Wednesday, Dec 13th

Last update08:30:58 AM GMT

GPS как это работает Как работает солнечный коллектор

Как работает солнечный коллектор

( 2 Votes )

Солнечный коллектор

И на селе сегодня не обойтись без горячей воды. В самом деле, как без нее помыть посуду или автомобиль, принять душ или вымыть полы? Хоро­шо тому, у кого дом централизован­но снабжается от теплоцентрали. Но на селе такое — редкость. Как же быть?

Можно, конечно, соорудить котельную. Однако она будет пот­реблять немало дорогого по нынеш­ним временам топлива. Между тем не только летом, но даже в прохлад­ную пору осени или весны можно обеспечить себя горячей водой без лишних затрат. Достаточно сделать водонагреватель, работающий от со­лнца. Познакомим вас с конструк­цией, разработанной болгарским ин­женером Станиславом Станиловым.

Конструктивно он не слишком сло­жен — состоит из двух коллекторов, накопителя и аванкамеры.

В основу водогрейки положены хорошо известные в технике принци­пы. Сам нагреватель использует «пар­никовый эффект». Солнечные лучи беспрепятственно проходят сквозь прозрачное стекло и, превратившись в тепловую энергию, уже не могут покинуть замкнутое пространство. В гидравлической системе работает тер­мосифонный эффект. Жидкость при нагревании поднимается вверх, вытесняет более холодную воду и пере­мещает ее к месту нагрева. Как види­те, здесь и насос не нужен. А кроме того, «уловленная» солнечная энер­гия аккумулируется и сохраняется в установке длительное время.

Солнечный коллектор

На рисунке — солнечный нагреватель:
1 — поплавковый клапан;
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 подвода горячей воды к накопителю;
9 — коллекторы;
10 — сливной вентиль;
11— вентиль доя залива системы;
12 — «горячая» труба коллектора;
13 — труба подпитки накопителя;
14 — аванкамера;
15 — дренажная труба аванкамеры.

солнечный коллектор

На рисунке — гидравлическая система нагре­вателя:
1 — солнечньм коллектор;
2 — «горя­чая» труба коллектора;
3 — заборная труба для выхода горячем воды из накопителя;
4 — дренажная труба аванкамеры;
5 — дренаж­ная труба накопителя;
6 — поплавковый кла­пан;
7 — аванкамера;
8 — труба подвода холодной воды к аванкамере;
9 — трубопро­вод подпитки накопителя;
10 — водопровод­ный ввод;
11 — подвоя и холодной воды к смеси­телям;
12 — подвод го­рячей воды к смесите­лям;
13 — «холодная» труба солнечного кол­лектора.

солнечный коллектор

На рисунке - солнечный коллектор:
1 - стекло;
2 - рама (стальной уголок);
3 - дно (оргалит толщиной S мм);
4, 7 - стенки короба коллектора (доска сечением 120х25 мм);
5 - стальная накладка (полоса сечением 20х2,5 мм);
6 - накладка- уголок;
8 - усиление днища деревянным брусок сечением 50х30 мм);
9 - соединительная муфта;
10 - труба радиатора;
11 - приемная труба радиатора;
12 - хомут крепления радиатора;
13 - теплоотражатель (оцинкованное железо);
14 - теплоизоляция (пенопласт, стекло - или шлаковата).
Основные элементы нагревателя используются готовые. В большинст­ве своем их можно приобрести в магазине либо подобрать в металло­ломе. Расскажем об устройстве на­гревателя подробнее.

Коллектор представляет собой трубчатый радиатор, заключенный в короб, одна из сторон которого за­стеклена. Радиатор сварен из сталь­ных труб. Для подводящей и отводя­щей используются водопроводные на 1 или 3/4 дюйма, а для решетки — тонкостенные меньшего диаметра, например, 16х1,5 мм. Всего для од­ной решетки потребуется 15 таких труб длиной около 1600 мм.

Короб коллектора —деревянный, собран из досок толщиной 25 мм... 35 мм и шириной 120 мм. Днище — из фанеры или оргалита, усиленное рейками сечением 50х30 мм. Короб тщательно теплоизолируется с по­мощью упаковочного или строитель­ного пенопласта, шлако- или стекло­ваты, уложенных на дно. Поверх теп­лоизоляции закрепляется лист оцин­кованного кровельного железа, и сверху укладывается сам радиатор. Крепится он в коробе хомутами из стальной полосы.

Трубы радиатора и металличес­кий лист на дне короба окрашивают­ся черной матовой краской. Покров­ное стекло герметизируется, чтобы потери тепла из-за конвекции были минимальными. С внешней стороны короб желательно окрасить белой или иной светлой краской, чтобы снизить потери на теплоизлучение.

Соединение труб — стандартное, с помощью муфт, тройников и угол­ков с герметизацией пенькой и мас­ляной краской.

Накопителем тепла служит бак емкостью 200... 400 литров. Для этой цели годятся стальные бочки. Если невозможно подобрать емкость нужной вместимости, используйте несколько меньших, соединив их тру­бами в единую систему. Накопитель также желательно теплоизолировать. Идеальный вариант — разместить емкости в дощатом или же фанер­ном коробе и заполнить межстенное пространство строительным пеноп­ластом, шлаковатой, сухими опилка­ми или торфом.

Аванкамера предназначена для со­здания в гидросистеме постоянного избыточного давления в пределах 80... 100 см водяного столба. Изготовить ее можно из любого подходящего сосуда емкостью 30... 40 литров, например, большого бидона. Аван­камера оснащена подпитывающим ус­тройством, позволяющим ей рабо­тать в автоматическом режиме. Его основа — поплавковый клапан, кото­рый применяется для сливных бачков.

Сборку солнечного водонагрева­теля начните с размещения на черда­ке накопителя и аванкамеры. Масса воды в них собирается довольно зна­чительная, поэтому убедитесь, что перекрытия потолка в выбранном месте были достаточно прочны.

Аванкамера размещается побли­зости от накопителя так, чтобы уро­вень воды в ней превышал уровень в накопителе на 0.8...1 м.

Солнечные коллекторы распола­гаются с южной стороны дома под углом 35...45 градусов к горизонту. Устанавливать их лучше всего так, чтобы панели были как бы естествен­ным продолжением кровли.

Для соединения элементов водо­грейки в единую систему понадобят­ся трубы двух видов — «дюймовые» и «полудюймовые». С помощью пос­ледних монтируется высоконапорная часть системы — от водопроводного ввода до аванкамеры, а также вывод нагретой воды из накопителя. Дюй­мовые трубы используются для ни­зконапорной части системы.

Работоспособность установки в зна­чительной степени зависит от ее гер­метичности, отсутствия воздушных пробок. Потому к монтажу трубоп­роводов отнеситесь особенно акку­ратно. Все трубы желательно окра­сить светлой краской и тщательно теплоизолировать с помощью поро­лона, перебинтовав их полиэтилено­вой пленкой, а потом еще ткаными лентами. Забинтованную трубу так­же выкрасьте в белый цвет.

Заполнение установки водой осу­ществляется через дренажные венти­ли в нижней части радиаторов. Тогда в системе не возникнут воздушные пробки. Заканчивается операция, когда из дренажной трубы аванкамеры поль­ется вода.

Далее аванкамеру подсоединяют к водопроводному вводу и открывают рас­ходный вентиль. Уровень воды в приборе при этом начнет снижаться, пока не сра­ботает поплавковый клапан. Подгибая держатель поплавка, можно добиться его оптимального значения.

Заполненные водой радиаторы будут нагревать даже в пасмурную погоду. Теплая вода, поднимаясь по трубам вверх, даст толчок вышеописанным процессам. Отбирают ее из самой верхней части накопителя.

При расходовании воды уровень ее в аванкамере будет понижаться. Тогда сра­ботает поплавковый клапан и дольет ее до полного объема.

Ночью, когда температура окружаю­щей среды меньше, чем у нагретой воды, может случиться, что солнечный нагрева­тель начнет... отапливать воздух, перека­чивая тепло в обратном направлении. Поэ­тому в гидросистеме должен быть предус­мотрен вентиль, препятствующий обрат­ной циркуляции. Его надо перекрывать в вчернее время.

Подводить воду к мойке или душу луч­ше с помощью смесителей. Мера эта отнюдь не лишняя: в солнечную погоду температура воды может достигать 75 градусов. Смесители позволят не только добиться нужной температуры, но и сэко­номят горячую воду.

Ну а если производительность нашего нагревателя вас не устроит, ее можно увеличить, вводя в тепловую цепь дополни­тельные секции коллекторов. Блочная кон­струкция установки вполне позволяет это.
 
www.howitworks.iknowit.ru