Солнечный водонагреватель своими руками

13.01.2017

Солнечный водонагреватель собой представляет разновидность коллектора, который накапливает солнце, преобразовывая его в тепло, и создает горячую воду для неотложных нужд.

Солнечный водонагреватель своими руками

Идея применения энергии солнца для подогрева воды возникла давно. Так, образец сегодняшнего солнечного водогрея создан был еще в XVIII веке в Швейцарии. На нынешний день этот метод водонагрева очень популярный. Всемирным лидером по использованию и производству солнечных нагревателей класически считается КНР. В данной стране энергию солнца для нагрева воды применяют 60 млн. домохозяйств. А в Израиле 85% квартир имеют солнечные нагреватели. Причем их применение изменяется законом, который работает еще с 1976 года, и заставляет возводить жилище с использованием систем такого типа.

Схема солнечной фотоэлектрической системы.

Схема солнечной фотоэлектрической системы.

Солнечные нагреватели воды владеют несколькими хорошими качествами. Самое первое, они дают возможность если не исключить совсем, то существенно уменьшить расход классических энергоносителей, например как газ и электроэнергия. Второе, они делают меньше выбросы углекислого газа в размере, прямо пропорциональном сэкономленной энергии, уменьшая аналогичным образом парниковый эффект.

Бачок чтобы нагреть воду собственными руками

Схема солнечных модулей.

Схема солнечных модулей.

Самый популярный солнечный нагреватель — это летний душ. Соорудить подобную систему горячего снабжения воды можно собственными руками. Это совсем очень просто. Основой ее считается бачка для воды, который греется солнечным излучением. Не обращая внимания на собственную незамысловатость, такое строительство вполне может удовлетворить надобность в горячей воде в жаркий период времени.

Самым весомым недостатком подобного варианта нагрева считается то, что, не обращая внимания на довольно большую температуру воды в бачке в дневное время (иногда до 45?С), за ночь она опускается. Для того чтобы уменьшить теплопотери в ночное время, нужно либо теплоизолировать бачок на ночь, либо сливать останки горячей воды в теплый резервуар. Таким резервуаром послужат газовые или водонагреватели накопительные, широко используемые в подсобных хозяйствах. Подбор электрического водонагревателя для накопителя считается оправданным так же и вследствие того что в пасмурный день вода в бачке не прогреется выше 30?С, и ее при любых обстоятельствах доводится нагревать.

Такой нагреватель, изготовленный собственными руками, послужит хорошим и выгодным способом подогрева в летнее время года и быстро себя окупит.

Подбирая этот вид солнечного нагревателя, стоить учесть несколько его минусов:

  • потребность каждый день заполнять и сливать бачок;
  • в пасмурный день вода в бачке не греется выше 30?С.

Процесс установки водогрейного бачка

Схема водонагревательной гелиосистемы.

Схема водонагревательной гелиосистемы.

Для строения солнечного водогрейного бачка собственными руками нам нужно будет:

  • нагревательный резервуар;
  • водонагреватель электрический накопительный;
  • водомерный узел с тремя кранами;
  • измеритель водного уровня.

Для нагревательного резервуара можно применять любую емкость для воды: стальную бочку, куб либо даже трубы крупного диаметра. Однако очень удобным для установки и применения считается особый полиэтиленовый бачок для душа летом объемом до 300 л. Он содержит ровную форму, нетяжелый вес, покрашен в черный окрас, не поддается коррозии. Это все гарантирует разумное теплопоглощение и легкий процесс установки собственными руками. Для водомерного узла необходимо подбирать металлопластиковые или трубы ПП для холодной воды. Измеритель водного уровня закрепляется на крышке бачка и применяется для контроля уровня его наполнения. Монтажная схема и работы этой системы показана на рисунке.

  Обзор накопительных водонагревателей объемом 100 литров

Для наполнения бака для нагрева водой нужно закрыть кран 3. Кран 1 и 2 остаются в положении "открыто". После наполнения емкости напорный водомерный узел перекрывается краном 1. В конце дня подогретая вода сливается в водонагреватель электрический накопительный благодаря открытию крана 3. Если применять нагреватель Отсутствует необходимость, следует закрыть кран 3 и применять водонагреватель электрический накопительный в обыкновенном режиме.

Система подогрева воды пассивного типа с применением солнечного коллектора

Схема принципа работы и устройства солнечной батареи.

Схема рабочего принципа и устройства фотоэлектрической панели.

Если водогрейный бачок применяется исключительно в жаркий период времени, то солнечный коллектор пассивного типа даст вам возможность увеличить промежуток применения энергии солнца с марта до октября. Пассивной подобная система зовется вследствие того что в ее конструкции не применяется насос. Потребность догревать воду электрическим водонагревателем в этом случае тоже есть. Однако большая экономия энергоресурсов неоспорима.

Ключевым компонентом в такой водонагревательной системе считается солнечный коллектор. Для того чтобы достичь самых больших показателей эффективности такого элемента вместе с надежностью и обычностью установки, большое внимание нужно выделить теплообменному аппарату. Практика показала, что самым прекрасным материалом теплообменного аппарата являются стальные или медные тонкостенные трубы. Применение труб из металлопластика тоже допускается, но их минус — вероятность деформирования при воздействии солнечного тепла, а еще вероятность утечек воды из-за большинства соединений. Если есть в доме устаревший, никчемный холодильник, то взамен труб его можно применять змеевик.

Установка и процесс установки солнечного водогрея с использованием садового шланга собственными руками

Схема электросети при использовании солнечных батарей.

Схема электрической сети при эксплуатации фотоэлектрических панелей.

С целью удешевления конструкции солнечного коллектора и уменьшения его веса трубы из металла можно поменять на простой садовый шланг, скрутив его по спирали собственными руками. Его преимущество — отсутствие добавочных соединений, исключающее протечку, дешевизна, возможность подведения воды от коллектора конкретно к трубопроводу.

Для строения солнечного водогрея с коллектором из садового шланга нам нужно будет:

  • оконное стекло;
  • садовый шланг;
  • лист полипропилена или сотового поликарбоната для основы.

Материал шланга — резина или усиленный ПВХ. Диаметр внутри — не меньше 19 мм для понижения уровня сопротивления в плане гидравлики. Толщина стены шланга — не меньше 2,5 мм. Когда выбирается цвет отдавать преимущество лучше черному или темным цветам для исправления теплоусвоения. Стекло нужно подобрать оконное, без селективных покрытий, Так как каст-пленка и оргстекло плохо задерживают длинноволновое излучение, а говоря иначе i-стекло отображает коротковолновое. При подборе между одинарным и двойным остекленением необходимо следовать правилом: если нагреватель будет применяться часто в жаркий период времени, то преимущество отдавайте одинарному остекленению, если в холодный сезон — двойному. Просвет между пенополистиролом и стеклом можно загерметизировать собственными руками при помощи силикона, клея на основе воды или простой поролоновой прокладки. Расстояние между стеклом и шлангом — 1,2- 2 мм.

Рабочий принцип подобного водогрея состоит в своего рода тепловой ловушке: лучи солнца попадают сквозь стекло, греют шланг, который, со своей стороны, тоже возвращает тепло, сохраняющееся изнутри корпуса водогрея при условиях его герметичности. В виде основы для водогрея взамен листа пенополистирола можно применять каркас из дерева с крепким днищем и прослойкой между дном и коллектором в качестве фольги и резинового коврика.

Процесс установки солнечного водогрея из садового шланга изображен на схеме.

При монтаже водогрея собственными руками необходимо знать, что водонагреватель электрический накопительный должен быть на уровне не меньше 60 см выше верхней кромки солнечного коллектора для обеспечения стабильного термосифонного эффекта. Длина подводящего трубопровода между коллектором и электрическим водонагревателем обязана быть по максимуму короткой для уменьшения силы трения при перетекании воды.

Схема змеевика для бойлера.

Схема змеевика для электрического водонагревателя.

  В чем преимущества газовых колонок нева люкс

Для понижения потерь тепла выводы шланга и провод труб следует утеплить. Для утепления в середине помещения, а еще на коротких участках трубопровода можно применять для этих целей тепловую изоляцию из пенополиэтилена для труб. Для утепления внешних выводов и трубопроводных участков более 3-х м лучше воспользоваться фольгированным искусственным латексом. Для подключения шланга к трубопроводу применяется хомут для резиновых труб.

Сначала необходимо заполнить шланг водой и выпустить из него воздух: закрываем кран 2 и открываем кран горячей воды 6. Вода из напорного водомерного узла 1 проникает в солнечный коллектор 1. Когда в сливной воде пропадут воздушные пузырьки, делаем вывод, что воздушных пробок в коллекторе нет. После открываем кран 2, и прохладная вода под воздействием термосифонного эффекта поступает в нагреватель. Для остановки работы коллектора перекрываем кран 3. Минусом работы данного солнечного водогрея считается потребность периодического выключения и включения водоподачи в коллектор краном 3, а еще применение электрического водонагревателя для подогрева воды в конце дня в пасмурную погоду и когда на улице холодно. В другом случае она перестает циркулировать.

Расчет продуктивности пассивного водогрея

Для расчета продуктивности пассивного водогрея потребуются следующие показатели:

  • диаметр шланга;
  • температура окружающей среды;
  • усредненное кол-во солнечных часов за промежуток.

Известно, что 1 м шланга, внешний диаметр которого составляет 25 мм, при температуре воздуха +25 ?С в солнечный день нагревает 3,5 л воды до температуры +45 ?С, а при увеличении температуры окружающей среды до +32 ?С при тех же условиях — до +50 ?С. Среднегодовой признак количества солнечных часов для Москвы и Области Москвы составляет 5,5 часов с учитыванием пасмурных дней. Аналогичным образом, при длине шланга 10 м в коллекторе продуктивность будет составлять: 3,5*10*5,5=192,5 л воды которая нагрелась. Нижняя граница температуры окружающей среды, при которой работа коллектора полезна, составляет +5 ?С. При уменьшении температуры воду из коллектора нужно слить.

Результативность применения солнечного водогрея

Есть мнение про то, что Российская Федерация не подойдет для применения энергии солнца для подогрева воды из-за довольно холодного климата. Однако это совсем не правильно. Для того Чтобы узнать, продуктивны ли солнечные нагреватели в наших широтах, станем оперировать таким понятием, как инсоляция (кол-во энергии солнца, попадающей на поверхность Земли). На местности Р.Ф. годовой признак инсоляции колеблется в границах от 800 до 1900 кВт-час/м2. В Московском регионе данный показатель равён 1100 кВт-час/м2. К примеру, в Германии, с подобным показателем инсоляции, подобные системы накрывают общую площадь более 6 млн. м2.

Солнечные нагреватели вполне применимы в усреднённых широтах нашей родины. Они могут сэкономить до 60% электрической энергии. Согласно данным исследований, проведенных германским Институтом строительной физики, средне-статистическая семья из 4-х человек потребляет в усреднённом 4400 кВт-час в течении года. Подобные кол-во энергии могут производить солнечные модули площадью всего 34 м2. И если даже солнечный водонагреватель, изготовленный собственными руками, будет уступать аналогу товарного производства, экономия энергоносителей все равно остается ощутимой.


Как сделать / ,

Добавить комментарий