Încălzitor de apă solar cu propriile mâini

Articolul descrie cum să facem în încălzitor de apă solar cu propriile mâini din materiale ce sunt la îndemână. A face un colector solar simplu într-adevăr nu este atât de dificil, dar oare merită să ne gândim cu ce să înlocuim tuburile vide din sticlă, supertransparente și rezistente la impact, cu un strat exterior pulverizat triplu, absorbind lumina și convertind în căldură întregul spectru al radiației solare (se are în vedere și partea invizibilă a spectrului)? Tuburile practic nu pierd căldura, lucrează eficient chiar și în vreme noroasă și transformă în căldură până la 98 % din radiații.
Vântul, apa și soarele sunt sursele inepuizabile de energie și cele mai accesibile pe care natura a dat omului. Și nu este întâmplător că în ultimii ani acestea atrag din nou cea mai mare atenție din partea savanților, producătorilor și entuziaștilor creativității tehnice, constructorilor amatori. Vă propunem spre examinare instalația de încălzire solară proiectată de inginerul bulgar Stanislav Stanilov.
Astăzi este dificil să ne lipsim de apă caldă. Trebuie să spălăm vasele sau o mașină, să luăm un duș sau să curățim podeaua - în toate aceste cazuri avem nevoie de apă caldă. Norocoșii sunt cei care locuiesc într-o casă cu un sistem centralizat, dar ce să fac proprietarii caselor individuale? Putem construi un cuptor de tip cazan, dar acesta va necesita o mulțime de combustibil. Între timp, nu numai în timpul verii, dar chiar și în vreme rece de primavară și toamnă putem asigura casa cu apă caldă, fără chiar și cele mai minime cheltuieli pentru combustibil. Este suficient să facem un încălzitor de apă care functioneaza pe ... Soare.
Heliocazangeria nu pare prea complicată: din proiectul fac parte un colector solar, constituit din două unități identice (la necesitate numărul de unități poate fi mărit), un acumulator (stocator) de apă caldă și antecamera. În proiectarea încălzitorului de apă solar au fost folosite niște principii bine-cunoscute. De exemplu, "efectul de seră", adică, proprietatea razelor solare de a trece prin mediul transparent într -un spațiu închis și a se transforma în energie termică, care nu mai este capabilă să depășească “acoperișul” transparent al înstalației. Iar într-un sistem hidraulic este utilizat efectul de termosifon, adică, proprietatea lichiduluui atunci când este încălzit de ase ridica, deplasând apa rece și determinând-o să se mute în locația de încălzire. De asemenea, trebuie de remarcat că în proiect a fost folodit și efectul de acumulare și păstrare a căldurii și a energiei termice: "energia solară captată" din instalație transformată în căldură se acumulează și se menține o lungă perioadă de timp.
Desigur, principiul fundamental al proiectării a fost " fă singur": toate elementele constitutive ale încălzitorului de apă trebuie să fie disponibile pentru a fi fabricate cu mâinile proprii din materialele semi-fabricate sau din materie primă, care pot fi achiziționate pe piața deschisă sau colectate printre resturi de metal.
Structura încălzitorului solar și principiul de funcționare
Colectorul este un radiator tubular, închis într- o cutie, din care o parte este din sticlă. Radiatorul este sudat din țevile de oțel, totodată, pentru conducta de aducțiune și conducta de scurgere au fost folosite conductele de apă de 1 sau de 3/4 inch, în timp ce pentru grilaj este cel mai bine să folosiți tuburi cu pereții subțiri și un diametru mai mic, de exemplu, o țeavă Ø16X1,5 mm. În total, pentru grilaj sunt necesare 15 de astfel de tuburi cu o lungime de aproximativ 1600 mm.
Cutia pentru colector este construită din scânduri de lemn de o grosime de 25-30 mm și o lățime de 120 mm. Partea de jos a cutiei se face din plăci de fibre de lemn presate la cald – orgalit, celotex, consolidate cu șipci, cu o secțiune de 30x50 mm . Cutia se izolează cu atenție, puteți face acest lucru cu ajutorul polistirenului de ambalare sau de construcție: acesta este plasat în partea de jos, pe partea de sus este fixată o bucată de staniu alb sau de fier galvanizat, utilizat de obicei în acoperișuri, deasupra se pune un radiator fixat cu cleme de strângere din banda de oțel.
Conducte ale radiatorului și tabla de metal de pe partea de jos a cutiei sunt vopsite cu negru mat. Este dorit să sigilați sticla sau lamela (mica plăcă subțire de acoperire din sticlă – trad.), astfel încât pierderile de căldură prin convecție să fie reduse la minim. Din partea din afară vopsiți cutia cu un colorant de argint, în scopul de a reduce pierderile de radiație termică.
Toți compușii, atât sudați, cât și filetați, trebuie să fie strict ermetici. Racordarea țavelor – standard, cu ajutorul cuplajului prin manșoane, corniere, colțare sigilate cu cânepă și vopsea.
Pentru acumularea agentului termic sau purtătorului de căldură puteți folosi un rezervor cu o capacitate de 200-300 de litri. În principiu, pentru acest scop este potrivit orice butoi adecvat. Dacă nu puteți găsi capacitatea necesară a recipientului, utilizați două sau trei reyevroare, conectându-le cu o țeavă într-un singur sistem. De asemenea, este de dorit să termoizolați rezervorul. Opțiunea ideală ar fi plasarea rezervorului sau rezervoarelor într- cutie din scânduri sau din placaj, umpleți spațiul între pereți cu orice material izolator termic - spuma de construcție, zgura, rumeguș sau paie tocată, fân. Pentru același scop vopsiți rezervorul din interior și din afară cu vopsea de argint.
Anticamera este concepută pentru a crea în sistemul hidraulic o presiune permanentă care nu este prea mare – 800- 1000 mm de coloana de apă. Pentru a face o analogie cu sistemul de răcire a mașinii, putem spune că anticamera joacă rolul vasului de expansiune. Puteți construi anticamera dintr-un vas cu o capacitate de 30-40 litri, de exemplu, un bidon mare sau un castron de aluminiu de aceeași capacitate. Anticamera este echipată cu un dispozitiv de alimentare care îi permite să funcționeze în mod automat. Baza sa este supapa plutitoare, folosită în uz casnic pentru closet: puteți achiziționa supapa în magazine de instalații sanitare.
Ansamblarea dispozitivului solar de încălzire a apei începe cu instalarea în podul casei a acumilatorului (stocatorului) într-o cutie izolată termic și a anticamerei. Greutatea acumulatorului sau stocatorului umplut cu apă este considerabilă, astfel încât trebuie să vă asigurați că planșeurile plafonului în locația aleasă sunt destul de trainice și vor rezista la greutatea rezervorului masiv.
Anticamera este instalată aproape de rezervor, astfel încât nivelul apei în ea trebuie să depășească nivelul apei în acumulator cu 0,8-1 m.
Colectoarele solare sunt situate pe partea de sud a casei la un unghi de 35 °- 45 ° față de linia orizontală. Cel mai bine este să plasați panourile astfel, încât acestea să devină un acoperiș natural al casei sau al verandei mici.
Pentru a conecta toate elementele unui încălzitor de apă solar într-un singur sistem, veți avea nevoie de conducte de două sortimente, în "inch" și în "semi-inch". Cu ajutorul conductelor semi-inch este montată partea de înaltă presiune a sistemului - de la conducta de intrare până la anticamera, precum și conducta de ieșire a apei încălzite din acumulator; conducte în inch sunt folosite pentru partea de presiune joasă a acumulatorului.
Trebuie de remarcat că performanța sistemului depinde în mare măsură de nivelul de sigilare (izolare) și lipsa unor pungi de aer, prin urmare instalarea conductelor de apă ar trebui să fie efectuată cu precizie. Toate tuburile de asemenea sunt vopsite cu colorantul de argint și izolate cu grijă, de exemplu, cu ajutorul benzii de polietilenă, spumei de cauciuc cu care bandajăm țeava. După terminarea acestei etape țeava bandajată este vopsită cu colorantul de argint.
Umplerea sisitemului cu apă se face prin ventilul de drenare în partea de jos a radiatorului – în acest caz veți preveni apariția pungilor de aer în sistem. Procesul de umplere se termină atunci când din conducta de drenare sau de scurgere a anticamerei se scurge apa.
Acum conectăm anticamera la conducta de intrare și deschidem supapa de evacuare; totodată, nivelul apei în anaticameră începe să se reducă până ce nu va funcționa supapa plutitoare. Îndoind deținătorul flotorului, puteți obține nivelul optim de apă în anticameră.
După umplerea sistemului cu apă radiatoarele încep imediat s-o încălzească – acest lucru se întâmplă chiar și în vreme noroasă. Apa caldă se va ridica în sus, umplând acumulatorul și deplasând apa rece, care va intra în radiator. Procesul se petrece în mod continuu – până ce temperatura apei care intră în radiator nu se va egala cu temperatura apei care se scurge din radiator. După folosirea apei din rezervor nivelul ei în anticamera se va reduce; atunci va funcționa supapa plutitoare și va adăuga apa în anticamera. Apa rece din anticamera va intra în partea de jos a rezervorului de colectare, astfel încât, practic, nu se produce un amestec de apă. Apa caldă se ridică în partea de sus a rezervorului.
Țineți minte că noaptea, atunci când temperatura din afară este mai joasă decât temperatura apei încălzite, încălzitorul de apă solar cu radiator va încălzi strada - efectul termosifon lucrează și în acest caz, pompând căldura în direcția opusă. Prin urmare, în sistemul hidraulic trebuie să fie prevăzut un ventil de reglare, care împiedică circulația inversă a apei din radiatoare în acumulator, are sens să-l blocați în timp de seară și noapte.
Puteți trage conducta de alimentare cu apă la chiuvetă sau duș, folosind un amestecător de apă standard - malaxor. Această măsură nu este de prisos: într-o zi însorită temperatura apei poate atinge la 80 °și utilizarea ei ar fi dificilă. În plus, malaxorul va economisi în mod semnificativ apa caldă.
În cazul în care eficiența încălzitorului solar nu este adecvată, o puteți crește în mod semnificativ prin introducerea în sistemul termic a secțiunilor suplimentare de colectoare solare - stuctura modulară vă va permite acest lucru.