Saulės vandens šildytuvas yra kolektoriaus tipas, kuris kaupia saulės spinduliuotę, konvertuojant jį į šilumą ir gamina karštą vandenį vartotojų poreikiams. Ilgas atsirado saulės energijos naudojimo vandens šildymui idėja. Taigi Šveicarijoje buvo sukurtas šiuolaikinio saulės vandens šildytuvo prototipas Šveicarijoje XVIII a. Iki šiol šis vandens šildymo metodas yra gana populiarus. Pasaulio lyderis dėl saulės šildytuvų naudojimo ir gamybos yra tradiciškai Kinija. Šioje šalyje 60 milijonų namų ūkių naudoja saulės energiją vandens šildymui. Ir Izraelyje 85% butų turi saulės šildytuvus. Be to, jų naudojimas reglamentuoja įstatymu, kuris galioja nuo 1976 m., Ir įpareigoja statyti būstą naudodami tokias sistemas.
Saulės fotoelektrinės sistemos schema.
Vandens šildytuvai turi keletą privalumų. Pirma, jie leidžia, jei nebus pašalinti, tada žymiai sumažinti tradicinių energijos vežėjų, pavyzdžiui, dujų ir elektros energijos suvartojimą. Antra, jie mažina anglies dioksido emisijas į sumą, tiesiogiai proporcingą sauleiliui energijai, taip sumažinant šiltnamio efektą.
Buck už vandens šildymą su savo rankomis
Saulės modulių schema.
Dažniausias saulės šildytuvas yra vasaros dušas. Galite statyti tokią karšto vandens sistemą su savo rankomis. Tai yra visiškai lengva. Jos pagrindas yra vandens rezervuaras, kuris šildomas saulės spinduliuotėmis. Nepaisant savo primityvumo, tokia struktūra yra gana pajėgi patenkinti karšto vandens poreikį šiltu sezonu.
Didžiausias šio šildymo metodo trūkumas yra tas, kad, nepaisant pakankamai aukštos vandens temperatūros rezervuare per dieną (kartais iki 45 ° C), jis patenka per naktį. Siekiant sumažinti šilumos praradimą naktį, būtina izoliuoti baką naktį, arba sujungti karšto vandens likučius į šildomą talpyklą. Toks bakas gali būti dujų arba elektros katilai, plačiai naudojami namų ūkiuose. Katilo pasirinkimas, kaip diskas, taip pat yra pateisinamas, nes drumstoje dieną vanduo bakas nebus pašildytas 30ºС, ir bet kuriuo atveju ji turi šildyti.
Toks šildytuvas padarė savo rankomis bus patikimas ir ekonomiškas būdas išgydyti vasarą ir greitai mokės už save.
Pasirinkus šį saulės šildytuvo tipą, būtina atsižvelgti į keletą trūkumų:
- reikia užpildyti kasdien ir sujungti baką;
- Debesuota diena, vanduo bake nėra šildomas virš 30ºС.
Straipsnis apie temą: šilumos jutiklis: kaip prijungti termostatą
Vandens bako įrengimas
Vandens šildymo heliosistemos schema.
Saulės vandens rezervuaro statybai reikės:
- šildymo bakas;
- katilas;
- Vandens vamzdis su trimis kranais;
- Vandens lygio jutiklis.
Galite naudoti bet kokį vandens rezervuarą kaip šildymo bakas: plieninis statinės, kubo arba net didelis skersmens vamzdis. Tačiau patogiausia diegimui ir naudojimui yra speciali polietileno rezervuaras vasaros sielai su iki 300 litrų tūrio. Ji turi plokščią formą, lengvas, dažytas juodas, ne rūdžių. Visa tai suteikia racionalią šiluminę absorbciją ir paprastą diegimą su savo rankomis. Vandens tiekimui, metalplastiniams arba polipropileno vamzdžiams šaltame vandenyje reikia pasirinkti. Vandens lygio jutiklis yra pritvirtintas ant bako dangčio ir naudojamas jo užpildymo lygiui valdyti. Šios sistemos montavimo ir eksploatavimo schema parodyta paveiksle.
Norėdami užpildyti šildymo baką, būtina uždaryti kraną 3. 1 ir 2 kranas lieka atviroje padėtyje. Užpildę pajėgumus, slėgio vandentiekis yra sutampa su kranu 1. Dienos pabaigoje šildomas vanduo sujungiamas į katilą, atidarydamas kraną 3. Jei šildytuvas nebūtinas, kranas 3 turėtų būti sutapimas ir įprastu režimu naudokite katilą.
Pasyvaus vandens šildymo sistema naudojant saulės kolektorių
Saulės baterijos veikimo ir prietaiso principo schema.
Jei vandens šildymo bakas naudojamas tik šiltuoju metų sezonu, tada saulės surinkėjas pasyvaus tipo leidžia išplėsti saulės energijos laikotarpį nuo kovo iki spalio. Pasyvi tokia sistema vadinama, nes siurblys nenaudojamas jo dizainui. Šiuo atveju reikia atkreipti vandenį iki katilo. Tačiau didelės energijos taupymo yra neginčijamos.
Pagrindinis tokios vandens šildymo sistemos elementas yra saulės kolektorius. Norint pasiekti maksimalius šio elemento veiklos rodiklius, kartu su surinkimo patikimumu ir paprastumu, šilumokaičiu turėtų būti skiriamas ypatingas dėmesys. Praktika parodė, kad plienas arba vario plonieji vamzdžiai yra geriausia šilumokaičio medžiaga. Metalinių plastikinių vamzdžių naudojimas taip pat yra leidžiamas, tačiau jų minus yra deformacijos tikimybė, kai susiduria su saulės šiluma, taip pat vandens nuotėkio tikimybė dėl įvairių junginių. Jei namuose yra senas, nereikalingas šaldytuvas, tada vietoj vamzdžių galite naudoti savo serpentiną.
Saulės vandens šildytuvo surinkimas ir montavimas naudojant sodo žarną su savo rankomis
Maitinimo tinklo schema naudojant saulės kolektorius.
Siekiant sumažinti saulės kolektoriaus statybos ir sumažinti jo svorį, metalo vamzdžiai gali būti pakeistas paprasta sodo žarna, sukdami jį į spiralę su savo rankomis. Jo privalumas yra papildomų junginių nebuvimas, pašalinant nuotėkį, mažą kainą, galimybę apibendrinti vandenį iš kolektoriaus tiesiai į vamzdyną.
Straipsnis apie temą: ar tai įmanoma papildomai dažyti fliesline tapetai
Saulės vandens šildytuvo su kolektoriumi iš sodo žarnos mums reikės:
- lango stiklas;
- Sodo žarna;
- Polipropileno arba ląstelių polikarbonato lakštai.
Žarnos medžiaga - gumos arba sustiprintos PVC. Vidinis skersmuo - ne mažesnis kaip 19 mm, siekiant sumažinti hidraulinio atsparumo lygį. Žarnos sienos storis yra ne mažesnis kaip 2,5 mm. Renkantis spalvą, kad būtų pagerintas juodų ar tamsių tonų, kad pagerintumėte šilumą. Stiklas turi būti pasirinktas langu, be selektyvių dangų, nes polimero plėvelė ir organinis stiklas prastai vėluoja ilgą bangų spinduliuotę, o vadinamasis I-stiklas atspindi trumpą klavišą. Renkantis tarp vieno ir dvigubo stiklo, taisyklė turėtų būti vadovaujama pagal taisyklę: jei šildytuvas bus dažniau naudojamas šiltuoju metų laiku, tada pirmenybė yra geriau suteikti vienintelį stiklą, jei šaltas sezonas yra dvigubai. Tarp putų ir stiklo atotrūkis gali būti uždarytas su savo rankomis naudojant silikoną, vandens pagrindu arba paprastą putų padą. Atstumas tarp stiklo ir žarnos yra 1,2-2 mm.
Tokio vandens šildytuvo veikimo principas yra šiluminė spąstai: saulės spinduliai patenka per stiklą, žarna šildoma, o tai, savo ruožtu, taip pat suteikia šilumą, patvarios viduje vandens šildytuvo būsto pagalba jos sandarumas. Kaip vandens šildytuvo pagrindas, o ne putų lakštai, medinė sistema su kieto dugno ir sluoksnio tarp dugno ir kolektoriaus į folijos forma ir gumos kilimas gali būti naudojamas.
Saulės vandens šildytuvo įrengimas iš sodo žarnos yra pavaizduotas diagramoje.
Įdiegus vandens šildytuvą, turėtumėte žinoti su savo rankomis, kad katilas turi būti ne mažiau kaip 60 cm virš viršutinio saulės kolektoriaus krašto, kad būtų užtikrintas stabilus termofono efektas. Tiekimo vamzdžio tarp kolektoriaus ir katilo ilgis turi būti toks pat trumpas, kad būtų sumažintas trinties jėga, kai teka vanduo.
Katilo ritės schema.
Siekiant sumažinti šilumos nuostolius, žarnos ir vamzdyno išvados turėtų būti termiškai izoliuotos. Šiluminės izoliacijos patalpose, taip pat trumpose vamzdynų dalyse, šiems tikslams gali būti naudojami polietileno putų izoliacija šiems tikslams. Dėl šilumos izoliacija išorinių išvadų ir vamzdynų daugiau nei 3 m, geriau naudoti folijos poliuretano putų. Norėdami prijungti žarną prie vamzdyno, spaustukas naudojamas guminiams vamzdžiams.
Pirmiausia turite užpildyti žarną su vandeniu ir atleiskite orą iš jo: mes uždarome kraną 2 ir atidarome karšto vandens kraną 6. Vanduo nuo slėgio vandens tiekimo 1 patenka į saulės kolektorių 1. Kai išnyksta oro burbuliukai, Mes išnyksime drenažo vandenyje, mes darome išvadą, kad kolektoriuje nėra oro eismo kamščių. Tada mes atidarome kraną 2, o šaltas vanduo pagal terminoregono poveikį patenka į šildytuvą. Norėdami sustabdyti kolektoriaus darbą, sutampa su kranu. 3. Šio saulės vandens šildytuvo atėmus yra poreikis periodiškai įjungti ir išjungti vandens tiekimą į krano 3 kolektorių, taip pat katilo naudojimą išgydyti vandenį Debesuota oras ir šalto sezono metu. Priešingu atveju ji nustoja cirkuliuoti.
Straipsnis apie temą: kaip greitai pašalinti vinilo tapetą iš sienų
Pasyvaus vandens šildytuvo našumo apskaičiavimas
Norėdami apskaičiuoti pasyvaus vandens šildytuvo našumą, reikės šių rodiklių:- žarnos skersmuo;
- oro temperatūra;
- Vidutinis saulėtų valandų skaičius.
Yra žinoma, kad 1 m žarnos, kurio išorinis skersmuo yra 25 mm, oro temperatūroje +25 ° C ant saulėtos dienos šildo 3,5 litrų vandens iki +45 ° C temperatūroje ir su oro temperatūros padidėjimu +32 ° × tomis pačiomis sąlygomis - +50 ºС. Vidutinis metinis saulės skaičiaus rodiklis Maskvoje ir Maskvos regionui yra 5,5 valandos, atsižvelgiant į drumstas dienas. Taigi, su 10 m žarnos ilgio kolektoriuje, spektaklis bus: 3,5 * 10 * 5.5 = 192,5 l šildomas vanduo. Apatinė oro temperatūros riba, kurioje yra naudinga kolektoriaus darbas, yra +5 ºС. Kai temperatūra mažėja, vanduo iš kolektoriaus turi būti sujungtas.
Saulės vandens šildytuvo naudojimo efektyvumas
Yra nuomonė, kad Rusija netinka saulės energijos naudojimui išgydyti vandenį dėl pakankamai šalto klimato. Tačiau tai nėra. Siekiant nustatyti, ar saulės šildytuvai yra veiksmingi mūsų platumose, mes veiksime su tokia koncepcija kaip insoliacija (saulės energijos kiekis, krentingas ant žemės paviršiaus). Rusijos teritorijoje metinis insoliacinis lygis svyruoja nuo 800 iki 1900 kW / m2. Maskvos regione šis rodiklis yra 1100 kWh / m2. Pavyzdžiui, Vokietijoje, su panašiu izoliaciniu rodikliu, tokios sistemos apima bendrą plotą daugiau nei 6 mln m2.
Saulės šildytuvai yra visiškai taikomi vidutiniškai mūsų šalies platumose. Jie gali sutaupyti iki 60% elektros energijos. Pasak Vokietijos statybos fizikos instituto atliktų tyrimų, vidutinė 4 žmonių šeima sunaudoja vidutiniškai 4400 kWh per metus. Tokie energijos kiekiai gali sukelti saulės modulius, kurių plotas yra tik 34 m2. Ir net jei saulės vandens šildytuvas padarė savo rankomis, suteiks kelią pramoninės gamybos analogui, energijos taupymas vis dar yra apčiuopiamas.