Pemanas air solar adalah sejenis pengumpul yang mengumpulkan sinaran suria, mengubahnya menjadi panas, dan menghasilkan air panas untuk keperluan pengguna. Idea menggunakan tenaga solar untuk pemanasan air telah lama timbul. Oleh itu, prototaip pemanas air solar moden telah diwujudkan dalam abad XVIII di Switzerland. Sehingga kini, kaedah pemanasan air ini agak popular. Pemimpin dunia mengenai penggunaan dan pengeluaran pemanas solar secara tradisinya China. Di negara ini, 60 juta isi rumah menggunakan tenaga solar untuk pemanasan air. Dan di Israel, 85% daripada pangsapuri mempunyai pemanas solar. Selain itu, penggunaannya dikawal oleh undang-undang, yang telah sah sejak tahun 1976, dan mewajibkan membina perumahan menggunakan sistem tersebut.
Skim sistem fotoelektrik solar.
Pemanas air mempunyai beberapa kelebihan. Pertama, mereka membenarkan jika tidak dihapuskan sama sekali, kemudian mengurangkan penggunaan pembawa tenaga tradisional, seperti gas dan elektrik. Kedua, mereka mengurangkan pelepasan karbon dioksida dalam jumlah itu, secara langsung berkadar dengan tenaga yang sukar, sekali gus mengurangkan kesan rumah hijau.
Buck untuk pemanasan air dengan tangan mereka sendiri
Skim modul solar.
Pemanas solar yang paling biasa adalah pancuran mandian musim panas. Anda boleh membina sistem air panas seperti tangan anda sendiri. Ia benar-benar mudah. Asas ia adalah tangki untuk air, yang dipanaskan oleh sinaran solar. Walaupun primitifnya, struktur seperti itu cukup mampu memenuhi keperluan air panas di musim panas.
Kelemahan terbesar kaedah pemanasan ini ialah, walaupun suhu air yang cukup tinggi dalam tangki pada siang hari (kadang-kadang sehingga 45 ° C), ia jatuh dalam sekelip mata. Untuk mengurangkan kehilangan haba pada waktu malam, perlu sama ada melindungi tangki dalam semalam, atau menggabungkan sisa-sisa air panas ke dalam tangki yang hangat. Tangki seperti ini boleh berfungsi sebagai gas atau dandang elektrik, digunakan secara meluas dalam isi rumah. Pilihan dandang sebagai pemacu adalah wajar juga kerana pada hari yang mendung air di dalam tangki tidak akan memanaskan badan 30ºº, dan dalam mana-mana ia harus hangat.
Pemanas seperti yang dibuat oleh tangannya sendiri akan berfungsi sebagai cara yang boleh dipercayai dan ekonomik untuk menyembuhkan pada musim panas dan dengan cepat akan membayar untuk dirinya sendiri.
Memilih jenis pemanas solar ini, adalah perlu untuk mengambil kira beberapa kelemahan:
- keperluan untuk mengisi setiap hari dan menggabungkan tangki;
- Pada hari yang mendung, air di dalam tangki tidak dipanaskan di atas 30ºº.
Artikel mengenai topik: Sensor haba: Bagaimana untuk menyambung termostat
Pemasangan tangki air
Skim Heliosystem Pemanasan Air.
Untuk pembinaan tangki air solar, kita akan memerlukannya:
- tangki pemanasan;
- dandang;
- Paip air dengan tiga kren;
- Sensor paras air.
Anda boleh menggunakan mana-mana tangki air sebagai tangki pemanasan: laras keluli, kiub atau paip diameter yang besar. Walau bagaimanapun, yang paling mudah untuk pemasangan dan penggunaan adalah tangki polietilena khas untuk jiwa musim panas dengan jumlah sehingga 300 liter. Ia mempunyai bentuk rata, ringan, dicat hitam, bukan karat. Semua ini memberikan penyerapan haba yang rasional dan pemasangan mudah dengan tangan mereka sendiri. Untuk bekalan air, paip logam atau polipropilena untuk air sejuk perlu dipilih. Sensor paras air dilampirkan pada penutup tangki dan digunakan untuk mengawal tahap pengisiannya. Skim pelekap dan operasi sistem ini ditunjukkan dalam gambar.
Untuk mengisi tangki pemanasan, perlu menutup kren 3. Crane 1 dan 2 kekal di kedudukan terbuka. Selepas mengisi kapasiti, paip tekanan bertindih oleh kren 1. Pada akhir hari, air yang dipanaskan digabungkan ke dalam dandang dengan membuka kren 3. Jika pemanas tidak perlu, Crane 3 harus bertindih dan gunakan dandang dalam mod biasa.
Sistem pemanasan air pasif menggunakan pengumpul solar
Skim prinsip operasi dan peranti bateri solar.
Sekiranya tangki pemanasan air digunakan secara eksklusif dalam musim panas, maka pengumpul suria jenis pasif memungkinkan untuk memperluaskan tempoh penggunaan tenaga solar dari bulan Mac hingga Oktober. Pasif sistem sedemikian dipanggil kerana pam tidak digunakan dalam reka bentuknya. Keperluan untuk menarik air dengan dandang dalam hal ini juga. Walau bagaimanapun, penjimatan tenaga yang besar tidak dapat dipertikaikan.
Unsur utama dalam sistem pemanasan air sedemikian adalah pengumpul solar. Untuk mencapai petunjuk prestasi maksimum elemen ini, bersama-sama dengan kebolehpercayaan dan kesederhanaan perhimpunan, perhatian khusus harus dibayar kepada penukar haba. Amalan telah menunjukkan bahawa paip keluli atau tembaga yang berdinding nipis adalah bahan penukar haba yang terbaik. Penggunaan paip plastik logam juga dibenarkan, tetapi minus mereka adalah kebarangkalian ubah bentuk apabila terdedah kepada haba solar, serta kemungkinan kebocoran air akibat pelbagai sebatian. Sekiranya terdapat peti sejuk yang tidak perlu di dalam rumah, maka bukannya paip anda boleh menggunakan serpentinnya.
Perhimpunan dan pemasangan pemanas air solar menggunakan hos taman dengan tangan anda sendiri
Skim grid kuasa apabila menggunakan panel solar.
Untuk mengurangkan kos pembinaan pengumpul suria dan mengurangkan berat badannya, paip logam boleh digantikan dengan hos taman yang mudah, memutarnya dalam lingkaran dengan tangan mereka sendiri. Kelebihannya adalah ketiadaan sebatian tambahan, menghapuskan kebocoran, kos rendah, kemungkinan merumuskan air dari pemungut terus ke saluran paip.
Artikel mengenai topik: Adakah mungkin untuk melukis kertas dinding Fliesline tambahan
Untuk pembinaan pemanas air solar dengan pemungut dari hos taman yang kita perlukan:
- kaca tingkap;
- hos Taman;
- Polipropilena atau lembaran polikarbonat selular untuk asas.
Bahan hos - getah atau PVC bertetulang. Diameter dalaman - tidak kurang daripada 19 mm untuk mengurangkan tahap rintangan hidraulik. Ketebalan dinding hos tidak kurang dari 2.5 mm. Apabila memilih warna untuk memberi keutamaan kepada nada hitam atau gelap untuk meningkatkan haba. Gelas mesti dipilih oleh tingkap, tanpa lapisan terpilih, kerana filem polimer dan kaca organik yang kurang menunda radiasi gelombang panjang, dan apa yang dipanggil i-kaca mencerminkan gelombang pendek. Apabila memilih antara kaca tunggal dan berganda, peraturan itu harus dipandu oleh peraturan: jika pemanas akan digunakan lebih kerap di musim panas, maka keutamaan adalah lebih baik untuk memberikan kaca tunggal jika musim sejuk adalah dua kali ganda. Jurang antara busa dan kaca boleh dimeteraikan dengan tangan mereka sendiri menggunakan silikon, gam berasaskan air atau pad busa mudah. Jarak antara kaca dan hos ialah 1.2- 2 mm.
Prinsip tindakan pemanas air itu terletak pada sejenis perangkap haba: sinaran matahari jatuh melalui kaca, hos dipanaskan, yang, pada gilirannya, juga memberikan haba, berterusan di dalam perumahan pemanas air di bawah keadaan ketatnya. Sebagai asas untuk pemanas air, bukannya lembaran busa, kerangka kayu dengan bahagian bawah pepejal dan lapisan antara bahagian bawah dan pengumpul dalam bentuk kerajang dan karpet getah boleh digunakan.
Pemasangan pemanas air solar dari hos taman digambarkan dalam rajah.
Apabila memasang pemanas air, anda harus tahu dengan tangan anda sendiri bahawa dandang mestilah pada tahap sekurang-kurangnya 60 cm di atas pinggir atas pengumpul solar untuk memberikan kesan termophone yang stabil. Panjang paip bekalan antara pengumpul dan dandang mestilah sekejap untuk mengurangkan daya geseran apabila mengalir air.
Skim gegelung untuk dandang.
Untuk mengurangkan kehilangan haba, kesimpulan hos dan saluran paip harus terlindung termal. Untuk penebat haba di dalam rumah, serta dalam bahagian pendek saluran paip, penebat busa polietilena untuk tujuan ini boleh digunakan untuk tujuan ini. Untuk penebat haba kesimpulan luaran dan saluran paip lebih daripada 3 m, lebih baik menggunakan busa poliuretana foil. Untuk menyambungkan hos ke saluran paip, pengapit digunakan untuk paip getah.
Pertama anda perlu mengisi hos dengan air dan melepaskan udara keluar daripadanya: Kami menutup kren 2 dan membuka kren air panas 6. Air dari bekalan air tekanan 1 jatuh ke dalam pengumpul suria 1. Apabila gelembung udara hilang, Kami akan hilang di dalam air longkang, kami menyimpulkan bahawa tiada kesesakan lalu lintas di pengumpul. Kemudian kita membuka kren 2, dan air sejuk di bawah tindakan kesan thermosifone memasuki pemanas. Untuk menghentikan kerja pengumpul, bertindih kren 3. A tolak pemanas air suria ini adalah keperluan untuk menghidupkan dan mematikan bekalan air secara berkala kepada pemungut kren 3, serta penggunaan dandang untuk menyembuhkan air di akhir hari dalam cuaca mendung dan semasa musim sejuk. Jika tidak, ia berhenti beredar.
Artikel mengenai topik: Bagaimana dengan cepat mengeluarkan wallpaper vinil dari dinding
Pengiraan prestasi pemanas air pasif
Untuk mengira prestasi pemanas air pasif, penunjuk berikut diperlukan:- diameter hos;
- suhu udara;
- Bilangan purata jam yang cerah untuk tempoh tersebut.
Adalah diketahui bahawa 1 m hos, diameter luar yang adalah 25 mm, pada suhu udara +25 ºº pada hari yang cerah memanaskan 3.5 liter air ke suhu +45 ºС, dan dengan peningkatan suhu udara ke +32 ºº Di bawah keadaan yang sama - +50 ºс. Penunjuk tahunan purata bilangan cahaya matahari untuk Moscow dan rantau Moscow adalah 5.5 jam, dengan mengambil kira hari-hari yang mendung. Oleh itu, dengan panjang hos 10 m dalam pemungut, prestasi akan menjadi: 3.5 * 10 * 5.5 = 192.5 l air yang dipanaskan. Batasan bawah suhu udara di mana kerja pemungut berguna, adalah +5 ºс. Apabila suhu berkurangan, air dari pengumpul mesti digabungkan.
Kecekapan menggunakan pemanas air solar
Terdapat pendapat bahawa Rusia tidak sesuai untuk penggunaan tenaga solar untuk menyembuhkan air kerana iklim yang cukup sejuk. Walau bagaimanapun, ini tidak berlaku. Untuk menentukan sama ada pemanas solar berkesan dalam latitud kami, kami akan beroperasi dengan konsep seperti insolasi (jumlah tenaga solar yang jatuh di permukaan tanah). Di wilayah Rusia, kadar insolasi tahunan berkisar antara 800 hingga 1900 kW / m2. Di rantau Moscow, penunjuk ini adalah 1100 kWh / m2. Sebagai contoh, di Jerman, dengan penunjuk insolasi yang sama, sistem tersebut meliputi kawasan seluas lebih daripada 6 juta m2.
Pemanas solar sepenuhnya terpakai dalam lintang purata negara kita. Mereka dapat menjimatkan sehingga 60% daripada elektrik. Menurut kajian yang dijalankan oleh Institut Fizik Pembinaan Jerman, keluarga purata 4 orang menggunakan purata 4400 kWh dalam setahun. Jumlah tenaga sedemikian boleh menghasilkan modul solar dengan kawasan hanya 34 m2. Dan walaupun pemanas air solar yang dibuat oleh tangannya sendiri akan memberi laluan kepada analog pengeluaran perindustrian, penjimatan tenaga masih kekal nyata.