Солнечный подогреватель воды: Солнечные водонагреватели в каждый дом!

Содержание

Солнечный водонагреватель

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. О некоторых из создаваемых ими «домашних» устройствах с использованием ветра и солнца мы уже рассказывали в наших публикациях раздела КДМ и «Малая механизация». Сегодня знакомим вас с нагревательной солнечной установкой, сконструированной болгарским инженером Станиславом Станиловым.

Источник: “Моделист-Конструктор” 1989, №10

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 Ø16X1,5 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.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

По материалам журнала «Направи сам» (НРБ)

OCR: mkmagazin.almanacwhf.ru

Эта статья прочитана 6783 раз(а)!

Продолжить чтение

  • 73

    Эффективность применения солнечных водонагревателей в климатических условиях средней полосы России Автор: О. С. Попель Институт высоких температур Российской академии наук АННОТАЦИЯ На основе математического моделирования простейшей солнечной водонагревательной установки с использованием современных программных средств и данных типичного метеогода показано, что…
  • 67

    Расчеты систем солнечного горячего водоснабжения Нагреть 1 кг воды на 1 градус можно, затратив 1,16 Вт*ч. Значит, нагреть тонну воды на 30 градусов (от 20 до 50) можно, затратив 1,16х1000х30=34800 Вт*ч. Считается, что минимальная мощность, при которой еще более-менее будет…
  • 66

    Солнечное тепло: горячее водоснабжение и отопление В среднем по году, в зависимости от климатических условий и широты местности, поток солнечного излучения на земную поверхность составляет от 100 до 250 Вт/м2, достигая пиковых значений в полдень при ясном небе, практически в…
  • 64

    Раздел «Оборудование — Солнечные коллекторы» Раздел «Основы — Солнечное тепло» Раздел «Библиотека — про солнце» См. также полную карту нашего сайта со списком всех статей.
  • 63

    Энергия Солнца на все случаи жизни Источник: Аква-терм №3 (19) май 2004 Самым простым и наиболее дешевым способом использования солнечной энергии является нагрев воды в плоских солнечных коллекторах.Принцип действия такого устройства весьма прост: видимые лучи солнца, проникая сквозь стекло (проходит…
  • 63

    Вопросы и ответы по солнечным коллекторам и система солнечного теплоснабжения

в чем плюсы и минусы такого агрегата

Солнечный нагреватель воды – эффективное оборудование, которое используются в промышленной сфере, в быту. В европейских странах такие установки активно распространяются. Ими комплектуют крыши многоэтажных построек, частных домов. Но стоимость такой конструкции довольно большая. Перед тем как принять решение об их установке, эксплуатации, стоит изучить некоторые факты.

Особенности устройства и принцип действия

В состав солнечных водонагревателей включены трубки, для подготовки которых использовано кварцевое стекло. Внутри трубок сосредотачиваются трубки с меньшим диаметром. Их заполняют соответствующими веществами, которые активно испаряются, если снижается температура.

Между трубками создается вакуум, с помощью которого минимизирует количество тепловых потерь. Конец каждого стеклянного элемента помещения в горизонтальный коллектор, наполненный жидкостью. Тепло, которое поступает от солнца, передается воде. После этого вещество приобретает жидкую форму. Поскольку его вес увеличивается, оно перемещается в нижнюю область трубки. Это способствует запуску следующего цикла.

В состав такой системы введен и бойлер. Его подсоединяют к батарее с трубками при помощи змеевика. Это позволяет передавать накопленное тепло в отопительную систему дома.

Плюсы водонагревательной солнечной системы

Солнечные нагреватели обладают такими достоинствами:

  1. Относительно несложная конструкция.
  2. Уровень надежности довольно высокий.
  3. Эксплуатировать такую систему можно в течение года.
  4. Период использования составляет не один десяток лет.
  5. Введение в эксплуатацию такой системы способствует сокращению затрат электрической энергии, теплоносителей.
  6. Монтаж агрегата проводят без предварительного оформления разрешения. Установка занимает минимум времени и отличается простотой.
  7. Вес конструкции относительно небольшой.
  8. Автономный режим функционирования.

Недостатки

Перед тем как использовать солнечные водонагреватели для дома, изучаются и минусы:

  1. Сконструированное на заводе оборудование отличается повышенной стоимостью.
  2. Уровень КПД зависит от различных показателей: климатический район, время года, прочее.
  3. Град, мокрый снег пагубно влияет на состояние установки и ее работоспособность.
  4. Монтаж емкости, в которой аккумулируется тепло, занимает определенное время. На этот процесс требуются дополнительные расходы.

При всех недостатках популярность водонагревательной солнечной установки ее популярность возрастает. Ведь она считается экологически чистой.

Разновидности водонагревательного солнечного оборудования

Типов солнечного водонагревателя для дачи множество. Перед тем как определить подходящий вариант, они изучаются.

Циркуляция

  • Модель с естественной циркуляцией. Жидкость перемещается по трубкам естественным путем. При конструировании такой системы учитывают свойства и параметры жидкости. Резервуар сосредотачивают над площадкой с трубками.
  • Модели с принудительной циркуляцией. Используется при условии, что возникает потребность в крупногабаритной емкости. Ее располагают в подвальном помещении.

Коллектор

Водонагреватели оснащают коллекторами вакуумного либо же панельного типа. Панельные модели применяются при условии, что солнечный свет постоянно попадает на конструкцию. Нагретая жидкость используется в качестве вспомогательного теплоносителя.

Вакуумные коллекторы отличаются минимальной потерей тепла. Из-за сложности конструирования его стоимость более высокая. Но и вложенные средства быстро окупаются.

Циркуляционный контур

  • Разомкнутый тип. Применяя такую систему, потребители получают дополнительное количество горячей воды.
  • Одноконтурная конструкция. Ее применяют для комплектации дач и небольших домов. Она выступает в качестве вспомогательного отопительного оборудования.
  • Двухконтурная конструкция. Ее применяют, дабы обеспечивать строение теплом и в зимний период.

Теплоноситель

Для таких водонагревателей используют различные теплоносители: антифриз, смазочная жидкость и вода.

Применение

Солнечные системы постепенно приобретают популярность. С их помощью решают множество задач:

  • Подогрев жидкости до требуемой температуры.
  • Повышение производительности отопительной системы.
  • Водонагреватель для бассейна, для летнего душа.
  • Подогрев жидкости для иных потребностей.

Конструирование простых солнечных водонагревательных систем

С экономической стороны выгоднее сконструировать солнечный водонагреватель своими руками.

Простая конструкция

Для этих целей требуются баки, которые покрыты черной краской. К ним присоединяется водопроводная магистраль из дома. Из такой тары вода поступает в душ.

Водонагреватель для бассейна своими руками конструируется из корыта, труб для холодной воды и перелива, выпуска и вентиля. Для прикрытия тары используется прозрачная крышка.

Простые конструкции отличаются такими недостатками:

  • В облачную погоду емкость с водой не нагревается.
  • Ежедневно тару заполняют жидкостью. Нагретую воду аккуратно сливают.
  • Такое устройство располагают только в горизонтальном положении. Поэтому в определенное время КПД снижается.

Использование коллектора

Монтаж сконструированного собственными силами коллектора выгоднее с практической и экономической стороны. Но для достижения положительного результата требуется подготовка.

Конструирование приемника тепла

Дабы нагрев воды осуществлялся круглогодично, требуются:

  • Аккумулирующая тара.
  • Емкость для подпитки.
  • Коллектор.

Монтаж насосного оборудования выполнять необязательно. Для циркуляции теплоносителя теплоприемник устанавливают ниже бака. Тара подпиточная располагается выше, чем аккумулирующая. Емкость, в которую перемещается подогретая жидкость, уплотняют.

Вторая емкость комплектуется поплавковым клапаном, дабы система функционировала. К отведенному патрубку подводят трубу, через которую будет поступать холодная жидкость.

Дабы сконструировать нагреватель воды своими руками, используют:

  • Медные трубки.
  • Трубки из полимерных составов или пластика.
  • Плоские радиаторы из прочной стали.
  • Алюминиевые трубки.

Дабы сконструировать корпус для нагревателя, нередко применяют древесину, фанеру. Мастера конструируют солнечный коллектор из поликарбоната своими руками.

Если все сделано правильно, то можно получить такие преимущества:

  • Пользоваться такой системой можно даже при максимальной загрузке.
  • Период окупаемости сконструированного нагревателя минимальный.
  • Снижение затрат горючего.
  • Такая система быстро подготавливается к эксплуатации.

Правила эксплуатации

Дабы дачный нагреватель солнечный, который собран своими руками, функционировал нормально, требуется выполнения ряда рекомендаций:

  • Расчет. Перед запуском и эксплуатацией рассчитывается оптимальная нагрузка на систему. Учитываются и ежедневные потребности потребителей.
  • Установка вспомогательного нагревателя. Посредством такого устройства обеспечивается требуемая нагрузка на бак, который предназначен для горячего водоснабжения. Запуск нагревателя осуществляют в случае, если необходима ликвидация разности температур. При этом нагревается емкость (при правильном расчете и монтаже) значительно быстрее.
  • Установка регулировочных клапанов. При помощи таких элементов перераспределяется нагрузка, контролируется скорость перемещения теплоносителей.
  • Теплоизоляция бака с подогретой водой. Дабы постоянно иметь под рукой горячую воду, бак с горячей водой изолируют. Толщина теплоизоляционного слоя определяется с учетом условий, в которых эксплуатируется бак, климатических особенностей.
  • Подготовка теплоприемника. Для обработки отдельных элементов используют черную краску. Она способствует поглощению большего количества тепла.

К баку с холодной водой трубку подводят внизу. Через такой патрубок жидкость постоянно будет поступать в емкость.

Бойлер не стоит располагать вне строения, поскольку это повлечет за собой существенные тепловые потери. В случае необходимости в систему вводят электронагреватели, которые отличаются соответствующей мощностью.

Коллектор необходимо расположить в южной части кровельной системы. Перед установкой определяется угол. Дабы солнечный водонагреватель функционировал в течение года, при расчетах учитывается климатический район, угол широты. Для повышения уровня прочности конструкции в состав вводят металлические элементы.

Комплектация загородного дома, дачи или другого объекта солнечным коллектором способствует сокращению затрат на отопление, подогрев жидкости и иные мероприятия. Сборка солнечного нагревателя собственными руками занимает немного времени. При этом очень важно учитывать особенности кровельной системы, климат, время года и другие показатели.

Видео о создании простейшего солнечного водонагревателя своими руками

Устройство и установка солнечного вакуумного коллектора

Энергия солнца является экологически чистым, универсальным и дешевым источником энергии, по сравнению с традиционными источниками. Рост интереса к этому виду энергии обусловлен, с одной стороны, постоянным ростом цен на топливо ( природный газ и нефть), с другой стороны -ужесточением контроля и норм по выбросу вредных веществ в окружающую среду.

Солнечные коллекторы, это, безусловно, самый зеленый способ производства горячей воды. Солнечные водонагреватели, как правило, используется в сочетании с традиционными нагревателями, так как погода влияет на эффективность нагрева воды. Традиционные нагреватели лишь подстраховывают солнечные водонагреватели, в зимние и пасмурные дни.

Вакуумный солнечный коллектор (солнечный водонагреватель) используется с целью сбора солнечной энергии и преобразованием её в тепловую энергию. Солнечный коллектор состоит из отдельных вакуумных трубок, которые располагаются параллельно друг другу. Вместе с теплосборником, креплением и рамой они формируют солнечный вакуумный коллектор.

Конструкция вакуумных трубок похожа на конструкцию термоса: одна трубка вставлена в другую с большим диаметром. Между ними вакуум, который представляет совершенную термоизоляцию. Внутренняя трубка покрыта специальным селективным слоем, который хорошо абсорбирует (поглощает) солнечную энергию а вакуум препятствует потерям тепла. Медная трубка запаяна и содержит небольшой объем легкокипящей жидкости.

Под воздействием тепла жидкость испаряется и забирает тепло вакуумной трубки. Пары поднимаются в верхнюю часть – наконечник, где конденсируются и передают тепло теплоносителю основного контура (незамерзающей жидкости). Конденсат стекает вниз, и процесс «испарения–конденсации» повторяется.

Вакуумные трубки сделаны из высококачественного, сверхпрочного боросиликатного стекла, что обеспечивает защиту их от града и механических повреждений. Данная трубка устойчива к замораживанию и работоспособна без повреждений до -50°С. Испарение жидкости начинается при достижении температуры внутри трубки +30°С.

Солнечные коллекторы с вакуумными трубками в зависимости от давления и использования делятся на :

— Солнечный коллектор система без давления;

— Солнечный коллектор система под давлением;

— Солнечный коллектор одноконтурный;

— Солнечный коллектор двухконтурный;

— Солнечный водонагреватель, сплит-система;

— Солнечный коллектор всесезонный.

За счёт солнечной энергии такая система способна обеспечивать до 100 % ежедневной потребности в ГВС в летний период. За счёт вакуума потери тепла в атмосферу минимальные.

Солнечный коллектор системы без давления является самой простой системой ГСВ , не нуждается в постоянной подкачке воды (заправляется периодически), так как расположен выше точки разбора воды.

Внимание: солнечный коллектор с вакуумными трубками системы без давления эксплуатируется только в теплое время года (при положительной температуре окружающей среды), на зимний период воду из системы необходимо сливать.

Такие коллекторы используются для обеспечения горячего водоснабжения в загородных домах и дачах и пансионатах при условии потребления воды только при положительных температурах наружного воздуха.

Место установки солнечного коллектора -крыша дома и других строений (плоская / скатная)

Емкостной бак для воды двухслойный. Внешний слой сделан из нержавеющей или окрашенной стали, диаметр 460 мм. Внутренний слой — из нержавеющей стали 0,41 мм толщиной, диаметром 360 мм. Между стенками бака в качестве утеплителя используется полиуретан 50 мм толщиной. Подпорная рама металлическая с гальваническим покрытием. Электронагреватель установлен в баке для воды и включается, когда для подогрева воды недостаточно солнечной энергии. Контроллер осуществляет интеллектуальный контроль и автоматическую работу системы: регулирует уровень воды в баке (открывает клапан подачи воды из водопровода), обеспечивает поддержание заданных параметров температуры нагрева жидкости в баке (включает электронагреватель при недостаточности нагрева воды).

Данная система отличается от рассмотренной выше конструкцией бака солнечного проточного водонагревателя.

Бак проточного водонагревателя на солнечном коллекторе двухконтурный, и является конструкцией бак в баке. Между стенками внутреннего и внешнего баков находиться теплоизолятор. В середине внутреннего бака находится медный змеевик, через который проходит подогреваемая вода из водопроводной сети. Концы этого змеевика выведены наружу с разных сторон бака. Внутренний бак заполняется водой или антифризом, который подогревается всё теми же вакуумными трубками с тепловыми стержнями. Уровень воды или теплоносителя в баке поддерживается автоматически контроллером.

Принцип работы проточного водонагревателя:

Вакуумные трубки с тепловыми стержнями нагревают теплоноситель внутри бака, вокруг змеевика. Эта вода используется только, как внешний теплоноситель для змеевика. Когда потребитель открывает кран горячей воды, то она, под давлением водопроводной сети, проходит через множество витков змеевика и разогревается.

Преимущества водонагревателя:

1) При нагреве воды внутри бака — система готова к работе

2) Горячая вода из бака не расходуется и постоянно подогревается трубками коллектора (расходуется вода внутри змеевика), нет перерывов в работе нагревателя

3) Не требуется располагать водонагреватель выше точек потребления горячей воды

4) При использовании антифризов для заполнения внутреннего бака, водонагреватель становится все сезонным.

Сплит-система состоит из:

-солнечного коллектора с вакуумными трубками, внутри которых находится медный нагревательный элемент,

-насосной станции,

-контроллера,

-расширительного бачка,

-датчиков,

-бака для воды с двумя теплообменниками, ТЭНом.

Характеристика Солнечной водонагревательной Сплит- системы :

1. Солнечный коллектор отделен от водяного бака, бак может быть установлен в любом месте;

2. Солнечный коллектор может быть установлен на зданиях различными способами и стилями;

3. Применяет U-образные вакуумные трубы солнечного коллектора, использует антифриз для преобразования тепла с высоким антифризным эффектом;

4. Интеллектуальная система контроля, надежная и удобная;

5. Хранение большого объема воды, достаточный поток воды;

6. Многофункциональный интерфейс отопительной системы может быть соединен с дополнительным ресурсом отопления, работающий не на солнечной энергии.

7. Возможность эксплуатации в любое время года;

8. Возможность работы в регионах с умеренным климатом, в том числе в зимний период, при низких температурах;

Внимание: сплит-система не является полной заменой традиционно применяемым системам отопления, а используется для предварительного нагрева теплоносителя в системе отопления.

Количество вырабатываемой солнечным коллектором тепловой энергии зависит в основном от угла наклона и ориентации установки. Критерием ориентации является азимут.

Угол наклона – это угол между горизонталью и батареей. При установке на скатной крыше угол наклона задается скатом кровли. Наибольшее количество энергии воспринимается панелью коллектора при расположении его плоскости под прямым углом к направлению инсоляции. Поскольку угол инсоляции зависит от времени суток и года, ориентацию плоскости коллектора следует выполнять в соответствии с высотой Солнца в период поступления наибольшего количества солнечной энергии.

На практике углы наклона принимаются между 30 и 45º.

Азимут описывает отклонение плоскости коллектора от направления на юг; если плоскость коллектора ориентирована на юг, то азимут = 0º.

Самого высокого коэффициента энергоотдачи (КПД) солнечной установки в Санкт-Петербурге и Ленинградской области можно добиться при ее расположении в южном направлении с наклоном 30-35º к горизонтали.

Важной частью гелиоустановки является поддерживающая конструкция для солнечных коллекторов. Она обеспечивает правильный угол наклона, а также необходимую жесткость конструкции. Поддерживающие конструкции с солнечными модулями должны выдерживать порывы ветра и другие неблагоприятные воздействия окружающей среды.

Солнечные водонагреватели в действии

Солнечный коллектор для подогрева бака с водой 3, установленного в теплице. Белгородская обл., п.Таврово. Фото 1 Солнечный коллектор для подогрева бака с водой 3, установленного в теплице. Белгородская обл., п.Таврово. Фото 2 Солнечный коллектор для подогрева бака с водой 3, установленного в теплице. Белгородская обл., п.Таврово. Фото 3
     
Солнечные коллекторы для подогрева бассейна. Белгородская обл., п. Новосадовый. Фото 1 Солнечные коллекторы для подогрева бассейна. Белгородская обл., п. Новосадовый. Фото 2 Солнечные коллекторы для подогрева бассейна. Белгородская обл., п. Новосадовый. Фото 3
     
Солнечный водонагреватель НР58-18. п. Таврово, Белгородская обл. Используется для получения горячей воды в летнее время полностью заменяя газовый котел. Фото 1 Солнечный водонагреватель НР58-18. п. Таврово, Белгородская обл. Используется для получения горячей воды в летнее время полностью заменяя газовый котел. Фото 2 Солнечный водонагреватель НР58-18. п. Таврово, Белгородская обл. Используется для получения горячей воды в летнее время полностью заменяя газовый котел. Фото 3
     
Солнечный водонагреватель SP60-500 (60 вакуумных трубок, бак 500 л). мк-н Юго-западный г.Белгород. Фото 1 Солнечный водонагреватель SP60-500 (60 вакуумных трубок, бак 500 л). мк-н Юго-западный г.Белгород. Фото 2 Солнечный водонагреватель SP60-500 (60 вакуумных трубок, бак 500 л). мк-н Юго-западный г.Белгород. Фото 3
     
Солнечный водонагреватель SP60-500 (60 вакуумных трубок, бак 500 л). мк-н Юго-западный г.Белгород. Фото 4 Солнечный водонагреватель SP60-500 (60 вакуумных трубок, бак 500 л). мк-н Юго-западный г.Белгород. Фото 5 Солнечный водонагреватель SP60-500 (60 вакуумных трубок, бак 500 л). мк-н Юго-западный г.Белгород. Фото 6
     

Солнечный водонагреватель SP60-200(60 вакуумных трубок, бак 200 л), с.Никольское, Белгородская обл. Фото 1 Солнечный водонагреватель SP60-200(60 вакуумных трубок, бак 200 л), с.Никольское, Белгородская обл. Фото 2 Солнечный водонагреватель SP60-200(60 вакуумных трубок, бак 200 л), с.Никольское, Белгородская обл. Фото 3
     

Два солнечных коллектора, шестьдесят вакуумных трубок, для прогрева двух бассейнов и обогрева подсобного помещения в пос. Дубовое, фото 1 Два солнечных коллектора, шестьдесят вакуумных трубок, для прогрева двух бассейнов и обогрева подсобного помещения в пос. Дубовое, фото 2 Два солнечных коллектора, шестьдесят вакуумных трубок, для прогрева двух бассейнов и обогрева подсобного помещения в пос. Дубовое, фото 3
     

Солнечный водонагреватель HP58-18, в пос. Дубовое, фото 1

Водонагреватель. Солнечный нагреватель горячей воды

Как нагреть воду в вашем доме и сохранять окружающую среду одновременно? Обе эти вещи могут быть обеспечены при использовании солнечного нагревателя горячей воды.

Солнечный водонагреватель использует солнце для того чтобы пассивно нагреть воду в баке. Например, большинство нагревателей в Китае состоят из резервуара для воды, расположенного поверх нескольких стеклянных трубок, которые принимают солнечный свет.

Солнечный водонагреватель действительно легок для того чтобы установки и гарантирует обеспечение окрестностей вокруг вас энергией. При использовании солнечного нагревателя вы не только уменьшаете свои затраты на электроэнергию, но и обеспечиваете использование возобновляемых источников энергии.

Что делает этот нагреватель известным?

Этот нагреватель состоит главным образом из бака для горячей воды и солнечного коллектора. Солнечные коллекторы выполняют через извлечение энергии из лучей солнца.

Установка солнечного подогревателя уменьшает наш регулярный счет за электроэнергию на 25 %. Но какое значение имеет солнечный водонагреватель?

Этот водонагреватель стал популярным в таких городах как Флорида и Калифорния. Был популярен в начале 1920-х годов и перед Второй мировой войной.

Солнечный подогреватель воды доступен в различных дизайнах. Каждый отличается дизайном и стилем, стоимостью, производительностью, а также уровнями сложности. Солнечные подогреватели обычно использованы в дополнение к электро- или газо-приведенной в действие системе отопления воды, которая в свою очередь работает внутри если солнечный подогреватель воды самостоятельно не может выполнить требование. Солнечные обогреватели подразделяются на 2 вида систем: пассивные или активные. Активные солнечные системы основаны на движущихся кинетических частях для переноса тепла, в то время как агрессивные единицы просто используют солнечный свет для завершения этого действия. Использование солнечных водонагревателей может быть первым шагом на пути к энергоэффективному дому. Иметь ваш персонализированный бак солнечного подогревателя выдающий подход к снижению затрат на электричество. Это может помочь защитить окружающую среду, используя энергию солнца для производства электроэнергии вашего дома.

Солнечные водонагреватели не только экологичны, они могут быть недорогими в течение всего срока службы устройства, используя экономию, полученную от эффективного использования. Инвестирование в солнечное водонагревательное оборудование во время нового строительства всегда является хорошим вариантом. Как правило, дополнительные расходы в вашем ипотечном платеже, благодаря экономии на электричестве, становятся меньше, поэтому инвестиции в солнечную энергию быстро окупаются.

Солнечный коллектор из садового шланга и вагонки

Время чтения ≈ 6 минут Солнечный коллектор своими руками

Чтобы получить горячую воду, я соорудил солнечный тепловой коллектор, который использует энергию солнца. Мой вариант состоит из черного полиэтиленового шланга диаметром 20 мм и длиной 50 метров, который свернут в спираль и помещен в деревянный контейнер из вагонки.

Бухта со шлангом

Создание деревянного контейнера

Деревянный контейнер повышает эффективность солнечного узла, и с помощью стеклянной крышки создает парниковый эффект и сохраняет тепло внутри контейнера даже в пасмурную погоду.

Вагонка для корпуса коллектора

Размеры корпуса подбираются индивидуально, исходя из диаметра и длины используемого шланга.

Набор основания из вагонки

Как поступил я:

  • Отобрал с десяток досок вагонки;
  • Уложил их на ровную поверхность и соединил шип-паз;
  • Перемотал (разделил) бухту на 2 одинаковых круга;
Разделил 50 м на 2 по 25 м
  • Зафиксировал шланг пластиковыми стяжками, чтобы не раскручивался;
  • Уложил его на основание из вагонки;
  • Опытным путем определил длину и ширину корпуса из дерева (по факту — добавил еще одну планку по ширине).
Корпус из 8-ми досок вагонки с бортиками

Когда параметры корпуса были определены, осталось лишь подобрать высоту бортиков с учетом толстого 8 мм стекла, которым будет закрываться солнечный коллектор.

Установка бортиковФинишная примерка

Сборка корпуса:

  • Под низ укладываю 2 деревянные планки 40х60 мм.
  • Сверху ложу собранный щит из вагонки.
  • Изнутри корпуса саморезами прикручиваю щит к планкам.
Корпус готов
  • Прикручиваю бортики, предварительно засверливая отверстия 8 мм сверлом, чтобы вагонка не треснула.
Клей для заделки стыков и щелей
  • Промазываю все стыки и щели столярным клеем для герметичности корпуса.
Процесс герметизации корпуса

Обратите внимание! Цель состоит в том, чтобы корпус максимально удерживал накопленное шлангом тепло и не рассеивал его в окружающее пространство.

Защита вагонки

Пропитка для защиты от влаги и гниения

Поскольку деревянная панель будет размещена на крыше, обрабатываю ее с помощью пропитки, чтобы сделать более устойчивой к воздействию солнца и воды.

Обработка днищаПропитка боковинСушка вагонки

Внутреннее покрытие из оцинковки

Лист оцинковки

Использую купленный лист оцинкованного металла для обустройства тепловой камеры. Он устанавливается внутри и будет непосредственно контактировать с садовым шлангом, чтобы повысить нагрев и накопление солнечного тепла.

Вырезаю лист оцинковки под размеры корпуса

Внутрь корпуса укладываю слой пробкового утеплителя, чтобы изолировать древесину от прямого контакта с горячим металлом и во избежание потери тепла снаружи.

Совет! Пробковые утеплители часто клеят под обои, так что его легко достать в магазинах.

Укладываю оцинковку

Также из оцинковки вырезаю пластины, которые прикрепляю к боковинам из вагонки с помощью коротких саморезов.

Процесс покраски оцинковки внутри корпуса

Чтобы сделать накопление тепла еще более эффективным, лист оцинковки окрашивается в черный цвет.

Перед покраской подтягиваю все крепежные винты

Обратите внимание! В магазине специально выбирал термостойкую краску, рассчитанную на температуру до 150 °С.

Покрашенный корпус оставляю сохнуть на сутки

Когда краска окончательно высохла, помещаю внутрь два круга садового шланга и креплю к корпусу зажимами.

Укладка шланга в корпус

Концы шлангов вывожу из корпуса в предварительно просверленные отверстия в боковинах.

Вывод концов садового шланга за пределы корпуса

Распорки и внутренняя фиксация

Распорки в корпусе водонагревателя

Чтобы конструкцию не повело при сильном нагреве, дополнительно устанавливаю в качестве распорок алюминиевые пластины на болтах, которые прижимают садовый шланг к основанию корпуса из вагонки.

Пластины не должны передавливать шлангСвободный пролет шланга фиксирую металлическим зажимомУстановка фитинга на шланг

Монтаж и подключение водонагревателя

Примерка на плоской крыше

Вместе с помощником помещаем водонагреватель на плоскую крышу сарая во дворе моего дома. Затем к заранее проложенным пластиковым трубам подсоединяю подающий и обратный конец шланга.

Установка датчика температуры

С помощью пластиковых стяжек к выходной трубе привязываю проводной датчик температуры, чтобы в дальнейшем контролировать температурный режим.

Установка стекла

Следующий шаг — установка 8 мм стекла. Поскольку панель очень тяжелая, стекло устанавливается на самой крыше. Для этого использую специальный стекольный температурный герметик, промазав ним фаску корпуса и вложив внутрь стекло.

Важно! Ищите герметик на основе силиконовых герметизирующих паст. Его рабочий диапазон 200-300 °С, тогда как «температурные псевдогерметики» сохраняют свои свойства до 80°С. Более дорогой для каминов (+600°С) использовать нет смысла.

Результаты

Результат — 88°С в солнечный день

После того, как солнечный водонагреватель был установлен на крыше и подключен к системе домашнего водопровода, многократные замеры показали, что вода для душа получается очень горячая (значения цифрового датчика температуры внутри корпуса водонагревателя держится возле отметки 80 градусов).

За всю весну я не включал электрический бойлер, тем самым существенно сэкономив на счетах за электроэнергию. Этил летом планирую подключить датчик температуры к цифровому термостату, который управляет открытием и закрытием соленоидных клапанов, чтобы автоматизировать домашнюю систему.

Солнечный водонагреватель

Солнце — самый доступный, дешёвый и мощный источник энергии. Производит действие на земную поверхность даже при облачной погоде. В настоящее время такое устройство, как солнечный водонагреватель, находит всё большее применение для отопления помещений и снабжения горячей водой.

Солнечный водонагреватель для дома и дачи

Почему нужны новые технологии для нагрева воды

Почему эта тема так волнует жителей городов и отдалённых регионов? Традиционные отопительные системы действуют уже сотни лет. Технологическая схема отработана, нет недостатка в оборудовании для тепловых инженерных сетей. Зимой тепло находится в батареях парового отопления. Круглый год горячая вода льёт из крана. Однако, главная беда сегодняшнего мира — плачевное состояние экологии. Чтобы обогреть или снабдить горячей водой даже отдельный город, в атмосферу выбрасывается миллионы кубометров вредных отходов горения. В масштабах всего мира такое положение приближает большую беду для человечества.

Солнечный водонагреватель — спасение для больной экологии земли. Чистое небо без дымных труб котельных, тепловых станций. Такой пейзаж можно наблюдать там, где современные технологии используют бесплатную, экологически чистую энергию небесного светила. В этих регионах значительно меньше онкологических заболеваний.

Ещё одна причина использовать солнечный коллектор — высокая цена на коммунальные услуги. Львиную долю оплаты составляют расходы на горячее водоснабжение и тепловое обеспечение.

Термосифонный солнечный водонагреватель, установленный на крыше дома

Проектирование инженерных сетей — дорогостоящее мероприятие по причине необходимых согласований со многими инстанциями. Большая масса времени уходит на это. Не дешёв и основной проект. Далее, прокладка самих сетей. Обслуживание их. Плановые ремонтные работы. Если сложить все эти расходы, то получится солидная сумма, которая ежеминутно выбрасывается в трубу. Но в последние годы положение меняется. Законодательство некоторых тропических государств обязывает при проектировании зданий предусматривать солнечный коллектор на крыше.

Основные преимущества использования альтернативных методов обогрева

Высокая инфляция съедает бюджет каждого гражданина. Положение в ближайшем будущем не изменится в лучшую сторону. Единственная услуга, которая стабильна в цене уже миллионы лет — тепло от солнца. В южных странах давно используют солнечный коллектор, как вид чистой и даровой энергии. Сначала для нагрева воды, с появлением более мощных коллекторов — для отопления домов и учреждений. Сегодня и северные страны применяют эти технологии. В нашей стране подобная тема не нашла применения в массовом порядке. Препятствием служит высокая цена на обогревательный коллектор.

Солнечный водонагреватель, популярный на Мальте

Однако, если сравнить стоимость проектных изысканий, прокладки инженерных коммуникаций, необходимого оснащения и стоимость эксплуатации, то коллекторная система обойдётся гораздо дешевле. Она автономная, не требует ремонтных работ на теплотрассах, горючего материала: угля, дров, газа… Современные технологические разработки такие, как солнечный водонагреватель crevao сн 62, позволяют снизить стоимость производства коллекторов до доступной цены для рядового потребителя. При строительстве загородного дома, дачи данная схема горячего водоснабжения применяется всё чаще. Домовладельцы уже ощутили преимущества этого вида обогрева зимой. В сочетании с автономным энергоснабжением, канализацией коллекторная система помогает обрести независимость владельца от коммунальных служб. Такую установку давно ожидает российский дачник.

Как происходит нагрев воды

Типовой бытовой коллектор использует солнечные лучи, преображает их в тепловую энергию и производит нагрев жидкости. Подразделяется система на следующие виды: Плоский, вакуумный и пластиковый коллектор. У них различный коэффициент полезного действия и тип теплоизоляции.

Самая простая схема нагрева воды в солнечном коллекторе

Схема действия устройства элементарна. В нижнюю часть коллекторных труб подаётся холодная вода. Теплообменные свойства позволяют производить нагрев жидкости. Горячая вода устремляется вверх благодаря физическим законам естественной гравитации. По отводным каналам доставляется потребителю в накопительные ёмкости. Нагретую жидкость можно использовать для отопления и домашних нужд. В отличие от традиционного теплоснабжения нет аварийных случаев и опасности промерзания трубопроводов зимой. Давление в коллекторной системе минимально, вода перемещается в зависимости от температуры нагрева. Тёплая вверх, холодная вниз. Подобные безнапорные системы именуется пассивными, широко применяются, не требуют дополнительного оборудования. Такую конструкцию оценит и владелец коттеджа, и дачник.

При больших площадях отапливаемого помещения требуется более интенсивное перемещение теплоносителя. В таких случаях предусмотрен активный способ подачи жидкости. Устройству принудительной циркуляции воздушного потока требуется дополнительное оборудование. Главный механизм — водяная помпа. Для качественной работы нагревательного коллектора устанавливается автоматика управления работой насоса.

Схема нагрева воды в солнечном коллекторе при больших площадях отапливаемого помещения

Датчики могут быть размещены в отапливаемых помещениях или в накопительной ёмкости. Они регулируют интенсивность деятельности механизма циркуляции жидкости. Могут управляться дистанционно с пульта либо электронного носителя. На некоторых моделях устанавливаются клапана, которые регулируют величину водяного потока.

Обогревательное устройство с двумя контурами

Нагревательные системы могут иметь один контур либо два. Для регионов с мягким климатом достаточно одного. Коэффициент полезного действия подобного типа выше. Он более прост в эксплуатации и легче монтируется. Движение жидкости элементарно: Коллектор, ёмкость, батарея отопления либо бытовые нужды. Коллектор двумя контурами снабжается промежуточным звеном, имеет меньшую теплоотдачу, вакуумные трубки, но другие плюсы перекрывают данные недостатки. Его действие напоминает обогрев воды в ёмкости электрическим змеевиком. Только вместо электроэнергии в трубках горячая смесь из коллектора. Внутри антифриз. Он экологически вреден. Вакуумные контуры препятствуют вытеканию жидкости. Такой коллектор применим в северных широтах.

Нагревательная система с двумя контурами

Преимущество его в том, что коллектор можно установить вне дома, на расстоянии. Автоматика может поворачивать принимающую солнечные лучи плоскость вслед за движением небесного диска. Прямые лучи отдают больше энергии. Вакуумные трубки, возможно, будут расположены на расстоянии от тёплого дома. Простая вода, которая подаётся к устройству, замёрзнет, а нагретая жидкость охладится. Специальная смесь выдержит любую температуру и обладает повышенной сопротивляемостью к охлаждению. Деятельностью приборов управляет автоматика. Вся работа — установить, подключить и настроить коллектор. Остальное проходит в автоматическом режиме. Современные электронные устройства пошлют данные о параметрах работы всех узлов на электронные носители. Владелец жилья может вносить коррективы дистанционно.

Разновидности нагревательных приборов

Дешёвые тепловые панели применяются в регионах с тёплым климатом. Основой служат тонкостенные стальные или алюминиевые пластины. Нагревательный сплошной эластичный поглотитель отдаёт энергию жидкости в трубках. Единый корпус позволяет легко монтировать изделия на любую поверхность.

Солнечный нагреватель для воды с ровной плоской поверхностью

В странах с тропическим климатом их размещают, как правило, на крышах жилых строений. Небольшая площадь и вакуумные трубки поглотителя обеспечат необходимой тёплой водой целую семью.

Тепловые коллекторы применимы в регионах, где большую часть года солнце скрыто густой облачностью, температура воздуха минусовая, а также в условиях крайнего севера и в регионах с вечной мерзлотой. Теплоносителем может служить вода или специальная незамерзающая жидкость. В системе используются дополнительные вакуумные трубки и специальный состав, который усиливает поглощение солнечной энергии при облачной погоде. Разновидности данного типа поглотителя позволяют учитывать разные случаи эксплуатации.

Современные пластиковые коллекторы позволяют подключать имеющуюся систему водоснабжения. Расходы на горячую воду в тёплый период года будут минимальны. Для производства используется штампованный полиэтилен, обладающий повышенной плотностью. Стоимость таких изделий небольшая.

Монтаж типового водонагревательного устройства

Торговые центры предлагают большое разнообразие обогревательных устройств от различных производителей. Это страны Европы и Китай.

Плоский солнечный водонагреватель китайского производства

В Поднебесной более ста пятидесяти миллионов граждан используют данный вид нагрева воды. Индустрия солнечных батарей в этой стране скоро может составить конкуренцию в производстве внутреннего продукта автомобильной промышленности. Наши заводы также осваивают эту тему — производство качественных теплоносителей.

Один из самых надёжных, недорогих, простых в эксплуатации является солнечный водонагреватель crevao сн62.


Собрать и установить данную коллекторную систему просто. Для этого не требуется быть механиком, с этой задачей справится и старший школьник, и дачник. Достаточно следовать инструкции от изготовителя. Хорошая толстая сталь рамки обеспечивает надёжную устойчивость агрегата. Легко собирается за считанные минуты. Крепёж — нержавеющий материал, что очень важно в условиях влажного климата. Трубчатые поглотители вакуумные. Емкость бочка — шестьдесят пять литров. Вес установки тридцать шесть килограммов, что позволяет перемещать её без усилий. Надёжная гарантия работы на долгие годы, производитель Китай. Применение подобной системы позволило владельцам жилья в некоторых регионах страны отказаться от отопления и горячей воды.

Солнечный водонагреватель Сrevao CH-62

И данная тема находит всё больше сторонников. В сети много предложений, как сделать солнечные тепловики самодельные, самому произвести расчёт, собрать материал и комплектующие.

Как сделать водонагреватель своими руками

Самые первые водонагреватели у нас в стране — объёмные бензиновые баки над кабинкой душа для дачи, окрашенные в тёмный цвет. В летний период вода хорошо прогревалась. Дачник изобрёл и первый сложный нагревательный прибор из пластиковых бутылок. Народные умельцы хорошо научились изготавливать солнечный водонагреватель своими руками из батареи бутылок. Преимущество данного материала в том, что лучи света меньше отражаются от поверхности мутного пластика, чем от стекла трубчатого коллектора. Они проникают под прямым углом внутрь пластиковых бутылок, нагревая поглотитель, изготовленный из термостойкой виниловой трубки, обрамлённой плотным пакетом от сока либо молока. Пакет выкрашен в чёрный цвет и имеет определённую конструкцию, которая позволяет фиксироваться внутри бутылок. Набор может стоять из десятка трубок и более. Мастер дачник определяет, какой объем воды нужен, и какая температура предпочтительна.

Летний душ для дачи, с объемным баком над кабинкой

Обрезанием дна бутылки и нанизыванием их друг на друга, фиксируется труба с водой в центре конструкции. Другой вариант, когда дачник использует по две пластиковых бутылки: большую и маленькую, окрашенную в чёрный цвет и вставленную внутрь большой. Для дачи подобная конструкция разогреет воду до сорока градусов и более. Дачник сбережёт дрова, использует высвободившееся время для иных дел на участке.

В сети появляются всё новые конструкции теплоприемников из пластиковых бутылок. Почему эта тема оказалась востребованной в нашей стране? Вероятно, причиной является то, что заводские конструкции пока ещё недоступны рядовому покупателю. Дачи находятся за городом, и транспортировать солнечные батареи накладно, а оставлять на даче опасно. Конструкции из пластиковых бутылок очень дешёвы и ненамного уступают в производительности заводским вариантам. Собрав конструкцию из большого количества секций, дачник обеспечит себя достаточным количеством подогретой воды с помощью устройства из пластиковых бутылок.

Солнечный водонагреватель, изготовленный из нескольких десятков пластиковых бутылок

Изготовить нагреватели самодельные самому мастеру будет приятно.

За альтернативными технологиями проектирования и строительства инженерных сетей будущее. Человечество подошло вплотную к опасности окончательного загрязнения природы.

Научные деятели в области охраны природы бьют тревогу:

  • Парниковые эффекты губят земную атмосферу.
  • Ресурсы земли не вечны.

Пора обратить внимание на экологичные методы человеческой деятельности. Пусть даже из пластиковых бутылок.

Автор: П. Морозов

Попробуйте солнечный водонагреватель

После года использования солнечного водонагревателя домовладельцы Боб Аллен и Лайл Руденси говорят, что они никогда не вернутся к обычному водонагревателю. Даже в мрачном и дождливом Сиэтле они экономят деньги и энергию, нагревая всю воду силой солнца.

«Ввиду отсутствия руководства на федеральном уровне я считаю очень важным, чтобы мы все делали все возможное, чтобы уменьшить нашу зависимость от ископаемого топлива и сократить выбросы парниковых газов», — говорит Руденси.«Солнечные системы горячего водоснабжения — отличное место для начала. Они не такие дорогие, как солнечные фотоэлектрические, и сэкономят вам значительное количество энергии и денег ».

Глядя на свои счета за электроэнергию, Лайл отмечает, что трудно определить точную сумму в долларах, которую сэкономил новый водонагреватель, потому что он и Боб в прошлом году также установили энергоэффективные приборы и солнечную фотоэлектрическую систему в рамках общей стратегии. снизить их зависимость от ископаемого топлива. Тем не менее, согласно Американскому совету по энергоэффективной экономике (ACEEE), для нагрева воды в доме используется больше энергии, чем для любой другой деятельности, кроме отопления и охлаждения, поэтому замена энергии для нагрева воды в вашем доме на бесплатную энергию солнца будет иметь существенное значение. влияние на вашу прибыль.Со всеми их сбережениями, вместе взятыми, Лайл отмечает, что его и Боба счета за электричество упали до минимума в 5 долларов.

«Кроме того, водонагреватель повысил стоимость дома», — добавляет Аллен. «И это защита от будущего роста цен на электроэнергию».

Аллен и Руденси установили активный солнечный водонагреватель с вакуумированными трубчатыми коллекторами, который, по их словам, отлично работает на тихоокеанском северо-западе, потому что водонагреватель продолжает работать даже в пасмурные дни или при низких температурах на улице.

«Я не могу придумать ничего плохого, чтобы сказать об этом», — говорит Руденси. «Меня не перестает удивлять то, что наша солнечная система горячего водоснабжения все еще перекачивает воду с температурой от 80 до 100 градусов поздно вечером в день
, когда даже не солнечно».

Сравнение активных и пассивных обогревателей

Когда вы выбираете солнечный водонагреватель для своего дома, вы можете выбирать между активной системой (как у Боба и Лайла) или пассивной системой.

  • АКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ используют насос для перемещения воды через систему отопления, и для этого требуется источник энергии (часто солнечная фотоэлектрическая панель).

    Активная система хранит воду в резервуаре внутри вашего дома и использует свой насос для перемещения воды или «теплообменной» жидкости через «коллектор» на вашей крыше. Коллекторы — это компоненты вашей солнечной системы нагрева воды, предназначенные для нагрева воды. Теплообменная жидкость, используемая в холодных климатических условиях, представляет собой незамерзающую жидкость, которая переносит солнечное тепло с крыши в ваш резервуар, где оно передает тепло вашей воде. Жидкость возвращается к крыше, чтобы снова нагреться, а вода течет в ваш кран.(Эта жидкость обычно представляет собой пропиленгликоль, который FDA одобрил в качестве добавки к продуктам питания и медицине. Тем не менее, согласно Национальному институту гигиены и безопасности труда, это подозреваемый нейро- и респираторный токсин.) Хотя активные системы более эффективны. дорогие, но более надежные, чем пассивные, вы все же можете оставить свой обычный водонагреватель в качестве запасного. Фактически, во многих областях местные строительные нормы и правила требуют обычных резервных копий, поэтому обязательно проконсультируйтесь с вашим подрядчиком или местным правительством.Активные системы, использующие метод «теплообмена», лучше всего подходят для мест, где вероятны отрицательные температуры.

  • ПАССИВНЫЕ СИСТЕМЫ не используют насосы или электрические компоненты.

    Благодаря своей конструкции пассивные системы являются более простыми из двух. По сути, они работают как садовый шланг, оставленный на солнце, за исключением того, что емкость для воды намного больше. Солнце непосредственно нагревает воду в большом резервуаре на крыше, который затем стекает в вашу водопроводную систему. Если вода еще не достигла температуры, выбранной на термостате, для завершения работы потребуется обычный водонагреватель.Пассивные системы лучше всего подходят для теплого климата, где вашему резервуару на крыше нет опасности замерзания.

    Из-за своей простоты пассивные системы обычно дешевле и могут прослужить дольше, чем активные системы. Недостатки заключаются в том, что они могут быть менее надежными и требуют установки на крыше резервуара с тяжелой водой или коллектора. (В зависимости от конструкции вашей крыши может потребоваться структурная опора.)

Имейте в виду, что солнечные водонагреватели также отлично подходят для удовлетворения ваших потребностей в горячей воде на открытом воздухе, таких как бассейны и гидромассажные ванны.

Два типа коллекторов

Если вы выберете активную систему, вам нужно будет рассмотреть два типа коллекторов:

  1. ПЛОСКИЕ КОЛЛЕКТОРЫ : Это металлические ящики со стеклянными или пластиковыми крышками (называемыми остеклением) наверху и темной «поглощающей пластиной», покрывающей систему труб внизу. Солнечный свет проходит через остекление и собирается пластиной поглотителя, которая преобразует солнечный свет в тепло, которое передается жидкости (либо воде, либо теплоносителю) в системе труб.Преимущество коллектора этого типа в цене — он дешевле вакуумных коллекторов.
  2. КОЛЛЕКТОРЫ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ТРУБАМИ : Эти коллекторы, лучше всего представляемые как серия небольших соединенных термосов, состоят из отдельных стеклянных вакуумных трубок, окружающих вторичную внутреннюю трубку, через которую протекает жидкость или теплоноситель. Наиболее эффективный (и самый дорогой) коллектор, модель с вакуумной трубкой, работает несколько лучше, чем модель с плоской пластиной в холодном климате.

В зависимости от типа системы, которую вы выберете, солнечный водонагреватель может стоить от 2 000 до 6 000 долларов США и сразу же начинает окупаться за счет уменьшенных счетов за электроэнергию. Сумма, которую вы сэкономите, будет зависеть от многих факторов, в том числе от того, сколько горячей воды вы используете, производительности вашей системы, солнечного света в вашем районе и местных затрат на обычное топливо, но, по оценкам Министерства энергетики США, ваш счет должен уменьшиться. от 50 до 80 процентов.

Налоговые льготы

Федеральные налоговые льготы для солнечной энергии действуют уже более десяти лет.Кредит в размере до 30 процентов был доступен до конца 2019 года. К сожалению, несмотря на успех программы по стимулированию использования солнечной энергии, налоговый кредит будет уменьшаться из года в год до конца 2021 года, когда он исчезнет. На 2020 год налоговый кредит останется на уровне 26%.

Обязательно сохраните документацию обо всех расходах, связанных с установкой системы (включая труд любых установщиков, сантехников или электриков, которых вы используете), и обратите внимание, что для получения кредита ваша система должна быть сертифицирована Solar Rating Certification Corporation.Чтобы запросить кредит, заполните форму 5695 как часть ваших налогов.

Чтобы найти дополнительные налоговые льготы на уровне штата, включая скидки, налоговые льготы, льготы по налогу с продаж и многое другое, посетите Базу данных государственных льгот для возобновляемых источников энергии.

Помните, что независимо от того, где вы живете или какой у вас климат, солнечный водонагреватель может стать отличным способом уменьшить зависимость нашей страны от ископаемого топлива и помочь вам не только начать экономить деньги сегодня, но и сэкономить намного больше денег в будущее, поскольку стоимость топлива, такого как природный газ и мазут, будет продолжать расти.

«Некоторые люди могут подумать, что солнечные водонагреватели не стоит устанавливать в таких климатических условиях, как Тихоокеанский Северо-Запад, но это неправда», — говорит Лайл. «Германия получает примерно на 70 процентов больше солнечного света
, чем Сиэтл, и они являются крупнейшими пользователями солнечной энергии в мире. Это то, что может сделать каждый, и это действительно имеет огромное значение ».

Как они работают? Стоит ли вам его получить?

Использование солнечного водонагревателя может сэкономить семье значительные деньги и помочь снизить местные и региональные выбросы, вызывающие загрязнение воздуха.Хотя они требуют более высоких начальных затрат как на систему, так и на установку (по сравнению с заменой существующего электрического или газового водонагревателя), со временем они сэкономят от 50% до 80% затрат на нагрев воды, согласно данным Департамента. энергии.

В зависимости от того, какую систему вы покупаете и сколько горячей воды использует ваше домохозяйство, это означает, что они могут окупиться за пару лет. И вы также можете получить налоговый вычет за его установку.

Что такое солнечный водонагреватель?

Хосе А.Бернат Басете / Getty Images

Солнечные водонагреватели работают за счет использования солнечной энергии либо для прямого нагрева воды, которая затем может использоваться в доме для горячего водоснабжения, либо за счет использования солнечной энергии для нагрева другой жидкости, которая затем используется для нагрева воды. Они могут быть активными или пассивными, и для всех систем требуется резервуар для хранения.

Солнечные водонагреватели могут работать в холодном климате, менее солнечных местах и ​​в различных условиях, хотя и менее эффективно, чем в более солнечных местах. Но даже если вы живете в месте, где солнечный водонагреватель лишь немного подогревает воду зимой, немного осенью и весной и много в летние дни, вы все равно сэкономите деньги и сократите выбросы.

Ночью и в пасмурные дни, если у вас недостаточно теплой воды, вам понадобится дополнительный нагревательный элемент для повышения температуры воды. Большинство людей с солнечными водонагревателями в смешанном или сезонном климате используют их вместе с водонагревателем по требованию, чтобы немного поднять температуру воды. Поскольку эти устройства нагревают уже нагретую воду, они работают даже быстрее и эффективнее, чем если бы они нагревали холодную воду.

Обычно солнечные водонагреватели размещаются на крыше, обращенной на юг, поэтому они получают прямой солнечный свет наилучшего качества.Однако их также можно разместить в саду, на лугу или в других местах, где на них падает прямой солнечный свет.

Типы солнечных водонагревателей

Активные солнечные водонагреватели

Активный солнечный водонагреватель может быть прямым или косвенным. В прямой системе вода циркулирует через насосы через солнечные коллекторы (обычно на крыше), где она нагревается солнцем, а затем отправляется в хорошо изолированный резервуар для хранения. Это полезно в климате, где он редко замерзает.

В активном солнечном водонагревателе непрямого действия используется специальный незамерзающий жидкий теплоноситель, который нагревается солнцем и затем нагревает накопленную воду. Они полезны в местах, где сезонно замерзает.

Пассивные солнечные водонагреватели

Пассивные системы проще и дешевле активных, но менее эффективны. Есть несколько различных типов, в некоторых из которых для перемещения воды используются дифференциалы горячей и холодной воды, а не насосы. Другой тип просто использует любую доступную тепловую энергию от солнца для предварительного нагрева воды, а затем использует традиционный водонагреватель для повышения температуры до необходимого уровня.

Детали солнечного водонагревателя

KingWu / Getty Images

Каждый солнечный водонагреватель должен включать как минимум два элемента: коллектор для сбора солнечной энергии и накопительный резервуар. После этого другие части системы зависят от типа используемого солнечного водонагревателя.

Солнечные коллекторы

Основными компонентами любой солнечной системы нагрева воды являются один или несколько коллекторов для улавливания солнечной энергии и хорошо изолированный резервуар для хранения воды. Есть, конечно, несколько типов солнечных водонагревательных панелей.

Панели коллектора с плоскими пластинами имеют стеклянную или полимерную крышку с темной пластиной под ней. Когда солнце освещает панель, его тепло поглощается пластиной (и темными трубами, по которым течет вода) и передается воде.

Интегральные системы хранения представляют собой черные резервуары, наполненные водой, которые хранятся в прозрачном ящике с хорошей изоляцией. Эта система часто используется для предварительного нагрева воды, которая затем полностью нагревается до желаемой температуры для принятия ванны или выполнения домашних дел с помощью дополнительной системы, такой как водонагреватель без резервуара.

Третий тип, вакуумные трубчатые коллекторы, содержат прозрачные трубки с металлом внутри и в основном используются в коммерческих целях.

Емкости для хранения

Баки для хранения солнечных водонагревателей могут варьироваться в зависимости от размера дома, количества солнечных коллекторов и количества горячей воды, необходимой в доме. Как правило, большинство систем имеют резервуар большой емкости — 80 галлонов (или больше), который позволяет хранить теплую воду в пасмурные дни. Некоторые системы включают в себя два резервуара, поэтому один для немедленного использования, а другой — для хранения.

Плюсы и минусы солнечных водонагревателей

Плюсы

  • Значительная экономия энергии означает, что большинство домохозяйств, у которых есть подходящая установка или размещение для солнечного водонагревателя, быстро сэкономят деньги на счетах за коммунальные услуги.
  • Домовладельцев не повышают цены на мазут или газ для отопления домов. После того, как система установлена, она требует только обслуживания (и электрические или газовые водонагреватели тоже нуждаются в обслуживании).
  • Это относительно простые системы в установке и обслуживании по сравнению с солнечными батареями, вырабатывающими электричество.

Минусы

  • В летний сезон солнечные тепловые обогреватели вырабатывают много энергии, когда вероятность принятия горячего душа или ванны снижается, и хранить эту энергию в течение длительного периода времени нецелесообразно. (По сравнению с солнечными панелями, которые вырабатывают электроэнергию, которую вы можете продать обратно энергетической компании в летние месяцы или использовать для кондиционирования воздуха).
  • Солнечные тепловые системы довольно просты, но у них есть трубы и насосы (для активных систем), которые могут выйти из строя и отключить всю систему.
  • Может случиться так, что с повышением эффективности будет больше смысла использовать на крыше солнечные панели, генерирующие электричество, чем использовать это пространство для нагрева горячей воды.

Проверка солнечных водонагревателей — InterNACHI®

Ник Громицко, CMI®

Солнечные водонагреватели — это экономичный способ нагрева воды практически в любом климате. Вода, нагретая таким образом, может использоваться для множества домашних, деловых и промышленных целей.


Solar Thermal Worldwide

Хотя солнечные тепловые системы только недавно стали популярными в Соединенных Штатах, они используются с 1890-х годов.Израиль начал новаторскую работу в 1950-х годах в связи с нехваткой топлива, и сегодня солнечным водонагревателем пользуются 85% населения этой страны. Таким образом, Израиль экономит удивительные 2 миллиона баррелей нефти в год, что составляет 3% от их общего потребления энергии, что делает его самым крупным потребителем солнечной энергии в любой форме на душу населения в мире.

Испания была второй страной (после Израиля), которая потребовала установки солнечных тепловых систем. В Китае системы намного дешевле аналогичных моделей, продаваемых в западных странах, и, по оценкам, 30 миллионов китайских домохозяйств используют их.Солнечные тепловые технологии получили огромный рост в Австралии, Японии и многих других странах, которые получают много солнечного света.


Компоненты и работа

В отличие от фотоэлектрических солнечных панелей, солнечные водонагреватели не производят электроэнергии; скорее, они напрямую нагревают воду солнечным светом. Эти системы обычно состоят из солнечных тепловых коллекторов, резервуара для хранения воды, соединительных труб и жидкости для передачи тепла от коллектора к резервуару.

Солнечные тепловые коллекторы крепятся к крыше или стене, обращенной к солнцу, нагревая жидкость, которую можно перекачивать (в активной системе) или приводить в действие конвекцией (в пассивной системе). Коллекторы изготавливаются из изолированного бокса со стеклянным верхом с плоским солнечным поглотителем, сделанным из листового металла, прикрепленного к медным трубам, а затем окрашенным в черный цвет, или набора металлических трубок, окруженных вакуумированным (почти вакуумным) стеклянным цилиндром. Солнечные водонагревательные системы обычно дополняются обычными резервными системами для пасмурных дней и времен повышенного спроса.


Типы

Существуют три типа солнечных тепловых систем, используемых для жилых помещений:

  • плоский коллектор. Это защищенные от атмосферных воздействий ящики, которые содержат темную абсорбирующую пластину под одной (или несколькими) стеклянной или пластиковой крышкой. В системах солнечного обогрева бассейнов используются неглазурованные плоские коллекторы, у которых нет крышки или кожуха.
  • интегральные коллекторно-накопительные или периодические системы. Это черные резервуары или трубы в изолированном застекленном ящике.Холодная вода сначала проходит через солнечный коллектор, который нагревает воду, а затем направляется в обычный резервный водонагреватель, который затем полностью нагревает воду. Системы периодического действия следует устанавливать только в более мягком климате, поскольку внешние трубы могут замерзнуть в холодную погоду; и
  • вакуумные солнечные коллекторы. Эти системы содержат ряды параллельных прозрачных стеклянных трубок, каждая из которых содержит стеклянную внешнюю трубку и металлическую трубку-поглотитель, прикрепленную к ребру. Покрытие ребра поглощает солнечную энергию, но предотвращает радиационные потери тепла.Хотя эта конструкция иногда используется в жилых домах, она чаще используется в коммерческих целях.


Осмотр и обслуживание

Солнечные водонагреватели требуют периодических проверок и текущего обслуживания для обеспечения эффективной работы. Инспекторы могут порекомендовать домовладельцу или квалифицированному специалисту по солнечной энергии выполнить определенные задачи. Также следует обращаться к руководству пользователя за советами по техническому обслуживанию и осмотру. Необходимо проверить следующие компоненты:

  • амортизаторы.Если есть, убедитесь, что заслонки открываются и закрываются должным образом;
  • Наращивание минералов. При циркуляции в системе богатая минералами вода, известная как жесткая вода, может привести к накоплению минералов в трубах. Его можно удалить, добавляя в воду кислотный раствор для удаления накипи каждые несколько лет;
  • уплотнители и остекление. Убедитесь, что уплотнители в хорошем состоянии, и проверьте, нет ли трещин в стекле. Сильно пожелтевшее пластиковое остекление может потребовать замены;
  • штриховка.Как новое строительство, так и растительность могут снизить производительность коллектора, поэтому убедитесь, что ни одна из этих вещей не мешает пути солнечного света. Хотя инспекторы могут проверять тень один раз, они могут рекомендовать своим клиентам проверять коллектор три раза (ежегодно) — утром, в полдень и после обеда — на всякий случай;
  • Изоляция трубопроводов, каналов и проводки. Обратите внимание на ухудшение характеристик или другие повреждения этих компонентов;
  • Сантехника, воздуховоды и электропроводка.Проверьте соединения воздуховодов и уплотнения, чтобы убедиться в отсутствии утечек в местах соединения труб. Воздуховоды следует заделать составом мастики (растительной смолы). Соединения проводки не должны ослабевать;
  • Клапан сброса давления. Если имеется, убедитесь, что клапан не заклинивает в открытом или закрытом состоянии;
  • насосы или воздуходувки. Распределительные насосы или воздуходувки должны включиться, когда солнце освещает коллекторы после полудня. Послушайте, чтобы убедиться, что они включены. Если вы ничего не слышите, вероятно, неисправны насосы / нагнетатели или контроллер;
  • проходов в кровле.Проходы в кровле требуют оклейки и герметика, которые должны быть в хорошем состоянии;
  • загрязнения. Загрязненные или грязные коллекторы будут работать слабо. Домовладельцам, проживающим в сухой и пыльной среде, возможно, придется периодически чистить коллекторы;
  • резервуаров для хранения. Проверить резервуары для хранения на предмет утечек, трещин, ржавчины и других признаков повреждений; и
  • опорных конструкций. Если коллектор имеет опорную конструкцию, убедитесь, что все гайки, болты и другие соединения затянуты.

Таким образом, солнечные водонагреватели нагревают воду за счет солнечного света, но, как и обычные водонагреватели, они требуют некоторого обслуживания для обеспечения оптимальной производительности.

Другие статьи, подобные этому

5 лучших солнечных водонагревателей для использования в 2021 году [Обзор]

Солнечные водонагреватели — отличный способ получить горячую воду без добавления к счету за электричество или использования возобновляемых источников энергии. Они просты, не требуют особого ухода и относительно недороги в установке.

Солнечные водонагреватели можно использовать для нагрева воды в домах в качестве альтернативы или дополнительного гейзера, нагрева воды для бассейнов и садовых водоемов или нагрева воды для душа на открытом воздухе! Какими бы ни были ваши потребности, существует огромное количество вариантов, из которых вы можете выбрать.

Чтобы упростить процесс выбора, мы составили этот список из 5 лучших доступных солнечных водонагревателей. Какими бы ни были ваши потребности, здесь есть отличный вариант!

5 лучших солнечных водонагревателей:

Номер: Имя Тип Вместимость
1 Sunbank 40-галлонный пассивный солнечный водонагреватель Пассивный 40 галлонов
2 OREAD Сумка для солнечного водонагревателя для кемпинга Пассивный 5 галлонов
3 SunHeater S12OU Универсальный солнечный обогреватель для бассейна Активный <18 футов Бассейн
4 Вакуумные коллекторы солнечного водонагревателя Duda Активный / Пассивный Разное
5 Smart Pool S601 Солнечная энергия Бассейн Обогреватель Активный Бассейны <15 × 30 футов

Преимущества использования солнечных водонагревателей

Солнечные водонагреватели — отличный вариант для любого экологически сознательного домовладельца.Они предлагают множество преимуществ, в том числе:

  • Бесплатное отопление: солнечная энергия — это бесплатный возобновляемый источник энергии для нагрева воды. После того, как начальные вложения сделаны, обслуживание будет минимальным, а нагрев воды не будет стоить вам ни цента! Пока светит солнце, вода нагревается.
  • Простота установки и низкие эксплуатационные расходы: солнечные водонагреватели представляют собой довольно простые системы, не требующие длительного текущего обслуживания. Их легко установить самостоятельно, и для них не потребуется особых знаний в области сантехники.Пассивные системы требуют меньшего обслуживания, чем активные системы, потому что нет насосов или проводки, которые нужно обслуживать.
  • Доступные начальные инвестиции: Как довольно простая технология, солнечные водонагреватели не дороги, особенно по сравнению с другими солнечными системами, такими как батареи солнечных батарей.
  • Экологичность: солнечные водонагреватели не полагаются на обычную энергию и используют полностью экологичную солнечную энергию. Как таковые, они не вызывают загрязнения, ухудшения состояния окружающей среды или выбросов парниковых газов, связанных с добычей и использованием ископаемого топлива для производства традиционной электроэнергии.

Есть много других преимуществ использования солнечных водонагревателей в зависимости от того, где вы находитесь, а также от климата и сезонных погодных изменений.

Однако солнечные водонагреватели не идеальны для областей, где зимой мало солнечного света или сильного снегопада, и лучше всего будут работать там, где хорошее солнце и температура не опускается ниже нуля.

Некоторые системы имеют защиту от замерзания и / или используют электрический нагреватель для борьбы с этим, но это необходимо учитывать при выборе лучшей системы для вас.

Взгляните на этот простой обзор различных типов солнечных водонагревателей на YouTube:

Как мы выбрали 5 лучших солнечных водонагревателей

Мы выбрали солнечные водонагреватели из этого списка на основании нескольких факторов:

Тип

В целом, существует два типа солнечных водонагревателей — активные и пассивные. Активным водонагревателям требуется насос для перемещения воды по системе, а иногда они имеют дополнительные функции, такие как электрический источник тепла.

Они, как правило, дороже и требуют большего обслуживания и другого дополнительного оборудования, подключенного к насосу, например подключения к солнечной батарее или электросети.

Пассивные солнечные водонагреватели представляют собой автономные системы с питанием от давления или силы тяжести. Им не нужен насос для перемещения воды по системе, они, как правило, дешевле и проще в обслуживании.

Мы выбрали комбинацию активных и пассивных солнечных водонагревателей. Мы искали простые и легкие в установке и обслуживании.

Вместимость

Различные солнечные водонагреватели имеют разную мощность. Необходимая вам емкость зависит от области применения и объема воды, которую необходимо нагреть. Если вам нужна большая емкость, вы всегда можете установить две из них, по отдельности или последовательно, чтобы удвоить емкость.

Использует

Солнечные водонагреватели имеют множество различных применений и применений. Чаще всего используются для подогрева бассейнов или прудов, для нагрева воды для домашнего использования и для нагрева воды для душа во время кемпинга.Мы выбрали варианты, которые отвечают всем этим потребностям, но также могут быть использованы для других приложений, в зависимости от ваших личных требований.

Отзывы пользователей

Отзывы реальных пользователей — мы выбрали солнечные водонагреватели с высоким рейтингом на Amazon и положительными отзывами множества разных рецензентов. Отзывы реальных пользователей дают более сбалансированное и точное представление о качестве и практичности предмета и предоставляют информацию о потенциальных неудачах, с которыми вы можете столкнуться на практике.

5 лучших солнечных водонагревателей

№1. Пассивный солнечный водонагреватель Sunbank 40 галлонов

Тип: Пассивный

Вместимость: 40 галлонов

Описание: Солнечный водонагреватель Sunbank — это пассивная система. Он состоит из резервуара и солнечной трубки, которая поглощает тепло от солнца и затем попадает в резервуар, который изолирован полиуретаном высокой плотности.Система работает под давлением, не требует насосов и подключения к источнику питания. Он нагревается до 140F и хорошо сохраняет тепло благодаря изоляции бака.

Цена на Amazon:

Что говорят обзоры Amazon (5/5):

Плюсов:

  • Очень простой в установке проект своими руками
  • Много горячей воды за короткий промежуток времени и хорошо сохраняет тепло
  • Превосходное послепродажное обслуживание

Минусы:

  • Не рекомендуется для мест, которые идут ниже — 40F
  • Резервуар подходит для домашнего хозяйства из 3 человек (резервуар большего размера необходим для более чем 3 человек)
  • Доступно только в США (включая Гавайи)

# 2: OREAD Сумка для солнечного водонагревателя для кемпинга

Тип: Пассивный

Вместимость: 5 галлонов

Описание: Сумка для солнечного водонагревателя OREAD — это переносная сумка, оснащенная датчиком температуры и насадкой для душа.Материал ПВХ поглощает тепло от солнца и нагревает воду внутри мешка до 113F за 3 часа под прямыми солнечными лучами. Затем вода под действием силы тяжести поступает в душ, когда мешок подвешен. Это отличный портативный вариант для кемпинга или пеших прогулок.

Цена на Amazon:

Что говорят обзоры Amazon (4.3 / 5):

Плюсов:

Минусы:

  • Мочевой пузырь может лопнуть при падении на ¾ полного
  • Может протекать через насадку для душа
  • Кому-то дом может показаться короче

# 3: Универсальный солнечный обогреватель для бассейна SunHeater S12OU

Тип: Активный (подключается к существующему насосу бассейна)

Вместимость: Предназначена для бассейнов круглой формы до 18 футов (два могут быть соединены для больших бассейнов)

Описание: Универсальный солнечный обогреватель для бассейна SunHeater — это пассивная система, в которой вода в бассейне циркулирует через нагревательную панель с помощью существующего насоса для бассейна.Его можно установить на земле, на стойке или на крыше, и он рассчитан на повышение температуры в бассейне на 6–10 ° F.

Цена на Amazon:

Что говорят обзоры Amazon (3,7 / 5):

Плюсов:

  • Может устанавливаться на земле, в стойке или на крыше
  • Хорошо работает при минимальном солнечном свете
  • Очень простой монтаж

Минусы:

  • Качество сборки немного хрупкое
  • Для набора
  • могут потребоваться дополнительные приспособления в зависимости от конструкции бассейна
  • Некоторые клиенты получили обломки в запечатанной коробке

# 4: Вакуумные трубы для горячей воды Duda Solar

Тип: Пассивный или Активный, в зависимости от используемой настройки

Вместимость: Зависит от размера вашего резервуара.

Описание: Солнечные водонагревательные трубки Duda представляют собой вакуумные трубки, улавливающие тепловую энергию солнца для нагрева воды внутри них. Их изолированные внутренние трубки имеют конструкцию с двойными стенками, которая сохраняет воду горячей так же, как термос.

Они могут нагревать приблизительно 1 литр воды в час, которого достаточно, чтобы закипеть, и будут поддерживать температуру воды выше 100F в течение ночи, если она останется в трубках. Эти трубы отлично подходят для нестандартной системы отопления и могут быть установлены на стойке или на крыше.Трубки могут использоваться с системой подачи под действием силы тяжести или под давлением / насосом.

Цена на Amazon:

Что говорят обзоры Amazon (3,7 / 5):

Плюсов:

  • Трубки очень быстро нагреваются
  • Монтаж в стойку или на крышу
  • Легко нагревает 50 галлонов

Минусы:

  • Немного хрупкая
  • Могут возникнуть проблемы с подключением к водопроводу
  • Некоторые трубы прибыли сломанными после отправки

# 5: Smart Pool S601 Solar Pool Нагреватель

Тип: Активный (подключается к существующему насосу бассейна)

Вместимость: Рассчитана на бассейны размером до 15 x 30 футов

Описание: В солнечном обогревателе Smart Pool S601 используется панельный полипропиленовый коллектор на 80 квадратных футов.Нагреватель подключается к имеющемуся насосу для бассейна и может быть установлен на крыше, земле или стойке. Он рассчитан на повышение температуры бассейна на 6–10 ° F. Для установки требуется отдельный установочный комплект, который можно приобрести отдельно, или трубы и соединители, которые необходимо приобрести в местном хозяйственном магазине.

Цена на Amazon:

Что говорят обзоры Amazon (4.1 / 5):

Плюсов:

  • Повышает температуру на 10 градусов
  • Работает действительно и хорошо спроектирован
  • Может использоваться в наземных и надземных бассейнах

Минусы:

  • Необходимо приобрести отдельный установочный комплект / детали
  • Панели могут протекать в холодное время года
  • Не выдерживает высокого давления воды

Заключение и два наших лучших выбора

В заключение скажу, что существует огромное количество вариантов на выбор, когда вы ищете солнечный водонагреватель.

Они варьируются по размеру, цене и характеристикам от крошечных портативных до больших постоянных установок, которые могут заменить домашний гейзер. Они относительно недороги в приобретении и установке и не требуют постоянного обслуживания.

В правильных условиях даже самые большие и сложные системы солнечного нагрева воды могут быть чрезвычайно рентабельными и окупить себя за несколько лет бесплатного отопления.

Мы выбрали два наших любимых варианта из 5 солнечных водонагревателей в этом списке:

Лучший выбор # 1: Пассивный солнечный водонагреватель Sunbank на 40 галлонов

Нам нравится, что пассивный солнечный водонагреватель Sunbank может нагревать воду для всего дома.Конструкция проста и эффективна, требует минимального обслуживания и проста в установке.

Не требуется насос или какое-либо электрическое соединение, но его можно подключить к насосу и отдельному резервуару для дополнительной емкости. Он идеально подходит для любой установки — включенной, отключенной или частично подключенной к сети.

Несмотря на то, что эта единица имеет довольно высокую цену, она сертифицирована и имеет право на налоговые скидки и скидки на недвижимость в определенных местах. Это в сочетании с экономией на счетах за отопление воды делает его гораздо более рентабельным.

Нам также нравится, что Sunbank получил отличные отзывы о послепродажном обслуживании клиентов. Отличный продукт и отличное обслуживание клиентов — это победа в нашей книге!

Лучший выбор # 2: SunHeater S12OU Универсальный солнечный обогреватель для бассейна Обогреватели для бассейнов

пользуются огромной популярностью, и универсальный обогреватель для бассейнов SunHeater — наш лучший выбор, потому что нам нравится, что он так хорошо работает и требует минимального обслуживания!

Подходит для бассейнов диаметром до 18 футов, как в земле, так и над землей.Панели большие, но тонкие и гибкие, что позволяет устанавливать их практически на любой поверхности, включая вертикальные стены или заборы. В нем нет движущихся частей, поэтому, кроме насоса для бассейна, который в любом случае используется в бассейне, плановое техническое обслуживание не требуется.

Нам также нравится, что они получили такие хорошие отзывы об эффективности. Отзывы из областей, где мало солнечного света, были в восторге от того, насколько хорошо это работает!

Полезные ресурсы

Википедия: Солнечное водонагревание

Министерство энергетики США: Солнечное водонагревание

DSIRE: База данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и повышения эффективности

Часто задаваемые вопросы

Стоят ли вложения в солнечные водонагреватели?

Да.Солнечные водонагреватели могут снизить счет за коммунальные услуги до 80%, в зависимости от эффективности и мощности системы. Некоторые районы также предлагают льготы и налоговые льготы за установку солнечных водонагревателей, так что там тоже может быть дополнительная экономия. Ознакомьтесь с полной статьей для получения дополнительной информации.

Могу ли я использовать солнечный водонагреватель для обогрева бассейна?

Да. Существует множество различных солнечных водонагревателей, специально разработанных для обогрева бассейнов. Они бывают разных форм и размеров и по разной цене.Прочтите статью полностью, чтобы узнать о лучших вариантах.

Нужен ли насос для солнечного водонагревателя?

Пассивные солнечные водонагреватели не нуждаются в насосе и полагаются на давление или силу тяжести воды для перемещения воды по системе. В активных солнечных водонагревателях используется насос. Ознакомьтесь с полной статьей для получения дополнительной информации о пассивных и активных солнечных водонагревателях.

Основные преимущества и недостатки солнечных водонагревателей

Для нагрева воды в доме используется много энергии.Фактически, по данным Министерства энергетики США, около 18 процентов домашнего потребления энергии идет на нагрев воды. Можно снизить потребление энергии и связанные с этим расходы, переключившись на домашнюю солнечную систему нагрева воды.

Такая система не зависит от ископаемого топлива и использует энергию солнца для нагрева накопленной воды. Таким образом, это экономит деньги, что является основным преимуществом систем солнечного отопления. Энергия солнца ничего не стоит, поэтому от электросети не требуется никакой зарядки.

Преимущества солнечных водонагревателей

Преимущества выходят за рамки экономии затрат и доступности электроэнергии, которые также реализуются с помощью солнечных электрических систем. Вот несколько уникальных преимуществ домашних солнечных водонагревателей, которые могут убедить вас обновить свой дом.

Типы:

Активные системы : Существуют две формы. Системы прямой циркуляции перекачивают бытовую воду через коллекторы, которая затем доставляется туда, где это необходимо в доме.У них есть автоматические контроллеры, которые определяют наличие солнечного света. Однако системы неэффективны при температурах ниже нуля.

В системах с косвенной циркуляцией вода нагревается путем перекачивания ее через жидкий теплоноситель, который не замерзает. Затем он проходит через коллекторы и теплообменник. Работающие при температуре ниже нуля и в различных системах отопления, они часто дороже, чем системы с прямой циркуляцией.

Пассивные системы : Здесь также доступны два типа.Интегральная пассивная система коллектор-накопитель состоит из накопительного бака, солнечного коллектора и труб, по которым в коллектор перекачивается холодная вода. Он подходит для дома, которому требуется горячая вода днем ​​и вечером, но также не работает при низких температурах наружного воздуха.

Термосифонная система работает по принципу подъема теплой воды и опускания холодной воды. Теплая вода из коллектора поднимается в накопительный бак, что является надежной конфигурацией. Обратной стороной является вес резервуара для хранения, который может стать проблемой для подрядчиков, работающих на крыше; система также более дорогой вариант.

К другим преимуществам относятся:

  • Выбор размера : правильный выбор размера имеет важное значение, поскольку домовладельцы должны иметь достаточно места для хранения, чтобы удовлетворить от 90 до 100 процентов своих потребностей в горячей воде. Также следует учитывать объем хранилища. Резервуар на 50–60 галлонов подходит для трех человек, резервуар на 80 галлонов — для четырех человек, а резервуар большего размера — для шести человек.

  • Меньше места : Солнечные тепловые панели обычно занимают меньше места, чем фотоэлектрические.Для нагрева воды требуется меньше, чем в массиве, используемом для выработки энергии, достаточной для дома.

  • Высокая эффективность : Около 80 процентов солнечного излучения превращается в тепловую энергию, необходимую для получения горячей воды в доме.

  • Экономия затрат : Стоимость двух или трех панелей ниже, чем у более крупных домашних систем. Вы также экономите на счетах за топливо для газовых систем отопления.

  • Низкие затраты на техническое обслуживание : После установки требуется незначительное техническое обслуживание, а солнечный водонагреватель может проработать до 20 лет.

  • Меньший углеродный след : дом может быть более экологичным, плюс могут быть предусмотрены налоговые льготы за использование возобновляемых источников энергии.

Недостатки солнечных водонагревателей

Техническое обслуживание — это один из недостатков, хотя большинство систем не требуют особого ухода. Однако образование накипи происходит, когда в бытовой воде находятся взвешенные минералы, которые накапливаются в системе в виде отложений кальция. Добавление смягчителей воды или слабокислых веществ, таких как уксус, поможет избежать образования накипи.Это нужно делать только каждые три-пять лет, но это может варьироваться в зависимости от качества воды.

Еще одна проблема — коррозия. В гидронных солнечных системах с открытым контуром кислород может вызвать ржавчину любой железной или стальной детали. Компоненты сантехники более устойчивы, если они сделаны из меди, латуни, бронзы, нержавеющей стали, пластика или резины. Резервуары для хранения должны быть облицованы стеклом или пластиком, чтобы противостоять коррозии.

Кроме того, активные системы могут перегреваться, если размер накопительного бака не подходит для коллектора.Общее правило состоит в том, что на каждый квадратный фут коллектора должно приходиться 1,5 галлона хранилища. Имея это в виду, такого недостатка можно избежать.

Прочие недостатки:

  • По сравнению с фотоэлектрическими панелями солнечные тепловые панели нагревают только воду.

  • Для установки солнечных обогревателей требуется достаточно места на крыше.

  • Для работы солнечных водонагревателей требуется прямой солнечный свет.

  • Система не работает в пасмурные, дождливые или туманные дни.

  • Ежегодное техническое обслуживание рекомендуется для проверки насоса и антифриза.

  • Для установки требуется новый водонагреватель.

Также отопление предусмотрено только в дневное время. Это не значит, что ночью не будет горячей воды. Изолированный резервуар для хранения может поддерживать температуру воды, так что воду, нагретую в течение дня, можно использовать в ночное время.

Стоимость может быть еще одним минусом.Часто солнечные водонагреватели обходятся дороже с точки зрения покупки и установки по сравнению с другими типами водонагревателей. Экономия достигается в долгосрочной перспективе, поскольку счета за отопление воды могут быть уменьшены на 50–80 процентов. Скачки цен, нехватка топлива и другие проблемы с коммунальным отоплением также не вызывают беспокойства.

Получение максимальной отдачи от солнечного водонагревателя

Использование солнечной водонагревательной системы дает множество преимуществ, и многие из недостатков можно избежать с помощью профессиональной установки.Установщики могут проверить крышу, чтобы увидеть, может ли она поддерживать панели. Они также могут учитывать затенение и другие факторы, которые могут повлиять на эффективность.

Профессиональные установщики также могут помочь вам получить больше от системы. Помимо более оптимальной конфигурации, они могут оптимизировать пространство на крыше, чтобы водонагревательные элементы можно было комбинировать с фотоэлектрическими системами. Электроэнергия от них может способствовать дополнительной теплопроизводительности. Фактически, сочетание различных типов панелей способствует высокой энергоэффективности.

Солнечные водонагреватели имеют свои достоинства и недостатки, но они надежны и эффективны. Планирование и правильная установка помогают домовладельцам максимально использовать их и избегать некоторых недостатков, одновременно извлекая все преимущества, которые могут себе позволить правильная система и размер.

Присоединяйтесь к революции чистой энергии! Узнайте больше о ветровой и солнечной энергии из Аркадии.

Как солнечное водонагревание экономит ваши деньги

Мы можем получать долю продаж от товаров, на которые есть ссылки на этой странице.Учить больше.

Идея солнечных водонагревателей довольно проста: солнечный свет, падающий на воду в черные трубы или поверхности, становится горячим.

А теперь представьте, сколько горячей воды вы используете в доме, от горячего утреннего душа до той чашки кофе. Что, если бы у вас была вся горячая вода, необходимая вашей семье, без сопутствующих счетов за коммунальные услуги? С солнечным водонагревателем это возможно.

В этой статье мы исследуем солнечный водонагреватель. Что это? Как это работает? Как это сэкономит вам деньги? Что нужно учитывать перед установкой системы водяного отопления? Ошиваться; мы собираемся сэкономить немного денег из вашего ежемесячного бюджета.

Также ознакомьтесь с нашим руководством по началу работы с солнечным нагревом воды.

Что такое солнечный водонагреватель?

Солнечный водонагреватель использует энергию солнца для нагрева воды в бытовых или коммерческих целях. Эта технология использует чистый и устойчивый источник энергии, что снижает общий углеродный след.

Большинство людей ассоциируют солнечную энергию с солнечными панелями — популярной формой производства электроэнергии, которая преобразует солнечную энергию в электричество.Однако солнечная технология не ограничивается производством электроэнергии. Вы также можете использовать его для нагрева воды.

Как работает солнечный водонагреватель?

Солнечные водонагревательные системы используют солнечные коллекторы для сбора тепла от солнца. Эти коллекторы в идеале устанавливаются на крышу, там, где они получают больше всего солнечного света. В качестве альтернативы вы можете установить солнечные коллекторы на земле или стене, выходящей на юг. Затем коллекторы передают солнечное тепло воде.

Солнечные тепловые коллекторы бывают двух типов:

  • Коллекторы плоские
  • Пробирки с осевой или откачанной водой

Их основное отличие заключается в эстетике, но они действуют одинаково.

Например, плоские тепловые солнечные коллекторы состоят из солнечных панелей с плоским остеклением для горячей воды, установленных на крыше. Напротив, вакуумные трубки состоят из нескольких темных «вакуумных трубок», закрепленных в коллекторе и установленных сверху.

Кроме того, вы можете использовать погружной нагреватель или бойлер вместе с солнечной системой нагрева воды для повышения температуры воды, когда это необходимо.

Преимущества: как сэкономить деньги с солнечными водонагревателями

Прелесть возобновляемой энергии в том, что вы всегда можете получить больше, когда вам это нужно.Как и в случае с большинством солнечных систем, как только вы преодолеете начальные препятствия при установке, система начнет окупаться с первого дня.

Согласно отчету Министерства энергетики США, солнечные водонагреватели могут сократить ваши счета за коммунальные услуги от 50 до 80 процентов. Экономия зависит от вашей настройки и использования горячей воды. Например, семья из семи человек получит больше сбережений, чем семья из двух человек.

При такой значительной экономии солнечные водонагревательные системы окупаются довольно быстро — обычно в течение 5-10 лет.

Становится еще лучше. Текущие модели окупаемости привязаны к текущим тарифам на коммунальные услуги. Таким образом, по мере роста цен на энергоносители окупаемость солнечного водонагревателя становится еще короче, поскольку он защищает вас от роста цен на коммунальные услуги.

В отличие от других источников энергии, солнце всегда бесплатно.

Кроме того, если вы находитесь в процессе покупки нового дома или рефинансирования своего нынешнего дома, вы можете включить стоимость новой солнечной системы водяного отопления в ипотеку.Недвижимость с повышением энергоэффективности повышает стоимость при перепродаже.

По оценкам Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL), на каждый доллар, сэкономленный в годовом счете за коммунальные услуги, стоимость вашего дома увеличивается на 20 долларов.

Прочие пособия

Помимо бесплатной горячей воды для жизни, солнечные водонагреватели имеют и другие преимущества, в том числе:

  • Снижение выбросов углекислого газа — Согласно отчету Pacific Gas and Electric (PG&E), солнечная система нагрева воды может предотвратить попадание в окружающую среду 4 000 фунтов или от 30 до 510 кг углекислого газа ежегодно.Вот ваш идеальный способ сократить ваши счета, защищая планету.
  • Низкие затраты на техническое обслуживание — В отличие от других солнечных водонагревателей, солнечные водонагреватели требуют меньших затрат на техническое обслуживание. Благодаря меньшему количеству движущихся частей установка служит дольше, что подтверждается расширенной гарантией от пяти до десяти лет.
  • Более низкие эксплуатационные расходы — После того, как вы преодолеете первоначальные затраты на установку, других дополнительных затрат будет очень мало. Система водоснабжения использует солнечную энергию, которая всегда остается свободной.
  • Взаимодействие с существующей системой водяного отопления s — Солнечные водонагреватели хорошо работают с другими системами, такими как котлы, тепловые насосы и системы отопления, работающие на биомассе.
  • Возобновляемое тепло по стимулированию — Солнечное водонагревание имеет право на регулярный поощрительный доход за производство энергии из возобновляемых источников в Великобритании. По сути, это означает, что вам платят за производство тепла независимо от того, используете ли вы все это.
  • Дешевле в установке, чем P.V. панели — Вам нужно меньше солнечных водонагревательных панелей на одно домохозяйство по сравнению с количеством P.V. панели
  • Энергоэффективность и пространство — Солнечные тепловые панели очень эффективны, они преобразуют 80% солнечного излучения в тепловую энергию. Кроме того, они требуют меньше места на вашей крыше по сравнению с солнечными батареями. панели. Например, хотя вам может понадобиться P.V. солнечная батарея, состоящая из 10–16 панелей, вам понадобится всего около 2-3 солнечных тепловых панелей для горячего водоснабжения вашего дома.

Что следует учитывать при выборе солнечной системы водяного отопления

Прежде чем перейти на солнечное отопление, оцените свои текущие расходы на нагрев воды, чтобы определить потенциальную экономию. Сколько вы собираетесь сэкономить, зависит от:

  • Ваше местоположение и количество солнечного света, которое вы получаете каждый день
  • Сколько горячей воды вы ежедневно используете дома
  • Стоимость энергии и других видов топлива в вашем районе
  • Доступное финансирование и другие стимулы.

Вам также следует учитывать местные строительные нормы и правила, а также любые ограничения на установки в месте вашего проживания.

Для достижения наилучших результатов с вашей солнечной водонагревательной установкой:

  • Убедитесь, что ваша крыша обращена на юг, или подумайте о покупке термодинамической панели, установленной на любой стороне дома для максимальной эффективности солнечного коллектора.
  • При использовании плоских коллекторов на одного человека, живущего в здании, требуется примерно один квадратный метр солнечных коллекторов.Этого достаточно, чтобы нагреть 30-60 литров воды.
  • Проведите исследование энергоэффективности, чтобы определить использование энергии и эффективность. Внесите необходимые изменения перед установкой солнечной системы отопления.

Заключение

Возобновляемые источники энергии имеют тенденцию быть дешевле в долгосрочной перспективе. Благодаря солнечной системе водяного отопления вы гарантированно получаете горячую воду в течение всего года, сокращая при этом счета за коммунальные услуги. То, что вы также вносите свой вклад в защиту планеты, делает вложения еще более выгодными.

Есть ли у вас дома солнечная система водяного отопления? Что вам в нем нравится и что вы хотите знать перед установкой? Дайте нам знать в разделе комментариев ниже.

Экономьте деньги, переведя свой дом на солнечную энергию. Подсчитайте свои сбережения.

солнечный водонагреватель | технология

солнечный водонагреватель , устройство, использующее солнечную тепловую энергию для производства горячей воды. Типичный солнечный водонагреватель состоит из солнечного коллектора, установленного на крыше здания и подключенного к резервуару для хранения воды.В зависимости от системы, ненагретая вода может либо циркулировать из бака через коллектор для непосредственного нагрева, либо может быть нагрета с помощью теплообменной жидкости большой емкости, которая нагревается в коллекторе и передает свое тепло через трубы в воду в танк. В то время как передача тепла от солнечного коллектора к ненагретой воде может быть облегчена пассивно без использования механических средств, «активные» солнечные системы горячего водоснабжения используют электричество для циркуляции теплоносителя и для работы механических насосов и контроллеров.

Хотя практика использования солнца для нагрева воды для бытовых нужд восходит к нескольким древним культурам, первая запатентованная солнечная система горячего водоснабжения была продана только в 1891 году. Изобретенная Кларенсом Кемпом в Балтиморе, штат Мэриленд, система получила название «Кульминация» и была популярна в Калифорнии и других теплых американских штатах. Учитывая сравнительно высокую стоимость и неудобство использования обычных видов топлива для нагрева воды, многие домохозяйства стремились инвестировать в эти солнечные водонагреватели.Однако система Climax была ограничена тем, что нагревательный элемент служил резервуаром для хранения, что ограничивало количество доступной горячей воды. В 1909 году Уильям Дж. Бейли запатентовал систему, которая отделяла резервуар для хранения воды от солнечного нагревательного элемента, что легло в основу конструкции солнечных водонагревателей, используемых сегодня.

Активные и пассивные системы

Активные солнечные системы горячего водоснабжения используют механические насосы и дифференциальные контроллеры для регулирования и направления потока теплоносителя или воды из солнечного коллектора в резервуар.Контроллеры определяют разницу температур между водой в баке и температурой в солнечном коллекторе и включают насос, когда вода в баке остывает ниже температуры коллектора. Некоторые насосы работают от электросети (электросети), а другие работают от электричества, вырабатываемого солнечной фотоэлектрической панелью. В то время как некоторые системы, работающие на солнечной энергии, циркулируют жидкость только тогда, когда светит солнце, и хранят нагретую воду в хорошо изолированных резервуарах для обогрева помещений в ночное время, другие используют электричество в качестве резерва в ночное время и в пасмурные дни.В активных солнечных системах горячего водоснабжения резервуары для хранения воды могут быть расположены внутри пространства под крышей или в любом другом месте, которое минимизирует потери тепла в холодный воздух, поскольку поток воды не зависит исключительно от силы тяжести. Таким образом, эти резервуары могут быть объединены с водонагревателями в системах отопления жилых помещений, а солнечная система горячего водоснабжения может использоваться для предварительного нагрева воды в водонагревателе зимой для отопления помещений.

Пассивные системы, которые полагаются на силу тяжести, а не на электричество, наиболее эффективны в жарком климате, где нет ночных или зимних заморозков.В некоторых пассивных системах используется конфигурация термосифона, в которой используются гравитационные и конвективные тепловые потоки. Холодная вода с высоты под действием силы тяжести стекает в солнечный коллектор, и по мере того, как вода проходит через коллектор и нагревается, она поднимается за счет конвекции, чтобы снова достичь резервуара для хранения. Другой тип пассивной системы — это интегрированная система хранения коллектора, в которой коллектор образует верхнюю часть резервуара для хранения воды и нагревает воду непосредственно в резервуаре.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас

Дизайн и эффективность

Мощность солнечной системы горячего водоснабжения обычно зависит от эффективности коллектора и эффективности всей конструкции системы. Для проектирования эффективной солнечной системы горячего водоснабжения требуется соответствующий размер коллектора и накопительного бака в соответствии с требованиями к использованию горячей воды. Отдельные коллекторы и целые системы оцениваются отдельно по их эффективности, потому что эффективность коллектора зависит от производительности одного компонента (солнечного поглотителя), в то время как эффективность всей системы зависит от многих факторов (температуры воды и окружающей среды, конфигурации системы, изоляции, объема воды, тип коллектора, эффективность теплообменного механизма, расположение и местные погодные условия на установке, количество солнечного света, получаемого коллектором, и т. д.).

Кроме того, во все солнечные водонагреватели должны быть встроены меры по ограничению температуры и снижению перегрева, особенно при установке в жарком климате.

Свати Огале

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

  • вода

    вода, вещество, состоящее из химических элементов водорода и кислорода и существующее в газообразном, жидком и твердом состояниях.Это одно из самых распространенных и необходимых соединений. Жидкость без вкуса и запаха при комнатной температуре, она обладает важной способностью растворять многие другие вещества. Действительно,…

  • теплообмен

    теплопередача, любой или все несколько видов явлений, рассматриваемых как механизмы, передающие энергию и энтропию из одного места в другое.Конкретные механизмы обычно называют конвекцией, тепловым излучением и проводимостью (см. Теплопроводность). Проводимость предполагает передачу энергии и энтропии между соседними молекулами, обычно…

  • насос

    Насос

    — устройство, расходующее энергию для подъема, транспортировки или сжатия жидкостей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *