Ang solar water heater ay isang uri ng kolektor na nagtipon ng solar radiation, nagko-convert ito sa init, at gumagawa ng mainit na tubig para sa mga pangangailangan ng mamimili. Ang ideya ng paggamit ng solar energy para sa heating ng tubig ay matagal nang lumitaw. Kaya, ang prototype ng isang modernong solar water heater ay nilikha sa XVIII siglo sa Switzerland. Sa ngayon, ang paraan ng pag-init ng tubig ay medyo popular. Ang pinuno ng mundo sa paggamit at ang produksyon ng mga solar heaters ay ayon sa kaugalian ng Tsina. Sa bansang ito, ang 60 milyong kabahayan ay gumagamit ng solar energy para sa heating ng tubig. At sa Israel, 85% ng mga apartment ay may solar heaters. Bukod dito, ang kanilang paggamit ay kinokontrol ng batas, na wasto mula noong 1976, at obligasyon na bumuo ng pabahay gamit ang mga naturang sistema.
Scheme ng solar photoelectric system.
Ang mga heaters ng tubig ay may maraming pakinabang. Una, pinapayagan nila kung hindi maalis sa lahat, pagkatapos ay makabuluhang bawasan ang pagkonsumo ng mga tradisyonal na carrier ng enerhiya, tulad ng gas at kuryente. Pangalawa, binabawasan nila ang carbon dioxide emissions sa halaga, direktang proporsyonal sa sail na enerhiya, kaya binabawasan ang epekto ng greenhouse.
Buck para sa pag-init ng tubig gamit ang kanilang sariling mga kamay
Scheme ng solar modules.
Ang pinaka-karaniwang solar heater ay isang tag-init shower. Maaari kang bumuo ng tulad ng isang mainit na sistema ng tubig sa iyong sariling mga kamay. Ito ay ganap na madali. Ang batayan nito ay isang tangke para sa tubig, na pinainit ng solar radiation. Sa kabila ng primitiveness nito, ang gayong istraktura ay lubos na may kakayahang kasiya-siya ang pangangailangan para sa mainit na tubig sa mainit-init na panahon.
Ang pinakamalaking kawalan ng paraan ng pag-init na ito ay, sa kabila ng sapat na mataas na temperatura ng tubig sa tangke sa araw (minsan hanggang sa 45 ° C), ito ay bumaba sa magdamag. Upang mabawasan ang pagkawala ng init sa gabi, ito ay kinakailangan upang i-insulate ang tangke magdamag, o pagsamahin ang mga labi ng mainit na tubig sa isang warmed tangke. Ang ganitong tangke ay maaaring magsilbing gas o electric boiler, malawakang ginagamit sa mga sambahayan. Ang pagpili ng boiler bilang isang drive ay makatwiran din dahil sa isang maulap na araw ang tubig sa tangke ay hindi magpainit ng 30ºс, at sa anumang kaso ay may mainit-init.
Ang ganitong pampainit na ginawa ng kanyang sariling mga kamay ay magsisilbing isang maaasahang at pangkabuhayan na paraan upang pagalingin sa tag-init at mabilis na magbayad para sa sarili.
Pagpili ng ganitong uri ng solar heater, ito ay kinakailangan upang isaalang-alang ang ilang mga drawbacks:
- ang pangangailangan upang punan araw-araw at pagsamahin ang tangke;
- Sa isang maulap na araw, ang tubig sa tangke ay hindi pinainit sa itaas 30ºс.
Artikulo sa Paksa: Heat Sensor: Paano Ikonekta ang Thermostat
Pag-install ng tangke ng tubig
Scheme ng water heating heliosystem.
Para sa pagtatayo ng isang solar water tank, kakailanganin namin ito:
- heating tank;
- boiler;
- Tubig pipe na may tatlong cranes;
- Sensor ng antas ng tubig.
Maaari mong gamitin ang anumang tangke ng tubig bilang isang tangke ng pagpainit: bakal na bariles, kubo o kahit isang malaking tubo ng diameter. Gayunpaman, ang pinaka-maginhawa para sa pag-install at paggamit ay isang espesyal na tangke ng polyethylene para sa tag-init na kaluluwa na may dami ng hanggang sa 300 liters. Mayroon itong flat na hugis, liwanag timbang, ipininta itim, hindi kalawang. Ang lahat ng ito ay nagbibigay ng makatuwirang init-pagsipsip at simpleng pag-install sa kanilang sariling mga kamay. Para sa supply ng tubig, ang metalplastic o polypropylene pipe para sa malamig na tubig ay dapat mapili. Ang sensor ng antas ng tubig ay naka-attach sa takip ng tangke at ginagamit upang kontrolin ang antas ng pagpuno nito. Ang pag-mount at operasyon scheme ng sistemang ito ay ipinapakita sa figure.
Upang punan ang tangke ng pag-init, kinakailangan upang isara ang crane 3. Crane 1 at 2 mananatili sa bukas na posisyon. Pagkatapos ng pagpuno sa kapasidad, ang presyon ng pagtutubero ay overlapped sa pamamagitan ng isang crane 1. Sa pagtatapos ng araw, ang pinainit na tubig ay pinagsama sa boiler sa pamamagitan ng pagbubukas ng crane 3. Kung ang pampainit ay hindi kinakailangan, ang crane 3 ay dapat na overlapped at gumamit ng boiler sa normal na mode.
Passive water heating system gamit ang solar collector.
Scheme ng prinsipyo ng operasyon at aparato ng solar baterya.
Kung ang tangke ng pag-init ng tubig ay eksklusibong ginagamit sa mainit-init na panahon, pagkatapos ay ang solar collector ng passive type ay posible upang pahabain ang panahon ng paggamit ng solar energy mula Marso hanggang Oktubre. Ang passive tulad ng sistema ay tinatawag na dahil ang pump ay hindi ginagamit sa disenyo nito. Ang pangangailangan upang gumuhit ng tubig sa pamamagitan ng boiler sa kasong ito masyadong. Gayunpaman, ang matitipid na pagtitipid ng enerhiya ay hindi mapag-aalinlanganan.
Ang pangunahing elemento sa naturang sistema ng pag-init ng tubig ay isang solar collector. Upang makamit ang maximum na tagapagpahiwatig ng pagganap ng sangkap na ito, kasama ang pagiging maaasahan at pagiging simple ng pagpupulong, ang espesyal na pansin ay dapat bayaran sa init exchanger. Ipinakita ng pagsasanay na ang bakal o tanso na manipis na may pader na tubo ay ang pinakamahusay na materyal ng init exchanger. Ang paggamit ng metal-plastic pipe ay pinapayagan din, ngunit ang kanilang minus ay ang posibilidad ng pagpapapangit kapag nakalantad sa solar init, pati na rin ang posibilidad ng paglabas ng tubig dahil sa iba't ibang mga compound. Kung mayroong isang lumang, hindi kinakailangang refrigerator sa bahay, pagkatapos ay sa halip ng mga pipa maaari mong gamitin ang kanyang serpentine.
Pagpupulong at pag-install ng solar water heater gamit ang hardin hose gamit ang iyong sariling mga kamay
Scheme ng grid ng kapangyarihan kapag gumagamit ng solar panel.
Upang mabawasan ang gastos ng pagtatayo ng isang solar kolektor at mabawasan ang timbang nito, ang mga pipa ng metal ay maaaring mapalitan ng isang simpleng hose sa hardin, twisting ito sa isang spiral na may sariling mga kamay. Ang kanyang kalamangan ay ang kawalan ng karagdagang compounds, eliminating ang butas na tumutulo, mababang gastos, ang posibilidad ng pagbubuod ng tubig mula sa kolektor nang direkta sa pipeline.
Artikulo sa Paksa: Posible bang dagdagan ang pintura ng wallpaper ng fliesline
Para sa pagtatayo ng isang solar water heater na may kolektor mula sa hose ng hardin ay kailangan namin:
- window glass;
- Hardin hose;
- Polypropylene o cellular polycarbonate sheet para sa base.
Materyal ng hose - goma o reinforced PVC. Inner diameter - hindi kukulangin sa 19 mm upang mabawasan ang antas ng haydroliko paglaban. Ang kapal ng pader ng hose ay hindi mas mababa sa 2.5 mm. Kapag pumipili ng isang kulay upang magbigay ng kagustuhan sa itim o madilim na mga tono upang mapabuti ang init. Ang salamin ay dapat na pinili sa pamamagitan ng window, nang walang pumipili coatings, tulad ng polimer film at organic na salamin mahina antaled long-wave radiation, at ang tinatawag na i-glass ay sumasalamin sa shortwave. Kapag pumipili sa pagitan ng solong at double glazing, ang panuntunan ay dapat gabayan ng panuntunan: Kung ang pampainit ay mas madalas na gagamitin sa mainit-init na panahon, pagkatapos ay ang kagustuhan ay mas mahusay na magbigay ng nag-iisang glazing kung ang malamig na panahon ay doble. Ang puwang sa pagitan ng foam at salamin ay maaaring mabuklod sa kanilang sariling mga kamay gamit ang silicone, water-based na kola o simpleng foam pad. Ang distansya sa pagitan ng salamin at ang hose ay 1.2- 2 mm.
Ang prinsipyo ng pagkilos ng naturang pampainit ng tubig ay namamalagi sa isang uri ng thermal bitag: ang mga sinag ng araw ay bumagsak sa salamin, ang hose ay pinainit, na kung saan, ay nagbibigay din ng init, paulit-ulit sa loob ng pabahay ng tubig sa ilalim ng kondisyon ng ang tightness nito. Bilang batayan para sa pampainit ng tubig, sa halip ng isang foam sheet, isang kahoy na balangkas na may isang solid na ibaba at isang layer sa pagitan ng ibaba at ang kolektor sa anyo ng isang palara at isang goma rug maaaring magamit.
Ang pag-install ng solar water heater mula sa hose ng hardin ay itinatanghal sa diagram.
Kapag nag-install ng pampainit ng tubig, dapat mong malaman sa iyong sariling mga kamay na ang boiler ay dapat na nasa antas na hindi bababa sa 60 cm sa itaas ng itaas na gilid ng solar collector upang magbigay ng matatag na epekto ng thermophone. Ang haba ng supply pipe sa pagitan ng kolektor at ang boiler ay dapat na kasing maikling upang mabawasan ang lakas ng pagkikiskisan kapag dumadaloy ng tubig.
Scheme of coil para sa boiler.
Upang mabawasan ang pagkawala ng init, ang mga konklusyon ng hose at ang pipeline ay dapat na thermally insulated. Para sa thermal insulation sa loob ng bahay, pati na rin sa maikling bahagi ng pipeline, ang pagkakabukod ng polyethylene foam para sa mga layuning ito ay maaaring gamitin para sa mga layuning ito. Para sa thermal pagkakabukod ng panlabas na konklusyon at pipelines ng higit sa 3 m, mas mahusay na gamitin foil polyurethane foam. Upang ikonekta ang medyas sa pipeline, ang salansan ay ginagamit para sa mga pipa ng goma.
Una kailangan mong punan ang hose na may tubig at bitawan ang hangin sa labas nito: isinara namin ang crane 2 at buksan ang crane ng mainit na tubig 6. Ang tubig mula sa supply ng presyon ng tubig 1 ay bumaba sa solar kolektor 1. Kapag nawawala ang mga bula ng hangin, mawawala kami sa tubig ng alisan ng tubig, tinutukoy namin na walang mga air traffic jam sa kolektor. Pagkatapos ay binuksan namin ang crane 2, at ang malamig na tubig sa ilalim ng pagkilos ng epekto ng thermosifone ay pumapasok sa pampainit. Upang itigil ang trabaho ng kolektor, magkakapatong ng isang kreyn 3. Ang isang minus ng solar water heater na ito ay ang pangangailangan upang pana-panahong i-on at i-off ang supply ng tubig sa kolektor ng crane 3, pati na rin ang paggamit ng isang boiler upang pagalingin ang tubig sa ang katapusan ng araw sa maulap na panahon at sa panahon ng malamig na panahon. Kung hindi, ito ay tumigil na magpakalat.
Artikulo sa Paksa: Paano mabilis na alisin ang vinyl wallpaper mula sa mga dingding
Pagkalkula ng pagganap ng passive water heater.
Upang kalkulahin ang pagganap ng passive water heater, ang mga sumusunod na tagapagpahiwatig ay kinakailangan:- hose diameter;
- temperatura ng hangin;
- Ang average na bilang ng maaraw na oras para sa panahon.
Ito ay kilala na 1 m ng medyas, ang panlabas na lapad ng kung saan ay 25 mm, sa hangin temperatura +25 ºс sa isang maaraw na araw heats 3.5 liters ng tubig sa isang temperatura ng temperatura +45 ºс, at may isang pagtaas sa temperatura ng hangin sa +32 ºс sa ilalim ng parehong mga kondisyon - +50 ºс. Ang average na taunang tagapagpahiwatig ng bilang ng sikat ng araw para sa Moscow at ang rehiyon ng Moscow ay 5.5 oras, isinasaalang-alang ang mga maulap na araw. Kaya, na may haba ng hose 10 m sa kolektor, ang pagganap ay: 3.5 * 10 * 5.5 = 192.5 L ng pinainit na tubig. Ang mas mababang hangganan ng temperatura ng hangin kung saan ang trabaho ng kolektor ay kapaki-pakinabang, ay +5 º Kapag bumababa ang temperatura, ang tubig mula sa kolektor ay dapat ipagsama.
Ang kahusayan ng paggamit ng solar water heater.
May isang opinyon na ang Russia ay hindi angkop para sa paggamit ng solar energy upang pagalingin ang tubig dahil sa isang sapat na malamig na klima. Gayunpaman, hindi ito ang kaso. Upang matukoy kung ang mga solar heaters ay epektibo sa aming mga latitude, magpapatakbo kami ng tulad ng isang konsepto bilang insolation (ang halaga ng solar enerhiya na bumabagsak sa ibabaw ng lupa). Sa teritoryo ng Russia, ang taunang rate ng pagkasira ay umaabot mula 800 hanggang 1900 kW / m2. Sa rehiyon ng Moscow, ang tagapagpahiwatig na ito ay 1100 kWh / m2. Halimbawa, sa Alemanya, na may katulad na tagapagpahiwatig ng insolation, ang mga naturang sistema ay sumasakop sa kabuuang lugar na higit sa 6 milyong m2.
Ang mga solar heaters ay ganap na naaangkop sa average na latitude ng ating bansa. Magagawa nilang i-save ang hanggang sa 60% ng kuryente. Ayon sa mga pag-aaral na isinagawa ng German Institute of Construction Physics, ang average na pamilya ng 4 na tao ay gumagamit ng isang average ng 4400 kWh sa isang taon. Ang ganitong mga halaga ng enerhiya ay maaaring gumawa ng solar modules na may isang lugar na 34 m2 lamang. At kahit na ang solar water heater na ginawa ng sarili nitong mga kamay ay magbibigay daan sa isang analogue ng pang-industriya na produksyon, ang mga pagtitipid ng enerhiya ay nananatili pa rin.