Nagrzewnica wody słonecznej jest rodzajem kolektora, który gromadzi promieniowanie słoneczne, przekształcając go do ogrzewania i wytwarza gorącą wodę do potrzeb konsumenckich. Idea używania energii słonecznej do ogrzewania wodnego ma długą wstęgę. Tak więc prototyp nowoczesnego podgrzewacza wody słonecznej powstał w XVIII wieku w Szwajcarii. Do tej pory ta metoda ogrzewania wodnego jest dość popularna. Światowy lider na temat wykorzystania i produkcji grzejników słonecznych jest tradycyjnie Chiny. W tym kraju 60 milionów gospodarstw domowych stosuje energię słoneczną do ogrzewania wodnego. W Izraelu 85% mieszkań ma grzejniki słoneczne. Ponadto ich stosowanie jest regulowane przez prawo, która była ważna od 1976 r., A zobowiązuje budować mieszkania przy użyciu takich systemów.
Schemat systemu fotoelektrycznego słonecznego.
Podgrzewacze wody mają kilka zalet. Po pierwsze, pozwalają na to, że nie zostaną w ogóle wyeliminowane, a następnie znacznie zmniejszają konsumpcję tradycyjnych nośników energetycznych, takich jak gaz i energię elektryczną. Po drugie, zmniejszają emisję dwutlenku węgla w wysokości, bezpośrednio proporcjonalne do energii soposilnej, zmniejszając w ten sposób efekt cieplarniany.
Buck do ogrzewania wodnego z własnymi rękami
Schemat modułów słonecznych.
Najczęstszym grzejnikiem słonecznym jest letni prysznic. Możesz skonstruować taki system ciepłej wody ze swoimi rękami. Jest całkowicie łatwy. Podstawą jest zbiornik do wody, który jest ogrzewany promieniowaniem słonecznym. Pomimo prymitywności taka struktura jest dość zdolna do zaspokojenia potrzeby gorącej wody w ciepłym sezonie.
Największą wadą tego sposobu ogrzewania jest to, że pomimo wystarczającej temperatury wody w zbiorniku w ciągu dnia (czasami do 45 ° C), spada na noc. W celu zmniejszenia utraty ciepła w nocy, konieczne jest izolowanie zbiornika przez noc lub scal pozostałości gorącej wody do ogrzanego zbiornika. Taki zbiornik może służyć jako kotły gazowe lub elektryczne, szeroko stosowane w gospodarstwach domowych. Wybór kotła jako napędu jest uzasadniony, ponieważ w pochmurny dzień woda w zbiorniku nie rozgrzeje się 30ºС, aw każdym razie musi się ogrzać.
Taki grzejnik wykonany przez własne ręce posłuży jako niezawodny i ekonomiczny sposób na leczenie latem i szybko zapłaci za siebie.
Wybór tego typu grzejnika słonecznego, konieczne jest uwzględnienie kilku wad:
- potrzeba wypełnienia codzienności i scalania zbiornika;
- W pochmurny dzień woda w zbiorniku nie jest ogrzewana powyżej 30ºС.
Artykuł na ten temat: Czujnik ciepła: Jak podłączyć termostat
Montaż zbiornika
Schemat heiliosystemu ogrzewania wody.
Do budowy zbiornika wody słonecznej potrzebujemy tego:
- Zbiornik grzewczy;
- bojler;
- Rura wodna z trzema dźwigami;
- Czujnik poziomu wody.
Możesz użyć dowolnego zbiornika wodnego jako zbiornika grzewczego: stalowa lufa, sześcian lub nawet duża rura o średnicy. Jednak najbardziej wygodne do montażu i użycia jest specjalnym zbiornikiem polietylenowym na letnią duszę z objętością do 300 litrów. Ma płaski kształt, lekkość, pomalowana czarna, nie rdza. Wszystko to zapewnia racjonalną absorpcję ciepła i prostą instalację z własnymi rękami. Do zasilania wodą należy wybrać rury metalowe lub polipropylenowe do zimnej wody. Czujnik poziomu wody jest przymocowany na pokrywie zbiornika i służy do kontrolowania poziomu napełniania. Schemat montażu i obsługi tego systemu jest pokazany na rysunku.
Aby wypełnić zbiornik grzewczy, konieczne jest zamknięcie dźwigu 3. Żuraw 1 i 2 pozostają w pozycji otwartej. Po wypełnieniu o pojemności, ciśnieniowa hydraulika jest nakładana przez dźwig 1. Pod koniec dnia podgrzewana woda jest połączona do kotła przez otwieranie dźwigu 3. Jeśli grzejnik nie jest konieczny, dźwig 3 należy nakładać i użyj kotła w trybie normalnym.
Pasywny system ogrzewania wody przy użyciu kolektora słonecznego
Schemat zasady działania i urządzenia baterii słonecznej.
Jeśli zbiornik ogrzewania wody jest używany wyłącznie w ciepłym sezonie, a następnie kolektor solarny typu pasywnego umożliwia rozszerzenie okresu stosowania energii słonecznej z marca do października. Pasywny taki system jest nazywany, ponieważ pompa nie jest używana w konstrukcji. W tym przypadku potrzeba narysowania wody za pomocą kotła. Jednakże znaczne oszczędności energii są niepodważalne.
Głównym elementem w takim systemie ogrzewania wody jest kolektor słoneczny. W celu osiągnięcia maksymalnych wskaźników tego elementu, wraz z niezawodnością i prostotą montażu, szczególną uwagę należy zwrócić na wymiennik ciepła. Praktyka wykazała, że stalowe lub miedziane rury cienkościenne są najlepszym materiałem wymiennika ciepła. Dopuszczalne jest również stosowanie rur metalowo-z tworzyw sztucznych, ale ich minus jest prawdopodobieństwem odkształcenia po wystawieniu na ciepło słoneczne, a także prawdopodobieństwo wycieków wody z powodu różnych związków. Jeśli w domu jest stara, niepotrzebna lodówka, a następnie zamiast rur, możesz użyć jego serpentyn.
Montaż i instalacja podgrzewacza wody słonecznej przy użyciu węża ogrodowego z własnymi rękami
Schemat siatki energetycznej podczas korzystania z paneli słonecznych.
Aby zmniejszyć koszt budowy kolektora słonecznego i zmniejszyć jego wagę, metalowe rury można zastąpić prostym wążem ogrodowym, skręcając go w spirali własnymi rękami. Jego zaletą jest brak dodatkowych związków, eliminując wyciek, niski koszt, możliwość podsumowania wody z kolektora bezpośrednio do rurociągu.
Artykuł na ten temat: Czy można dodatkowo malować tapetę flysline
Do budowy podgrzewacza wody słonecznej z kolektorem z węża ogrodowego będziemy potrzebować:
- szyba;
- wąż ogrodowy;
- Polipropylen lub arkusz poliwęglanu komórkowego dla podstawy.
Materiał węża - guma lub wzmocniona PVC. Średnica wewnętrzna - nie mniejsza niż 19 mm w celu zmniejszenia poziomu odporności hydraulicznej. Grubość ściany węża nie jest mniejsza niż 2,5 mm. Wybierając kolor, aby preferować czarne lub ciemne dźwięki, aby poprawić ciepło. Szkło musi być wybierane przez okno, bez powłok selektywnych, jak folia polimerowa i szkło organiczne słabo opóźniają promieniowanie długich fal, a tak zwane i-szkło odzwierciedla krótkie. Wybierając między pojedynczym i podwójnym szybem, reguła powinna być prowadzona do reguły: jeśli grzejnik zostanie użyty częściej w ciepłym sezonie, wtedy lepiej jest dać pojedyncze szybowanie, jeśli sezon zimny jest podwójny. Lukę między pianką a szkłem można zapieczętować własnymi rękami przy użyciu silikonu, kleju na bazie wody lub prostej podkładki z pianki. Odległość między szkłem a węża wynosi 1,2-2 mm.
Zasada działania takiego podgrzewacza wody leży w rodzaju pułapki termicznej: promienie słońca spadają przez szkło, wąż jest ogrzewany, co z kolei zapewnia również ciepło, uporczywy wewnątrz obudowy podgrzewacza wody pod warunkiem jego szczelność. Jako podstawa podgrzewacza wody, zamiast blachy piankowej, drewniana struktura z stałym dnem i warstwą między dnem i kolektora w postaci folii i można użyć gumowego dywanu.
Instalacja podgrzewacza wody słonecznej z węża ogrodowego jest przedstawiona na diagramie.
Podczas instalacji podgrzewacza wody należy wiedzieć z własnymi rękami, które kocioł musi znajdować się na poziomie co najmniej 60 cm powyżej górnej krawędzi kolektora słonecznego, aby zapewnić stabilny efekt termophy. Długość rury zasilającej między kolektorem a kotłem musi być tak krótka, aby zmniejszyć siłę tarcia podczas płynącej wody.
Schemat cewki do kotła.
Aby zmniejszyć straty ciepła, wnioski z węża i rurociągu powinny być izolowane termicznie. Do izolacji termicznej w pomieszczeniach, a także w krótkich częściach rurociągu, izolacja pianki polietylenowej dla tych celów może być stosowana do tych celów. W przypadku izolacji termicznej zewnętrznych wniosków i rurociągów więcej niż 3 m, lepiej jest stosować piankę poliuretanową foliową. Aby podłączyć wąż do rurociągu, zacisk służy do rur gumowych.
Najpierw musisz wypełnić wąż z wodą i zwolnić powietrze z niego: zamykamy dźwig 2 i otworzymy dźwig gorszej wody 6. Woda z podnoszenia ciśnienia wodociągowa 1 spadnie do kolektora słonecznego 1. Gdy pęcherzyki powietrza znikają, Znikniemy w wodzie spustowej, stwierdzimy, że w kolekcjonowaniu nie ma korków drogowych. Następnie otwieramy dźwig 2, a zimna woda pod działaniem efektu termosifonu wchodzi do grzejnika. Aby zatrzymać pracę kolekcjonera, nakładając się na dźwig 3. Minus tej solarnej podgrzewacza wody jest konieczność okresowego włączenia i wyłączenia wody do kolektora dźwigu 3, a także użycie kotła do leczenia wody w Koniec dnia w pochmurnej pogodzie i w zimnym sezonie. W przeciwnym razie przestaje krążyć.
Artykuł na ten temat: Jak szybko usunąć tapetę winylową ze ścian
Obliczanie wydajności pasywnej podgrzewacza wody
Aby obliczyć wydajność pasywnego podgrzewacza wody, potrzebne będą następujące wskaźniki:- średnica węża;
- temperatura powietrza;
- Średnia liczba słonecznych godzin na ten okres.
Wiadomo, że 1 m węża, której zewnętrzna średnica wynosi 25 mm, w temperaturze powietrza +25 ° C na słoneczny dzień ogrzewa 3,5 litra wody do temperatury +45 ° C i wzrost temperatury powietrza do +32 ºС w tych samych warunkach - +50 ° C. Średni roczny wskaźnik liczby słońca dla Moskwy i regionu Moskwy wynosi 5,5 godziny, biorąc pod uwagę chmurne dni. Tak więc, o długości węża 10 m w kolektorze, wydajność będzie: 3,5 * 10 * 5,5 = 192,5 l wody ogrzewanej. Dolna granica temperatury powietrza, w której praca kolektora jest przydatna, wynosi +5 ° C. Gdy temperatura zmniejsza się, woda z kolektora musi zostać połączona.
Wydajność korzystania z podgrzewacza wody słonecznej
Istnieje opinia, że Rosja nie nadaje się do stosowania energii słonecznej do leczenia wody z powodu wystarczająco zimnego klimatu. Jednak tak nie jest. W celu ustalenia, czy grzejniki słoneczne są skuteczne w naszych szerokościach szerokościach, będziemy działać z taką koncepcją jako insolation (ilość energii słonecznej spadającej na powierzchni ziemi). Na terytorium Rosji roczna stopa insolacji waha się od 800 do 1900 kW / m2. W regionie Moskwy wskaźnik ten wynosi 1100 kWh / m2. Na przykład, w Niemczech, z podobnym wskaźnikiem insolacji, takie systemy obejmują całkowitą powierzchnię ponad 6 milionów m2.
Nagrzewnice słoneczne są w pełni stosowane w średnich warunkach geograficznych naszego kraju. Są w stanie zaoszczędzić do 60% energii elektrycznej. Według badań przeprowadzonych przez Niemieckiego Instytutu Fizyki Budowlanej, średnia rodzina 4 osób zużywa średnio 4400 kWh w ciągu roku. Takie ilości energii mogą wytwarzać moduły słoneczne o powierzchni tylko 34 m2. I nawet jeśli solarny podgrzewacz wody wykonany przez własne ręce ustąpi na analogu produkcji przemysłowej, oszczędności energii nadal pozostaje namacalne.