Solvattenberedaren är en typ av samlare som ackumulerar solstrålning, omvandlar den för att värma och producerar varmt vatten för konsumentbehov. Tanken att använda solenergi för vattenuppvärmning har länge uppstått. Så, prototypen av en modern solvattenberedare skapades i XVIII-talet i Schweiz. Hittills är denna metod för vattenuppvärmning ganska populär. Världsledaren om användning och produktion av solvärmare är traditionellt Kina. I detta land använder 60 miljoner hushåll solenergi för vattenuppvärmning. Och i Israel har 85% av lägenheterna solvärmare. Dessutom är deras användning reglerad enligt lag, som har varit giltig sedan 1976 och förpliktar att bygga bostäder med hjälp av sådana system.
Schema av solfotoelektriska systemet.
Vattenvärmare har flera fördelar. För det första tillåter de att inte elimineras alls, därigenom minska konsumtionen av traditionella energibärare, såsom gas och el. För det andra minskar de koldioxidutsläpp i mängden, direkt proportionell mot savobar energi, vilket minskar växthuseffekten.
Buck för vattenuppvärmning med egna händer
Schema av solmoduler.
Den vanligaste solvärmaren är en sommardusch. Du kan bygga ett så varmt vattensystem med egna händer. Det är helt enkelt. Grunden för det är en tank för vatten, som upphettas med solstrålning. Trots sin primitivitet är en sådan struktur ganska kapabel att tillgodose behovet av varmt vatten under den varma säsongen.
Den största nackdelen med denna uppvärmningsmetod är att trots den tillräckligt höga temperaturen på vattnet i tanken under dagen (ibland upp till 45 ° C) faller den över natten. För att minska värmeslusten på natten är det nödvändigt att antingen isolera tanken över natten, eller slå samman resterna av varmt vatten i en uppvärmd tank. En sådan tank kan fungera som gas eller elektriska pannor, som används i stor utsträckning i hushållen. Valet av pannan som en enhet är motiverad också för att på en molnig dag kommer vattnet i tanken inte att värma upp 30ºс, och i alla fall måste det varma.
En sådan värmare gjord av egna händer kommer att fungera som ett tillförlitligt och ekonomiskt sätt att läka på sommaren och kommer snabbt att betala för sig själv.
Om du väljer den här typen av solvärmare är det nödvändigt att ta hänsyn till de flera nackdelarna:
- Behovet av att fylla dagligen och slå samman tanken.
- På en molnig dag är vatten i tanken inte uppvärmd över 30º.
Artikel om ämnet: Värmesensor: Hur ansluts termostaten
Installation av vattentank
Schema av vattenvärmesheliosystem.
För byggandet av en solvattentank behöver vi det:
- uppvärmningstank;
- panna;
- Vattenrör med tre kranar;
- Vattennivånsensor.
Du kan använda någon vattentank som en uppvärmningstank: stålfat, kub eller till och med ett rör med stor diameter. Det mest lämpliga för installation och användning är dock en speciell polyetenbehållare för sommarsensen med en volym upp till 300 liter. Den har en platt form, lätt vikt, målade svart, inte rost. Allt detta ger rationell värmeabsorption och enkel installation med egna händer. För vattenförsörjning bör metallplastiska eller polypropenrör för kallt vatten väljas. Vattennivånsensorn är fäst på tankkåpan och används för att styra sin fyllnadsnivå. Monterings- och driftsschema för detta system visas i figuren.
För att fylla upp värmtanken är det nödvändigt att stänga kranen 3. Kran 1 och 2 förblir i det öppna läget. Efter fyllning i kapaciteten överlappas tryckvolymen av en kran 1. Vid slutet av dagen slås det uppvärmda vattnet in i pannan genom att öppna kranen 3. Om värmaren inte är nödvändig ska kranen 3 överlappas och använd en panna i normalt läge.
Passivt vattenvärmesystem med soluppsamlare
System för principen om operation och enhet av solbatteriet.
Om vattenuppvärmningstanken används exklusivt under den varma säsongen, gör solkollektionen av passiv typ det möjligt att förlänga perioden med solenergi från mars till oktober. Passivt sådant system kallas eftersom pumpen inte används i sin design. Behovet av att dra vatten med pannan i det här fallet. Emellertid är väsentliga energibesparingar obestridliga.
Huvudelementet i ett sådant vattenvärmesystem är en soluppsamlare. För att uppnå maximala resultatindikatorer för detta element, tillsammans med tillförlitlighet och enkelhetsförsamling, bör särskild uppmärksamhet ägnas åt värmeväxlaren. Övning har visat att stål- eller koppar-tunna murade rör är det bästa värmeväxlarematerialet. Användningen av metall-plaströr är också tillåten, men deras minus är sannolikheten för deformation när de utsätts för solvärme, liksom sannolikheten för vattenläckor på grund av en mängd olika föreningar. Om det finns ett gammalt, onödigt kylskåp i huset, då istället för rör kan du använda sin serpentine.
Montering och installation av en solvärmare med en trädgårdsslang med egna händer
Schema av elnätet vid användning av solpaneler.
För att minska kostnaden för byggandet av en solfångare och minska dess vikt, kan metallrör ersättas med en enkel trädgårdsslang, vrida den i en spiral med egna händer. Hans fördel är frånvaron av ytterligare föreningar, vilket eliminerar läckaget, låg kostnad, möjligheten att summera upp vatten från kollektorn direkt till rörledningen.
Artikel om ämnet: Är det möjligt att dessutom paint fliesline tapeter
För byggandet av en solvattenberedare med en samlare från trädgårdsslangen behöver vi:
- fönsterglas;
- trädgårdsslang;
- Polypropen eller cellulärt polykarbonatark för basen.
Material av slangen - gummi eller förstärkt PVC. Inre diameter - inte mindre än 19 mm för att minska nivån av hydraulisk resistans. Tjockleken på slangväggen är inte mindre än 2,5 mm. När du väljer en färg för att föredra svarta eller mörka toner för att förbättra värmen. Glaset måste väljas genom fönster, utan selektiva beläggningar, eftersom polymerfilmen och det organiska glaset dåligt fördröjer långvågstrålning, och det så kallade I-glaset återspeglar kortvåg. När du väljer mellan enkel och dubbelglas, bör regeln styras av regeln: Om värmaren kommer att användas oftare under den varma säsongen, är det bättre att ge en enda glasyr om den kalla säsongen är dubbel. Gapet mellan skummet och glaset kan förseglas med egna händer med silikon, vattenbaserat lim eller enkel skumplatta. Avståndet mellan glaset och slangen är 1,2-2 mm.
Principen om handling av en sådan vattenvärmare ligger i ett slags termisk fälla: Solens strålar faller genom glaset, slangen uppvärms, vilket i sin tur också ger värmen, ihållande inuti vattenvärmarehuset under tillståndet av dess täthet. Som grund för vattenvärmaren, i stället för ett skumark, kan en träram med en fast botten och ett skikt mellan botten och uppsamlaren i form av en folie och en gummi-matta användas.
Installation av solvattenberedaren från trädgården är avbildad i diagrammet.
När du installerar vattenvärmaren bör du veta med dina egna händer att pannan måste vara på en nivå av minst 60 cm över den övre kanten av solfångaren för att ge en stabil termofoneffekt. Längden på matningsröret mellan uppsamlaren och pannan måste vara så kort för att minska friktionskraften vid strömmande vatten.
Schema av spole för panna.
För att minska värmeförlusten bör slutsatserna från slangen och rörledningen vara värmeisolerad. För värmeisolering inomhus, såväl som i korta delar av rörledningen, kan isoleringen av polyetenskum för dessa ändamål användas för dessa ändamål. För värmeisolering av externa slutsatser och rörledningar på mer än 3 m är det bättre att använda foliepolyuretanskum. För att ansluta slangen till rörledningen används klämman för gummipipor.
Först måste du fylla slangen med vatten och släppa ut luften: vi stänger kranen 2 och öppna kranen av varmt vatten 6. Vattnet från tryckvattenförsörjningen 1 faller in i solfångaren 1. När luftbubblor försvinner, Vi kommer att försvinna i avloppsvattnet, vi konstaterar att det inte finns några flygtrafikstockningar i samlaren. Sedan öppnar vi kranen 2, och det kalla vattnet under termosifoneffektens verkan kommer in i värmaren. För att stoppa kollektorns arbete, överlappar en kran 3. En minus av denna solvattenberedare är behovet av att regelbundet slå på och av vattentillförseln till kranens 3 kollektor, liksom användningen av en panna för att läka vatten vid slutet av dagen i molnigt väder och under den kalla säsongen. Annars upphör det att cirkulera.
Artikel om ämnet: Hur snabbt tar du bort vinyl tapeter från väggarna
Beräkning av prestanda för den passiva vattenvärmaren
För att beräkna prestanda för den passiva vattenvärmaren behövs följande indikatorer:- slangdiametern;
- lufttemperatur;
- Det genomsnittliga antalet soliga timmar för perioden.
Det är känt att 1 m av slangen, vars ytterdiameter är 25 mm vid lufttemperaturen +25 ºс på en solig dag värmer 3,5 liter vatten till en temperatur på +45 ºс och med en ökning av lufttemperaturen till +32 ºс under samma förhållanden - +50 ºС. Den genomsnittliga årliga indikatorn på antalet solsken för Moskva och Moskva-regionen är 5,5 timmar, med hänsyn till molniga dagar. Således, med en längd av slangen 10 m i uppsamlaren, kommer prestanda att vara: 3,5 * 10 * 5,5 = 192,5 liter uppvärmt vatten. Den nedre gränsen för den lufttemperatur vid vilken kollektorens arbete är användbart, är +5 ºс. När temperaturen minskar, måste vatten från kollektorn slås samman.
Effektiviteten att använda en solvattenberedare
Det finns en åsikt att Ryssland inte är lämplig för användning av solenergi för att läka vatten på grund av ett tillräckligt kallt klimat. Men det här är inte fallet. För att bestämma huruvida solvärmare är effektiva i våra breddgrader, kommer vi att fungera med ett sådant koncept som insolation (mängden solenergi som faller på markytan). På Rysslands territorium varierar den årliga insolationsräntan från 800 till 1900 kW / m2. I Moskva-regionen är denna indikator 1100 kWh / m2. Till exempel, i Tyskland, med en liknande insolationsindikator, täcker sådana system det totala området på mer än 6 miljoner m2.
Solvärmare är fullt tillämpliga i de genomsnittliga breddgraderna i vårt land. De kan spara upp till 60% av el. Enligt studier som utförs av det tyska institutet för byggfysik förbrukar den genomsnittliga familjen på 4 personer i genomsnitt 4400 kWh om ett år. Sådana mängder energi kan producera solmoduler med ett område på endast 34 m2. Och även om den solvärmare som görs av egna händer kommer att ge plats för en analog industriproduktion, är energibesparingar fortfarande påtagliga.