Изготовление солнечного водонагревателя
Вода, ветер и солнце — самые доступные и неисчерпаемые источники энергии, которые природа дарит человеку. Не случайно к ним в последние годы снова обращается самое пристальное внимание как науки и промышленности, так и энтузиастов технического творчества, самодеятельных конструкторов.   

Без  горячего  водоснабжения  сегодня  обойтись  трудно.  Нужно  ли  помыть  посуду  или

автомобиль,  принять душ или вымыть пол — во всех этих  случаях нужна  теплая вода.

Хорошо  тем,  у  кого  дом  централизованно  снабжается  ею;  а  как  быть  владельцам

индивидуальных  домиков,  дач?  Можно,  конечно,  соорудить  печь-"котельную",  однако

она  потребует  немало  топлива. Между  тем  не  только летом,  но  даже  в  холодную  пору весны  и  осени  можно  обеспечить  дом  горячей  водой  без  затрат  даже  самых

минимальных  количеств  топлива.  Для  этого  достаточно  сделать  водонагреватель,

работающий от... солнца. 

 

Гелиокотельная  не  слишком  сложна:  в  конструкцию  входит  солнечный  коллектор,

состоящий в данном случае из двух одинаковых блоков (при необходимости количество

блоков можно увеличить), накопитель горячей воды и аванкамера. 

 

При  проектировании  солнечного  водонагревателя  использовалось  несколько  хорошо

известных принципов. Так, например, для самого нагревателя — "парниковый эффект",

то  есть  свойство  солнечных  лучей  беспрепятственно  проходить  сквозь  прозрачную

среду в замкнутое пространство и превращаться в тепловую энергию, уже не способную

преодолеть обратно прозрачную "крышу" установки. А в гидравлической системе служит

термосифонный эффект, то есть свойство жидкости при нагревании подниматься вверх,

вытесняя при этом более холодную воду и заставляя ее перемещаться к месту нагрева.

Следует  также  отметить,  что  при  разработке  учитывался  и  эффект  накопления  и

сохранения  тепловой  энергии:  в  установке «уловленная»  солнечная  энергия,

преобразованная в тепловую, аккумулируется и сохраняется длительное время. 

Разумеется, основополагающим принципом при проектировании был «сделай сам»: все

составные  элементы  водонагревателя  должны быть доступны  для  изготовления  своими

силами и из таких полуфабрикатов или сырья, материалов, которые можно приобрести в

открытой продаже либо подобрать из металлолома. 

 

Итак, немного об устройстве солнечного водонагревателя и о принципе его работы. 

 

Коллектор — это трубчатый радиатор, заключенный в короб, одна из сторон которого

застеклена.  Радиатор  сварен  из  стальных  труб,  причем  для  подводящей  и  отводной

используются  водопроводные  трубы  на  1  или  на  3/4  дюйма,  а  для  решетки  лучше

использовать  тонкостенные  трубы меньшего  диаметра — например,  труба O16X1,5 мм.

Всего для одной решетки требуется 15 таких труб длиной около 1600 мм. 

 

Короб коллектора — деревянный, собран из досок толщиной 25...30 мм и шириной 120

мм. Днище короба — из фанеры или же оргалита, оно усилено рейками сечением 30X50

мм.  Короб  тщательно  теплоизолируется;  сделать  это  можно  с  помощью  упаковочного или строительного пенопласта: он укладывается на дно, поверх него закрепляется лист белой жести или оцинкованного кровельного железа, и сверху укладывается радиатор.

 

Закрепляется радиатор в коробе хомутами из стальной полосы. 

Трубы  радиатора  и  металлический  лист  на  дне  короба  окрашиваются  черной  матовой краской. Покровное  стекло желательно  герметизировать,  с  тем,  чтобы  потери  тепла  за счет  конвекции  были  минимальными.  С  внешней  стороны  короб  желательно  окрасить серебрянкой, с тем чтобы уменьшить потери на теплоизлучение. 

 

Все соединения — как сварные, так и резьбовые — должны быть строго герметичными.

Соединение труб — стандартное, с помощью муфт, тройников и уголков с герметизацией

пенькой и краской. 

 

Накопителем теплоносителя может служить бак емкостью 200-300 литров. В принципе

для этой цели годится и любая подходящая бочка. Если невозможно подобрать емкость

нужной  вместимости,  используйте  две-три,  соединив  их  с  помощью  труб  в  единую

систему. Накопитель  также желательно  теплоизолировать. Идеальным вариантом будет

размещение емкости (или емкостей) в дощатом или же фанерном коробе с заполнением

межстеночного  пространства  любым  теплоизолятором    строительным  пенопластом,

шлаковатой,  сухими опилками или даже рубленой  соломой или  сеном. С той же целью

саму  бочку (или  бочки)  желательно  окрасить  изнутри  и  снаружи  серебрянкой.  Ею  же следует окрасить короб и снаружи. 

 

Аванкамера  предназначена  для  создания  в  гидросистеме  постоянного,  не  слишком

высокого давления — 800...1000 мм водного столба. Если провести аналогию с системой

охлаждения  автомобиля,  то  можно  сказать,  что  аванкамера  играет  здесь  роль

расширительного бачка. Изготовить ее можно из любого подходящего  сосуда емкостью

30-40  литров,  например,  большого  бидона  или  даже  алюминиевой  кастрюли  той  же

вместимости.  Аванкамера  оснащается  подпитывающим  устройством,  позволяющим  ей

работать  в  автоматическом  режиме.  Его  основа    поплавковый  клапан,  который

применяется  в  быту  для  сливных  бачков:  его  можно  приобрести  в  магазинах

сантехнических изделий. 

 

Сборка  солнечного  водонагревательного  устройства  начинается  с  размещения  на

чердаке  дома  накопителя  в  теплоизолирующем  коробе  и  аванкамере.  Масса

заполненного  водой  накопителя  получается  значительной,  поэтому  следует  убедиться,

что  перекрытия  потолка  в  выбранном  месте  достаточно  прочны  и  выдержат  вес

массивного бака. 

 

Аванкамера размещается поблизости от накопителя таким образом, чтобы уровень воды

в ней превышал уровень воды в накопителе на 0,8-1 м. 

 

Солнечные коллекторы располагаются с южной стороны дома под углом от 35 до 45° к

горизонту. Размещать их лучше всего так, чтобы эти панели стали естественной кровлей

дома или небольшой веранды. 

 

Для того чтобы соединить все элементы солнечного водонагревателя в единую систему,

понадобятся  трубы  двух  сортаментов: «дюймовые»  и «полудюймовые».  С  помощью

последних  монтируется  высоконапорная  часть  системы —  от  водопроводного  ввода  до аванкамеры,  а  также  вывод  нагретой  воды  из  накопителя: «дюймовые»  используются для низконапорной части нагревателя. 

 

Следует отметить, что работоспособность системы в значительной степени зависит от ее

герметичности  и  от  отсутствия  воздушных  пробок,  поэтому  к  монтажу  трубопроводов следует  отнестись  особенно  аккуратно.  Все  трубы  желательно  также  окрасить серебрянкой  и  тщательно  теплоизолировать    например,  с  помощью  поролона  и полиэтиленовой ленты, которой полосы поролона прибинтовываются к трубе. Завершив эту операцию, лучше покрыть «забинтованную трубу серебрянкой. 

 

Заполнение  системы  водой  осуществляется  через  дренажные  вентили  в  нижней  части

радиаторов — в этом случае будет гарантия от появления в системе воздушных пробок.

Процесс  заполнения  заканчивается,  когда  из  дренажной  трубы  аванкамеры  польется

вода. 

 

Теперь  подсоединяем  аванкамеру  к  водопроводному  вводу  и  открываем  расходный

вентиль;  при  этом  уровень  воды  в  аванкамере  начнет  снижаться  до  тех  пор,  пока  не сработает  поплавковый  клапан.  Подгибая  держатель  поплавка,  можно  добиться

оптимального уровня воды в аванкамере. 

 

После  заполнения  системы  водой  радиаторы  тут  же  начнут  нагревать  ее    это

происходит даже в облачную погоду. Теплая вода  станет подниматься вверх,  заполняя

собой накопитель и вытесняя при этом холодную, которая поступит в радиатор. Процесс

происходит непрерывно — до тех пор, пока температура воды, поступающей в радиатор,

не сравняется с температурой воды, поступающей из радиатора. При расходовании воды

из накопителя уровень ее в аванкамере понизится; тогда сработает поплавковый клапан

и  дольет  воду  в  аванкамеру.  Холодная  вода  из  аванкамеры  поступит  в  нижнюю  часть накопительной  емкости,  поэтому  перемешивания  воды  практически  не  происходит.

 

Теплая же вода забирается из самой верхней части накопителя.  Следует  помнить,  что  в  ночное  время,  когда  температура  на  улице  меньше,  чем температура  нагретой  воды,  солнечный  водонагреватель  с  помощью  радиатора  начнет отапливать  улицу    термосифонный  эффект  работает  и  в  этом  случае,  перекачивая тепло  в  обратном  направлении.  Поэтому  в  гидросистеме  должен  быть  предусмотрен вентиль,  препятствующий  обратной  циркуляции  воды  из  радиаторов  в  накопитель, который имеет смысл перекрывать в вечернее и ночное время. 

 

Подводку  воды  к  мойке  или  к  душу  можно  произвести  с  помощью  стандартных

смесителей. Мера эта отнюдь не лишняя: в солнечную погоду температура воды может

достигать  80°,  и  пользоваться  такой  водой  затруднительно.  К  тому  же  смесители

позволят существенно экономить горячую воду. 

 

В  случае,  если  производительность  солнечного  водонагревателя  не  устроит  вас,  ее

можно  значительно  увеличить,  вводя  в  тепловую  цепь  дополнительные  секции

солнечных  коллекторов    блочная  конструкция  установки  вполне  позволяет  сделать

это. 

  

Изготовление солнечного водонагревателя
www.masterdela.com

  

Рис.  1.  Солнечный  водонагреватель:  1    поплавковый  клапан  аванкамеры,  2 —

дренажная  труба  накопителя,  3    трубопровод  для  подвода  холодной  воды  к

аванкамере,  4    теплоизоляционный  короб  накопителя,  5    труба  ввода  холодной

воды,  6 —  труба  подвода  холодной  воды  к  смесителям;  7 —  труба  подвода  горячей

воды к смесителям, 8 — труба для подвода горячей воды к накопителю, 9 — солнечные

коллекторы, 10 — сливной вентиль, 11 — вентиль для залива системы, 12 — «горячая»

труба  солнечного коллектора, 13 — труба подпитки накопителя, 14 — аванкамера, 15

— дренажная труба аванкамеры. 

 

Изготовление солнечного водонагревателя
www.masterdela.com

 

Рис.  2.  Гидравлическая  схема  солнечного  водонагревателя:  1    солнечный

коллектор, 2 — "горячая" труба солнечного коллектора, 3 — заборная труба для выхода

горячей воды из накопителя, 4 — дренажная труба аванкамеры, 5 — дренажная труба

накопителя, 6 — поплавковый клапан аванкамеры, 7 — аванкамера, 8 — труба подвода

холодной  воды  к  аванкамере,  9    трубопровод  подпитки  накопителя,  10 —

водопроводный ввод, 11 — подвод холодной воды к  смесителям, 12 — подвод  горячей

воды к смесителям, 13 — "холодная" труба солнечного коллектора. 

 

Изготовление солнечного водонагревателя
www.masterdela.com

   

Рис. 3. Солнечный коллектор: 1 — защитное стекло, 2 — рама (стальной уголок), 3 —

дно (оргалит толщиной 5 мм), 4, 7 — стенки короба коллектора (доска сечением 120X25

мм),  5 —  стальная  накладка (полоса  сечением  2,5X20  мм),  6 — накладка-уголок,  8 —

усиление днища (деревянный брусок сечением 30X50 мм), 9 — соединительная муфта,

10    трубка  радиатора,  11    приемная  труба  радиатора,  12    хомут  крепления

радиатора, 13 — теплоотражатель (оцинкованное кровельное железо или белая жесть),

14 — теплоизолятор (пенопласт, стекло- или шлаковата). 

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
© 2017 Народные изобретения, технологии
Страница сгенерирована за 0.012173 секунд