Der Solar-Warmwasserbereiter ist ein Typ von Kollektor, der Sonneneinstrahlung ansammelt, um ihn auf Wärme umzuwandeln, und erzeugt Warmwasser für den Verbraucherbedarf. Die Idee der Nutzung von Sonnenenergie zur Wasserheizung hat lange entstanden. Der Prototyp eines modernen Solarwasserheizers wurde also im XVIII Jahrhundert in der Schweiz geschaffen. Bisher ist diese Methode der Wasserheizung ziemlich beliebt. Der Weltmarktführer für den Einsatz und die Produktion von Solarheizungen ist traditionell China. In diesem Land verwenden 60 Millionen Haushalte Sonnenenergie für die Wasserheizung. In Israel haben 85% der Apartments Solarheizungen. Darüber hinaus wird ihre Verwendung gesetzlich geregelt, der seit 1976 gültig ist, und verpflichtet, das Wohnraum mit solchen Systemen zu bauen.
Schema des Solar-Fotoelektrikersystems.
Wasserheizungen haben mehrere Vorteile. Erstens ermöglichen sie, dass sie, wenn nicht, um überhaupt nicht eliminiert zu werden, um den Verbrauch traditioneller Energieträger wie Gas und Strom erheblich zu reduzieren. Zweitens reduzieren sie die Kohlendioxidemissionen in der Menge, direkt proportional zu sanierbarer Energie, wodurch der Treibhauseffekt verringert wird.
Bock für die Wasserheizung mit ihren eigenen Händen
Schema von Solarmodulen.
Der häufigste Solarheizgerät ist eine Sommerdusche. Sie können ein solches Warmwassersystem mit Ihren eigenen Händen erstellen. Es ist völlig einfach. Die Basis davon ist ein Tank für Wasser, der durch Sonneneinstrahlung erhitzt wird. Trotz seiner Primitivität ist eine solche Struktur ziemlich in der Lage, das Bedürfnis nach heißem Wasser in der warmen Jahreszeit zu befriedigen.
Der größte Nachteil dieses Heizungsverfahrens ist, dass es trotz der ausreichend hohen Temperatur des Wassers im Tank während des Tages (manchmal bis zu 45 ° C) über Nacht fällt. Um den Hitzeverlust nachts zu reduzieren, ist es notwendig, den Tank entweder über Nacht zu isolieren oder die Überreste von Warmwasser in einen erwärmten Tank zusammenzuführen. Ein solcher Tank kann als Gas- oder elektrische Kessel dienen, die häufig in Haushalten verwendet werden. Die Wahl des Kessels als Antrieb ist ebenfalls gerechtfertigt, da an einem bewölkten Tag das Wasser im Tank 30 ° C nicht aufwärmen wird und auf jeden Fall warm ist.
Eine solche Heizung, die von seinen eigenen Händen hergestellt wurde, dient als zuverlässige und wirtschaftliche Weise, um im Sommer zu heilen und sich schnell für sich zu bezahlen.
Wenn Sie diese Art von Solarheizung auswählen, müssen Sie die verschiedenen Nachteile berücksichtigen:
- die Notwendigkeit, täglich zu füllen und den Tank zusammenzuführen;
- An einem bewölkten Tag wird Wasser im Tank nicht über 30 ° C erhitzt.
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Montage des Wassertanks
Schema der Wasserheizung Heliosystem.
Für den Bau eines Sonnenwassertanks brauchen wir es:
- Heizbehälter;
- Kessel;
- Wasserleitung mit drei Kranen;
- Wasserstandssensor.
Sie können jeden Wassertank als Heiztank verwenden: Stahlfass, Cube oder sogar ein Rohr mit großem Durchmesser. Das bequemste für die Installation und Verwendung ist jedoch ein spezielles Polyethylenbehälter für die Sommerseele mit einem Volumen von bis zu 300 Litern. Es hat eine flache Form, leichtes, schwarz lackiertes Schwarzes, nicht rostig. All dies bietet eine rationale Wärmeabsorption und einfache Installation mit ihren eigenen Händen. Für die Wasserversorgung sollten Metalplastic oder Polypropylenrohre für kaltes Wasser ausgewählt werden. Der Wasserstandssensor ist an der Tankabdeckung angebracht und dient zur Steuerung des Füllstands. Die Montage- und Betriebsschema dieses Systems ist in der Figur dargestellt.
Um den Heiztank zu füllen, ist es notwendig, den Kran zu schließen. Der Kran 3 und 2 bleiben in der offenen Position. Nach dem Füllen der Kapazität wird die Druckleichterung von einem Kran 1 überlappt. Am Ende des Tages wird das erhitzte Wasser durch Öffnen des Kranes 3 in den Kessel zusammengeführt, wenn der Heizgerät nicht erforderlich ist, sollte der Kran 3 überlappt werden und verwenden Sie einen Kessel im Normalmodus.
Passive Wasserheizungsanlage mit Solarsammler
Schema des Betriebsprinzips und des Geräts der Solarbatterie.
Wenn der Wasserheiztank ausschließlich in der warmen Jahreszeit verwendet wird, ermöglicht der Solarsammler des passiven Typs, die Periode der Nutzung von Solarenergie von März bis Oktober zu verlängern. Das passive solches System wird aufgerufen, weil die Pumpe nicht in seinem Design verwendet wird. Die Notwendigkeit, das Wasser auch in diesem Fall von Kessel zu ziehen. Erhebliche Energieeinsparungen sind jedoch unbestritten.
Das Hauptelement in einem solchen Wasserheizsystem ist ein Sonnenkollektor. Um maximale Leistungsindikatoren dieses Elements zu erreichen, ist der Wärmetauscher zusammen mit Zuverlässigkeit und Einfachheit der Montage besonders auf den Wärmetauscher gezahlt. Die Praxis hat gezeigt, dass Stahl- oder Kupfer-dünnwandige Rohre das beste Wärmetauscher-Material sind. Die Verwendung von Metallkunststoffrohren ist ebenfalls zulässig, ihr Minus ist jedoch die Wahrscheinlichkeit der Verformung, wenn sie Sonnenwärme ausgesetzt ist, sowie die Wahrscheinlichkeit von Wasserlecks aufgrund einer Vielzahl von Verbindungen. Wenn es einen alten, unnötigen Kühlschrank im Haus gibt, dann können Sie anstelle von Rohren seine Serpentin verwenden.
Montage und Installation eines Solarwarmwasserbereiters mit einem Gartenschlauch mit eigenen Händen
Schema des Stromnetzes bei Verwendung von Sonnenkollektoren.
Um die Kosten des Aufbaus eines Sonnenkollektors zu reduzieren und sein Gewicht zu reduzieren, können Metallrohre durch einen einfachen Gartenschlauch ersetzt werden, um ihn in einer Spirale mit ihren eigenen Händen zu verdrehen. Sein Vorteil ist das Fehlen zusätzlicher Verbindungen, wodurch die Leckage, die geringe Kosten, die Möglichkeit, Wasser vom Kollektor direkt an die Pipeline zu summieren.
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Für den Bau eines Solar-Warmwasserbereiters mit einem Kollektor aus dem Gartenschlauch benötigen wir:
- Fensterglas;
- Gartenschlauch;
- Polypropylen oder zelluläres Polycarbonatblatt für die Basis.
Material des Schlauchs - Gummi oder verstärkter PVC. Innendurchmesser - nicht weniger als 19 mm, um den Niveau des hydraulischen Widerstands zu reduzieren. Die Dicke der Schlauchwand beträgt nicht weniger als 2,5 mm. Bei der Auswahl einer Farbe, um schwarze oder dunkle Töne vorzuziehen, um Wärme zu verbessern. Das Glas muss mit dem Fenster, ohne selektive Beschichtungen, als Polymerfolie und organisches Glas gewählt werden, das die Langwellenstrahlung schlecht verzögert, und das sogenannte I-Glas spiegelt den Kurzwellen wider. Bei der Auswahl zwischen einzelnen und doppelten Verglasungen sollte die Regel von der Regel geführt werden: Wenn der Heizgerät häufiger in der warmen Jahreszeit verwendet wird, ist es besser, ein einzelnes Verglasung zu geben, wenn die kalte Jahreszeit doppelt vorhanden ist. Die Lücke zwischen Schaum und Glas kann mit ihren eigenen Händen mit Silikon, Wasserklebstoff oder einfachem Schaumstoffkissen versiegelt werden. Der Abstand zwischen Glas und Schlauch beträgt 1,2 bis 2 mm.
Das Prinzip der Wirkung eines solchen Warmwasserbereiters liegt in einer Art thermischer Falle: Die Sonnenstrahlen der Sonne fallen durch das Glas, der Schlauch wird erhitzt, was wiederum auch die Wärme ergibt, in dem Wasserheizkörpergehäuse unter dem Zustand von seine Dichtheit. Als Grundlage für den Warmwasserbereiter anstelle eines Schaumblatts kann ein Holzrahmen mit einem festen Boden und einer Schicht zwischen dem Boden und dem Kollektor in Form einer Folie und einem Gummi-Teppich verwendet werden.
Die Installation des Sonnenkörperheizgeräts aus dem Gartenschlauch ist im Diagramm dargestellt.
Bei der Installation des Warmwasserbereiters sollten Sie mit Ihren eigenen Händen wissen, dass der Kessel in einem Niveau von mindestens 60 cm über der Oberkante des Sonnenkollektors liegen muss, um einen stabilen thermophonen Effekt bereitzustellen. Die Länge des Versorgungsrohrs zwischen dem Kollektor und dem Kessel muss so kurz sein, um die Reibungskraft beim fließenden Wasser zu reduzieren.
Schema der Spule für Kessel.
Um den Wärmeverlust zu reduzieren, sollten die Schlussfolgerungen des Schlauchs und der Pipeline thermisch isoliert werden. Für die Wärmedämmung in Innenräumen sowie in kurzen Abschnitten der Pipeline kann die Isolierung von Polyethylenschaum für diese Zwecke für diese Zwecke verwendet werden. Zur thermischen Isolierung von äußeren Schlussfolgerungen und Rohrleitungen von mehr als 3 m ist es besser, Folien-Polyurethanschaum zu verwenden. Um den Schlauch an die Rohrleitung anzuschließen, wird die Klammer für Gummirohre verwendet.
Zunächst müssen Sie den Schlauch mit Wasser füllen und Luft austreten: Wir schließen den Kran 2 und öffnen den Kran mit heißem Wasser 6. Das Wasser aus der Druckwasserversorgung 1 fällt in den Sonnenkollektor 1, wenn Luftblasen verschwinden, Wir werden im Ablaufwasser verschwinden, wir schließen daraus, dass es im Kollektor keine Flugstaus gibt. Dann öffnen wir den Kran 2, und das kalte Wasser unter der Wirkung des Thermosifon-Effekts betritt den Heizgerät. Um die Arbeit des Kollektors zu stoppen, überlappen einen Kran 3. das Ende des Tages bei bewölktem Wetter und in der kalten Jahreszeit. Andernfalls hört es auf, zu zirkulieren.
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Berechnung der Leistung des passiven Warmwasserbereiters
Um die Leistung des passiven Warmwasserbereiters zu berechnen, werden folgende Indikatoren benötigt:- Schlauchdurchmesser;
- Lufttemperatur;
- Die durchschnittliche Anzahl der sonnigen Stunden für den Zeitraum.
Es ist bekannt, dass 1 m des Schlauchs, deren Außendurchmesser 25 mm beträgt, bei Lufttemperatur +25 ºС an einem sonnigen Tag 3,5 Liter Wasser auf eine Temperatur von +45 ºС erhitzt und mit einer Erhöhung der Lufttemperatur an +32 ºС unter den gleichen Bedingungen - +50 ºС. Der durchschnittliche jährliche Indikator für die Anzahl der Sonnenscheins für Moskau und die Region Moskau beträgt 5,5 Stunden und berücksichtigt bewölkte Tage. Somit wird mit einer Länge des Schlauchs 10 m im Kollektor die Leistung sein: 3,5 * 10 * 5,5 = 192,5 l erhitztes Wasser. Die untere Grenze der Lufttemperatur, an der die Arbeit des Sammlers nützlich ist, beträgt +5 ºС. Wenn die Temperatur abnimmt, muss Wasser aus dem Kollektor zusammengeführt werden.
Die Effizienz der Verwendung eines Solar-Warmwasserbereiters
Es besteht eine Stellungnahme, dass Russland nicht für die Verwendung von Sonnenenergie geeignet ist, um Wasser aufgrund eines ausreichend kalten Klimas zu heilen. Dies ist jedoch nicht der Fall. Um zu bestimmen, ob Solarheizungen in unseren Breitengängen wirksam sind, werden wir mit einem solchen Konzept als Unholbildung (der Menge an Sonnenenergie auf die Bodenoberfläche) arbeiten. Auf dem Territorium Russlands reicht die jährliche Sonneneinstrahlung von 800 bis 1900 kW / m2. In der Moskauer-Region beträgt dieser Indikator 1100 kWh / m2. In Deutschland mit einem ähnlichen Insolationsindikator umfasste solche Systeme beispielsweise die Gesamtfläche von mehr als 6 Millionen m2.
Solarheizungen sind in den durchschnittlichen Breitenlandschaften unseres Landes vollständig anwendbar. Sie können bis zu 60% der Elektrizität sparen. Nach den von der deutschen Institute of Construction Physik durchgeführte Studien verbraucht die durchschnittliche Familie von 4 Personen im Durchschnitt von 4400 kWh in einem Jahr. Solche Energiemengen können Solarmodule mit einer Fläche von nur 34 m2 herstellen. Und selbst wenn der Solarwasserkörper, der von eigenen Händen hergestellt wird, einem Analog der industriellen Produktion nachgeben wird, bleibt die Energieeinsparung immer noch greifbar.