Конструирование солнечного водонагревателя своими руками

17.02.2017

Текст
Фото

На нынешний день ветер, вода и солнце являются очень доступным и безграничными источниками электрической энергии, которые природа преподносит человечеству. Из-за того что энергетические ресурсы продолжают дорожать, к данным источникам энергии уделяют все больше и много внимания. Каждый год на нагрев воды для мытья посуды, принятия душа и прочих потребностей человек тратит очень большие наличные средства. Благодаря этому в жаркий период времени разумно применять энергию солнца. Дальше будет рассмотрено, как выполнить солнечный водогрея собственными руками.

Устройство солнечного водонагревателя

Устройство солнечного водогрея.

Рабочий принцип солнечного водогрея

Довольно обычным и дешевым способом извлечения солнечной энергии считается конструирование солнечных коллекторов собственными руками. Данное устройство состоит из емкости накопительной для воды, трубок теплообменного аппарата и коллектора, в которых устанавливается трубный змеевик.

Рабочий принцип подобного электрического водонагревателя совсем несложный: солнечные лучи, которые проходят сквозь поверхность коллектора, попадают на его днище черного цвета (поверхность из дерева, выкрашенную в черный окрас, или иной материал черного цвета) и поглощаются им. Из-за этого днище, преобразовывая энергию солнца в тепловую, начинает источать ее в свободное место. Однако данная энергия не способна проникать через стекло назад в атмосферу.

Принцип действия солнечного водонагревателя

Рабочий принцип солнечного водогрея.С каждой стороны коллектора устанавливается утеплительный материал, через который тепловая энергия также не может проходить. Благодаря этому задержанное в коллекторе тепло передает собственную энергию воде, которая двигается по коллекторным трубкам, таким образом нагревая ее. Нагретая жидкость становится шире и самостоятельно поступает в емкость для хранения, а на ее месте оказывается прохладная вода.

Чтобы сделать солнечный водогрея собственными руками, нужно приготовить такие материалы и инструменты:

  • трубогибочный станок;
  • дрель;
  • аппарат для сварки;
  • рулетку;
  • ножницы для металла;
  • болгарку;
  • бачка для воды;
  • трубы из стали;
  • лист оцинкованный (резиновый ковер темного цвета);
  • утеплительный материал;
  • стекло;
  • вентили;
  • проволоку;
  • черную эмалевую и краску белого цвета;
  • обрезные доски;
  • лист фанеры толщиной 6 мм;
  • кисточку;
  • герметик;
  • элементы соединения;
  • гвозди, шурупы.

Изготовление теплообменного аппарата

Схема теплообменника

Схема теплообменного аппарата.Одним из ключевых компонентов электрического водонагревателя, работающего на энергии солнца, выступает трубный змеевик. Для маленького участка на даче довольно будет применять трубный змеевик размерами 220х70 см (1,5 м2). Для производства теплообменного аппарата подходят разные материалы. Для этого прекрасно подойдут обычные трубы водопроводные или батареи. Для отходящих и подходящих труб используются изделия из стали маленького диаметра, для змеевика необходимо применять тонкостенные детали с меньшим диаметром. Для конструирования одной решётки нужно затратить примерно 15 труб длиной 160 см.

  Принципы правильной кладки печей из кирпича

Раму электрического водонагревателя можно выполнить собственными руками, согнув 2 трубы на специальном станке. Рама обязана быть размером 60х210 см. В ней необходимо высверлить через равные расстояния отверстия, куда ставятся трубы. После чего конструкция теплообменного аппарата сваривается.

Дополнительным вариантом изготовления теплообменного аппарата выступает змеевик с поломанных холодильников. Такой змеевик нужно разобрать со старого холодильника, аккуратно вымыть, а потом закрепить в коллектор.

Полученное устройство закрепляется при помощи проволоки из стали к теплопоглощающему листу 70х220 см, сделанного из оцинкованного железа, или к резиновому коврику черного цвета. После чего все конструкционные элементы красятся несколькими слоями темной краской на эмалевой основе.

Создание коллектора

Коллектором считается резервуар для теплообменного аппарата.

Во время изготовления коллектора одной из наиболее важных задач считается сохранение тепла.

Устройство солнечного коллектора.

Устройство солнечного коллектора.Его корпус можно сделать из древесины или любого иного материала, из которого сможет выйдет весьма крепкий ящик. Для этой цели прекрасно подойдет фанера толщиной 6 мм или доска обрезная. Из материала который для него выбран нужно соорудить прочную раму с размерами 2,4х0,9х0,75 м. При помощи шурупов к раме закрепляется днище из листа фанеры. Чтобы вышла довольно надежная конструкция, ее днище можно улучшить планками.

Днище резервуара застилают материалом для теплоизоляции, а поверх ящик накрывают теплопоглощающим листом. Все конструкционные элементы между собой соединяются при помощи проволоки из стали.

Коллектор обязательно необходимо остеклить. Сверху рамы можно выполнить пазы для стекла, а по обоим бокам установить поперечные планки. За процессом монтирования стекла необходимо смотреть со всей внимательностью, Так как конструкция обязана быть полноценно герметична, что даст возможность достичь самого большого парникового эффекта. Для этого можно применять герметик, который также сможет устранить вторжение вовнутрь конструкции влажности.

Для сохранности стекла от разного рода повреждений (ветер, снег, дождь, град) можно соорудить откидывающиеся крышки, которые будут закрывать коллектор во время непогоды. Чтобы уменьшить потери тепла коллектора, с наружной стороны его можно покрыть краской краской белого цвета. Для сцепления труб, которые подойдут в коллектор и которые выходят из него с компонентами коллектора, можно применять уголки, муфты и тройники с обязательной заделкой места состыковки.

Монтирование емкости для воды

Схема естественной циркуляции воды

Схема конвективной циркуляции воды.Довольно обычным видом конвекции жидкости считается гравитационная циркуляция, которая выполняется без добавочных источников. Для этого емкость для воды следует определить выше коллектора, что даст возможность жидкости циркулировать по такой схеме: при ее нагреве в коллекторе жидкость будет становиться больше в объеме и подниматься вверх. Через выводное отверстие, расположенное сверху, вода которая нагрелась будет поступать в часть сверху емкости.Одновременно прохладная вода будет располагаться на дне резервуара, благодаря этому она через выводное отверстие будет поступать в нижнюю часть электрического водонагревателя. Этим способом произойдет гравитационная циркуляция воды в накопительном электрическом водонагревателе. При помощи поставленного крана, через который произойдет слив горячей воды, она сможет поступать в летний душ. Пока греет солнце, вода будет всегда циркулировать в данной установке, нагреваясь все крепче и крепче.

  Виды конструкций печи для бани

На ИЗОБРАЖЕНИИ 5 продемонстрирован солнечный водонагреватель электрический накопительный, изготовленный собственными руками, где:

  1. Тёплая вода.
  2. Кран для спуска тёплой жидкости.
  3. Спуск тёплой воды.
  4. Водозапорное устройство.
  5. Вентиль для холодной жидкости.
  6. Прохладная жидкость.
  7. Поступление холодной жидкости.
  8. Кран для слива.
Устройство бойлера

Изображение 5. Устройство электрического водонагревателя: 1. Тёплая вода. 2. Кран для спуска тёплой жидкости. 3. Спуск тёплой воды. 4. Водозапорное устройство. 5. Вентиль для холодной жидкости. 6. Прохладная жидкость. 7. Поступление холодной жидкости. 8. Кран для слива.За счет того что емкость для воды находится выше элемента нагрева, водогрея, изготовленный собственными руками, сможет обеспечить вас тёплой водой даже в темное время суток, Так как прохладная жидкость будет накапливаться снизу электрического водонагревателя, а поверх будет располагаться более тёплая жидкость.

Для кабин душевых летнего типа в большинстве случаев применяют резервуар для жидкости емкостью 150-450 л. В данном случае хорошими являются стальные бочки. Если в наличии нет одной большой емкости, можно объединить между собой несколько бочек поменьше.

Предлагается также сделать тепловую изоляцию самой бочки для воды. В данном случае в ночное время вода будет длительнее хранить собственную температуру. Для бочки можно сделать отдельный резервуар из досок из дерева или иного материала, а все пустоты между емкостью и стенками ящика заполнить торфом, опилками, стекловатой или пенопластом. При помощи данного устройства в тёплый летний день можно подогреть воду выше 60 °C.

Чтобы сохранить солнечный водогрея в целости и сохранности, необходимо скрывать его на зиму в дом. Для этого необходимо выдумать такую крепежную систему, чтобы трубный змеевик и ящик могли легко демонтироваться.

Водонагреватель электрический накопительный, изготовленный собственными руками, крайне важно по всем правилам установить. Для этого на вашем дачном участке стоит отыскать самое солнечное место. Коллектор устанавливают под угол около 30° нагревательным устройством на юг. Прекраснее всего установить солнечный водогрея на крыше собственного дома. Но при всем этом следует подсчитать все нагрузки на поверхность стен и кровлю дома, чтобы не случился обвал.


Как сделать / , , ,

Добавить комментарий