Solární ohřívač vody: možnost použití geokolektoru a vlastní výroby zařízení

Pokud se vám podařilo navštívit jižní země, jistě jste si často všimli staveb stojících na střechách domů. Průvodci vysvětlili, že se jedná o solární panely na ohřev vody a vytápění domácnosti. V zahraničí i u nás se pokrokové obyvatelstvo zastává alternativní zdroje energie. Jedním z takových úspěšných vynálezů je solární ohřívač vody, který je schopen plně fungovat i v zimě.

Jak funguje solární energie v zařízení

Slunce je velmi silný a hlavně nekonečný zdroj tepelné energie. Nikdo za jeho využití nebere peníze, a proto stojí za to se zamyslet, jak takovou výhodu využít ve svůj prospěch. Tovární daně na solární ohřívače vody mohou stát docela dost peněz. Pokud rozumíte principu fungování takového zařízení, můžete něco podobného udělat vlastníma rukama. I když ve skutečnosti existuje několik příkladů takového zařízení.

Solární ohřívač vody

Tovární možnost

Než pochopíte, jak vyrobit solární ohřívač vody vlastníma rukama, musíte mít představu o principu fungování takové jednotky. Design můžete rozebrat analogicky se solárním továrním ohřívačem vody.

  1. Vzhledově jednotka připomíná baterii, která je sestavena z jednotlivých komponentů. Prvky v něm jsou reprezentovány trubkami vyrobenými z křemenné sklo jako známé lampy. Právě tento materiál je schopen propouštět ultrafialové vlny (což běžné sklo nedokáže). Tato schopnost umožňuje přeměňovat sluneční energii i v nesluneční sezóně.
  2. Uvnitř každé z těchto trubic je ukryta další – černá s látkou (pracovní kapalina), který se za určitých teplotních podmínek odpaří.
  3. Uvnitř trubek absolutní vakuum – tím se zabrání tepelným ztrátám.
  4. Konce každé z těchto částí jsou ponořeny speciální sběratel, kterým protéká ohřátá voda.

Jak zařízení funguje

Fungování celé této myšlenky probíhá podle následujícího algoritmu:

  1. Sluneční paprsky přeměňují pracovní tekutinu na látka páry, která stoupá do horní části baňky.
  2. Proud vody bude ohříván stěnou tepelnou energií, kterou mu pracovní tekutina poskytne.
  3. Po splnění svého poslání se pára opět stává kapalinou a stéká dolů, kde se vše bezpečně opakuje.
  4. Solární zásobníkový standardní ohřívač vody je napojen na spirálu, která vede do kotle celého systému vytápění domu.

Ohřívač vody

Další možnosti přenosu tepla

Je jasné, že ve výše uvedeném případě neprojevíte žádnou iniciativu. Pro beztlakový kotel na solární pohon však existuje ještě jedna možnost. Tady k přenosu tepla dochází přímo: měděná cívka je umístěna v obdélníkovém pouzdře. Poté se připojí k akumulační nádrži. Voda zde bude cirkulovat přirozeným způsobem a okamžitě se ohřeje slunečními paprsky, čímž se zvýší teplo a celkový obsah celé akumulační nádrže. Hadovitá trubka je zalisována do kovové desky, která je tmavé barvy. Má dodatečnou ochranu proti srážení s odolným sklem.

Zde jsou také nevýhody – takový design bude fungovat dobře pouze za bezmračného slunečného počasí.

Nakonec můžete solární panely jednoduše připojit ke klasickému ohřívači vody. Takový design se ukazuje jako velmi nákladný na realizaci, ale může fungovat po celý rok.

READ
Jak si vybrat vstupní dveře: kritéria a hodnocení výrobců

Domácí solární ohřívače vody

Touha po ekologickém přístupu k vytápění domu je chvályhodná – zejména proto, že si takový systém můžete vyrobit vlastníma rukama. Zvažte zajímavé možnosti pro praktickou realizaci takových konstrukcí a jak efektivní jsou domácí solární ohřívače vody.

Jednoduchý solární ohřívač vody

Jednoduchým řešením by byla instalace jedné (maximálně dvou) černých nádrží na střechu domu. Je na ně napojen domovní vodovod – to znamená, že při dobrém slunci poteče teplá voda okamžitě do sprchového koutu (v létě, v horku, dojde k rychlému ohřevu).

Nádrže na střeše

Další jednoduchý solární kotel je vyroben z mělké koryto naplněné vodou, který je krytý průhledným víčkem. Toto schéma také zahrnuje následující instalatérské součásti:

  • potrubí, kterým proudí studená voda;
  • přepadové potrubí;
  • detail ventilu;
  • výstup teplé vody.

Možnost kotle

V obou případech existují významné nevýhody:

  1. Neefektivita jednoduchého tanku s mraky.
  2. Žlab ohřívače by měl být naplněn každé ráno zakrytím. Když je slunce schované za mraky, měli byste vyhodnotit stupeň ohřáté vody a vypustit ji pro další použití.
  3. Ploché zařízení jako koryto je špatné, protože je potřeba držet vodorovně. Nežijeme v tropech, to znamená, že v zimě slunce vychází vysoko nad obzor, účinnost tohoto zařízení se sníží.

Mnohem efektivnější je zajistit dodatečnou instalaci kolektoru, i když opět vlastní výroby. Po určení rozměrů chladiče je nutné vytvořit pouzdro, kde je umístěna cívka. Relevantní problém s tepelnou izolací – proto je lepší udělat pouzdro na cívku dřevěné. Druhým bodem je izolace zadní stěny (nejlépe pěnou).

Jak sestavit tepelný přijímač

Nejjednodušší solární ohřívač vody lze vyrobit vlastními rukama podle schématu následujících komponent:

  • skladovací nádrž;
  • kapacita doplňování;
  • kolektor.

Schéma ohřívače vody

Odborníci doporučují neinstalovat samostatné čerpadlo – voda by měla přirozeně cirkulovat. Ale aby toho bylo dosaženo, nádrž by měla být instalována nad chladičem a doplňovací nádrž – nad akumulační nádrží. Dalším dobrým doporučením je izolovat nádrž s ohřátou vodou. Zde postačí jakýkoli materiál v rolích.

Pro fungování v nezávislém režimu (kdy nemusíte doplňovat a nastavovat) je nejlepší nainstalovat Plovákový ventil v druhé nádrži. Tento prvek bude reagovat na klesající hladinu vody. K jeho odbočce je nutné přivést vodovodní potrubí. co to dá? Po spotřebování obsahu hlavní nádrže bude do její spodní zóny přiváděna studená voda.

Nesmíme však zapomenout na instalaci další trubky – vertikální: ta bude vypouštět vzduch. Proto by i tato část měla být zvednuta do větší výšky.

Jak vybrat správný materiál

Existují různé možnosti zdrojů, ze kterých můžete vytvořit výměník tepla. Mezi nimi:

  • měděné trubky;
  • černé polymerové trubky;
  • sekce plochých ocelových radiátorů;
  • hliníkové trubky;
  • černá gumová hadice;
  • výměník tepla zbylý ze staré lednice.
READ
Bílý nábytek v interiéru

Možnost ohřívače

Jaká by měla být teplosměnná plocha takové cívky? V případě ocelové radiátory je třeba vzít v úvahu jejich velikost, ale aby nebylo pouzdro těžší, nejsou instalovány více než dva panely. U ostatních materiálů se bude muset vše spočítat na místě.

Tělo lze vyrobit z překližky a dřevěné desky. Na přední straně se vyplatí použít odolný a průhledný polykarbonát, který nebude vypadat hůř než sklo. Samotná akumulační nádrž je vyrobena z listový materiál. Ještě lepší by bylo koupit hotový kontejner. Doporučuje se použít jako spojovací potrubí polymerní (dobře se hodí z kov-plast).

Vlastnosti domácích solárních ohřívačů vody

Výhody kotle pro kutily jsou zřejmé:

  • pracovat při plné zátěži po maximální možnou dobu;
  • návratnost počáteční investice do materiálu;
  • spotřeba paliva;
  • výrobek je ihned připraven k použití.

Domácí ohřívač

Všechny tyto aspekty se však při splnění důležitých podmínek změní v pozitivní.

  1. Přesné nastavení parametrů zařízení. Vypočtená zátěž by se měla přibližovat standardnímu dennímu příjmu.
  2. Chcete-li zajistit konstantní zatížení přívodu teplé vody, můžete nainstalovat pomocný ohřívač. Doporučuje se zapnout, pokud solární energie neposkytuje požadovanou zátěž. Tento prvek je potřebný k odstranění rozdílů v teplotě vody.
  3. Důležité je správné rozložení zátěže, jejímž jedním z parametrů je regulace průtoku vody.
  4. Pokud se voda neplánuje okamžitě spotřebovat, potřebuje nádrž dodatečná tepelná izolace. Poslední bod platí i pro zamračené dny (mělo by být zajištěno více tloušťky tepelné izolace).
  5. Nátěr chladiče by měl zvýšit jeho absorpční schopnost (nejjednodušeji lze provést černou barvou, v ideálním případě je lepší aplikovat selektivní barvu).
  6. Zásobník by měl pojmout zásobu teplé vody na dva dny.
  7. Potrubí vedoucí z kolektoru do nádrže by mělo mít minimální délku a dobře izolované, aby byl zachován teplotní rozdíl.
  8. Přívodní potrubí studené vody do kolektoru musí být umístěno na dně nádrže. Ohřátá voda naopak stoupá. Nad otvorem pro teplou vodu opouštějící systém musí být prostor pro její přívod.
  9. Nyní o instalaci nádrže: pokud to uděláte v budově, tepelné ztráty se výrazně sníží. I kdyby, půjdou do domácího prostředí, a ne do vzduchu. Hodila by se zde například půda. Na instalace systému na střechu důležité je orientovat kolektor na jih a naklonit jej pod úhlem místní zeměpisné šířky (tím se zvýší efektivita práce po celý rok). Nejlepší úhel bude 60 stupňů v zimě a 30 stupňů v létě, v praxi je lepší okamžitě dát 45 stupňů.
  10. Konstrukce domu musí být připravena vydržet zatížení plné nádrže.
  11. A ještě jeden důležitý bod: jak zabránit zamrznutí systému v chladném klimatu? Může být použito izolační snímatelná krytina, nainstalujte odtok vody nebo aplikujte nemrznoucí roztok ve vodě. Druhá možnost si získala popularitu – pouze v tomto případě se nalije do spirálové cívky, přes jejíž stěny dojde k přenosu tepla.
READ
Oprava rolovací střechy: příprava a pokyny krok za krokem

Použití solárního ohřívače vody výrazně sníží náklady na palivo a sníží emise oxidu uhličitého do atmosféry. Takový systém můžete sestavit vlastníma rukama – je však důležité mít minimální znalosti v oblasti instalatérských instalací a dodržovat všechna výše uvedená doporučení.

s1

Teplá voda ve venkovském domě nebo v soukromém domě je žádoucím luxusem, kterým se dosud ne každý může pochlubit. Naštěstí si můžete s vlastními rukama vytvořit solární ohřívač vody s minimálními náklady, který poskytne potřebné množství teplé vody a zároveň bude zdarma k provozu. Příjemným bonusem je šetrnost takového zařízení k životnímu prostředí.

Co je solární ohřívač vody?

s2

Pro solární ohřívače vody již dávno existuje termín – solární kolektor. Ale protože takové továrně vyrobené zařízení stojí kolem 300-400 $, nezískalo distribuci a používá ho pouze několik. Vyrobit solární ohřívač však zvládne téměř každý. Zároveň je velikost úspor kolosální, domácí zařízení bude stát 10krát méně.

Princip fungování solárního ohřívače vody je neuvěřitelně jednoduchý: jeho tmavý (nejlépe černý) povrch se zahřívá, to znamená, že absorbuje teplo a pak ho dává vodě. Nejčastěji se takové konstrukce používají v letních sprchách a jsou také instalovány na střechách domů, přivedeny do umyvadla v kuchyni nebo do koupelny, pokud existuje.

Je pozoruhodné, že provoz domácího solárního kolektoru nevyžaduje čerpadlo a není napájen z elektrické sítě, to znamená, že je zcela autonomní. K ohřevu vody potřebujete pouze přítomnost slunce a v Rusku pravidelně jasně svítí 5-7 měsíců v roce. I v zimě dokáže podomácku vyrobená solární baterie docela dobře ohřívat vodu.

Tovární kolektor je obdélníková černá deska s plastovým nebo skleněným povrchem, uvnitř které je kovová deska (plochý kolektor) nebo výměník tepla – kovové / plastové trubky s kapalinou (kapalinový kolektor). Protože potřebujeme ohřívač vody, druhá možnost je ideální a zvážíme, jak přesně se vyrábí.

Pomocí solárního ohřívače vody můžete ohřát vodu v nádrži až na 50 stupňů, což je více než dost pro mytí nádobí nebo hygienické postupy.

Konstrukce solárního ohřívače vody

s4

Konstrukce solárního ohřívače vody je neuvěřitelně jednoduchá:

  • rám (tělo);
  • absorbér (absorbér);
  • výměník tepla;
  • sklo.
READ
Výpočet množství vlnité lepenky na střechu

Pro upřesnění, při správné instalaci solárního ohřívače vody není potřeba používat čerpadlo. Pohyb vody je způsoben konvekcí. Teplá kapalina sama stoupá vzhůru systémem a ustupuje studené vodě z nádrže.

Vytvoření pouzdra pro ohřívač vody

s3

Abychom byli spravedliví, objasňujeme, že přítomnost krytu v zásadě není nutná, pokud má být ohřívač vody instalován na jednom konkrétním místě navždy. Protože ale nic není věčné a v různých obdobích roku je potřeba instalovat solární kolektor pod různými úhly, aby jeho povrch byl kolmý na sluneční paprsky, je lepší vytvořit model s tělem. Nevyžaduje to mnoho úsilí a výhody budou větší.
Pokud má domácnost nepotřebný okenní rám, je to hotové pouzdro na solární ohřívač vody. Pokud není rám, můžete si to rychle vyrobit sami.

První věc, kterou musíte rozhodnout, je velikost pouzdra. Existuje mnoho možností, ale nejčastěji je šířka 40-80 cm a výška 60-200 cm.Můžete si však vybrat jakékoli jiné parametry, které lépe vyhovují zamýšleným podmínkám použití.

Rám je výhodně vyroben z plastu, kovu nebo dřeva. Vejde se vše, co je po ruce. Zároveň by výška profilu měla být 3-6 cm, aby uvnitř bylo dostatek místa pro upevnění výměníku tepla.

Když je rám připraven, je k němu připevněna spodní část: na výběr plech, plast, překližka atd.

Vytvoření absorbéru

Absorbér nebo absorbér je v podstatě dno našeho pouzdra. Má dva úkoly: držet výměník tepla na místě a absorbovat sluneční teplo. Aby byl úkol absorpce prováděn lépe, stojí za to provést následující akce:

  • na dno položte vrstvu tepelně izolačního materiálu;
  • na tepelnou izolaci položit pozinkovaný plech (lepší je měděný plech, ale je mnohem dražší);
  • natřete kov matnou černou barvou pro nejlepší absorpci tepla.

Když je barva suchá, přejdeme k vytvoření výměníku tepla.

Možnosti výměníku tepla pro solární ohřívač vody

s5

Při vytváření solárního kolektoru existuje několik možností pro výměníky tepla:

  • měděný (kovový) radiátor;
  • “had” z plastové trubky;
  • komůrkový polypropylen s podélnými buňkami.

Nejvyšší účinnost má měděný radiátor, sestávající ze dvou měděných trubek o průměru palce, mezi nimiž je mnoho trubek menšího průměru paralelně k sobě (jako žebřík).

READ
Vyvarování se těsnosti: jaká by měla být šířka dveří

Ale takový výměník tepla má mnoho nevýhod: vysoké náklady na měď, složitost tvorby (musíte pájet všechny trubky sami nebo platit za práci svářeče).

s6

K vytvoření tepelného výměníku vyrobeného z polypropylenu je zapotřebí extruder, takže nakonec bude produkt také drahý.

Proto je pro domácí použití mnohem pohodlnější použít černou plastovou nebo kovoplastovou trubku o průměru 1/2 palce. Trubka PEX nebo PEX-Al-PEX je uložena v “hadu” podél absorbéru, zajištěna konzolami. Tuto instalaci zámku lze provést během několika minut.

Konce trubek jsou vyvedeny z tělesa, jsou opatřeny spojkami, pomocí kterých budou připojeny k trubkám vedoucím do nádrže.

Sklo pro solární ohřev vody

Těleso ohřívače je žádoucí, nikoli však nutné, uzavřít sklem, utěsnit rám. Utěsnění zadrží více tepla. Pokud neexistuje boj o každý stupeň, lze tento bod vynechat.

To je vše: je vyroben solární ohřívač pro kutily!

Výběr místa pro instalaci solárního kolektoru

s7

Abyste dosáhli co nejlepšího výsledku, musíte správně nainstalovat solární ohřívač vody.

  • Místo instalace by mělo být v kteroukoli denní dobu na přímém slunci, nikoli ve stínu.
  • Povrch solárního kolektoru musí být v pravém úhlu ke slunci. V létě je úhel sklonu = zeměpisná šířka + 15. V zimě je úhel sklonu = zeměpisná šířka oblasti – 15. V zimě a na jaře, když je slunce nízko nad obzorem, je povolena vertikální instalace.

Pokud potřebujete vodu ohřívat přerušovaně, lze solární ohřívač vody snadno demontovat a vyjmout.

Když jsou všechny potřebné materiály po ruce, tvorba zabere jen pár hodin. Hodně štěstí!

Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: