Cum se face un încălzitor solar de apă din sticle de plastic în 6 pași
În timp ce resursele energetice sunt în plină expansiune, soarele încălzește pământul în fiecare zi și este complet gratuit. Un calcul simplu arată că consumul lunar de apă pentru spălare de 100 de litri pe persoană, atunci este necesar să-și petreacă încălzit aproximativ 90 kWh pe lună sau 1080 kWh pe an.
În această zi de vară de la Kiev, în vreme clară pentru un tampon de 1 m2, soarele trimite 1 kWh de energie pe oră pe oră sau, în medie, 8 kWh pe zi. Evident, dacă reușiți să utilizați cel puțin o parte din această energie solară gratuită pentru alimentarea cu apă caldă, puteți obține economii semnificative.
Apă caldă cu rezervor de încălzire
Cel mai simplu sistem de alimentare cu apă solară de origine este un rezervor de încălzire. Este doar un recipient pentru apă, care se încălzește în timpul zilei de razele soarelui. Cu toate acestea, un astfel de încălzitor solar simplu este foarte eficient pentru alimentarea cu apă caldă în timpul verii și a fost utilizat pe scară largă pentru așa-numitul "duș de vară".
Harta radiațiilor solare pentru Ucraina
Dacă rezervorul de încălzire este echipat cu un rezervor de apă caldă, puteți obține un sistem de încălzire solară chiar mai eficient, care vă va furniza apă caldă în timpul verii și va fi plătit în câteva sezoane. Luați în considerare un astfel de încălzitor solar de apă în mai multe detalii.
Încălzitor solar de apă cu mâinile proprii
Cea mai importantă parte a sistemului solar este, bineînțeles, rezervorul de încălzire propriu-zis. Acesta poate fi orice rezervor de apă, de exemplu, un cub de oțel, un butoi sau mai multe conducte de diametru mare.
Cel mai bine este să folosiți în acest scop un rezervor special pentru un duș de vară din polietilenă cu un volum de 200-300 de litri. Un astfel de rezervor are o rezistență rațională pentru încălzirea unei forme plate, nu rugină, este vopsit negru pentru o absorbție mai bună a căldurii și datorită greutății sale mici este ușor de montat pe acoperiș.
În cazul în care un rezervor este pus doar sub lumina directă a soarelui, într-o zi fierbinte soare apa din ea este încălzită până la sfârșitul zilei la 40-45 ° C, care este destul de suficient pentru nevoile interne. Dar dacă nu utilizați apă caldă seara, apoi pentru noapte, dimineața se va răci. Astfel, apa calda nu poate fi folosita non-stop. Evident, pentru a depăși acest dezavantaj, trebuie să „oprească“ pierderea de căldură din apa încălzită. Acest lucru poate fi realizat fie încălzirea rezervorului de încălzire, la sfârșitul zilei, o chiuveta de apă caldă în containerul izolat.
Având în vedere că majoritatea gospodăriilor private utilizează cazane de gaze și electrice, este avantajos să le folosiți pentru a stoca apă caldă din rezervorul de încălzire. În mod similar, spre deosebire de încălzirea rezervorului de încălzire, procesul de scurgere este mai puțin consumator de timp, nu trebuie să mergeți până la locul de instalare a rezervorului. În plus, deoarece într-o zi plictisitoare apa din rezervorul de încălzire se încălzește numai la 25-30 ° C, va trebui să fie reîncălzită în orice caz.
Cum se face un duș de vară cu un încălzitor solar (+ Photo)
Figura arată schema de funcționare a celui mai simplu sistem de încălzire a apei cu soarele, pe care îl puteți asambla. Sistemul de încălzire a apei constă dintr-un rezervor de încălzire, un boiler și o conductă de apă cu trei robinete. Mai întâi, supapa (3) se închide, robinetul (1) și (2) sunt deschise. Apa din conducta de apă sub presiune (albastru) este introdusă în rezervorul de încălzire. După umplerea rezervorului, conducta de apă sub presiune este închisă de o macara (1). La sfârșitul zilei, când apa din rezervorul de încălzire se încălzește și trebuie să fie drenată în cazan, se deschide un robinet (3). Dacă rezervorul de încălzire nu trebuie utilizat, puteți să închideți pur și simplu robinetul (2), iar cazanul este utilizat în modul normal.
Gradul de umplere al rezervorului este controlat convenabil de un senzor de nivel al apei care poate fi atașat la capacul rezervorului. Pentru instalații sanitare, conductele metal-plastic sau polipropilenă pentru apă rece sunt bune (deoarece sistemul are o presiune scăzută).
Această metodă de încălzire a apei este extrem de simplă, dar are două dezavantaje serioase:
- este necesară umplerea și golirea rezervorului de încălzire în fiecare zi;
- este posibilă încălzirea apei numai în condiții meteorologice calde, la o temperatură a aerului mai mare de +20 ° C.
Încălzitor solar pasiv solar
Colector solar pentru încălzirea apei în 9 trepte
Mai întâi de toate, trebuie să faci un colector solar. Dacă analizăm mai multe modele cunoscute de colectoare solare, putem deduce că factorul determinant pentru fiabilitatea, costul și ușurința de asamblare a colectorului solar este materialul schimbătorului său de căldură. Cele mai fiabile sunt țevile din metal, de exemplu, cupru sau oțel cu pereți subțiri, dar ele sunt scumpe, iar asamblarea lor consumă mult timp. În plus, schimbătorul de căldură cu țevi metalice are o greutate semnificativă, care necesită o cutie puternică și complică instalarea.
O schimbătoare de căldură mai ieftine de țevi din polipropilenă și metal mai convenabil și, dar deformarea termică atunci când este încălzită de soare și un număr mare de compuși care crește probabilitatea de scurgere și de asemenea crește complexitatea în adunare.
Toate aceste dezavantaje sunt eliminate de schimbătorul de căldură din furtunul de grădină. Ansamblul său constă numai în faptul că furtunul trebuie scos în formă de spirală. Lipsa conexiunilor și flexibilitatea furtunului asigură că nu există scurgeri, iar lungimea furtunului permite ca apa să curgă direct de la colector la conducta din interiorul casei fără conexiuni intermediare.
Cel mai simplu colector solar dintr-un furtun de grădină este prezentat în figură. Se compune dintr-un geam de sticlă (1), un furtun (2) și un material plastic spumat ca izolație termică și o bază (3). Principiul funcționării sale este foarte simplu - radiația solară cu undă scurtă trece prin sticlă, încălzind furtunul cu apă. Din furtunul încălzit începe radiația spectrului de unde lungi, fapt reflectat în mod considerabil de sticlă. Astfel, razele soarelui intră în așa-numita "capcană de căldură". La instalarea colectorului solar, unghiul optim de înclinație va fi de 35 ° în timpul verii și de 40 ° în primăvara-toamna.
Figura arată conexiunea colectorului solar către cazan. Înainte de încălzirea apei de către colectorul solar, este necesar să umpleți furtunul cu apă și să eliminați aerul din acesta. Pentru a face acest lucru, robinetul (2) se închide și se deschide un robinet fierbinte al dispozitivului de instalare pentru a scurge apa (6). Apa din rețeaua de alimentare cu apă sub presiune (1) începe să curgă în colectorul solar (4). După ce bulele de aer nu mai sunt amestecate în apa de scurgere, înseamnă că - în colector nu există blocaje de aer. Apoi, robinetul 2 se deschide și apa rece din cazan sub efectul efectului termosifon (când colectorul este încălzit de soare) începe să curgă în colector. Pentru a opri colectorul solar și pentru a folosi funcționarea apei calde sau a cazanului în modul normal, închideți robinetul (3).
După cum puteți vedea, activitatea cazanului nu are nevoie de echipamente sofisticate și scumpe, singurul dezavantaj al unui astfel de sistem simplu este că trebuie să activați periodic și alimentarea cu apă a supapei de colector solar (3). În vreme noros, încălzirea apei un astfel de colector solar este în parte, restul va fi „reîncălzit“ cazan care dă în continuare economii. Nu trebuie uitat faptul că în vreme tulbure sau în afara sezonului cazanul trebuie să fie pornit pentru a încălzi sfârșitul zilei, adică atunci când apa din rezervor nu este încălzit. În caz contrar, când apa din colectorul TEN'om se încălzește, se oprește circulația.
Pentru a calcula capacitatea necesară a încălzitorului solar este necesar să se ia în considerare faptul că un metru diametru exterior furtun de 25 mm zi clar la 25 ° C, se încălzește 3,5 litri de cald (până la + 45 ° C) cu apă. La + 32 ° C se încălzesc 3,5 litri de apă fierbinte până la + 50 ° C. Numărul de ore medii de soare pe parcursul anului pentru Kiev este prezentat în tabelul 1.
Tabelul 1. Numărul orelor orare medii pentru orașul KievMesse Ceas Luna Ceas Luna Ceas
De exemplu, cu o lungime a furtunului în colector de 10 m în luna mai, capacitatea colectorului solar va fi de 3,5 litri * 10m * 8h = 280 litri de apă caldă pe zi.
Limita inferioară a temperaturii exterioare a aerului, la care se observă economisirea în condiții meteorologice limitate, va fi de + 5 până la +8 ° C. În timpul înghețării, apa din colector este cel mai bine drenată, deși această construcție este rezistentă la îngheț.
Furtunul pentru un astfel de încălzitor solar de apă este adecvat din cauciuc sau armat din PVC. Diametrul interior al furtunului nu trebuie să fie mai mic de 19 mm, este posibil și mai mult. Dar dacă diametrul este mai mic, rezistența hidraulică a sistemului crește semnificativ, ceea ce încetinește amestecarea naturală a apei datorită efectului termosifon. De asemenea, scrie iBud.ua, nu este recomandabil să alegeți un furtun cu o grosime a peretelui mai mică de 2,5 mm, deoarece un furtun cu pereți subțiri nu păstrează bine forma și adesea se prăbușește. Furtunul de grădină nu este scump. De exemplu, un furtun din PVC armat cu un diametru interior de 19 mm și o grosime a peretelui de 3 mm, în funcție de producător, costă între 2 și 3 dolari pe metru.
Este de preferat să alegeți un furtun de ton negru sau întunecat pentru o mai bună acumulare de căldură. Diferența însă nu este foarte mare. De exemplu, un furtun alb absoarbe căldura solară cu aproximativ 5% mai rău decât negrul. Dar un plus de 5% nu va fi inutil.
Pentru amestecarea apei prin termosifon efect în sine forma de furtun nu contează, deoarece apa din furtun încălzit uniform în sus, diferența importantă de nivel dintre apa rece din cazan și apa caldă din rezervor. Prin urmare, pentru apariția susținută efectului termosifon cazanului trebuie ridicat deasupra părții de sus a colectorului solar de cel puțin 60 cm. Deoarece este necesar să se încerce să minimizeze lungimea liniei de alimentare, deoarece cu cât conducta, cu atât mai mare forța de frecare care previne revarsarea apei din rezervor în acumulator (cazan).
Pentru a reduce convenția de pierdere a căldurii, partea din spate a furtunului este izolată cu material plastic spumos. De asemenea, este necesar să se sigileze decalajul dintre sticlă și spumă. Acest lucru se poate închide între sticlă și pad spumă moale din cauciuc spongios sau sticlă lipici și plastic adeziv pe bază de apă (adeziv cu solventul organic se poate dizolva spuma). De exemplu, puteți folosi adeziv pentru polistiren sau adeziv PVA.
Pentru a fixa forma furtunului încălzitorului solar în formă de spirală, el este atașat la o conductă sau o bară. Pentru ao fixa pe un material plastic spongios, este suficient sa o legati.
Sticla trebuie să fie folosit fereastră. Sticla organică sau pelicula polimerică nu vor funcționa, deoarece sunt foarte rele pentru întârzierea radiațiilor de undă lungă. Între sticlă și suprafața furtunului trebuie să existe un spațiu de 12-20 mm. Pe sticlă nu ar trebui să existe acoperiri selective reflectorizante (i-glass), acest pahar reflectă o parte semnificativă a radiației solare.
În ceea ce privește alegerea între geamurile simple și duble, atunci există doi factori care trebuie luați în considerare. Cu geam dublu, pierdere redusă de căldură, dar mai multă reflectare a luminii solare. Și, cu cât temperatura aerului înconjurător este mai mare, cu atât pierderea redusă de căldură se dovedește:
- dacă încălzitorul solar este utilizat în principal în sezonul cald, este mai bine să aveți un singur geam;
- Dacă este la rece, atunci dublul devine mai profitabil.
Furtunurile care ies la ieșire pentru a reduce pierderile de căldură trebuie să fie izolate. Pentru izolarea termică în spațiile încălzite și pentru conductele de apă de cel mult 3 m este suficient să se utilizeze izolația termică moale obișnuită din spumă de polietilenă pentru țevi.
Pentru suprafețe mai extinse, precum și pentru izolarea termică a conductelor exterioare, trebuie utilizată o izolație termică rigidă mai puternică pentru conductele din poliuretan spumate.
Conectați furtunul la conductă folosind o clemă de țeavă, în acest scop furtunul este pus pe tub și strâns cu o clemă pentru furtun. Este optim ca diametrul interior al furtunului să fie egal cu diametrul țevii pe care va fi purtat.
Această construcție de colector solar pasive de încălzire poate economisi până la 80% din energie pentru apă caldă în timpul verii și până la 40%, în primăvara și toamna ca anul va fi de aproximativ 400 kWh de energie economisită per persoană.
Dacă ți-a plăcut acest material, atunci vă oferim o selecție a celor mai bune materiale ale site-ului nostru, conform cititorilor noștri. Selecția - TOP pe tehnologii ecologice, noile descoperiri științifice și descoperiri științifice, puteți găsi în cazul în care veți obține cel mai confortabil în Facebook sau VKontakte