Încălzitorul de apă solară este un tip de colector care acumulează radiații solare, transformându-l la căldură și produce apă caldă pentru nevoile consumatorilor. Ideea utilizării energiei solare pentru încălzirea apei a apărut mult timp. Deci, prototipul unui încălzitor modern de apă solară a fost creat în secolul al XVIII-lea din Elveția. Până în prezent, această metodă de încălzire a apei este destul de populară. Liderul mondial privind utilizarea și producția de încălzitoare solare este în mod tradițional China. În această țară, 60 de milioane de gospodării folosesc energie solară pentru încălzirea apei. Și în Israel, 85% din apartamente au încălzitoare solare. În plus, utilizarea lor este reglementată de lege, care a fost valabilă din 1976 și obligă să construiască locuințe folosind astfel de sisteme.
Schema sistemului fotoelectric solar.
Încălzitoarele de apă au mai multe avantaje. În primul rând, acestea permit, dacă nu trebuie eliminate deloc, apoi reduc semnificativ consumul de purtători de energie tradițională, cum ar fi gazul și energia electrică. În al doilea rând, aceștia reduc emisiile de dioxid de carbon în cantitate, direct proporțional cu energia de savura, reducând astfel efectul de seră.
Buck pentru încălzirea apei cu mâinile lor
Schema de module solare.
Cel mai comun încălzitor solar este un duș de vară. Puteți construi un astfel de sistem de apă caldă cu propriile mâini. Este complet ușor. Baza lui este un rezervor pentru apă, care este încălzit de radiația solară. În ciuda primitivității sale, o astfel de structură este destul de capabilă să satisfacă nevoia de apă caldă în sezonul cald.
Cel mai mare dezavantaj al acestei metode de încălzire este acela că, în ciuda temperaturii suficient de ridicate a apei din rezervor în timpul zilei (uneori până la 45 ° C), aceasta scade peste noapte. Pentru a reduce pierderea căldurii pe timp de noapte, este necesar să se izoleze rezervorul peste noapte, fie să îmbinați rămășițele cu apă caldă într-un rezervor încălzit. Un astfel de rezervor poate servi ca cazane electrice, utilizate pe scară largă în gospodării. Alegerea cazanului ca unitate este justificată, de asemenea, deoarece într-o zi tulbure apa din rezervor nu se va încălzi de 30 ° C și, în orice caz, trebuie să se încălzească.
Un astfel de încălzitor făcut de propriile sale mâini va servi ca o modalitate fiabilă și economică de a se vindeca în vară și va plăti rapid pentru sine.
Alegerea acestui tip de încălzire solară, este necesar să se țină seama de mai multe dezavantaje:
- nevoia de a umple zilnic și de a îmbina rezervorul;
- Într-o zi tulbure, apa din rezervor nu este încălzită mai mare de 30 ° C.
Articol de pe subiect: senzor de căldură: Cum să conectați termostatul
Instalarea rezervorului de apă
Schema de încălzire a apei Heliosystem.
Pentru construirea unui rezervor de apă solară, vom avea nevoie de ea:
- Rezervor de încălzire;
- cazan;
- Țeavă de apă cu trei macarale;
- Senzor de nivel de apă.
Puteți utiliza orice rezervor de apă ca rezervor de încălzire: baril din oțel, cub sau chiar o conductă cu diametru mare. Cu toate acestea, cele mai convenabile pentru instalare și utilizare este un rezervor special de polietilenă pentru sufletul de vară cu un volum de până la 300 de litri. Are o formă plană, greutate redusă, negru pictat, nu rugină. Toate acestea oferă o absorbție rațională și o instalare simplă cu propriile mâini. Pentru alimentarea cu apă, ar trebui selectate țevi metalice sau polipropilenă pentru apă rece. Senzorul de nivel al apei este atașat pe capacul rezervorului și este utilizat pentru a-și controla nivelul de umplere. Schema de montare și de operare a acestui sistem este prezentată în figură.
Pentru a umple rezervorul de încălzire, este necesar să închideți macaraua 3. Crane 1 și 2 rămân în poziția deschisă. După umplerea capacității, instalațiile de presiune este suprapusă de o macara 1. La sfârșitul zilei, apa încălzită este îmbinată în cazan prin deschiderea macaralei 3. Dacă încălzitorul nu este necesar, macaraua 3 ar trebui să fie suprapusă și utilizați un cazan în modul normal.
Sistem pasiv de încălzire a apei care utilizează colectorul solar
Schema de principiu de funcționare și dispozitiv al bateriei solare.
Dacă rezervorul de încălzire a apei este utilizat exclusiv în sezonul cald, atunci colectorul solar de tip pasiv face posibilă extinderea perioadei de utilizare a energiei solare din martie până în octombrie. Pasiv Acest sistem este numit deoarece pompa nu este utilizată în designul său. Nevoia de a trage și apa de către cazan în acest caz. Cu toate acestea, economiile substanțiale de energie sunt incontestabile.
Elementul principal într-un astfel de sistem de încălzire a apei este un colector solar. Pentru a obține indicatori de performanță maximă ai acestui element, împreună cu fiabilitatea și simplitatea asamblării, ar trebui să se acorde o atenție deosebită schimbătorului de căldură. Practica a arătat că țevile cu pereți subțiri de oțel sau cupru sunt cel mai bun material schimbător de căldură. Utilizarea țevilor metalice-plastic este, de asemenea, admisă, dar minus lor este probabilitatea de deformare atunci când este expusă la căldură solară, precum și probabilitatea scurgerilor de apă datorată unei varietăți de compuși. Dacă există un frigider vechi, inutil în casă, atunci în loc de țevi puteți folosi serpentina.
Asamblarea și instalarea unui încălzitor de apă solară folosind un furtun de grădină cu propriile mâini
Schema grilajului de alimentare atunci când utilizați panouri solare.
Pentru a reduce costul construcției unui colector solar și a reduce greutatea, țevile metalice pot fi înlocuite cu un furtun simplu de grădină, răsuciți-l într-o spirală cu mâinile lor. Avantajul său este absența compușilor suplimentari, eliminând scurgerea, costurile reduse, posibilitatea de a însuma apă de la colector direct la conducta.
Articol de pe subiect: Este posibil să vopsiți în plus tapetul Fliesline Fliesline
Pentru construirea unui încălzitor de apă solară cu un colector din furtunul grădinii, vom avea nevoie de:
- geam de sticla;
- furtun de grădină;
- Polipropilenă sau policarbonat celulară pentru bază.
Materialul furtunului - cauciuc sau PVC armat. Diametrul interior - nu mai puțin de 19 mm pentru a reduce nivelul rezistenței hidraulice. Grosimea peretelui furtunului nu este mai mică de 2,5 mm. Când alegeți o culoare pentru a da preferință tonurilor negre sau întunecate pentru a îmbunătăți căldura. Sticla trebuie aleasă de fereastră, fără acoperiri selective, pe măsură ce filmul polimeric și sticla organică întârzie prost radiația cu undă lungă, iar așa-numitul I-Sticlă reflectă Shortwave. La alegerea dintre geamurile unice și duble, regula ar trebui să fie ghidată de regulă: dacă încălzitorul va fi folosit mai des în sezonul cald, atunci preferința este mai bine să dea geam unic dacă sezonul rece este dublu. Diferența dintre spumă și sticlă poate fi sigilată cu propriile mâini folosind silicon, lipici pe bază de apă sau un suport simplu de spumă. Distanța dintre geam și furtun este de 1,2-2 mm.
Principiul acțiunii unui astfel de încălzitor de apă se află într-un fel de capcană termică: razele soarelui cad prin geam, furtunul este încălzit, care, la rândul său, dă căldura, persistentă în interiorul carcasei încălzitorului de apă sub condiția de etanșeitatea ei. Ca bază pentru încălzitorul de apă, în loc de o foaie de spumă, se poate folosi un cadru din lemn cu un fund solid și un strat între partea inferioară și colector sub formă de folie și un covor de cauciuc.
Instalarea încălzitorului de apă solară din furtunul de grădină este descrisă în diagramă.
La instalarea încălzitorului de apă, ar trebui să știți cu propriile mâini că boilerul trebuie să fie la un nivel de cel puțin 60 cm deasupra marginii superioare a colectorului solar pentru a asigura un efect termofon stabil. Lungimea țevii de alimentare dintre colector și cazan trebuie să fie la fel de scurtă pentru a reduce forța de frecare atunci când curge apa.
Schema de bobină pentru cazan.
Pentru a reduce pierderea de căldură, concluziile furtunului și conductei trebuie izolate termic. Pentru izolarea termică în interior, precum și în porțiuni scurte ale conductei, izolația spumei de polietilenă în aceste scopuri poate fi utilizată în aceste scopuri. Pentru izolarea termică a concluziilor externe și a conductelor de mai mult de 3 m, este mai bine să utilizați spumă poliuretanică folie. Pentru a conecta furtunul la conducta, clema este utilizată pentru conductele de cauciuc.
Mai întâi trebuie să umpleți furtunul cu apă și să eliberați aerul: închidem macara 2 și deschideți macara de apă caldă 6. Apa din sursa de apă sub presiune 1 se încadrează în colectorul solar 1. Când dispar bulele de aer, Vom dispărea în apa de scurgere, concluzionăm că nu există blocaje de trafic aerian în colector. Apoi deschidem macara 2, iar apa rece sub acțiunea efectului termosifon intră în încălzire. Pentru a opri lucrarea colectorului, suprapunerea unei macarale 3. Un minus al acestui încălzitor de apă solară este nevoia de a porni periodic și de la alimentarea cu apă colectorului macaralei 3, precum și utilizarea unui cazan pentru a vindeca apă Sfârșitul zilei în vremea tulbure și în timpul sezonului rece. În caz contrar, încetează să circule.
Articol pe subiect: Cum să eliminați rapid tapetul de vinil de pereți
Calcularea performanței încălzitorului de apă pasivă
Pentru a calcula performanța încălzitorului de apă pasivă, vor fi necesare următorii indicatori:- Diametrul furtunului;
- temperatura aerului;
- Numărul mediu de ore însorite pentru perioada respectivă.
Se știe că 1 m de furtun, diametrul exterior al cărui este de 25 mm, la temperatura aerului +25 ° C într-o zi însorită încălzește 3,5 litri de apă la o temperatură de +45 ° C și cu o creștere a temperaturii aerului la +32 ° C în aceleași condiții - +50 ° C. Indicatorul mediu anual al numărului de soare pentru Moscova și regiunea Moscovei este de 5,5 ore, luând în considerare zilele noroase. Astfel, cu o lungime a furtunului 10 m în colector, performanța va fi: 3.5 * 10 * 5.5 = 192.5 l de apă încălzită. Limita inferioară a temperaturii aerului la care lucrarea colectorului este utilă, este de +5 ° C. Când temperatura scade, apa din colector trebuie să fie fuzionată.
Eficiența utilizării unui încălzitor de apă solară
Există o opinie că Rusia nu este adecvată pentru utilizarea energiei solare pentru a vindeca apa datorită unui climat suficient de rece. Cu toate acestea, acest lucru nu este cazul. Pentru a determina dacă încălzitoarele solare sunt eficiente în latitudinile noastre, vom funcționa cu un astfel de concept ca insolare (cantitatea de energie solară care se încadrează pe suprafața solului). Pe teritoriul Rusiei, rata anuală de insolare variază de la 800 la 1900 kW / m2. În regiunea Moscovei, acest indicator este de 1100 kWh / m2. De exemplu, în Germania, cu un indicator similar de insolare, astfel de sisteme acoperă suprafața totală de peste 6 milioane m2.
Incalzitoarele solare sunt pe deplin aplicabile în latitudinile medii ale țării noastre. Ei sunt capabili să economisească până la 60% din electricitate. Potrivit studiilor efectuate de Institutul German de Fizica Construcțiilor, familia medie de 4 persoane consumă o medie de 4400 kWh într-un an. Astfel de cantități de energie pot produce module solare cu o suprafață de numai 34 m2. Și chiar dacă încălzitorul de apă solară făcut de propriile sale mâini va da drumul unui analog de producție industrială, economiile de energie rămâne încă tangibile.