Solarni grelnik vode z lastnimi rokami: kako zgraditi?

Vsebina: [skrij]

  • Rezervoar za ogrevanje vode z lastnimi rokami
    • Vgradnja rezervoarja za ogrevanje vode
  • Pasivno ogrevanje vode s solarnim kolektorjem
      \ t
    • Montaža in vgradnja solarnega grelnika vode z uporabo vrtne cevi z lastnimi rokami
    • Izračun učinkovitosti pasivnega grelnika vode
  • Učinkovitost uporabe solarnega grelnika vode
  • \ t

Solarni bojler je vrsta zbiralnika, ki akumulira sončno sevanje, ga pretvarja v toploto in proizvaja toplo vodo za potrebe potrošnikov. Zamisel o uporabi sončne energije za ogrevanje vode je že dolgo nastala. Tako je bil prototip sodobnega solarnega grelnika vode ustvarjen v XVIII. Stoletju v Švici. Do danes je ta način ogrevanja vode zelo priljubljen. Vodilni svetovni proizvajalec solarnih grelnikov je tradicionalno Kitajska. V tej državi 60 milijonov gospodinjstev uporablja sončno energijo za ogrevanje vode. V Izraelu 85% stanovanj ima sončne grelnike. Poleg tega je njihova uporaba urejena z zakonom, ki velja od leta 1976, in obvezuje gradnjo stanovanj z uporabo takšnih sistemov.

Shema solarnega fotovoltaičnega sistema.

Solarni grelniki vode imajo več prednosti. Prvič, če se sploh ne odpravijo, omogočajo znatno zmanjšanje stroškov tradicionalnih virov energije, kot sta plin in električna energija. Drugič, zmanjšujejo emisije ogljikovega dioksida v količini, ki je neposredno sorazmerna z zmanjšano energijoučinek tople grede.

Rezervoar za ogrevanje vode z lastnimi rokami

Shema solarnih modulov.

Najpogostejši solarni grelnik je poletna prha. Takšen sistem oskrbe s toplo vodo je mogoče zgraditi z lastnimi rokami. To je enostavno. Osnova za to je rezervoar za vodo, ki se segreva s sončnim sevanjem. Kljub svoji primitivni naravi je takšna stavba v toplejših letih v letu sposobna zadovoljiti potrebe po topli vodi.

Največja pomanjkljivost te vrste ogrevanja je, da kljub precej visoki temperaturi vode v rezervoarju podnevi (včasih do 45 ° C) pade čez noč. Da bi zmanjšali toplotne izgube ponoči, je treba ponoči ogrevati rezervoar ali v izolirani rezervoar naliti ostanke vroče vode. Tak rezervoar so lahko plinski ali električni kotli, ki se pogosto uporabljajo v gospodinjstvih. Izbira kotla kot pogon je prav tako upravičena, ker se ob oblačnem dnevu voda v rezervoarju ne segreje nad 30 ° C, v vsakem primeru pa jo je treba ogreti.

Ta grelec, ki ga izdelajo lastne roke, bo poleti služil kot zanesljiv in ekonomičen način ogrevanja in se hitro izplačal.

Če izberete to vrsto solarnega grelnika, morate upoštevati več slabosti:

  • potrebe po polnjenju in praznjenju rezervoarja dnevno;
  • V oblačnem dnevu se voda v rezervoarju ne segreje 30?

Nazaj na vsebino

Vgradnja rezervoarja za ogrevanje vode

\ t

Shema vodnega heliosistema.

Za izdelavo solarnega rezervoarja za toplo vodoz lastnimi rokami bomo potrebovali:

  • ogrevalni rezervoar;
  • kotel;
  • vodovodne napeljave s tremi žerjavi;
  • senzor nivoja vode.

Kot ogrevalni rezervoar lahko uporabite kateri koli rezervoar za vodo: jekleno cev, kocko ali celo cev velikega premera.Za montažo in uporabo pa je najprimernejša posebna polietilenska posoda za poletni tuš do 300 litrov.Ima ravno obliko, majhno težo, pobarvane v ne-rjo barvo.Vse to zagotavlja racionalno absorpcijo toplote in enostavno namestitev z lastnimi rokami.Za sistem oskrbe z vodo je treba izbrati kovinsko-plastične ali polipropilenske cevi za hladno vodo.Senzor nivoja vode je nameščen na pokrovu rezervoarja in se uporablja za nadzor nad nivojem polnjenja.Shema namestitve in delovanja tega sistema je prikazana na sliki.

Za polnjenje ogrevalnega bazena z vodo je treba zapreti žerjav 3. Žerjavi 1 in 2 ostajata v odprtem položaju.Po polnjenju rezervoarja se tlačni odtok prekriva s pipo 1. Ob koncu dneva se ogrevana voda združi v kotel z odpiranjem žerjava 3. Če grelec ni potreben, je potrebno zapreti pipo 3 in uporabiti kotel v normalnem načinu.

Nazaj na tabelo

Ogrevalni sistem pasivnega tipa z uporabo sončnega kolektorja

Shema načela delovanja sončne baterije.

Če se grelnik vode uporablja samo v toplem obdobju, lahko solarni kolektor pasivnega tipa podaljša obdobjeraba sončne energije od marca do oktobra.Pasivni tak sistem se imenuje, ker se črpalka ne uporablja v svoji konstrukciji.Na voljo je tudi potreba po zalivanju kotla v tem primeru.Vendar pa so znatni prihranki energije nesporni.

Glavni element v takšnem sistemu ogrevanja vode je sončni kolektor.Da bi dosegli maksimalne kazalnike učinkovitosti tega elementa, skupaj z zanesljivostjo in preprostostjo montaže, je treba posebno pozornost nameniti toplotnemu izmenjevalniku.Praksa je pokazala, da je najboljši material toplotnega izmenjevalnika jeklene ali bakrene tanke stene.Dovoljena je tudi uporaba kovinsko-plastičnih cevi, vendar je njihov minus verjetnost deformacije pod vplivom sončne toplote, pa tudi verjetnost uhajanja vode zaradi niza spojin.Če je v hiši star, nepotreben hladilnik, namesto cevi lahko uporabite njegovo tuljavo.

Nazaj na vsebino

Sestavljanje in vgradnja solarnega grelnika vode z uporabo vrtne cevi z lastnimi rokami

Shema električne energije pri uporabi sončnih kolektorjev.

Da bi zmanjšali stroške izgradnje sončnega kolektorja in zmanjšali njegovo težo, je mogoče kovinske cevi zamenjati z običajno vrtno cevjo, ki jo s svojo roko zavrtimo spiralno.Njegova prednost je odsotnost dodatnih povezav, ki odpravljajo uhajanje, nizke stroške, možnost, da vodo od zbiralnika pripeljejo neposredno do cevovoda.

Za izdelavo sončnega grelnika vode s kolektorjem iz vrtne cevi bomo potrebovali:

  • okensko steklo;
  • vrtcev;
  • folija iz polipropilena ali alkidnega polikarbonata za podstavek.

Material iz cevi - gume ali PVC.Notranji premer ni manjši od 19 mm za zmanjšanje hidravličnega upora.Debelina stene cevi je vsaj 2,5 mm.Pri izbiri barve raje črne ali temnejše tone, da izboljšate odvajanje toplote.Steklo je potrebno izbrati okno brez selektivnih premazov, saj polimerna folija in organsko steklo močno zadržujeta dolgotrajno sevanje in tako imenovano i-steklo odraža kratkovalovni.Pri izbiri enojne in dvojne zasteklitve je treba ravnati po pravilu: če se grelec uporablja bolj pogosto v topli sezoni, je bolje, če je v eni sezoni steklo bolje, če je v hladni sezoni dvojna.Vrzel med peno in steklom lahko z lastnimi rokami zapečatimo s silikonom, lepilom na vodni osnovi ali s preprostimi tesnili iz penaste gume.Razdalja med steklom in cevjo je 1,2 - 2 mm.

Načelo takšnega grelnika vode je nekakšen toplotni lovilec: sončni žarki padajo skozi steklo, ogrejejo cev, ki v zameno daje tudi toploto, ki je shranjena v telesu grelnika vode, če je tesen.Kot osnova za grelnik vode namesto lista pene lahko uporabite lesen okvir z močnim dnom in plastjo med dnom in kolektorjem v obliki folije in gumijastega preproga.

Montaža solarnega grelnika vode iz vrtne cevi je prikazana na sliki.

Pri nameščanju grelnika vode morate to vedetikotel mora biti vsaj 60 cm nad zgornjim robom sončnega kolektorja, da se zagotovi stabilen učinek termosifona.Dolžina cevovoda med kolektorjem in kotlom mora biti čim krajša, da se zmanjša torna sila, ko voda teče.

Diagram vezja za kotel.

Za zmanjšanje toplotnih izgub je treba izolirati cevi in ​​cevovod.Za toplotno izolacijo v prostorih, kakor tudi na kratkih odsekih cevovoda, se lahko za te namene uporabi izolacija iz polipropilenske pene za cevi.Za toplotno izolacijo zunanjih zaključkov in odsekov cevovoda več kot 3 m bolje uporabite folijsko poliuretansko peno.Za priključitev cevi na cevovod se uporablja cev za gumijaste cevi.

Za začetek je potrebno napolniti cev z vodo in iz nje izpustiti zrak: zaprite pipo 2 in odprite pipo tople vode 6. Voda iz tlačnega vodovodnega sistema 1 vstopi v sončni kolektor 1. Ko zračni mehurčki izginejo v odtočni vodi, zaključimo,da v kolektorju ni zračnih pip.Nato odprite pipo 2 in hladna voda pod vplivom termosifonskega učinka vstopi v grelec.Za zaustavitev dela kolektorja zapremo žerjav 3. Minus tega solarnega grelnika vode je potreba po periodičnem vklopu in izklopu oskrbe s kolektorjem 3, kot tudi z uporabo kotla za ogrevanje vode ob koncu dneva v temnem vremenu in v hladnem obdobju.V nasprotnem primeru preneha krožiti.

Nazaj na vsebino

Izračun učinkovitosti pasivnega grelnika vode

Za izračun učinkovitosti pasivnega grelnika vode bodo potrebni naslednji parametri:

  • premer cevi;
  • temperatura zraka;
  • Povprečno število sončnih žarkov v obdobju.

Znano je, da 1 m cev z zunanjim premerom 25 mm, s temperaturo zraka + 25 ° C na sončen dan, segreje 3,5 litra vode na temperaturo +45 ° C, in ko je temperatura zrakado + 32 ° C pod enakimi pogoji - do +50 ° C.Povprečno letno število sončnih ur v Moskvi in ​​Moskvi znaša 5,5 ur, pri čemer se upoštevajo mračni dnevi.Tako je pri cevi dolžine 10 m v kolektorju zmogljivost: 3,5 * 10 * 5,5 = 192,5 litra ogrevane vode.Spodnja meja temperature, pri kateri je koristno delo kolektorja, je +5 ° C.Ko temperatura kolektorja pade iz kolektorja, je potrebno odtekati.

Nazaj na vsebino

Učinkovitost uporabe solarnega grelnika vode

Po mnenju Rusije ni primerna uporaba sončne energije za ogrevanje vode zaradi razmeroma hladnega podnebja.Vendar je to daleč od primera.Da bi ugotovili, ali so učinkoviti sončni grelniki v naših zemljepisnih širinah, bomo delovali s pojmom insolacije (količina sončne energije, ki vstopa na zemeljsko površino).V Rusiji je letni indeks insolacije od 800 do 1900 kWh /m2.V regiji Moskvi je ta številka 1100 kWh /m2.Na primer, v Nemčiji s podobnim indeksom insolacije taki sistemi pokrivajo skupno površino več kot 6milijonov m2.

Solarni grelci so zelo uporabni v srednjih zemljepisnih širinah naše države.Prihranijo lahko do 60% električne energije.Glede na študije, ki jih je izvedel nemški inštitut za gradbeno fiziko, povprečna družina štirih ljudi porabi povprečno 4400 kWh na leto.Takšno količino energije lahko proizvedejo solarni moduli s površino le 34 m2.In tudi če bi se solarni bojler, ki ga je ustvaril z lastnimi rokami, spustil na analogno industrijsko proizvodnjo, so prihranki energije še vedno otipljivi.