Solarni grijač vode je vrsta sakupljača koji akumulira solarno zračenje, pretvarajući ga na toplinu i stvara topla voda za potrebe potrošača. Ideja korištenja solarne energije za grijanje vode je dugo pojavila. Dakle, prototip modernog solarnog grijača vode stvoren je u XVIII veku u Švicarskoj. Do danas je ova metoda grijanja vode prilično popularna. Svjetski lider o korištenju i proizvodnji solarnih grijača tradicionalno je Kina. U ovoj zemlji 60 miliona domaćinstava koristi solarnu energiju za grijanje vode. A u Izraelu 85% apartmana ima solarne grijače. Štaviše, njihova upotreba regulirana je zakonom, koja vrijedi od 1976. godine, a obvezuje se izgraditi stanovanje pomoću takvih sistema.
Shema solarnog fotoelektričnog sistema.
Grijači vode imaju nekoliko prednosti. Prvo, oni dozvoljavaju ako se ne mogu ukloniti, a zatim značajno smanjiti potrošnju tradicionalnih energetskih operatera, poput plina i električne energije. Drugo, oni smanjuju emisiju ugljičnog dioksida u iznosu, direktno proporcionalnu savoljnoj energiji, čime se smanjuje efekt staklene bašte.
Buck za grijanje vode vlastitim rukama
Shema solarnih modula.
Najčešći solarni grijač je ljetni tuš. Možete konstruirati tako tople vode vlastite ruke. Potpuno je lako. Osnova je tenka za vodu, koja se zagrijava solarnim zračenjem. Unatoč svojoj primitivnosti, takva je struktura sasvim sposobna zadovoljavati potrebu za toplom vodom u toploj sezoni.
Najveći nedostatak ove metode grijanja je da uprkos dovoljno visokim temperaturama vode u spremniku tokom dana (ponekad i do 45 ° C), to pada preko noći. Da bi se smanjio gubitak topline noću, potrebno je ili izolirati rezervoar preko noći ili spajati ostatke tople vode u zagrijani rezervoar. Takav tenk može poslužiti kao plinski ili električni kotlovi, koji se široko koristi u domaćinstvima. Izbor kotla kao pogona je opravdan i zato što se u oblačnom danu voda u rezervoaru neće ugrijati 30ºS, a u svakom slučaju mora toplo.
Takav grijač napravljen vlastitim rukama poslužit će kao pouzdan i ekonomičan način za liječenje ljeta i brzo će platiti za sebe.
Odabir ove vrste solarnog grijača potrebno je uzeti u obzir nekoliko nedostataka:
- Potreba da se svakodnevno ispunjava i spajaju rezervoar;
- Oblačno, voda u spremniku se ne zagreva iznad 30ºS.
Članak o temi: senzor topline: Kako povezati termostat
Ugradnja rezervoara za vodu
Shema helikoistema grijanja vode.
Za izgradnju solarne rezervoara za vodu, trebat će nam:
- Cisterna za grejanje;
- Kotao;
- Vodena cijev sa tri dizalice;
- Senzor nivoa vode.
Možete koristiti bilo koji rezervoar za vodu kao rezervoar za grijanje: čelična bačva, kocka ili čak cijev velike promjer. Međutim, najprikladniji za ugradnju i upotrebu posebni je polietilensko spremnik za ljetnu dušu sa zapreminom do 300 litara. Ima ravan oblik, laganu težinu, obojenu crnu, a ne hrđu. Sve to pruža racionalnu apsorpciju topline i jednostavnu instalaciju vlastitim rukama. Za vodovod treba odabrati metalnu ili polipropilenske cijevi za hladnu vodu. Senzor nivoa vode pričvršćen je na poklopcu spremnika i koristi se za kontrolu njegovog nivoa punjenja. Shema montaže i rada ovog sistema prikazan je na slici.
Da biste napunili rezervoar za grijanje, potrebno je zatvoriti dizalicu 3. Dizalica 1 i 2 ostaju u otvorenom položaju. Nakon punjenja kapaciteta, vodovod se preklapa sa dizalicom 1. Na kraju dana, grijana voda se spaja u kotla otvaranjem dizalice 3. Ako grijač nije potreban, dizalica 3 treba preklapati i koristite bojler u normalnom režimu.
Pasivni sistem grijanja vode pomoću solarnog kolektora
Shema principa rada i uređaja solarne baterije.
Ako se rezervoar za grijanje vode koristi isključivo u toploj sezoni, tada solarni sakupljač pasivne vrste omogućava produženje razdoblja korištenja solarne energije od marta do oktobra. Pasivni takav sustav se naziva jer se pumpa ne koristi u svom dizajnu. Potreba za privlačenje vode po kotlu u ovom slučaju. Međutim, značajna ušteda energije su nesporne.
Glavni element u takvom sustavu grijanja vode je solarni kolektor. Da bi se postigli maksimalni pokazatelji performansi ovog elementa, zajedno sa pouzdanošću i jednostavnošću montaže, posebnu pažnju treba posvetiti izmjenjivaču topline. Praksa je pokazala da su čelične ili bakrene tanke cijevi za tanko su najbolji materijal izmjenjivača topline. Upotreba metalnih plastičnih cijevi je dopuštena, ali njihov je minus vjerojatnost deformacije kada je izložena solarnom toplini, kao i vjerojatnosti za curenje vode zbog raznih spojeva. Ako postoji stari, nepotreban hladnjak u kući, a zatim umjesto cijevi možete koristiti njegov serpentin.
Skupština i ugradnja solarnog grijača vode pomoću vrtnog crijeva sa vlastitim rukama
Shema snage snage kada koristite solarne panele.
Da bi se smanjio troškove izgradnje solarnog kolektora i smanjiti svoju težinu, metalne cijevi mogu se zamijeniti jednostavnim vrtnim crijevom, uvijanjem u spiralu vlastitim rukama. Njegova prednost je odsustvo dodatnih spojeva, eliminirajući curenje, niske troškove, mogućnost suzbijanja vode iz kolektora direktno na cjevovod.
Članak na temu: Da li je moguće dodatno obojiti Fliusline pozadine
Za izgradnju solarnog grijača vode sa kolekcionarom iz vrtnog crijeva trebat će nam:
- prozorska stakla;
- Vrtno crijevo;
- Polipropilen ili stanični polikarbonatni list za bazu.
Materijal crijeva - gume ili ojačani PVC. Unutarnji promjer - ne manji od 19 mm za smanjenje nivoa hidrauličkog otpora. Debljina zida crijeva nije manja od 2,5 mm. Kada odaberete boju da biste dali preferencije crnim ili tamnim tonovima da poboljša toplinu. Čaša se mora odabrati prozorom, bez selektivnih premaza, kao polimernog filma i organskog stakla loše kašnjenje dugotrajnog zračenja, a takozvana I-staklo odražava kratkim valovima. Prilikom odabira između jednostrukih i dvostrukih stakla, pravilo treba voditi pravilom: Ako će se grijač koristiti češće u toploj sezoni, tada je preferencija bolje dati samostalno zastakljivanje ako je hladna sezona dvostruka. Jaz između pjene i stakla može se zapečati vlastitim rukama pomoću silikona, vodenog ljepila ili jednostavnog pjene. Udaljenost između stakla i crijeva je 1,2-2 mm.
Načelo djelovanja takvog grijača leži u neku vrstu termalne zamke: Sunčeve zrake padaju kroz čašu, crijevo se zagrijava, što zauzvrat daje toplinu, u skladu sa stanjem grijača vode pod uvjetom Njegova stezanje. Kao osnova za bojler, umjesto pjene, drveni okvir sa čvrstim dnom i slojem između dna i sakupljača u obliku folije i gumene prostirke mogu se koristiti.
Ugradnja solarnog grijača s vrta crijeva prikazan je na dijagramu.
Prilikom postavljanja grijača vode trebali biste znati vlastitim rukama da bojler mora biti na razini od najmanje 60 cm iznad gornje ivice solarnog kolektora kako bi se osigurala stabilan termofonski efekt. Dužina vodovodne cijevi između sakupljača i kotla mora biti kratka da bi se smanjila sila trenja prilikom tekuće vode.
Shema zavojnice za bojler.
Da bi se smanjio gubitak topline, zaključci crijeva i cjevovoda trebaju biti termički izolirani. Za toplotnu izolaciju u zatvorenom prostoru, kao i u kratkim dijelovima cjevovoda, izolacija polietilenske pjene u ove svrhe može se koristiti u ove svrhe. Za toplotnu izolaciju vanjskih zaključaka i cjevovoda više od 3 m, bolje je koristiti poliuretansku foliju. Da biste povezali crijevo u cjevovod, stezaljka se koristi za gumene cijevi.
Prvo je potrebno da popuni crijevo sa vodom i oslobađanje zraka od toga: mi zatvoriti dizalica 2 i otvoriti dizalica tople vode 6. Voda iz vodovodnog pritisak 1 spada u solarni kolektor 1. Kada mjehuriće zraka nestaju, Nestat ćemo u odvodnoj vodi, zaključujemo da u kolektoru nema zaglavljenih zastoja zračnog prometa. Zatim otvorimo dizalicu 2, a hladna voda pod djelovanjem termosifonskog efekta ulazi u grijač. Za zaustavljanje kolektorovog rada, preklapajući se s dizalicom 3. minus ovog solarnog grijača vode potreba da se povremeno uključi i isključi na vodoopskrbu kolektoru dizalice 3, kao i upotreba kotla za liječenje vode Kraj dana u oblačnom vremenu i tokom hladne sezone. U suprotnom, prestaje da cirkuliše.
Članak o temi: Kako brzo ukloniti vinilnu pozadinu sa zidova
Izračun performansi pasivnog grijača vode
Da bi izračunali performanse pasivnog grijača vode, bit će potrebni sljedeći pokazatelji:- prečnik crijeva;
- temperatura zraka;
- Prosječan broj sunčanih sati za razdoblje.
Poznato je da je 1 m crijeva od kojih je vanjski promjer 25 mm, na temperaturi zraka +25 ºS na sunčanom danu zagrijava 3,5 litara vode na temperaturu od +45 ºS, te s povećanjem temperature zraka na +32 ºS pod istim uvjetima - +50 ºS. Prosječni godišnji pokazatelj broja sunca za Moskvu i Moskovsku regiju iznosi 5,5 sati, uzimajući u obzir oblačne dane. Dakle, sa dužinom creva 10 m u sakupljaču, performanse će biti: 3,5 * 10 * 5,5 = 192,5 l zagrejane vode. Donja granica temperature zraka na kojoj je kolekcionarski rad koristan, je +5 ºS. Kada temperatura opada, voda iz kolektora mora se spojiti.
Efikasnost korištenja solarnog grijača vode
Postoji mišljenje da Rusija nije pogodna za upotrebu solarne energije za izliječenje vode zbog dovoljno hladne klime. Međutim, to nije slučaj. Da bi se utvrdilo da li su solarni grijači efikasni u našim širinama, poslujemo s takvim konceptom kao insolacijom (količina solarne energije koja pada na površinu tla). Na teritoriji Rusije godišnja stopa insolacije kreće se od 800 do 1900 kW / m2. U moskovskoj regiji ovaj je pokazatelj 1100 kWh / m2. Na primjer, u Njemačkoj, sa sličnim indikatorom insolacije, takvi sustavi pokrivaju ukupnu površinu od više od 6 miliona 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 izvršio njemački institut za građevinske fizike, prosječna porodica od 4 osobe troši u prosjeku 4400 kWh za godinu dana. Takve količine energije mogu proizvesti solarne module površine samo 34 m2. Pa čak i ako će solarni grijač vode proizvedeti vlastitim rukama ustupiti mjesto analizi industrijske proizvodnje, ušteda energije i dalje ostaje opipljiva.