Güneş enerjili su ısıtıcı, güneş ışınımı biriktiren, onu ısınmaya dönüştüren ve tüketici ihtiyaçları için sıcak su üreten bir tür toplayıcıdır. Su ısıtması için güneş enerjisi kullanma fikri uzun zamandır ortaya çıktı. Böylece, Modern bir güneş enerjili su ısıtıcısının prototipi İsviçre'deki XVIII. Yüzyılda yaratılmıştır. Bugüne kadar bu su ısıtması yöntemi oldukça popülerdir. Güneş ısıtıcılarının kullanımı ve üretimi üzerindeki dünya lideri geleneksel olarak Çin. Bu ülkede, 60 milyon hane su ısıtma için güneş enerjisi kullanır. Ve İsrail'de dairelerin% 85'i güneş ısıtıcıları var. Ayrıca, kullanımı, 1976'dan bu yana geçerli olan kanunla düzenlenir ve bu sistemleri kullanarak konut inşa etmek zorundadır.
Güneş fotoelektrik sisteminin şeması.
Su ısıtıcıları birkaç avantaja sahiptir. İlk olarak, hiç ortadan kaldırılmamasına izin verir, daha sonra gaz ve elektrik gibi geleneksel enerji taşıyıcılarının tüketimini önemli ölçüde azaltır. İkincisi, miktardaki karbondioksit emisyonlarını, tasarruflu enerjiyle doğrudan orantılı olarak azaltır, böylece sera etkisini azaltır.
Kendi elleriyle su ısıtma için para
Güneş modüllerinin şeması.
En yaygın güneş ısıtıcısı bir yaz duşudur. Böyle bir sıcak su sistemi kendi ellerinizle inşa edebilirsiniz. Tamamen kolaydır. Bunun temeli, güneş radyasyonu ile ısıtılan su için bir tanktır. İlkelliğine rağmen, böyle bir yapı, sıcak suya sıcak suya olan ihtiyacı karşılayabilir.
Bu ısıtma yönteminin en büyük dezavantajı, gün boyunca tanktaki suyun yeterince yüksek sıcaklığına rağmen (bazen 45 ° C'ye kadar), gece boyunca düşer. Geceleri ısı kaybını azaltmak için, tankı gece boyunca yalıtmak için veya sıcak suyun kalıntılarını ılık bir tanka birleştirmesi gerekir. Böyle bir tank, hanelerde yaygın olarak kullanılan gaz veya elektrik kazanları olarak hizmet edebilir. Bir sürücü olarak kazanın seçimi de haklı çıkar çünkü bulutlu bir günde tanktaki su 30ºС ısınmayacak ve her durumda sıcak olması gerekir.
Kendi elleriyle yapılan böyle bir ısıtıcı, yaz aylarında iyileşmenin güvenilir ve ekonomik bir yolu olarak hizmet edecek ve hızlı bir şekilde kendisine ödeme yapacak.
Bu tür güneş ısıtıcısını seçmek, birkaç dezavantajı dikkate almak gerekir:
- Günlük doldurma ve tankı birleştirilmesi gerekir;
- Bulutlu bir günde, tanktaki su 30ºС'in üzerinde ısıtılmamıştır.
Konu hakkında makale: Isı sensörü: Termostatı nasıl bağlanır
Su haznesinin montajı
Su ısıtma heliosistemin şeması.
Güneş enerjili su deposunun yapımı için, ihtiyacımız olacak:
- ısıtma tankı;
- Kazan;
- Üç vinçli su borusu;
- Su Seviyesi Sensörü.
Herhangi bir su deposunu ısıtma tankı olarak kullanabilirsiniz: çelik namlu, küp veya hatta büyük çaplı bir boru. Bununla birlikte, kurulum ve kullanım için en uygun olan, 300 litreye kadar olan bir hacimli yaz ruhu için özel bir polietilen tanktır. Düz bir şekli, hafif, boyalı siyah, paslanmaz. Tüm bunlar, kendi elleriyle rasyonel ısı emilimi ve basit kurulum sağlar. Su temini için, soğuk su için metalplastik veya polipropilen borular seçilmelidir. Su seviyesi sensörü tank kapağına tutturulur ve doldurma seviyesini kontrol etmek için kullanılır. Bu sistemin montajı ve çalışma şeması, şekilde gösterilmiştir.
Isıtma tankını doldurmak için, vinç 3'ü kapatmak gerekir. CRANE 1 ve 2 açık konumda kalır. Kapasiteyi doldurduktan sonra, basınçlı tesisat, bir vinç 1 ile örtüşür. Günün sonunda, ısıtılmış su, vinç 3'i açarak kazanın içine birleştirilir. ve normal modda bir kazan kullanın.
Güneş kollektörünü kullanarak pasif su ısıtma sistemi
Güneş bataryasının çalışma ve cihazı prensibinin şeması.
Su ısıtma tankı sadece sıcak mevsimde kullanılıyorsa, pasif türün güneş kollektörü, güneş enerjisi kullanma süresini Mart ayından Ekim ayına kadar uzatmayı mümkün kılar. Pasif bu tür sistem çağrılır, çünkü pompa tasarımında kullanılmaz. Bu durumda da suyun kazan yoluyla çizme ihtiyacı. Ancak, önemli enerji tasarrufu tartışılmazdır.
Böyle bir su ısıtma sistemindeki ana eleman bir güneş kollektörüdür. Bu elemanın maksimum performans göstergelerini elde etmek için, montajın güvenilirliği ve sadeliği ile birlikte, ısı eşanjörüne özel dikkat gösterilmelidir. Uygulama, çelik veya bakır ince duvarlı boruların en iyi ısı eşanjörü malzemesi olduğunu göstermiştir. Metal plastik boruların kullanımı da izin verilir, ancak eksi, güneş enerjisine maruz kaldığında deformasyon olasılığı ve ayrıca çeşitli bileşikler nedeniyle su sızıntısı olasılığıdır. Evde eski, gereksiz bir buzdolabı varsa, sonra borular yerine serpantini kullanabilirsiniz.
Kendi ellerinizle bir bahçe hortumu kullanarak bir güneş enerjili su ısıtıcısının montajı ve montajı
Güneş panellerini kullanırken elektrik şebekesinin şeması.
Bir güneş kollektörünün yapımının maliyetini azaltmak ve ağırlığını azaltmak için, metal borular basit bir bahçe hortumuyla değiştirilebilir, kendi elleriyle bir spiral içinde bükerek. Avantajı, ek bileşiklerin yokluğu, kaçak, düşük maliyetli, kolektörden doğrudan boru hattına su toplama olasılığını ortadan kaldırır.
Konudaki makale: Ek olarak sinsi sinsi çizmesi mümkün mü yoksa duvar kağıdı
Bahçe hortumundan bir kolektörle bir güneş enerjili su ısıtıcısının yapımı için ihtiyacımız olacak:
- pencere camı;
- Bahçe hortumu;
- Temel için polipropilen veya hücresel polikarbonat tabaka.
Hortumun malzemesi - kauçuk veya takviyeli PVC. İç çap - hidrolik direnç seviyesini azaltmak için 19 mm'den az değil. Hortum duvarının kalınlığı 2,5 mm'den az değildir. Isıyı iyileştirmek için siyah veya koyu tonları tercih etmek için bir renk seçerken. Cam, seçici kaplamalar olmadan, polimer filmi ve organik cam uzun dalga radyasyonu geciktirmeden, seçici kaplamalar olmadan seçilmelidir ve I-Cam, kısa dalgayı yansıtır. Tek ve çift cam arasında seçim yaparken, kural kural tarafından yönlendirilmelidir: Isıtıcı sıcak sezonda daha sık kullanılacaksa, soğuk mevsim çift ise, tercihin tek cam vermek daha iyidir. Köpük ve cam arasındaki boşluk, silikon, su bazlı tutkal veya basit köpük ped kullanarak kendi elleriyle kapatılabilir. Cam ve hortum arasındaki mesafe 1,2-2 mm'dir.
Böyle bir su ısıtıcısının etki prensibi, bir tür termal tuzak içinde yatıyor: Güneş ışınları camdan düşer, hortum ısıtılır, bu da ısıya, ayrıca su ısıtıcı mahfazasının içinde ısrara neden olur. gerginliği. Su ısıtıcısının temeli olarak, bir köpük tabakası yerine, katı bir tabakalı ahşap bir çerçeve ve alt ve bir folyo formundaki toplayıcı arasındaki bir tabaka ile ve bir lastik halıyı kullanabilir.
Güneş enerjili su ısıtıcısının bahçe hortumundan montajı diyagramda tasvir edilmiştir.
Su ısıtıcısını kurarken, kazanın, sabit bir termofon etkisi sağlamak için güneş kollektörünün üst kenarından en az 60 cm seviyesinde olması gerektiğini kendi ellerinizle bilmelisiniz. Toplayıcı ve kazan arasındaki besleme borusunun uzunluğu, su akarken sürtünme kuvvetini azaltmak için kısa olmalıdır.
Kazan için bobin şeması.
Isı kaybını azaltmak için, hortumun ve boru hattının sonuçları termal olarak yalıtılmalıdır. İç mekanlarda iç mekan yalıtımı için, ayrıca boru hattının kısa bölümlerinde, polietilen köpüğün bu amaçlar için yalıtımı bu amaçlar için kullanılabilir. Dış sonuçların ve 3 m'den fazla boru hatlarının ısı yalıtımı için, folyo poliüretan köpüğü kullanmak daha iyidir. Hortumu boru hattına bağlamak için, kelepçe lastik borular için kullanılır.
Öncelikle, hortumu su ile doldurmanız ve havayı bırakmanız gerekir: Vinç 2'yi kapatıp sıcak suyun vinçini açıyoruz. 6, basınçlı su kaynağındaki su, güneş kollektörüne 1 düşer. Drenaj suyunda kaybolacağız, kollektörde hava trafik sıkışıklığı olmadığı sonucuna vardık. Sonra vinç 2'yi açarız ve termosifon etkisinin etkisiyle soğuk su ısıtıcıya girer. Kollektörün çalışmalarını durdurmak için, bir vinç örtüşmesi 3. Bu güneş enerjili su ısıtıcısının eksi, su beslemesini vinç (3) kollektörüne periyodik olarak açıp kapatma ihtiyacıdır ve ayrıca su iyileşmesi için bir kazanın kullanılmasıdır. Günün sonu bulutlu havalarda ve soğuk mevsimde. Aksi takdirde, dolaşımını durdurur.
Konu hakkında makale: Vinil duvar kağıdını duvarlardan nasıl kaldırır?
Pasif su ısıtıcısının performansının hesaplanması
Pasif su ısıtıcısının performansını hesaplamak için aşağıdaki göstergelere ihtiyaç duyulacaktır:- hortum çapı;
- hava sıcaklığı;
- Dönem için ortalama güneşli saat sayısı.
Dış çapının, dış çapının 25 mm olduğu, hava sıcaklığında +25 ºС'in güneşli bir günde, +45 ºС sıcaklığa ve hava sıcaklığında bir artış olduğu bilinmektedir. +32 ºС aynı koşullar altında - +50 ºС. Moskova ve Moskova bölgesi için güneş ışığı sayısının yıllık ortalama göstergesi, bulutlu günleri dikkate alarak 5.5 saattir. Böylece, toplayıcıya 10 m 10 m uzunluğunda, performans: 3.5 * 10 * 5.5 = 192.5 l ısıtmalı su olacaktır. Kollektörün çalışmasının yararlı olduğu hava sıcaklığının alt sınırı +5 ºС. Sıcaklık düştüğünde, toplayıcıdan su birleştirilmelidir.
Güneş enerjili su ısıtıcı kullanmanın verimliliği
Rusya'nın yeterince soğuk bir iklim nedeniyle suyu iyileştirmek için güneş enerjisinin kullanımına uygun olmadığı bir fikir var. Ancak, bu durum değil. Güneş ısıtıcılarının enlemlerimizde etkili olup olmadığını belirlemek için, böyle bir kavramla izolasyon olarak çalışacağız (yer yüzeyine düşen güneş enerjisi miktarı). Rusya topraklarında, yıllık izolasyon oranı 800 ila 1900 kW / m2 arasında değişmektedir. Moskova bölgesinde, bu gösterge 1100 kWh / m2'dir. Örneğin, Almanya'da, benzer bir yalıtım göstergesiyle, bu tür sistemler toplam alanı 6 milyon m2'den daha fazla kapsar.
Güneş ısıtıcıları ülkemizin ortalama enlemlerinde tamamen uygulanabilir. Elektriğin% 60'ına kadar tasarruf edebilirler. Alman İnşaat Fiziği Enstitüsü tarafından yürütülen çalışmalara göre, 4 kişinin ortalama ailesi yılda ortalama 4400 kWh'dir. Bu tür enerji, sadece 34 m2 olan bir alana sahip güneş modülleri üretebilir. Ve kendi elleriyle yapılan güneş enerjili su ısıtıcı, endüstriyel üretimin bir analoğuna yol açmış olsa bile, enerji tasarrufu hala somut kalır.