De zonneboiler is een soort collector die zonnestraling accumuleert, waardoor het wordt omgezet in warmte en produceert warm water voor de behoeften van de consument. Het idee van het gebruik van zonne-energie voor waterverwarming is al lang ontstaan. Dus het prototype van een moderne zonneboiler werd gecreëerd in de XVIII eeuw in Zwitserland. Tot op heden is deze methode van waterverwarming behoorlijk populair. De wereldleider over het gebruik en de productie van zonneverwarmers is traditioneel China. In dit land gebruiken 60 miljoen huishoudens zonne-energie voor waterverwarming. En in Israël heeft 85% van de appartementen zonneverwarmers. Bovendien wordt hun gebruik door de wet geregeld, die al sinds 1976 geldig is en verplicht om behuizing te bouwen met behulp van dergelijke systemen.
Schema van het Solar-foto-elektrische systeem.
Waterverwarmers hebben verschillende voordelen. Ten eerste laten ze toe dat ze helemaal niet worden geëlimineerd, waardoor de consumptie van traditionele energiedragers, zoals gas en elektriciteit aanzienlijk verminderen. Ten tweede verminderen ze de emissies van de koolstofdioxide in het bedrag, direct evenredig met saffoo-energie, waardoor het broeikaseffect wordt verminderd.
Buck voor waterverwarming met hun eigen handen
Schema van zonnemodules.
De meest voorkomende zonneverwarmer is een zomerdouche. Je kunt zo'n warmwatersysteem met je eigen handen construeren. Het is helemaal eenvoudig. De basis van het is een tank voor water, dat wordt verwarmd door zonnestraling. Ondanks zijn primitiviteit, is een dergelijke structuur behoorlijk in staat om te voldoen aan de behoefte aan warm water in het warme seizoen.
Het grootste nadeel van deze verwarmingsmethode is dat, ondanks de voldoende hoge temperatuur van het water in de tank gedurende de dag (soms tot 45 ° C), het gedurende de nacht valt. Om het verlies van warmte 's nachts te verminderen, is het noodzakelijk om de tank' s nachts te isoleren of de overblijfselen van warm water in een verwarmde tank samen te voegen. Een dergelijke tank kan dienen als gas of elektrische ketels, op grote schaal gebruikt in huishoudens. De keuze van de ketel als een drive is ook gerechtvaardigd omdat op een bewolkte dag het water in de tank 30ºС niet opwarmen, en in elk geval hoeft het te verwarmen.
Zo'n kachel gemaakt door zijn eigen handen zal dienen als een betrouwbare en economische manier om in de zomer te genezen en zal snel voor zichzelf betalen.
Het kiezen van dit type zonne-energie, is het noodzakelijk om rekening te houden met de verschillende nadelen:
- de noodzaak om dagelijks te vullen en de tank samen te voegen;
- Op een bewolkte dag wordt water in de tank niet boven 30ºС verwarmd.
Artikel over het onderwerp: Warmtesensor: Hoe de thermostaat aan te sluiten
Installatie van watertank
Schema waterverwarming Heliosystem.
Voor de constructie van een zonnetank, zullen we het nodig hebben:
- verwarmingstank;
- boiler;
- Waterpijp met drie kranen;
- Waterniveausensor.
U kunt elke watertank gebruiken als een verwarmingstank: stalen vat, kubus of zelfs een buis met grote diameter. Het meest handig voor installatie en gebruik is echter een speciale polyethyleentank voor de zomerziel met een volume van maximaal 300 liter. Het heeft een platte vorm, lichtgewicht, zwart geschilderd, niet roest. Dit alles biedt rationele warmteabsorptie en eenvoudige installatie met hun eigen handen. Voor watervoorziening moeten metalplastische of polypropyleenbuizen voor koud water worden geselecteerd. De waterniveausensor is bevestigd aan de tankafdekking en wordt gebruikt om het vulniveau te regelen. Montage- en bedieningsschema van dit systeem wordt weergegeven in de afbeelding.
Om de verwarmingstank te vullen, is het noodzakelijk om de kraan te sluiten. 3. Kraan 1 en 2 blijven in de open positie. Na het invullen van de capaciteit, wordt het drukvoorlapgave overlapt door een kraan 1. Aan het einde van de dag wordt het verwarmde water in de ketel samengevoegd door de kraan te openen. Als de kraan niet nodig is, moet de kraan 3 worden overlapt en gebruik een ketel in de normale modus.
Passief waterverwarmingssysteem met zonne-verzamelaar
Regeling van het beginsel van werking en apparaat van de zonnebatterij.
Als de waterverwarmingstank uitsluitend in het warmeizoen wordt gebruikt, maakt de zonnecollector van het passieve type het mogelijk om de periode van het gebruik van zonne-energie van maart tot oktober uit te breiden. Passief dat een dergelijk systeem wordt genoemd omdat de pomp niet in het ontwerp wordt gebruikt. De noodzaak om het water in dit geval te tekenen. Er zijn echter aanzienlijke energiebesparing onbetwistbaar.
Het hoofdelement in een dergelijk waterverwarmingssysteem is een zonnecollector. Om maximale prestatie-indicatoren van dit element te bereiken, samen met betrouwbaarheid en eenvoud van de montage, moet speciale aandacht worden besteed aan de warmtewisselaar. De praktijk heeft aangetoond dat staal of koper dunwandige buizen het beste warmtewisselaarmateriaal zijn. Het gebruik van metal-plastic pijpen is ook toegestaan, maar hun minus is de kans op vervorming bij blootstelling aan zonnewarmte, evenals de waarschijnlijkheid van waterlekken door een verscheidenheid aan verbindingen. Als er een oude, onnodige koelkast in het huis is, dan kun je in plaats van leidingen zijn serpentine gebruiken.
Montage en installatie van een zonneboiler met behulp van een tuinslang met uw eigen handen
Regeling van het elektriciteitsnet bij gebruik van zonnepanelen.
Om de kosten van de constructie van een zonnecollector te verminderen en het gewicht te verminderen, kunnen metalen pijpen worden vervangen door een eenvoudige tuinslang, draaien het in een spiraal met hun eigen handen. Zijn voordeel is de afwezigheid van extra verbindingen, waardoor de lekkage, lage kosten wordt geëlimineerd, de mogelijkheid om water rechtstreeks naar de pijplijn van de collector op te maken.
Artikel over het onderwerp: is het mogelijk om bovendien te schilderen
Voor de constructie van een zonneboiler met een collector uit de tuinslang zullen we nodig hebben:
- raam glas;
- tuinslang;
- Polypropyleen of cellulair polycarbonaatblad voor de basis.
Materiaal van de slang - rubber of versterkte PVC. Binnendiameter - niet minder dan 19 mm om het niveau van hydraulische weerstand te verminderen. De dikte van de slangwand is niet minder dan 2,5 mm. Bij het kiezen van een kleur om de voorkeur te geven aan zwarte of donkere tonen om de warmte te verbeteren. Het glas moet per venster worden gekozen, zonder selectieve coatings, zoals de polymeerfilm en organische glas slecht vertragen lang golfstraling, en het zogenaamde I-glas weerspiegelt het kortegolf. Bij het kiezen tussen enkele en dubbele beglazing, moet de regel worden geleid door de regel: als de kachel vaker wordt gebruikt in het warme seizoen, dan is de voorkeur beter om enkele beglazing te geven als het koude seizoen dubbel is. De kloof tussen het schuim en het glas kan met hun eigen handen worden afgedicht met behulp van siliconen, op water gebaseerde lijm of eenvoudig schuimpad. De afstand tussen het glas en de slang is 1,2-2 mm.
Het actieprincipe van een dergelijke waterverwarmer ligt in een soort thermische val: de stralen van de zon vallen door het glas, de slang wordt verwarmd, die op hun beurt ook de hitte geeft, aanhoudend in de woningen van de boiler van de waterverwarmer zijn strakheid. Als basis voor de boiler, in plaats van een schuimblad, kan een houten kader met een vaste bodem en een laag tussen de bodem en de collector in de vorm van een folie en een rubberen kleed worden gebruikt.
Installatie van de zonneboiler uit de tuinslang is afgebeeld in het diagram.
Bij het installeren van de boiler moet u met uw eigen handen weten dat de ketel op een niveau van ten minste 60 cm boven de bovenrand van de zonnecollector moet zijn om een stabiel thermofoon-effect te verschaffen. De lengte van de toevoerleiding tussen de collector en de ketel moet zo kort zijn om de wrijvingskracht te verminderen bij het stromend water.
Schema van spoel voor ketel.
Om warmteverlies te verminderen, moeten de conclusies van de slang en de pijplijn thermisch geïsoleerd zijn. Voor thermische isolatie binnenshuis, evenals in korte delen van de pijplijn, kan de isolatie van polyethyleenschuim voor deze doeleinden voor deze doeleinden worden gebruikt. Voor thermische isolatie van externe conclusies en pijpleidingen van meer dan 3 m is het beter om folie polyurethaanschuim te gebruiken. Om de slang aan te sluiten op de pijplijn, wordt de klem gebruikt voor rubberen buizen.
Eerst moet je de slang vullen met water en de lucht eruit vrijgeven: we sluiten de kraan 2 en open de kraan van heet water 6. Het water uit de drukwatervoorziening 1 valt in de zonnebubbels 1. wanneer luchtbellen verdwijnen, We zullen verdwijnen in het afvoerwater, we concluderen dat er geen luchtverkeer in de collector zijn. Dan openen we de kraan 2 en het koude water onder de actie van het thermosifoneffect betreedt de kachel. Om het werk van de collector te stoppen, is overlappend een kraan 3. Een min van deze zonneboiler is de noodzaak om periodiek aan en uit de watertoevoer naar de collector van de kraan 3, evenals het gebruik van een ketel om water bij te schakelen het einde van de dag in bewolkt weer en tijdens het koude seizoen. Anders houdt het op om te circuleren.
Artikel over het onderwerp: Hoe snel vinyl behang uit de muren verwijderen
Berekening van de prestaties van de passieve boiler
Om de prestaties van de passieve boiler te berekenen, zijn de volgende indicatoren nodig:- slangdiameter;
- luchttemperatuur;
- Het gemiddelde aantal zonnige uren voor de periode.
Het is bekend dat 1 m van de slang, waarvan de buitendiameter 25 mm is, bij luchttemperatuur +25 ºС op een zonnige dag, verwarmt 3,5 liter water tot een temperatuur van +45 ºС, en met een toename van de luchttemperatuur +32 ºС onder dezelfde omstandigheden - +50 ºС. De gemiddelde jaarindicator van het aantal zonneschijn voor Moskou en de regio Moskou is 5,5 uur, rekening houdend met bewolkte dagen. Dus, met een lengte van de slang 10 m in de collector, zullen de uitvoering zijn: 3,5 * 10 * 5.5 = 192,5 L verwarmd water. De ondergrens van de luchttemperatuur waarbij het werk van de verzamelaar nuttig is, is +5 ºС. Wanneer de temperatuur afneemt, moet water uit de collector worden samengevoegd.
De efficiëntie van het gebruik van een zonneboiler
Er is een mening dat Rusland niet geschikt is voor het gebruik van zonne-energie om water te genezen vanwege een voldoende koud klimaat. Dit is echter niet het geval. Om te bepalen of zonneverwarmers effectief zijn in onze breedtegraden, zullen we met zo'n concept werken als insolatie (de hoeveelheid zonne-energie die op het grondoppervlak valt). Op het grondgebied van Rusland varieert de jaarlijkse insolatiegraad van 800 tot 1900 kW / m2. In de regio Moskou is deze indicator 1100 kWh / m2. In Duitsland, met een soortgelijke insolatie-indicator, dekken dergelijke systemen het totale oppervlak van meer dan 6 miljoen m2.
Zonne-kachels zijn volledig van toepassing in de gemiddelde breedtes van ons land. Ze kunnen tot 60% van de elektriciteit besparen. Volgens studies uitgevoerd door het Duitse instituut voor bouwfysica, verbruikt het gemiddelde gezin van 4 personen gemiddeld 4400 kWh in een jaar. Dergelijke hoeveelheden energie kunnen zonnemodules produceren met een oppervlakte van slechts 34 m2. En zelfs als de zonneboiler door zijn eigen handen wordt gemaakt voor een analoog van industriële productie, blijft energiebesparingen nog steeds tastbaar.