Solárne ohrievače vody pre domácnosť


Nebeské telo je najsilnejším zdrojom energie, aký ľudstvo pozná. Slnečné svetlo sa dá premeniť na elektrickú a tepelnú energiu. V tomto článku nás bude zaujímať práve tepelná energia, ktorú zo slnka prijímame úplne zadarmo a je nevyčerpateľná. Zariadenia ako solárne ohrievače vody premieňajú slnečnú energiu na tepelnú. Továrenské zariadenia majú dobrý výkon a umožňujú vám organizovať vykurovanie súkromného domu. Existujú remeselníci, ktorí si takéto zariadenia vyrábajú svojpomocne. Solárne ohrievače vody bezplatne ohrievajú vodu na vykurovanie domu alebo pre kotol, kde už vydáva teplo na ohrev vody používanej na umývanie. Takéto zariadenia sú žiadané medzi vlastníkmi súkromných domov a letných chát. V tomto článku si povieme niečo o princípe fungovania solárnych ohrievačov vody, ich druhoch, hlavných výrobcoch a cenách.

Princíp činnosti solárneho ohrievača vody

Po prvé, poďme zistiť, ako fungujú solárne ohrievače vody. Prevádzku takéhoto zariadenia zvážime na príklade továrenského modelu vákuového ohrievača vody. V zime bez problémov ohrieva vodu. Výkon v zime je samozrejme nižší ako v lete. Konštrukcia ohrievača vody je batéria, ktorá sa skladá z niekoľkých sklenených trubíc z kremenného skla. Každá takáto tuba obsahuje medenú tubu s čiernym náterom. Tieto duše obsahujú vykurovacie médium. V sklenených trubiciach sa vytvára vákuum, aby nedochádzalo k tepelným stratám z vnútorného okruhu. Vákuum navyše chráni batériu pred vplyvmi prostredia. Všetky potrubia sú spojené s horizontálnym kolektorom, cez ktorý cirkuluje chladiaca kvapalina. Vákuové trubice absorbujú slnečnú energiu a uvoľňujú ju do vody.

Princíp činnosti solárneho ohrievača vody
Tento systém funguje takto:

  • Pracovná kvapalina (nemusí to byť voda) sa odparuje pod vplyvom slnečného žiarenia a para stúpa k vrchu sklenenej banky;
  • Para prichádza do styku s vodou cez stenu, ktorá cirkuluje cez kolektor. Para vydáva tepelnú energiu, ochladzuje sa a opäť sa mení na kvapalinu;
  • Pôsobením gravitácie tekutina tečie dole a tak sa cyklus uzavrie;
  • Kolektor ohrievača vody je pripojený potrubím k kotlu na nepriamy ohrev. Tam je už ohriata voda, ktorá cirkuluje v okruhu kúrenia alebo prívodu vody. Chladiaca kvapalina cirkuluje pomocou čerpadla.

Kremenné sklo, z ktorého sú vyrobené vákuové trubice, prepúšťa ultrafialové vlny. Bežné sklo ich drží späť. Vďaka prenosu ultrafialového svetla sa slnečná energia absorbuje, keď je zamračené a počas zimnej sezóny. Je veľmi ťažké urobiť taký dizajn doma.

Existujú ohrievače vody s menej zložitým princípom fungovania. V gravitačných ohrievačoch vody sa tepelná energia prenáša bez medzičlánku. Zvyčajne v ich dizajne je cievka (meď, hliník) na kovovom podklade alebo bez neho. Zadná stena puzdra je obložená tepelnoizolačnými materiálmi. Cievka je spojená so zásobníkom pomocou potrubí. Cievka a platňa (nazývaná tiež absorbér) sú natreté čiernou farbou pre lepšiu absorpciu slnečného žiarenia. Horná časť puzdra je pokrytá sklom, polykarbonátom atď. A bola tiež vykonaná dôkladná izolácia, aby sa zabránilo spadnutiu zrážok, nečistôt, prachu.

Takto zjednodušený ohrievač vody funguje efektívne iba za jasného počasia.Ale kvôli jednoduchosti konštrukcie sa také ohrievače vody vyrábajú najčastejšie ručne. Okrem toho existuje ďalšia možnosť získať ohrievač vody napájaný bezplatnou solárnou energiou. Sú nainštalované solárne panely, ktoré vyrábajú elektrinu. A túto elektrinu prevádzkuje bežný ohrievač vody. Takýto systém môže fungovať aj po celý rok.

Zelená cesta

Zahraničná aplikovaná a populárno-vedecká literatúra (1127 kníh) Výchova detí (1440 kníh) Varenie (2298 kníh) Zdravie (4249 kníh) Zdokonaľovanie sa (1787 kníh) Záhrada a zeleninová záhrada (790 kníh) Šport, fitnes (1726 kníh) Záľuby, Remeslá (2537 kníh) Príroda a zvieratá (374 kníh) Domov a rodina: Rôzne (1591 kníh) Domáce zvieratá (252 kníh) Urob si sám (1153 kníh) =================== == == Cena ropy výrazne poklesla, je to politický, nie objektívny proces. V bývalých sovietskych republikách je rast kurzu dolára taký vysoký, že rastú platby za kúrenie, teplú vodu, ceny benzínu atď. Tento proces nie je v nedohľadne. Budúcnosť patrí iba solárnej energii a obnoviteľným zdrojom tepla.

Slnko každý deň ohrieva zem a je úplne zadarmo. Jednoduchý výpočet ukazuje, že pri mesačnej spotrebe vody na umývanie 100 litrov na osobu by potom malo byť na jej ohrev vynaložených asi 90 kW * hodina mesačne alebo 1080 kW * hodina ročne. Zároveň v letný deň v Kyjeve za jasného počasia vysiela slnko 1 kW * hodinu energie za hodinu na miesto s rozlohou 1 m2, alebo v priemere 8 kW * hodinu za deň. Je zrejmé, že ak môžete aspoň časť tejto bezplatnej solárnej energie využiť na dodávku teplej vody, môžete dosiahnuť značné úspory. Teplá voda s ohrievacou nádržou Najjednoduchším solárnym vodným systémom pre dom je zásobník na vykurovanie. Toto je len nádoba na vodu, ktorá sa cez deň ohrieva slnečnými lúčmi.


vonkajšie čierne kolektory z plastových rúrok na ohrev vody

Takýto jednoduchý solárny ohrievač je napriek tomu veľmi efektívny na zásobovanie teplou vodou v lete a je široko používaný pre takzvanú „letnú sprchu“.

Mapa slnečného žiarenia pre Ukrajinu

Slnečné žiarenie Koncept slnečnej aktivity v modernej vede je spájaný s pojmom „slnečné slnečné žiarenie“. Pod slnečným žiarením sa rozumie množstvo žiarenia prijatého počas jedného denného svetla alebo, zjednodušene povedané, stupeň „expozície“ 1 štvorcový M. pozemok na konkrétne časové obdobie. V tejto súvislosti by sa nemal desiť pojem „žiarenie“, pretože slnečné žiarenie je tu potenciálne užitočným zdrojom energie a nie zdrojom nebezpečenstva.

Špecifickosť merania úrovne slnečnej aktivity Údaje potrebné na výpočet slnečného žiarenia sa zasielajú zo satelitov NASA. Získané hodnoty sú redukované na nejaký priemerný ukazovateľ, ktorý vám umožní systematizovať informácie. Problém spočíva v tom, že nie je možné presne zmerať množstvo svetla dopadajúceho na zem, pretože proces vystavenia žiareniu je vystavený mnohým faktorom, napríklad:

  • výška lokality nad morom a podľa toho aj vzdialenosť slnka od tejto oblasti;
  • sezóna (tiež upravuje hodnotu vzdialenosti slnka od Zeme);
  • poveternostné podmienky (oblačnosť, hmla atď.);
  • uhol dopadu slnečných lúčov (líši sa podľa dennej doby).

Aj pri zohľadnení všetkých vyššie uvedených faktorov nemožno výslednú hodnotu považovať za univerzálnu. Akýkoľvek povrch, ktorý bráni priamemu slnečnému žiareniu v dopade na zemský povrch, ovplyvní presnosť výsledkov slnečného žiarenia. Aj také malé detaily, ako je prítomnosť plotov na území, sú dôležité.

Z tohto pohľadu sú najatraktívnejšie oblasti Záporožie, Dnepropetrovsk a Lugansk, ako aj letovisko Odesa, Cherson a Simferopol.Za vysokú úroveň aktivity sa považujú ukazovatele 5 kWh / m2 / deň a na uvedených územiach v letnom období koeficient často prekračuje hranicu 6 jednotiek (rekordmanmi sú tu Nikolaev a Cherson s ukazovateľmi 6,03 a 6,04, v uvedenom poradí). Ale ani v chladnejších obdobiach nebude inštalácia solárnych kolektorov nadbytočná: priemerný stupeň vystavenia za rok sa pohybuje od 3,34 jednotky v Lugansku po 3,58 v Simferopole.

Solárne panelymimo pobrežnej zóny bude menej efektívny. Priemerné údaje pre Ukrajinu sú porovnateľné s koeficientom slnečnej aktivity v severných Helsinkách: 2,8 oproti 2,41 kWh / m2 / deň. Najnepriaznivejšími oblasťami pre rozvoj „solárnej“ energie sú Ivano-Frankivsk a Černovice, kde priemerný ročný index nepresahuje 2,99 kWh / m2 / deň. Podrobnosti nájdete v tabuľke v prílohe.

DIY solárny ohrievač vody z improvizovaných prostriedkov

Ak je zásobník na vykurovanie vybavený zásobníkom na akumuláciu teplej vody, môžete získať ešte účinnejší solárny systém, ktorý vám v lete dodá teplú vodu a vyplatí sa vám to za pár sezón. Zvážme taký solárny ohrievač vody podrobnejšie. Najdôležitejšou súčasťou solárneho systému je samozrejme samotný zásobník na vykurovanie. Môže to byť akýkoľvek zásobník na vodu, napríklad oceľová kocka, sud alebo niekoľko rúrok veľkého priemeru. Najlepšie je na tento účel použiť špeciálnu letnú sprchovú nádrž z polyetylénu s objemom 200-300 litrov. Takáto nádrž má plochý tvar, racionálny na vykurovanie, nehrdzavie, je natretá čiernou farbou pre lepšiu absorpciu tepla a kvôli svojej nízkej hmotnosti je ľahko namontovateľná na strechu. Ak je takáto nádrž jednoducho umiestnená na priame slnečné svetlo, potom sa v horúcom slnečnom dni voda v nej na konci dňa zahreje na 40-45 ° C, čo je dosť pre domáce potreby. Ak sa ale teplá voda nespotrebuje večer, potom cez noc, do rána sa ochladí. Teplú vodu teda nemožno používať nepretržite. Je zrejmé, že na odstránenie tejto nevýhody je potrebné „zastaviť“ tepelné straty z ohriatej vody. To je možné vykonať buď izolovaním vykurovacej nádrže na konci dňa, alebo vypustením teplej vody do izolovanej nádoby. Vzhľadom na to, že väčšina domácností používa plynové a elektrické kotly, je výhodné používať ich na akumuláciu teplej vody z vykurovacej nádrže. Tiež na rozdiel od izolácie vykurovacej nádrže je proces vypúšťania menej prácny, nemusíte stúpať až na miesto, kde je nádrž nainštalovaná. Navyše, keďže je zamračený deň, voda v ohrievacej nádrži sa ohreje iba na 25 - 30 ° C, v každom prípade sa bude musieť zohriať. Na obrázku je znázornená schéma fungovania najjednoduchšieho systému na ohrev vody so slnkom, ktorý si môžete zostaviť vlastnými rukami. Systém ohrevu vody sa skladá z ohrievacej nádrže, kotla a vodovodu s tromi kohútikmi. Najskôr sa kohútik (3) zatvorí, kohútik (1) a (2) sú otvorené. Voda z potrubia tlakovej vody (modrá) sa dodáva do ohrievacej nádrže. Po naplnení nádrže sa potrubie tlakovej vody uzavrie kohútikom (1). Na konci dňa, keď sa voda v ohrievacej nádrži zahreje a je potrebné ju vypustiť do kotla, sa otvorí kohútik (3). Ak nie je potrebné použiť zásobník na vykurovanie, stačí jednoducho uzavrieť kohútik (2) a kotol sa použije obvyklým spôsobom.

Je vhodné ovládať hladinu naplnenia nádrže snímačom hladiny vody, ktorý je možné pripevniť na veko nádrže. Pre prívod vody sú dobre vhodné kovovo-plastové alebo polypropylénové rúry na studenú vodu (pretože tlak v systéme je nízky). Tento spôsob ohrevu vody je mimoriadne jednoduchý, má však dve závažné nevýhody: - nádrž na vykurovanie sa musí denne plniť a vypúšťať; - Ohriatu vodu môžete zohrievať iba za teplého počasia, keď je teplota vzduchu vyššia ako +20 ° C.Pasívny solárny ohrievač vody Na ohrev vody solárnym teplom nielen v teplom počasí, ale aj v chladnejšej sezóne (marec, apríl, september, október) nie je možné použiť ohrievací zásobník z dôvodu príliš vysokých tepelných strát. Aby ste to dosiahli, bude musieť byť nahradený účinnejším solárnym kolektorom. Na internete nájdete veľa popisov efektívnych aktívnych solárnych systémov, ktoré si vyžadujú použitie automatizácie. Ale zvážte najjednoduchší a najpohodlnejší pasívny solárny ohrievač vody, to je ten, ktorý funguje sám bez použitia čerpadla. Najskôr je potrebné vyrobiť slnečný kolektor. Ak analyzujeme mnohé známe konštrukcie solárnych kolektorov, môžeme dospieť k záveru, že rozhodujúcim faktorom pre spoľahlivosť, cenu a ľahkú montáž solárneho kolektora je materiál jeho výmenníka tepla. Za najspoľahlivejšie rúry sa považujú kovové rúry, napríklad tenkostenná meď alebo oceľ, ktorých montáž je však nákladná a namáhavá. Výmenník tepla s kovovými rúrami je navyše ťažký, čo si vyžaduje robustnú skrinku a komplikuje inštaláciu. Výmenníky tepla vyrobené z polypropylénových a kovoplastových rúrok sú pohodlnejšie a lacnejšie, ale tepelné deformácie pri zahrievaní slnkom a veľkým počtom spojov zvyšujú pravdepodobnosť úniku a tiež zvyšujú intenzitu práce pri montáži. Výmenník tepla zo záhradnej hadice nemá všetky tieto nevýhody. Jeho montáž spočíva iba v tom, že hadicu je potrebné fajčiť vo forme špirály. Nedostatok spojov a flexibilita hadice zaručuje, že nedochádza k netesnostiam. Dĺžka hadice umožňuje, aby sa voda mohla privádzať priamo z rozdeľovača do potrubia vo vnútri domu bez medzikusov. Najjednoduchší solárny kolektor zo záhradnej hadice je znázornený na obrázku. Skladá sa z okenného skla (1), hadice (2) a peny ako izolácie a základne (3). Princíp jeho fungovania je veľmi jednoduchý - krátkovlnné slnečné žiarenie prechádza cez sklo, ohrieva hadicu vodou. Z ohriatej hadice začína žiarenie už aj tak dlhovlnového spektra, ktoré sa výrazne odráža od skla. Slnečné lúče teda padajú do takzvaného „tepelného lapača“. Pri inštalácii solárneho kolektora bude optimálny uhol sklonu 35 ° v lete a 40 ° na jar a na jeseň. Na obrázku je znázornená schéma zapojenia solárneho kolektora k kotlu. Predtým, ako solárny kolektor začne ohrievať vodu, je potrebné hadicu naplniť vodou a vytlačiť z nej vzduch. Za týmto účelom zatvorte kohútik (2) a otvorte horúci kohútik sanitárneho zariadenia (6), aby ste vypustili vodu. Voda z potrubia tlakovej vody (1) začne tiecť do solárneho kolektora (4). Keď sa vzduchové bubliny prestanú miešať vo vypúšťanej vode, znamená to, že v potrubí nie sú žiadne vzduchové zátky. Potom sa otvorí kohútik 2 a do kolektora začne prúdiť studená voda z kotla pod vplyvom termosyfónového efektu (keď je kolektor vyhrievaný slnkom). Ak chcete vypnúť solárny kolektor a používať ohrievanú vodu alebo prevádzkovať kotol v normálnom režime, zatvorte kohútik (3). Ako vidíte, prevádzka tohto kotla nevyžaduje zložité a drahé zariadenie, jedinou nevýhodou takého jednoduchého systému je, že musíte pravidelne zapínať a vypínať prívod vody do solárneho kolektora pomocou kohútika (3). V oblačnom počasí dochádza k ohrevu vody takýmto solárnym kolektorom čiastočne, zvyšok bude „ohrievaný“ kotlom, čo stále prináša úspory. Majte na pamäti, že v oblačnom počasí alebo mimo sezóny sa kotol bude musieť zapnúť na vykurovanie na konci dňa, to znamená, keď sa voda v kolektore už nezohrieva. V opačnom prípade, keď sa voda ohreje v kolektore TEN'om, prestane cirkulovať. Pre výpočet požadovaného výkonu solárneho ohrievača je potrebné vziať do úvahy, že 1 meter hadice s vonkajším priemerom 25 mm za jasného dňa pri teplote +25 ° C ohreje 3,5 litra horúceho (až + 45 ° C) voda.A pri +32 ° C ohreje 3,5 litra horúcej vody na + 50 ° C. Počet priemerných hodín slnečného svitu počas celého roka pre Kyjev je uvedený v tabuľke 1.

Napríklad ak je v máji dĺžka hadice v kolektore 10 m, kapacita solárneho kolektora bude 3,5 l * 10 m * 8 h = 280 litrov teplej vody denne. Dolná hranica teploty vonkajšieho vzduchu, pri ktorej sa za jasného počasia dajú pozorovať úspory, bude +5 až +8 ° C. V podmienkach mrazu je najlepšie vypustiť vodu z kolektora, aj keď je tento dizajn odolný voči mrazu.

Hadica pre takýto solárny ohrievač vody je buď gumená, alebo vystužená PVC. Vnútorný priemer hadice by nemal byť menší ako 19 mm, je možné viac. Ale ak je priemer menší, potom sa výrazne zvýši hydraulický odpor systému, čo spomalí prirodzené miešanie vody v dôsledku termosifónového efektu. Tiež píše iBud.ua, že sa neodporúča zvoliť hadicu s hrúbkou steny menšou ako 2,5 mm, pretože hadica s tenkými stenami nedrží dobre svoj tvar a často sa ohýba. Záhradná hadica nie je drahá. Takže vystužená PVC hadica s vnútorným priemerom 19 mm a hrúbkou steny 3 mm, v závislosti od výrobcu, stojí od 2 do 3 dolárov za meter. Pre lepšiu absorpciu tepla je lepšie zvoliť hadicu v čiernych alebo tmavých tónoch. Rozdiel však nie je príliš veľký. Napríklad biela hadica absorbuje slnečné teplo asi o 5% horšie ako čierna. Ale ďalších 5% nebude zbytočných. Pre zmiešavanie vody pomocou termosifónového efektu nezáleží na samotnom tvare hadice, pretože voda v hadici je rovnomerne ohrievaná, takže je dôležitý rozdiel v hladinách medzi studenou vodou v bojleri a teplou vodou v rozdeľovači. Preto, aby sa dosiahol stabilný termosifónový efekt, musí sa kotol zdvihnúť nad hornú časť solárneho kolektora najmenej o 60 cm. Mali by ste sa tiež pokúsiť čo najviac skrátiť dĺžku prívodného potrubia, pretože čím dlhšie je potrubie, tým väčšia je trecia sila, ktorá zabraňuje prúdeniu vody z kolektora do zásobníka (kotla). Na zníženie konvenčných strát tepla je zadná časť hadice izolovaná penou. Je tiež potrebné utesniť medzeru medzi sklom a penou. Za týmto účelom môžete medzi sklo a penu vložiť podložku z mäkkej peny alebo sklo a penu prilepiť lepidlom na báze vody (lepidlo s organickým rozpúšťadlom môže penu rozpustiť). Môžete napríklad použiť penové lepidlo alebo PVA lepidlo. Na upevnenie tvaru hadice solárneho ohrievača vo forme špirály je táto hadica priviazaná k trubici alebo tyči. Ak ho chcete pripevniť k polystyrénu, jednoducho ho priviažte. Je bezpodmienečne nutné použiť okenné sklo. Plexisklo alebo polymérová fólia nebudú fungovať, pretože veľmi zle blokujú dlhovlnné žiarenie. Medzi sklom a povrchom hadice by mala byť medzera 12-20 mm. Sklo by nemalo mať reflexné selektívne povlaky (sklo i), také sklo odráža významnú časť slnečného žiarenia.

Pri výbere medzi jednoduchým a dvojitým zasklením treba brať do úvahy dva faktory. S dvojitým zasklením, menšími tepelnými stratami, ale väčšou odrazivosťou slnečného žiarenia. A čím vyššia je teplota okolia, tým menšie sú tepelné straty: - ak sa solárny ohrievač bude používať hlavne v teplej sezóne, potom je lepšie jednoduché zasklenie; - ak je to v pohode, potom sa dvojnásobok stane výnosnejším. Hadice, ktoré idú von, musia byť tepelne izolované, aby sa znížili tepelné straty. Na tepelnú izoláciu vo vnútri vykurovanej miestnosti a keď dĺžka vodovodného potrubia nie je väčšia ako 3 m, stačí na potrubie použiť obvyklú mäkkú tepelnú izoláciu z polyetylénovej peny. Pri dlhších úsekoch, ako aj pri tepelnej izolácii vonkajších potrubí je potrebné použiť silnejšiu tuhú tepelnú izoláciu pre potrubia z fóliovej polyuretánovej peny.Hadicu môžete pripojiť k potrubiu pomocou gumovej svorky na potrubie; na tento účel je hadica pevne nasadená na rúrku a upnutá svorkou. Optimálne je, aby sa vnútorný priemer hadice rovnal priemeru potrubia, na ktoré sa bude hadica nasadzovať. Popísaná konštrukcia pasívneho solárneho ohrievača s kolektorom môže ušetriť až 80% energie na dodávku teplej vody v lete a až 40% na jar a na jeseň, čo predstavuje zhruba 400 kWh energie ušetrenej na osobu za rok. Autor: Igor Solarov Černovci

žiadosť

Na približne 80% územia Ukrajiny neklesne úroveň slnečného žiarenia pod 3 jednotky, čo je v porovnaní s ostatnými európskymi krajinami veľmi sľubný výsledok. To znamená, že inštalácia solárnych kolektorov sa môže stať novým kolom vo vývoji energetických technológií na Ukrajine aj v ďalších juhoeurópskych regiónoch.

Tabuľka slnečného žiarenia podľa miest na Ukrajine

janfebmarAprSmieťjúnajulAugsepoktale jaDecrok
Simferopol1,272,063,054,305,445,846,205,344,072,671,551,073,58
Vinnycja1,071,892,943,925,195,35,164,683,211,971,100,93,11
Lutsk1,021,772,833,915,055,084,944,553,011,831,050,792,99
Dnepropetrovsk1,211,992,984,055,555,575,705,083,662,271,200,963,36
Doneck1,211,992,944,045,485,555,665,093,672,241,230,963,34
Žitomir1,011,822,873,885,165,195,044,663,061,871,040,833,04
Užhorod1,131,913,014,035,015,315,254,823,332,021,190,883,16
Záporožie1,212,002,914,205,625,725,885,183,872,441,250,953,44
Ivano-Frankivsk1,191,932,843,684,544,754,764,403,062,001,200,942,94
Kyjev1,071,872,953,965,255,225,254,673,121,941,020,863,10
Kirovograd1,201,952,964,075,475,495,574,923,572,241,140,963,30
Luhansk1,232,063,054,055,465,575,654,993,622,231,260,933,34
Ľvov1,081,832,823,784,674,834,834,453,001,851,060,832,92
Nikolaev1,252,103,074,385,655,856,035,343,932,521,361,043,55
Odessa1,252,113,084,385,655,856,045,333,932,521,361,043,55
Poltava1,181,963,054,005,405,445,514,873,422,111,150,913,25
Hladké1,011,812,833,875,085,174,984,583,021,871,040,813,01
Sumy1,131,933,053,985,275,325,384,673,191,981,100,863,16
Ternopil1,091,862,853,854,845,004,934,513,081,911,090,852,99
Charkov1,192,023,053,925,385,465,564,883,492,101,190,93,26
Cherson1,302,133,084,365,685,766,005,294,002,571,361,043,55
Khmelnitsky1,091,862,873,855,085,215,044,583,141,981,100,873,06
Čerkasy1,151,912,943,995,445,465,544,873,402,131,090,913,24
Černihov0,991,802,923,965,175,195,124,543,001,860,980,753,03
Černovci1,191,932,843,684,544,754,764,403,062,001,200,942,94

Vôbec prvé solárne ohrievače vody

Prvý solárny ohrievač vody bol vyvinutý už v roku 1767. Vynašiel ho obyčajný obyvateľ Švajčiarska ─ Horace Bnedict de Saussure. Vo svojom vynáleze dokázal dosiahnuť jednoduché prevarenie vody. Ale potom to už bol úspech. A švajčiarsky vynálezca začal predávať svoje ohrievače vody.

Horace Bnedict de Saussure
V roku 1953 bolo zariadenie v Izraeli vylepšené. Vedec Zvi Tavor za to dokonca dostal ocenenie od predsedu vlády krajiny. Táto jednoduchá technológia ohrevu vody je v našom storočí stále populárna.

Ako vyrobiť najjednoduchší model solárneho ohrievača vody

Najjednoduchším riešením solárneho ohrievača vody je čierny lakovaný sud namontovaný na streche. K tomuto sudu je pripojené vnútropodnikové potrubie, ktoré dodáva ohriatu vodu do distribučných miest.

Hlaveň je možné nahradiť jednoduchým, pomerne plytkým žľabom, uzavretým priehľadným vekom. V obidvoch prípadoch by systém mal obsahovať:

  • prívodné potrubie studenej vody;
  • prepadové potrubie;
  • uzamykacie prvky;
  • výstupné potrubie ohriatej vody.

V oblačnom počasí sa však obe tieto možnosti vyznačujú mimoriadne nízkou účinnosťou. Pokiaľ ide o použitie žľabu, vec je komplikovaná nutnosťou udržiavať ju vo vodorovnej polohe. To neumožňuje umiestniť nádobu do takej polohy vzhľadom na slnko, čo zaisťuje maximálny ohrev vody.

Zaujímajú vás otázky týkajúce sa solárnych panelov? Mnoho zaujímavých informácií o tejto problematike nájdete v tomto článku.

Odrody solárnych ohrievačov vody

Teraz si povieme niečo o druhoch solárnych ohrievačov vody. Sú klasifikované podľa rôznych dizajnových prvkov.

Napríklad nasledujúce ohrievače vody sa líšia podľa typu cirkulácie chladiacej kvapaliny:

  • S prirodzenou cirkuláciou;
  • S núteným.

V prvom prípade voda cirkuluje kvôli svojim fyzikálnym vlastnostiam. Pri zahriatí zväčšuje svoj objem, klesá jeho hustota. Výsledkom je, že kvapalina stúpa cez trubice a na jej miesto vstupuje studená voda. Aby mohol prúdiť prirodzený obeh, musí byť zásobník na vrchu kolektora, čo nie je vždy vhodné.

V druhom prípade je akumulačná nádrž inštalovaná v suteréne a nútený obeh zabezpečujú špeciálne čerpadlá. S takouto organizáciou môže ropa hrať úlohu nosiča tepla. Robí túto funkciu veľmi dobre.

Ohrievače vody možno klasifikovať podľa konštrukcie kolektorov:

  • Vákuum. Chladivo je v trubici uzavretej vo vákuovej banke.Táto žiarovka je vyrobená z kremenného skla, ktoré prepúšťa slnečné teplo, ako aj ultrafialové svetlo. Jedná sa o vysoko efektívne konštrukcie, pri ktorých sú tepelné straty minimálne. Ak sa ako nosič tepla použije voda, potom dôjde k varu. Ak tam je olej, potom sa môže zahriať na 200-300 stupňov. Takmer všetky vákuové ohrievače vody sú vyrobené z výroby a sú dosť drahé;
  • Panel. Dizajn je najjednoduchší. Zberač je natretý čiernou farbou, umiestnený v izolovanom plášti a hermeticky uzavretý sklom, plastom, polykarbonátom atď. Účinnosť je zlá. Je to tak preto, lebo tekutina pri prechode potrubím stratí časť tepla. Tieto straty sú zvyčajne dosť významné. Panelové solárne ohrievače vody sú vhodné pre oblasti s vysokým slnečným žiarením.

Solárny ohrievač vody s uzavretou slučkou

Okrem toho je možné ohrievače vody klasifikovať podľa typu okruhu:

  • Otvorená slučka. Tento dizajn sa používa pri organizovaní dodávky teplej vody do obytnej budovy. Voda funguje ako chladivo, ktoré sa po zahriatí už nedostáva späť do kolektora. Vynakladajú sa na potreby domácnosti;
  • Jedna uzavretá slučka. Používa sa na vykurovanie bytového domu. V takom prípade sa chladiaca kvapalina z ohrievača vody zmieša s ďalšou kvapalinou (možno nie vodou), ktorá sa ohrievala v hlavnom bojleri. V uzavretej slučke chladiaca kvapalina po zahriatí prechádza vykurovacím systémom a opäť sa vracia do kolektora;
  • Dve uzavreté kontúry. Takéto ohrievače vody sú všestranné a najefektívnejšie. Tento systém je možné použiť na výrobu teplej vody alebo na vykurovanie po celý rok. Po zahriatí v kolektore ide chladiaca kvapalina do výmenníka tepla a prenáša teplo do druhého okruhu. A už je chladiaca kvapalina v tomto druhom okruhu spotrebovaná ako horúca voda alebo na vykurovanie domu.

Chladiaca kvapalina môže byť tiež odlišná. Najčastejšie sa používa voda, nemrznúca zmes, olej. Ohrievače vody môžete tiež rozdeliť podľa všeobecného princípu činnosti na pasívne a aktívne systémy.

  • Pasívne. Absorpcia a akumulácia energie sa vyskytujú samy osebe bez akýchkoľvek kontrolných mechanizmov. Takéto systémy sú jednoduché a nevyžadujú si vážne investície. Za to musíte platiť nerovnomernou prácou a prepätím. Príkladom je nádrž nad letnou sprchou, ktorá je natretá čiernou farbou. Takto zvyčajne fungujú systémy s jednou slučkou. Tu by mala byť prijímacia nádrž nad zberným potrubím;
  • Aktívny. Pasívny ohrievač vody nemá žiadne negatíva. Slnečná energia sa tu premieňa na tepelnú energiu a pravidelne sa prenáša do zásobníka, kotla alebo priamo k spotrebiteľom. Stabilná prevádzka sa dosahuje vďaka systému núteného obehu. Táto schéma funguje v systémoch s jedným a dvoma obvodmi. V takýchto systémoch môžete často vidieť čerpadlá, panely, meradlá atď.

Solárne ohrievače vody od dôveryhodných výrobcov

Ekonomická výhoda nákupu vykurovacieho kotla závisí od niekoľkých faktorov:

  • vysoká cena;
  • prenos tepla;
  • doba návratnosti;
  • prevádzková doba.

Nie všetky solárne ohrievače vody fungujú rovnako. Pri použití inštalácií vyrobených z lacných a nekvalitných surovín sa môžu vyskytnúť problémy s používaním: produktivita poklesne, zariadenia predčasne zlyhajú. Aby ste nestáli pred sklamaním, musíte si kúpiť vybavenie od dôveryhodných výrobcov. Poďme zistiť, ktorým výrobcom je najlepšie dôverovať?

Pasívny solárny ohrievač vody

Nižšie je uvedený zoznam spoľahlivých výrobcov, ktorí vyrábajú kvalitné a cenovo dostupné jednotky:

  • Atmosfera je ukrajinský výrobca, ktorý vyrába vákuové a panelové inštalácie pre celoročný ohrev vody a podporu vykurovacích systémov. Tieto ohrievače vody sú určené pre zariadenia s núteným obehom a majú vysokú tepelnú izoláciu.V puzdre je miesto pre inštaláciu monitorovacích senzorov. Mnoho používateľov si všimlo vysoký výkon systémov v chladnom a daždivom počasí. Môžete si kúpiť kotol od 20 tisíc rubľov;
  • Side je čínska spoločnosť, ktorá založila výrobu solárnych ohrievačov vody a súvisiacich zariadení potrebných na údržbu a pripojenie. Na trhu nájdete rúrkové a panelové prístroje, ako aj riešenia na kľúč pre vybavenie bazénov, kancelárií, výrobných závodov, nemocníc, škôl. Kotly tejto značky si stále získavajú obľubu iba u domácich spotrebiteľov;
  • Vaillant auroSTEP plus - solárne kolektory s vynikajúcou nemeckou kvalitou a dostupnou cenou. Tento systém si môžete kúpiť za najmenej 200 tisíc rubľov a poskytnúť rodine horúcu vodu pre 3 osoby;
  • SunRain je ďalší model čínskej výroby. Tieto zariadenia fungujú, keď teplota klesne na -50 stupňov. Výrobca realizuje vodorovnú a sklonenú inštaláciu. Zariadenia môžu fungovať po celý rok. Sú spojené so vzdialeným kontajnerom. Cena rúrkových kolektorov je od 40 tisíc rubľov;
  • Viessmann Vitosol je nemecký výrobca, ktorý vyrába zariadenia na ohrev vody. Hlavným rozdielom od analógov iných výrobcov je vysoko kvalitná montáž, ktorá úplne vyhovuje uvedeným požiadavkám. K dispozícii je tiež systém proti vandalom a proti krupobitiu;
  • YaSolar je ruská spoločnosť, ktorá vyrába zariadenia na dodávku teplej vody na kľúč. Kompletná sada sa skladá zo zásobníka, regulátora, snímačov vykurovania, čerpacej stanice a odvzdušňovača. Solárne kolektory vyrobené pod touto značkou sú určené na pripojenie k systémom nútenej cirkulácie.

Odporúčané: Ako nainštalovať solárne vykurovanie skleníkom vlastnými rukami?

Dodržiavanie bezpečnostných predpisov a odporúčaní pre pripojenie solárnych ohrievačov vody je hlavným predpokladom uvedenia systémov do prevádzky. Ak dôjde k porušeniu podmienok pripojenia, nie je zaručená ich efektívna prevádzka.

Služba YouTube reagovala chybou: Prístup nie je nakonfigurovaný. YouTube Data API sa v projekte 268921522881 predtým nepoužívalo alebo je zakázané. Povoľte to na stránke https://console.developers.google.com/apis/api/youtube.googleapis.com/overview?project=268921522881 a potom to skúste znova. Ak ste toto rozhranie API povolili nedávno, počkajte niekoľko minút, kým sa akcia rozšíri do našich systémov, a skúste to znova.

    Podobné príspevky
  • Je možné vyrobiť solárny kolektor na vykurovanie domu?
  • Výhody a nevýhody solárnych panelov na vykurovanie domu
  • Ako nainštalovať solárne vykurovanie do skleníka vlastnými rukami?

Aplikácie a požiadavky na inštaláciu

Kde sa teda používajú solárne ohrievače vody?

  • Zásobovanie teplou vodou súkromného domu;
  • Kúrenie;
  • Ohrev vody pre chaty;
  • Horúca voda pre potreby poľnohospodárstva a priemyslu.

Solárny ohrievač vody na ohrev domácnosti

Je dôležité vziať do úvahy odporúčania na inštaláciu, pretože od toho bude plne závisieť účinnosť ohrievača vody. Tu sú niektoré z odporúčaní odborníkov:

  • Miesto inštalácie môže byť strecha domu, fasáda, balkón;
  • Panel ohrievača vody musí nevyhnutne smerovať na juh;
  • Pri inštalácii panelu urobte uhol sklonu rovný so zemepisnou šírkou vo vašej oblasti;
  • Pretože ohrievač vody neustále prijíma solárnu energiu a pri nízkej spotrebe vody môže dôjsť k stagnácii, pri ktorej sa chladiaca kvapalina môže dobre ohriať až na 300 stupňov. Preto je zakázané používať rúry z plastu a pozinkovaného železa. Najlepšie je vyrobiť cievku z medi alebo nehrdzavejúcej ocele;
  • Je nevyhnutné izolovať vykurovacie články ohrievača vody, aby nedošlo k náhodnému popáleniu;
  • Pri výbere spojovacích prvkov a izolácie by sa malo brať do úvahy aj možnosť stagnácie chladiacej kvapaliny a jej silného ohrevu. To znamená, že je lepšie zvoliť materiály s bezpečnostnou rezervou. Mnoho renomovaných výrobcov píše stagnačnú teplotu do technických údajov alebo na puzdro zariadenia. Zamerajte sa na túto hodnotu;
  • Solárne panely na ohrev vody by mali byť umiestnené na otvorenom priestranstve s maximálnym slnečným žiarením. Okolo by nemali byť vysoké predmety, ktoré vrhajú tieň;
  • Na zvýšenie účinnosti ohrievača vody je potrebné ho pripevniť na špeciálny stojan, ak takúto inštalačnú schému ponúka výrobca;
  • Počas inštalácie môže mať každý typ ohrievača svoje vlastné vlastnosti. Tu sa musíte zamerať na odporúčania výrobcu.

Hlavní výrobcovia

Solárne ohrievače vody našli široké praktické uplatnenie v mnohých európskych krajinách, Číne, Turecku, USA, Izraeli, Saudskej Arábii. Produkcia týchto výrobkov vo svete neustále rastie a spolu s dopytom rastie aj počet spoločností v tomto segmente.

Poďme sa pozrieť na niektoré z veľkých spoločností zaoberajúcich sa solárnym ohrievačom vody. Takže špičkoví výrobcovia na svetovom trhu:

  • Talianska spoločnosť vyrába vákuové kolektory KAIROS VT. K dispozícii v 15 alebo 20 tubových verziách;
  • Nemecký výrobca ponúka tri modely SKR21, SKR12, SKR6;
  • Ďalšia nemecká spoločnosť, ktorá vyrába modely so 6 alebo 12 rúrkami. Môžu byť navyše kombinované do blokov na zvýšenie výkonu systému;
  • Slnečná energia Sunrain. Je to čínsky výrobca, ktorý vyrába solárne ohrievače vody;
  • A ďalšia nemecká spoločnosť, ktorá ponúka dva ohrievače vody pod značkami Vitosol 200 a 300. Tieto modely sa líšia dizajnom vykurovacej jednotky;
  • Taliansky výrobca vyrábajúci model Ecotube.

Ohrievač vody KAIROS VT

Tu stojí za to povedať, že výrobky týchto spoločností patria do najvyššej triedy a sú poskytované so zárukou, ale nie každý si to môže dovoliť. Preto väčšinu dopytu na trhu pokrývajú málo známi výrobcovia.

Prečo sú domáce solárne ohrievače vody také atraktívne

Výhody domácich solárnych ohrievačov vody sú celkom zrejmé:

  • náklady na ne sa splatia dosť rýchlo;
  • rovnako ako továrenské modely šetria palivo a následne aj peniaze;
  • výrobok je pripravený na použitie takmer okamžite.

Takže teraz už viete základy tohto čísla a ste pripravení navrhnúť a vyrobiť si vlastný solárny ohrievač vody. Týmto spôsobom budete môcť výrazne znížiť náklady spojené s údržbou vášho domu.

Ceny a od čoho závisia?

Pokiaľ ide o konkrétne čísla, ohrievače vody vyrobené v Rusku budú stáť asi 700 - 800 USD. Toto je model vákuového typu. Približne rovnaké ceny za podobné čínske výrobky. Ohrievače vody od nemeckých výrobcov stoja asi 800 - 900 eur. Je to nákladnejšie, ale v súprave majú potrebné spojovacie prvky a na výrobu kolektorov sa používa meď a nehrdzavejúca oceľ. Aby sa peniaze zbytočne nemíňali.

Ohrievač vody Viessmann Vitosol 200
Na cenu solárneho ohrievača vody majú vplyv tieto faktory:

  • Značka;
  • Materiál tela a chladiča;
  • budovať kvalitu;
  • spôsob kladenia izolačného materiálu a náklady na samotný materiál;
  • hrúbka skla.

Prirodzene, dizajnové rozdiely, ktoré boli popísané vyššie, sa odrážajú v cene.

Pomocou solárnej energie pomocou moderných technológií môžete ľahko zabezpečiť svoj súkromný dom alebo záhradný domček teplou vodou.
Musíte urobiť počiatočnú investíciu a potom bude inštalácia fungovať zadarmo. Ak chcete ušetriť peniaze, potom si sami vyrobte solárny ohrievač vody. Ale továrenské systémy sú samozrejme spoľahlivejšie a funkčnejšie. Ak sa vám článok ukázal užitočný, šírite naň odkaz na sociálnych sieťach. Pomôže to rozvoju stránky. Hlasujte v ankete nižšie a ohodnoťte materiál! Opravy a doplnky k článku nechajte v komentároch.

Ako si vyrobiť plnohodnotný solárny ohrievač vody vlastnými rukami (video)

Hlavné prvky tohto zariadenia sú:

  • nalievacia nádrž;
  • skladovacia nádrž;
  • zberateľ.

Nasledujúce video popisuje dostatočne podrobne, ako vyrobiť solárny ohrievač vody:

Podľa odborníkov by sa čerpadlo nemalo inštalovať do systému.Voda musí cirkulovať prirodzene. Na dosiahnutie tohto efektu musí byť nádrž inštalovaná nad chladičom, zatiaľ čo doplňovacia nádrž musí byť nad akumulačnou nádržou. Ďalším praktickým odporúčaním odborníkov je inštalácia tepelnej izolácie na nádrž obsahujúcu ohriatu vodu. K tomu môžete použiť ľubovoľnú izoláciu zvitkov.

Na automatizáciu procesu doplňovania vody v systéme by mala byť druhá nádrž vybavená plavákovým ventilom.

Systém musí mať tiež vertikálny výstup vzduchu. Aby bolo efektívnejšie, zvyčajne sa zdvihne do celkom slušnej výšky.

Hodnotenie
( 1 odhad, priemer 4 z 5 )

Ohrievače

Pece