Автор: Солнце считается мощным и бесконечным источником энергии тепла для нашей планеты. Она достается нам совершено бесплатно, отсюда и появилась идея пользоваться ею для человеческих потребностей. Иное дело, что устройства – преобразователи излучения солнца в тепло нынче довольно дороги. Даже не очень большой солнечный коллектор фабричного изготовления стоит больших денег. Зато своими силами сделать рукодельный солнечный нагреватель воды может каждый у кого есть желание, а как это осуществить, будет рассказано в данной публикации.
Принципе действия водогрея
Чтобы взяться за дело с пониманием вопроса, следует вначале разобраться, в чем заключается рабочий принцип солнечного водогрея. Как пример прекраснее всего взять заводской прибор, который в состоянии нагревать воду даже в зимнее время, хотя в намного меньших объемах, чем летом.
Приспособление собой представляет батарею, собранную из большинства индивидуальных элементов в виде трубок из стекла.В середине каждой трубки, изготавливаемой из стекла на основе оксида кремния, размещается еще одна, окрашенная в черный цвет и наполненная веществом, что выветривается при низкой температуре.
С целью не позволить теплопотерь внутри, а еще избежать влияния внешней среды с наружной стороны, из пространства между трубками удалён воздух. Концы всех компонентов входят в горизонтальный коллектор, где течет нагреваемая вода. Аналогичные вакуумные трубки для водогрея очень прекрасно съедают тепло солнца и передают его воде за счёт испарения / конденсации вещества (рабочего тела).
Система функционирует так:
- под лучами солнца рабочее тело преобразуется в пар и подымается в часть сверху колбы из стекла;
- контактируя сквозь стенки с водным потоком, вещество отдает ему энергию тепла и идет назад в жидкое агрегатное состояние;
- подчиняясь силе тяжести, рабочее тело течет в нижнюю часть, где цикл начинается по новому;
- в большинстве случаев солнечные водогрееи, находящиеся на крыше, подсоединяются к добавочному змеевику косвеника. Этим методом выполняется передача теплоты домашней отопительной сети.
Примечание. Вакуумные трубки делаются из стекла на основе оксида кремния, которое, в отличии от привычного, пропускает волны ультрафиолетового диапазона. Это дает возможность поглощать солнечную энергию во время облачности и в холодное время года.
Как несложно додуматься, построить конструкцию такого типа в домашних условиях невозможно. Приведем более успешный пример: безнапорный нагреватель воды, где происходит теплопередача напрямую, без посредника. В прямоугольный корпус с прекрасно теплоизолированной задней стенкой помещен полотенцесушитель из меди, подключенный к накопительному бачку. В контуре по настоящему течет вода, нагреваясь от солнечных лучей напрямую, благодаря чему температура в аккумулирующей ёмкости поэтапно увеличивается.
Трубка змеевика запрессована в пластину из металла – теплоприемник темного цвета, от влияния осадков она защищена прочным стеклом. Данный солнечный накопительный нагреватель воды не очень дорогой, как вакуумный, но и менее резельтутативен. Он прекрасно действует исключительно в солнечную безоблачную погоду. Зато его конструкция легче и может быть воплощена в домашних условиях.
Для справки. Есть еще один метод воспользоваться солнечной энергией – установить обыкновенный нагреватель воды на батареях которые работают от солнечных лучей, вырабатывающих электричество. Но система такого типа слишком дорога, хотя может работать круглый год.
Подбор материалов
Итак, сформировавшись с задумкой грядущего солнечного нагревателя для воды, переходим к выбору материалов для трубного змеевика. Тут есть из чего делать свой выбор, нагревательный контур можно выполнить из:
- медной трубки – оптимальный вариант;
- черных полипропиленовых труб;
- секций плоских радиаторов из стали;
- металлических трубок.
Примечание. Мастера – умельцы, давно воплотившие идею в жизнь в своем доме, применяли в качестве нагреваемого контура резиновый садовый шланг черного цвета или теплообменный аппарат от старого холодильника.
Труднее всего определить теплообменную поверхность змеевика. Если взамен него взять радиаторы из стали, то долго думать не придется. Все равно больше 2 панелей в одном корпусе установить не выйдет, иначе конструкция будет чрезмерно тяжёлой. В других вариантах солнечный нагреватель воды, изготовленный собственными руками, нужно рассчитывать экспериментальным путем. Активность солнца в каждом регионе различная, тоже играет роль размещение дома и его ориентация в пространстве. Благодаря этому дать конкретные рекомендации о длине змеевика из такого-то материала трудно, ее нужно определить персонально.
Для производства корпуса теплоприемника можно взять доски из дерева и фанерный лист, а взамен лицевой стеклянной панели применить такой примитивный материал, как прозрачный пластик. Он прозрачен и очень прочный, разбить его не сумеет даже крепкий град.
Так что нагреватель воды из прозрачного пластика выйдет совсем не хуже стеклянного. Что же касается бака накопительного, то можно его сделать из листового металла либо купить готовую пластмассовую или стальную емкость. Трубы для соединения большого труда не составит поставить полимерные, к примеру, из металлопластика.
Рекомендации по изготовлению
Для тех, кто любит обычные решения, существует вариант, давно придуманый нашими дедами. На крышу дома или индивидуальной душевой ставится один либо несколько бачков, выкрашенных в черный цвет. Такой нагреватель воды работает просто: тёплая вода по вертикальной трубе из бочки протекает прямо в душевую, стоит только открыть кран. Для наполнения емкости к ней ложится магистраль водопровода. При хорошей активности солнца летом вода в бочке нагревается практически в течении пары часов.
Примитивный бачок на крыше не идет в сравнение с солнечным коллектором по эффективности, пускай даже и самодельным. Благодаря этому, сформировавшись с размерами теплоприемника, нужно сделать корпус, куда после следует поместить полотенцесушитель. Лучше его собрать из дерева, оно не очень сильно пропускает тепло, как металл. Перед укладыванием трубного змеевика тыльную стенку нужно теплоизолировать слоем пенополистирола. Общая схема солнечного водогрея с накопительным и подпиточным резервуаром представлена на рисунке:
Просто собрать тепловой приемник собственными руками – это еще не вся работа, необходимо его правильно использовать в системе водоподачи. Показанная на схеме солнечная водонагревательная установка состоит из бачка – аккумулятора, емкости подпитки и самого коллектора. Не нужно устанавливать лишнее оборудование насоса, нужно позволить воде циркулировать по настоящему. Нужно обязательно проконтролировать, чтобы аккумулятор стоял чуть выше теплоприемника, а подпиточная емкость – выше накопляющей.
Резервуар для горячей воды необходимо обязательно теплоизолировать, для этого подойдёт любой материал рулонного типа. Чтобы накопительный нагреватель воды функционировал автоматически, в другом бачке необходимо поставить клапан поплавковый, реагирующий на снижение уровня жидкости. К отрезку трубы клапана подводится труба от провода воды. Сейчас во время расхода как правило резервуаре при помывке в его нижнюю территорию будет подаваться прохладная вода. Не забывайте учесть вертикальный отрезок трубы для выпуска воздуха, поднятый на требуемую высоту.
Заключение
Благодаря энергии солнца в жаркий период времени ваш частный дача либо дом может быть обеспечена горячей водой, за которую не понадобиться платить. Затраты, что нужно будет понести во время изготовления водонагревательной установки, минимальны: нужно приобрести трубы, краны и другие недостающие материалы. Инвестирования средств в самодельную систему несравнимы со стоимостью фабричных солнечных коллекторов.
