O aquecedor de auga solar é un tipo de coleccionista que acumula a radiación solar, converténdoa en calor e produce auga quente para as necesidades dos consumidores. A idea de usar a enerxía solar para a calefacción de auga xurdiu moito. Así, o prototipo dun moderno aquecedor de auga solar foi creado no século XVIII en Suíza. Ata a data, este método de calefacción de auga é bastante popular. O líder mundial sobre o uso e produción de quentadores solares é tradicionalmente a China. Neste país, 60 millóns de fogares utilizan a enerxía solar para a calefacción de auga. E en Israel, o 85% dos pisos teñen quentadores solares. Ademais, o seu uso está regulado pola lei, que foi válido desde 1976 e obriga a construír vivenda usando tales sistemas.
Esquema do sistema fotoeléctrico solar.
Os quentadores de auga teñen varias vantaxes. En primeiro lugar, permiten que non sexan eliminados en absoluto, entón reducir significativamente o consumo de transportistas de enerxía tradicional, como o gas e a electricidade. En segundo lugar, reducen as emisións de dióxido de carbono no importe, directamente proporcional á enerxía salvable, reducindo así o efecto invernadoiro.
Buck para a calefacción de auga coas súas propias mans
Esquema de módulos solares.
O aquecedor solar máis común é unha ducha de verán. Pode construír un sistema de auga quente coas súas propias mans. É completamente sinxelo. A base de que é un tanque para a auga, que é caldeado por radiación solar. A pesar da súa primitividad, tal estrutura é bastante capaz de satisfacer a necesidade de auga quente na estación cálida.
A maior desvantaxe deste método de calefacción é que, a pesar da temperatura suficientemente elevada da auga no tanque durante o día (ás veces ata 45 ° C), cae durante a noite. Para reducir a perda de calor pola noite, é necesario illar o tanque durante a noite, ou fusionar os restos de auga quente nun tanque quente. Este tanque pode servir como caldeiras de gas ou eléctrico, amplamente utilizado nos fogares. A elección da caldera como unidade está xustificada tamén porque nun día nublado a auga do tanque non se quentará 30ºї e, en calquera caso, ten que quentar.
Este aquecedor feito polas súas propias mans servirá de forma fiable e económica de curar no verán e pagará rápidamente por si mesmo.
Escollendo este tipo de aquecedor solar, é necesario ter en conta os varios inconvenientes:
- a necesidade de encher diariamente e fusionar o tanque;
- Nun día nublado, a auga no tanque non se quenta por riba dos 30º.
Artigo sobre o tema: sensor de calor: como conectar o termostato
Instalación de tanque de auga
Esquema de calefacción de auga Heliosystem.
Para a construción dun tanque de auga solar, o necesitaremos:
- Tanque de calefacción;
- caldeira;
- Pipe de auga con tres grúas;
- Sensor de nivel de auga.
Podes usar calquera tanque de auga como tanque de calefacción: barril de aceiro, cubo ou ata un tubo de gran diámetro. Non obstante, o máis cómodo para a instalación e uso é un tanque de polietileno especial para a alma de verán cun volume de ata 300 litros. Ten unha forma plana, peso lixeiro, negro pintado, non ferruxe. Todo isto proporciona unha absorción de calor racional e unha instalación sinxela coas súas propias mans. Para a subministración de auga, os tubos metálicos ou de polipropileno para a auga fría deben ser seleccionados. O sensor de nivel de auga está conectado na tapa do tanque e úsase para controlar o seu nivel de recheo. O esquema de montaxe e operación deste sistema móstrase na figura.
Para cubrir o tanque de calefacción, é necesario pechar a grúa 3. Grúa 1 e 2 permanecen na posición aberta. Despois de cubrir a capacidade, a plumbing de presión está solapada por unha grúa 1. Ao final do día, a auga quente fúndase na caldeira abrindo a grúa 3. Se o aquecedor non é necesario, a grúa 3 debe ser superposta e use unha caldera en modo normal.
Sistema de calefacción de auga pasiva usando colector solar
Esquema do principio de operación e dispositivo da batería solar.
Se o tanque de calefacción de auga é usado exclusivamente na estación cálida, entón o colector solar de tipo pasivo fai posible estender o período de uso da enerxía solar de marzo a outubro. O sistema pasivo é chamado porque a bomba non se usa no seu deseño. A necesidade de debuxar a auga por caldeiras neste caso. Non obstante, o aforro de enerxía substancial é indiscutible.
O elemento principal de tal sistema de calefacción de auga é un colector solar. Para alcanzar os máximos indicadores de rendemento deste elemento, xunto coa fiabilidade e sinxeleza da montaxe, débese prestar especial atención ao intercambiador de calor. A práctica demostrou que os tubos de aceiro ou cobre de cobre son o mellor material de intercambiador de calor. O uso de tubos de plástico de metal tamén é admisible, pero o seu menos é a probabilidade de deformación cando se expón á calor solar, así como a probabilidade de fugas de auga debido a unha variedade de compostos. Se hai un frigorífico antigo e innecesario na casa, entón en vez de tubos pode usar a súa serpentina.
Montaxe e instalación dun aquecedor de auga solar usando unha mangueira de xardín coas súas propias mans
Esquema da rede eléctrica ao usar paneis solares.
Para reducir o custo da construción dun colector solar e reducir o seu peso, os tubos metálicos poden ser substituídos por unha mangueira de xardín simple, torcándoa nunha espiral coas súas propias mans. A súa vantaxe é a ausencia de compostos adicionais, eliminando a fuga, baixo custo, a posibilidade de resumir a auga do colector directamente ao gasoduto.
Artigo sobre o tema: é posible tamén pintar o fondo de pantalla de fliesline
Para a construción dun aquecedor de auga solar cun coleccionista da mangueira do xardín, necesitaremos:
- vidro de fiestra;
- Mangueira de xardín;
- Polipropileno ou folla de policarbonato celular para a base.
Material da manguera - caucho ou PVC reforzado. Diámetro interno - Non menos de 19 mm para reducir o nivel de resistencia hidráulica. O espesor da parede da mangueira non é inferior a 2,5 mm. Ao elixir unha cor para dar preferencia a tons negros ou escuros para mellorar a calor. O vidro debe ser escollido por xanela, sen revestimentos selectivos, xa que a película de polímero e o vidro orgánico atrasan mal a radiación de onda longa, eo chamado vidro I reflicte a onda curta. Ao elixir entre o vidro único e dobre, a regra debe ser guiada pola regra: se o aquecedor usarase con máis frecuencia na estación cálida, a preferencia é mellor dar un acristalamento único se a estación fría é dobre. A diferenza entre a escuma eo vidro pódese selar coas súas propias mans usando silicona, cola a base de auga ou almofada de escuma sinxela. A distancia entre o vidro ea mangueira é de 1,2 a 2 mm.
O principio de acción dun aquecedor de auga reside nunha especie de trampa térmica: os raios do sol caen a través do vidro, a mangueira está quente, que á súa vez, tamén dá a calor, persistente dentro da vivenda de aquecedor de auga baixo a condición de a súa estanqueidade. Como base para o aquecedor de auga, en lugar dunha folla de escuma, un marco de madeira cun fondo sólido e unha capa entre o fondo eo colector en forma de folla e pódese usar unha alfombra de goma.
A instalación do aquecedor de auga solar da mangueira do xardín está representada no diagrama.
Ao instalar o aquecedor de auga, debes saber coas túas propias mans que a caldera debe estar a un nivel de polo menos 60 cm por riba do bordo superior do colector solar para proporcionar un efecto de termofón estable. A lonxitude do tubo de subministración entre o colector ea caldera debe ser tan curta para reducir a forza de fricción ao fluír a auga.
Esquema de bobina para a caldeira.
Para reducir a perda de calor, as conclusións da mangueira e do gasoduto deben ser illadas de forma terrestre. Para illamento térmico en interiores, así como en porcións curtas do gasoduto, pódese empregar o illamento da escuma de polietileno para estes fins para estes fins. Para o illamento térmico de conclusións e gasodutos externos de máis de 3 m, é mellor usar a escuma de poliuretano de folla. Para conectar a mangueira ao gasoduto, a abrazadeira úsase para tubos de goma.
Primeiro cómpre cubrir a mangueira con auga e liberar o aire: pechamos a grúa 2 e abrimos a grúa de auga quente 6. A auga da presión de auga Abastecemento 1 cae no colector solar 1. Cando as burbullas de aire desaparecen, Desapareceremos na auga de drenaxe, concluímos que non hai atascos de tráfico aéreo no colector. A continuación, abrimos a grúa 2 e a auga fría baixo a acción do efecto termosifone entra no aquecedor. Para deter o traballo do colector, superponer unha grúa 3. Un menos deste aquecedor de auga solar é a necesidade de activar e desactivar periódicamente o abastecemento de auga ao colector da grúa 3, así como o uso dunha caldera para curar a auga en O fin do día en tempo nublado e durante a estación fría. En caso contrario, deixa de circular.
Artigo sobre o tema: como eliminar rapidamente o fondo de vinilo das paredes
Cálculo do rendemento do aquecedor de auga pasiva
Para calcular o rendemento do aquecedor de auga pasiva, necesitaranse os seguintes indicadores:- diámetro de manguera;
- temperatura do aire;
- O número medio de horas soleadas para o período.
Sábese que 1 m da mangueira, o diámetro exterior é de 25 mm, a temperatura do aire +25 ºї nun día soleado quenta 3,5 litros de auga a unha temperatura de +45 º e cun aumento da temperatura do aire a +32 º Representando as mesmas condicións - +50 ºс. O indicador anual medio do número de sol para Moscova e a rexión de Moscú é de 5,5 horas, tendo en conta os días nublados. Así, cunha lonxitude da mangueira 10 m no colector, o rendemento será: 3.5 * 10 * 5.5 = 192.5 L de auga quente. O límite inferior da temperatura do aire ao que o traballo do colector é útil, é +5 ºс. Cando a temperatura diminúe, a auga do colector debe combinarse.
A eficiencia de usar un aquecedor de auga solar
Existe unha opinión de que Rusia non é adecuada para o uso da enerxía solar para curar auga debido a un clima suficientemente frío. Non obstante, este non é o caso. Para determinar se os quentadores solares son efectivos nas nosas latitudes, operaremos con tal concepto como insolación (a cantidade de enerxía solar que cae na superficie do chan). No territorio de Rusia, a taxa de insolación anual varía de 800 a 1900 kW / m2. Na rexión de Moscova, este indicador é de 1100 kWh / m2. Por exemplo, en Alemaña, cun indicador de insolación similar, estes sistemas abarcan a superficie total de máis de 6 millóns de m2.
Os quentadores solares son totalmente aplicables nas latitudes medias do noso país. Son capaces de aforrar ata o 60% da electricidade. Segundo estudos realizados polo Instituto Alemán de Física de Construción, a familia media de 4 persoas consome unha media de 4400 kWh nun ano. Tales cantidades de enerxía poden producir módulos solares cunha superficie de só 34 m2. E mesmo se o aquecedor de auga solar feito polas súas propias mans darase paso a un análogo de produción industrial, o aforro enerxético aínda permanece tanxible.