Солнечный нагрев воды

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.

Нагрев воды солнечной энергией, - это самый эффективный способ нагреть воду в принципе. Единственная дилема состоит в том, как нагреть воду зимой и куда девать избыточное тепло летом. Это конечно же приносит некоторые неудобства, но ни в коем случае не может быть причиной отказаться в таком способе нагрева воды в частном доме.

В чем выгода затрат на изготовление?

В первую очередь выгода в независимости от энергоносителей, которые в наше время надо только покупать. Чем бы вы не пробовали нагреть воду в совеременном мире, вам понадобится купить: электроэнергию, газ или дрова, мазут, и т.д. А вот Солнце нас обеспечивает бесплатной энергией и в зависимости от территории проживания, эта энергия поставляется нам в больших или меньших количествах, но везде кде бы вы не находились.

Конечно же вы скажите, что Солнце светит не круглые сутки и не каждый день, и я не буду опровергать этот факт. Взамен этого обращу ваше внимание на то, что когда Солнце светит, вы можете иметь возможность на получение не оплатной энергии, так почему же этим не воспользоваться? В течении года, почти девять месяцев можно бесплатно получать горячую воду от Солнца, да это не круглый год и не каждый день, но посчитайте сколько это сэкономит вам денег, когда Солнце светит в течении всего года.

Как бы там ни было, окупаемость и значительная выгода очевидна, при условии что в вашем регионе бывают солнечные дни.

Технологическое исполнение солнечного коллектора.

Современные гелиосистемы применяются в качестве вспомогательного отопительного оборудования, перерабатывающего солнечное излучение в полезную владельцам дома энергию. Они способны полностью обеспечить горячее водоснабжение и отопление в холодное время года и не только в южных регионах.  Но всё же целесообразнее всего расчитывать на использование солнечных коллекторов для нагрева воды в летний период и в межсезонье, когда Солнце еще достаточно сильнное.

В принципе существует всего лишь один способ нагреть воду солнечной энергией, - это построить солнечный коллектор, который будет концентрировать солнечную энергию на теплообменнике и таким способом будет нагревать воду, проходящую через теплообменник. Есть не так уж много конструктивных различий в изготовлении коллеектора и в большинстве случаев их различия сводятся к эффективности теплообменника. На сегодняшний день наиболее эффективным является теплообменник изготовленный из вакумных трубок наполненные жидкостью низкой температуры кипения (например фреон), но эти вакумные трубки очень дорогостоящие и вряд ли могут быть применены в изготовлении солнечного коллектора на их основе своими руками.

Существуют и более простые способы достижения цели, хотя и менее эффективные, но в то же время свою задачу они будут выполнять. Как правило, солнечный коллектор для нагрева воды, конструктивно очень похож на такой же коллектор для нагрева воздуха, за исключением конструкции самого теплообменника. Сам корпус коллектора вы можете использовать без каких-либо конструктивных изменений, и технологии изготовления.

Если вы живете в регионе где бывают минусовые температуры, вам пийдется делать независимую двухконтурную систему, в которой первый контур будет обеспечивать перенос тепла от солнца, к воде накопителя (коллектора), а второй будет нагревать проточную (потребительскую) воду отбирая это тепло из коллектора. Это подобно обычному водогрейному котлу, только энергией нагрева выступает не электронагреватели или пламя, а горячий теплоноситель, нагретый в теплообменнике солнечного коллектора.

Коллекторы представляют собой систему трубок, соединенных последовательно с выходной и входной магистралью или выложенных в виде змеевика. По трубкам циркулирует теплоноситель и воздушный поток (в регионах с минусовой температурой - незамерзающая жидкость). Циркуляцию стимулируют физические явления: испарение, изменение давления и плотности от перехода из одного агрегатного состояния в другое и др.

Сбор и аккумуляция солнечной энергии производится теплообменниками. Это либо сплошная металлическая пластина с зачерненной наружной поверхностью, либо система отдельных пластин, присоединенных к трубкам, либо плотно друг к другу уложенная труба. В этом случае цель одна, - не пропустить ни одного лучика Солнца мимо теплообменника.

Литература (скачать):

• Сооружение солнечных коллекторов для горячей воды, - Р.Дрексель, Р.Гамисония, 2010 г.
• Расчет систем солнечного теплоснабжения, -У.Беэкман, С.Клейн, Дж.Даффи; 1982 г.
• Солнечная водонагревательная установка - В.Ляшков, С.Кузьмин, 2004 г.
•  Индивидуальные солнечные установки -Н.В.Харченко, 1991 г.Н.В.Харченко, 1991 г.