Ohřívač solárního voda je typem kolektoru, který akumuluje solární záření, převádí jej do tepla a produkuje teplou vodu pro potřeby spotřebitelů. Myšlenka používání solární energie pro ohřev vody dlouhá. Prototyp moderního ohřívače solární vody byl vytvořen v století XVIII ve Švýcarsku. K dnešnímu dni je tento způsob ohřevu vody velmi populární. Světový lídr o použití a výrobě solárních ohřívačů je tradičně Čína. V této zemi používají 60 milionů domácností solární energie pro ohřev vody. A v Izraeli má 85% bytů solární ohřívače. Jejich použití je navíc upraveno zákonem, který byl platný od roku 1976 a zavazuje budovat bydlení s využitím těchto systémů.
Schéma solárního fotoelektrického systému.
Ohřívače vody mají několik výhod. Nejprve umožňují, pokud nebudou vůbec odstranit, pak významně snižují spotřebu tradičních energetických dopravců, jako je plyn a elektřina. Za druhé, snižují emise oxidu uhličitého v množství, přímo úměrné šabloněné energie, čímž se snižuje skleníkový účinek.
Buck pro ohřev vody s vlastními rukama
Schéma solárních modulů.
Nejběžnější solární topení je letní sprcha. Můžete si vytvořit takový horký vodní systém s vlastními rukama. Je to úplně snadné. Základem je nádrž pro vodu, která je zahřívána slunečním zářením. Navzdory své primitivitosti je taková struktura poměrně schopná uspokojit potřebu teplé vody v teplé sezóně.
Největší nevýhodou tohoto způsobu ohřevu je, že navzdory dostatečně vysoké teplotě vody v nádrži během dne (někdy až 45 ° C) klesá přes noc. Aby se snížila ztráta tepla v noci, je nutné buď izolovat nádrž přes noc, nebo sloučit zbytky horké vody do ohřáté nádrže. Taková nádrž může sloužit jako plynové nebo elektrické kotle, široce používané v domácnostech. Volba kotle jako pohon je odůvodněná také proto, že na zamračený den voda v nádrži nebude zahřát 30ºС a v každém případě se musí ohřát.
Takový ohřívač vyrobený vlastními rukama bude sloužit jako spolehlivý a ekonomický způsob, jak se léčit v létě a bude rychle platit za sebe.
Výběr tohoto typu solárního ohřívače je nutné vzít v úvahu několik nevýhod:
- potřeba vyplnit denně a sloučit nádrž;
- Na zamračený den není voda v nádrži zahřívána nad 30ºС.
Článek na téma: Snímač tepla: Jak připojit termostat
Instalace nádrže na vodu
Schéma vytápění vody Heliosystem.
Pro konstrukci nádrže solární vody, budeme ho potřebovat:
- topná nádrž;
- kotel;
- Vodní potrubí se třemi jeřáby;
- Snímač hladiny vody.
Můžete použít jakoukoliv nádrž na vodu jako topná nádrž: ocelová sudová, kostka nebo dokonce trubka s velkým průměrem. Nejvhodnější pro instalaci a použití je však speciální polyethylenová nádrž pro letní duši s objemem až 300 litrů. Má plochý tvar, lehká váha, malovaná černá, ne rez. To vše poskytuje racionální absorpci tepla a jednoduchou instalaci s vlastními rukama. Pro přívod vody by měly být vybrány metalplastické nebo polypropylenové trubky pro studenou vodu. Snímač hladiny vody je připojen na kryt nádrže a slouží k řízení hladiny plnění. Schéma montáže a provozu tohoto systému je zobrazen na obrázku.
Pro vyplnění topné nádrže je nutné zavřít jeřáb 3. Crane 1 a 2 zůstávají v otevřené poloze. Po naplnění kapacity se tlaková instalace překrývá jeřáb 1. Na konci dne je zahřátá voda sloučena do kotle otevřením jeřábu 3. Pokud není ohřívač nutný, jeřáb 3 by měl být překryt a použijte kotel v normálním režimu.
Pasivní systém vytápění vody pomocí solárního sběratele
Schéma principu provozu a zařízení solární baterie.
Pokud je nádrž na ohřevu vody používána výhradně v teplé sezóně, pak solární kolektor pasivního typu umožňuje prodloužit dobu používání solární energie od března do října. Pasivní takový systém se nazývá, protože čerpadlo není používáno ve svém návrhu. V tomto případě také je třeba čerpat vodu kotlem. Podstatné úspory energie jsou však nesporné.
Hlavním prvkem v takovém topném systému je solární sběratel. Aby se dosáhlo maximálního výkonu ukazatelů tohoto prvku, spolu se spolehlivostí a jednoduchostí montáže by měla být věnována zvláštní pozornost výměníku tepla. Praktická praxe ukázala, že ocelové nebo měděné tenkostěnné trubky jsou nejlepším materiálem pro výměník tepla. Použití kovů plastových trubek je také přípustné, ale jejich mínus je pravděpodobnost deformace, když je vystavena slunečnímu teplu, jakož i pravděpodobnost úniku vody v důsledku různých sloučenin. Pokud je v domě stará, zbytečná chladnička, pak místo trubek můžete použít jeho serpentin.
Montáž a montáž topného ohřívače solárního voda pomocí zahradní hadice s vlastními rukama
Schéma výkonové mřížky při použití solárních panelů.
Pro snížení nákladů na konstrukci solárního kolektoru a snížit jeho hmotnost, kovové trubky mohou být nahrazeny jednoduchou zahradní hadicí, kroucení ji spirály s vlastními rukama. Jeho výhodou je absence dalších sloučenin, což eliminuje únik, nízké náklady, možnost shrnutí vody z kolektoru přímo do potrubí.
Článek na toto téma: Je možné dodatečně malovat fliesline tapety
Pro konstrukci ohřívače solárního voda s kolektorem z zahradní hadice budeme potřebovat:
- okenní sklo;
- kropící hadice;
- Polypropylen nebo buněčný polykarbonátový list pro základnu.
Materiál hadice - gumy nebo vyztuženého PVC. Vnitřní průměr - ne méně než 19 mm pro snížení hladiny hydraulické odolnosti. Tloušťka hadicové stěny není menší než 2,5 mm. Při výběru barvy dávají přednost černé nebo tmavé tóny pro zlepšení tepla. Sklo musí být vybráno oknem, bez selektivních nátěrů, jako polymerní fólie a organické sklo špatně zpozdět dlouhosrstý záření a tzv. I-sklo odráží krátkodobě. Při výběru mezi jednotlivými a dvojitými zasklením by pravidlo mělo být řízeno pravidlem: pokud bude ohřívač používán častěji v teplé sezóně, pak je lepší dávat jedno zasklení, pokud je chladná sezóna dvojitá. Mezera mezi pěnou a sklem může být utěsněna vlastním rukama pomocí silikonu, lepidla na bázi vody nebo jednoduché pěnové podložky. Vzdálenost mezi sklem a hadicí je 1,2-2 mm.
Princip působení takového ohřívače vody spočívá v druhu tepelné past: Sluneční paprsky spadají sklem, hadice se zahřívá, což zase udává teplo, přetrvávající uvnitř skříně ohřívače vody pod podmínkou jeho těsnost. Jako základ pro ohřívač vody namísto pěnového plechu, dřevěný rám s pevným dnem a vrstvou mezi dnem a kolektorem ve formě fólie a gumový koberec lze použít.
Instalace ohřívače solárního voda ze zahradní hadice je znázorněna na diagramu.
Při instalaci ohřívače vody byste měli vědět s vlastními rukama, že kotel musí být na úrovni alespoň 60 cm nad horním okrajem solárního kolektoru, čímž se získá stabilní termophonový účinek. Délka přívodního potrubí mezi kolektorem a kotlem musí být tak krátká pro snížení třecí síly při tekoucí vodě.
Schéma cívky pro kotle.
Pro snížení tepelné ztráty by měly být závěry hadice a potrubí tepelně izolovány. Pro tepelnou izolaci uvnitř, stejně jako v krátkých částech potrubí, může být pro tyto účely použita izolace polyethylenové pěny pro tyto účely. Pro tepelnou izolaci vnějších závěrů a potrubí více než 3 m, je lepší použít fóliovou polyuretanovou pěnu. Pro připojení hadice k potrubí se svorka používá pro gumové trubky.
Nejdříve musíte naplnit hadici vodou a uvolňovat vzduch z něj: Zavřeme jeřáb 2 a otevřeme jeřáb horké vody 6. Voda z přívodu tlaku vody 1 spadá do solárního kolektoru 1. Když vzdušnou bubliny zmizí, V odtokové vodě zmizí, že jsme dospěli k závěru, že v kolektoru nejsou žádné vzdušné zácpy. Pak otevřeme jeřáb 2 a studená voda pod působením účinku termosifonu vstupuje do ohřívače. Zastavit sběratelskou práci, překrývající se jeřáb 3. Mínus tohoto ohřívače solárního voda je potřeba periodicky zapnout a vypnout přívod vody do kolektoru jeřábu 3, jakož i použití kotle k hojení vody na Konec dne v oblačném počasí a během studené sezóny. Jinak přestává cirkulovat.
Článek na téma: Jak rychle odstranit vinylovou tapetu ze stěn
Výpočet výkonu pasivního ohřívače vody
Pro výpočet výkonu pasivního ohřívače vody budou zapotřebí následující indikátory:- průměr hadice;
- teplota vzduchu;
- Průměrný počet slunečných hodin po období.
Je známo, že 1 m hadice, jehož vnější průměr je 25 mm, při teplotě vzduchu +25 ºС na slunečný den ohřívá 3,5 litrů vody na teplotu +45 °С a se zvýšením teploty vzduchu +32 ° za stejných podmínek - +50 ºС. Průměrný roční ukazatel počtu slunečního svitu pro Moskvu a Moskevskou oblast je 5,5 hodiny, s přihlédnutím k zamračeným dnům. S délkou hadice 10 m v kolektoru bude výkon: 3,5 x 10 * 5,5 = 192,5 l zahřáté vody. Dolní hranice teploty vzduchu, při které je sběratelská práce užitečná, je +5 °. Když se teplota sníží, musí být voda ze kolektoru sloučena.
Účinnost použití solárního ohřívače vody
Existuje názor, že Rusko není vhodné pro použití sluneční energie k hojení vody v důsledku dostatečně chladného klimatu. To však není případ. Aby bylo možné zjistit, zda jsou solární ohřívače účinné v našich zeměpisných šířkách, budeme pracovat s takovým pojmem jako insolace (množství sluneční energie padající na povrchu země). Na území Ruska se roční inolační sazba pohybuje od 800 do 1900 kW / m2. V Moskevské oblasti je tento ukazatel 1100 kWh / m2. Například v Německu s podobným indikátorem inzolace takové systémy pokrývají celkovou plochu více než 6 milionů m2.
Solární ohřívače jsou plně použitelné v průměrných zeměpisných šířkách naší země. Jsou schopni ušetřit až 60% elektřiny. Podle studií vedených německým institutem stavební fyziky spotřebovává průměrná rodina 4 osob v průměru 4400 kWh za rok. Takové množství energie mohou produkovat solární moduly o ploše pouze 34 m2. A i když solární ohřívač vody vyrobený vlastními rukama poskytne cestu k analogu průmyslové produkce, úspory energie stále zůstává hmatatelné.