найбольш распаўсюджаны сонечны награвальнік - гэта летні душ. Сканструяваць такую сістэму гарачага водазабеспячэння можна сваімі рукамі. Гэта зусім нескладана. Асновай яе з'яўляецца бак для вады, які награваецца сонечным выпраменьваннем. Нягледзячы на сваю прымітыўнасць, такі будынак цалкам здольна задаволіць патрэбнасць у гарачай вадзе ў цёплую пару года.
Самым вялікім недахопам такога спосабу нагрэву з'яўляецца тое, што, нягледзячы на досыць высокую тэмпературу вады ў баку днём (часам да 45ºС), за ноч яна апускаецца. Для таго каб скараціць страты цяпла ў начны час, неабходна альбо ўцяпляць бак на ноч, альбо зліваць рэшткі гарачай вады ў ўцеплены рэзервуар. Такім рэзервуарам могуць служыць газавыя або электрычныя бойлерам, шырока выкарыстоўваюцца ў хатніх гаспадарках. Выбар бойлера ў якасці назапашвальніка з'яўляецца апраўданым яшчэ і таму, што ў пахмурны дзень вада ў баку не прагрэецца вышэй 30ºС, і яе ў любым выпадку даводзіцца падаграваць.
Такі награвальнік, зроблены сваімі рукамі, паслужыць надзейным і эканамічным спосабам падагрэву летам і хутка акупіць сябе.
Выбіраючы гэты выгляд сонечнага нагревателя, неабходна ўлічваць некалькі яго недахопаў:
- неабходнасць штодня напаўняць і зліваць бак;
- у пахмурны дзень вада ў баку не награваецца вышэй 30ºС.
Артыкул па тэме: Датчык цёплай падлогі: як падключыць тэрмарэгулятар
Мантаж водонагревательного бака
Схема водонагревательный гелиосистемы.
Для збудаванні сонечнага водонагревательного бака сваімі рукамі нам спатрэбіцца:
- награвальны рэзервуар;
- бойлер;
- вадаправод з трыма кранамі;
- датчык ўзроўню вады.
У якасці награвальнага рэзервуара можна выкарыстоўваць любую ёмістасць для вады: сталёвую бочку, куб або нават трубы вялікага дыяметра. Аднак найбольш зручным для мантажу і выкарыстання з'яўляецца спецыяльны поліэтыленавы бак для летняга душа аб'ёмам да 300 л. Ён мае плоскую форму, лёгкі вага, афарбаваны ў чорны колер, не ржавее. Усё гэта забяспечвае рацыянальнае теплопоглощение і нескладаны мантаж сваімі рукамі. Для вадаправода варта выбіраць металлопластіковые або поліпрапіленавыя трубы для халоднай вады. Датчык ўзроўню вады мацуецца на вечку бака і выкарыстоўваецца для кантролю ўзроўню яго напаўнення. Схема мантажу і працы дадзенай сістэмы намаляваная на малюнку.
Для напаўнення награвальнага бака вадой неабходна закрыць кран 3. Кран 1 і 2 застаюцца ў адкрытым становішчы. Пасля запаўнення ёмістасці напорнай вадаправод перакрываецца кранам 1. У канцы дня летняя вада зліваецца ў бойлер шляхам адкрыцця крана 3. Калі выкарыстоўваць награвальнік няма неабходнасці, варта перакрыць кран 3 і выкарыстоўваць бойлер ў звычайным рэжыме.
Сістэма падагрэву вады пасіўнага тыпу з выкарыстаннем сонечнага калектара
Схема прынцыпу працы і прылады сонечнай батарэі.
Калі водонагревательный бак выкарыстоўваецца выключна ў цёплы час года, то сонечны калектар пасіўнага тыпу дае магчымасць падоўжыць перыяд выкарыстання сонечнай энергіі з сакавіка да кастрычніка. Пасіўнай такая сістэма называецца таму, што ў яе канструкцыі не выкарыстоўваецца помпа. Неабходнасць догревать ваду бойлерам у дадзеным выпадку таксама ёсць. Аднак істотная эканомія энергарэсурсаў бясспрэчная.
Асноўным элементам у такой сістэме водонагрева з'яўляецца сонечны калектар. Для таго каб дамагчыся максімальных паказчыкаў эфектыўнасці гэтага элемента разам з надзейнасцю і прастатой зборкі, асаблівую ўвагу трэба надаць цеплаабменніку. Практыка паказала, што самым лепшым матэрыялам цеплаабменніка з'яўляюцца сталёвыя ці медныя танкасценныя трубы. Выкарыстанне металлопластіковых труб таксама дапушчальна, аднак іх мінус - верагоднасць дэфармацыі пры ўздзеянні сонечнага цяпла, а таксама верагоднасць уцечак вады з-за мноства злучэнняў. Калі ў хаце ёсць стары, непатрэбны халадзільнік, то замест труб можна выкарыстоўваць яго змеявік.
Зборка і мантаж сонечнага воданагравальніка з ужываннем садовага шланга сваімі рукамі
Схема электрасеткі пры выкарыстанні сонечных батарэй.
Для патаннення канструкцыі сонечнага калектара і памяншэння яго вагі металічныя трубы можна замяніць на просты садовы шланг, скруціўшы яго па спіралі сваімі рукамі. Яго перавага - адсутнасць дадатковых злучэнняў, якое выключае працёк, таннасць, магчымасць падвядзення вады ад калектара непасрэдна да трубаправода.
Артыкул па тэме: Ці можна дадаткова пафарбаваць флизелиновые шпалеры
Для збудаванні сонечнага воданагравальніка з калектарам з садовага шланга нам спатрэбіцца:
- аконнае шкло;
- садовы шланг;
- ліст поліпрапілена або ячэістага полікарбаната для асновы.
Матэрыял шланга - гума або армаваны ПВХ. Унутраны дыяметр - не менш за 19 мм для зніжэння ўзроўню гідраўлічнага супраціву. Таўшчыня сценкі шланга - не менш за 2,5 мм. Пры выбары колеру аддаць перавагу лепш чорнаму або цёмным тонам для паляпшэння теплоусвоения. Шкло неабходна выбраць аконнае, без селектыўных пакрыццяў, так як палімерная плёнка і арганічнае шкло дрэнна затрымліваюць даўгахвалевае выпраменьванне, а так званае i-шкло адлюстроўвае караткахвалевае. Пры выбары паміж адзінарным і падвойным шкленне варта кіравацца правілам: калі награвальнік будзе выкарыстоўвацца часцей у цёплы час года, то перавага лепш аддаць адзінарнае шкленне, калі ў халодны сезон - падвойнаму. Зазор паміж пенапластам і шклом можна загерметызаваць сваімі рукамі з дапамогай сілікону, клею на воднай аснове або просты поролоновой пракладкі. Адлегласць паміж шклом і шлангам - 1,2- 2 мм.
Прынцып дзеяння такога воданагравальніка заключаецца ў свайго роду цеплавой пастцы: сонечныя прамяні трапляюць скрозь шкло, награваюць шланг, які, у сваю чаргу, таксама аддае цяпло, якое захоўваецца ўнутры корпуса воданагравальніка пры ўмове яго герметычнасці. У якасці асновы для воданагравальніка замест ліста пенапласту можна выкарыстоўваць драўляны каркас з трывалым дном і праслойкай паміж дном і калектарам ў выглядзе фальгі і гумовага кілімка.
Мантаж сонечнага воданагравальніка з садовага шланга намаляваны на схеме.
Пры мантажы воданагравальніка сваімі рукамі варта ведаць, што бойлер павінен знаходзіцца на ўзроўні не менш за 60 см вышэй верхняга краю сонечнага калектара для забеспячэння стабільнага термосифонного эфекту. Даўжыня падводзячага трубаправода паміж калектарам і бойлерам павінна быць максімальна кароткай для памяншэння сілы трэння пры перацяканне вады.
Схема змеявіка для бойлера.
Для зніжэння цепластрат высновы шланга і трубаправод варта цеплаізаляваных. Для цеплаізаляцыі ўнутры памяшкання, а таксама на кароткіх участках трубаправода можна выкарыстоўваць для гэтых мэтаў цеплаізаляцыю з пенополиэтилена для труб. Для цеплаізаляцыі знешніх высноў і участкаў трубаправода больш за 3-х м лепш скарыстацца фальгіраваны пенополіуретаном. Для падлучэння шланга да трубаправода выкарыстоўваецца хамут для гумовых труб.
Для пачатку трэба запоўніць шланг вадой і выпусціць з яго паветра: зачыняем кран 2 і адкрываем кран гарачай вады 6. Вада з напорнага вадаправода 1 трапляе ў сонечны калектар 1. Калі ў зліўны вадзе знікнуць бурбалкі паветра, які робіцца выснова, што паветраных коркаў ў калектары няма . Потым адкрываем кран 2, і халодная вада пад дзеяннем термосифонного эфекту паступае ў награвальнік. Для прыпынку працы калектара перакрываем кран 3. Мінусам працы дадзенага сонечнага воданагравальніка з'яўляецца неабходнасць перыядычнага ўключэння і выключэння падачы вады ў калектар кранам 3, а таксама выкарыстанне бойлера для падагрэву вады ў канцы дня ў пахмурнае надвор'е і ў халодную пару года. У адваротным выпадку яна перастае цыркуляваць.
Артыкул па тэме: Як хутка зняць вінілавыя шпалеры са сцен
Разлік прадукцыйнасці пасіўнага воданагравальніка
Для разліку прадукцыйнасці пасіўнага воданагравальніка спатрэбяцца наступныя паказчыкі:- дыяметр шланга;
- тэмпература паветра;
- сярэдняя колькасць сонечных гадзін за перыяд.
Вядома, што 1 м шланга, вонкавы дыяметр якога складае 25 мм, пры тэмпературы паветра +25 ºС ў сонечны дзень награвае 3,5 л вады да тэмпературы +45 ºС, а пры павышэнні тэмпературы паветра да +32 ºС пры тых жа ўмовах - да +50 ºС. Сярэднегадавы паказчык колькасьці сонечных гадзін для Масквы і Маскоўскай вобласці складае 5,5 гадзін з улікам пахмурных дзён. Такім чынам, пры даўжыні шланга 10 м у калектары прадукцыйнасць складзе: 3,5 * 10 * 5,5 = 192,5 л нагрэтай вады. Ніжняя мяжа тэмпературы паветра, пры якой праца калектара карысная, складае +5 ºС. Пры паніжэнні тэмпературы ваду з калектара неабходна зліць.
Эфектыўнасць выкарыстання сонечнага воданагравальніка
Існуе меркаванне пра тое, што Расея не падыходзіць для выкарыстання сонечнай энергіі для падагрэву вады з-за дастаткова халоднага клімату. Аднак гэта далёка не так. Для таго каб вызначыць, ці эфектыўныя сонечныя награвальны ў нашых шыротах, будзем апераваць такім паняццем, як інсаляцыя (колькасць сонечнай энергіі, якая трапляе на паверхню Зямлі). На тэрыторыі Расіі гадавы паказчык інсаляцыі вагаецца ў межах ад 800 да 1900 кВт-гадзіну / м2. У Маскоўскім рэгіёне гэты паказчык роўны 1100 кВт-гадзіну / м2. Напрыклад, у Германіі, з аналагічным паказчыкам інсаляцыі, такія сістэмы пакрываюць сумарную плошчу больш за 6 млн. М2.
Сонечныя награвальны цалкам ужывальныя ў сярэдніх шыротах нашай краіны. Яны здольныя зэканоміць да 60% электраэнергіі. Па дадзеных даследаванняў, праведзеных нямецкім Інстытутам будаўнічай фізікі, сярэднестатыстычная сям'я з 4-х чалавек спажывае ў сярэднім 4400 кВт-гадзіну ў год. Такія колькасць энергіі могуць выпрацоўваць сонечныя модулі плошчай усяго 34 м2. І нават калі сонечны награвальнік вады, зроблены сваімі рукамі, будзе саступаць аналагу прамысловай вытворчасці, эканомія энерганосьбітаў ўсё роўна застаецца адчувальнай.