Накопительные водонагреватели с солнечными воздушными и водяными коллекторами.

12.11.2012

В свете резкого и постоянного повышения стоимости любых энергоносителей, от газа до электричества, и не исключая простые дрова, имеет смысл рассмотреть способы получения горячей воды и от т.н. альтернативных источников энергии.

Ведь это действительно совершенно бесплатная тепловая энергия. Разовые затраты на изготовление подобных нагревателей с лихвой окупаются за 1-2 сезона максимум, не требуют обслуживания, и исправно служат многие годы.

К таким источникам энергии можно отвести солнечную энергию, ветровую энергию, энергию медленных и низкотемпературных химических реакций окисления (каталитических реакций, без открытого горения).

Солнечная энергия и солнечные коллекторы.

Как известно, на каждый квадратный метр поверхности перпендикулярный солнечным лучам падает 800-1000 ватт энергии за каждый час. Почему не использовать эту абсолютно дармовую и экологически чистую энергию. Хотя бы периодически, в солнечные дни.

Проезжая мимо дачных поселков из года в год наблюдаю вобщем то удручающую картину. На крышах летних душей стоят бочки выкрашенные в черный цвет. Решение самое простое и дешевое. Солнце нагревает черную бочку с водой. Дешево и сердито, как говорится. Но разумно ли ждать «милостей природы» в таком виде? По-моему — нет. Посудите сами.

Эффективная площадь освещения 200-литровой бочки, это произведение ее ширины на высоту. Примерно 0,6 метра на 0,8 метра. Т.е. всего 0,5 квадратных метра. За солнечный день она получает всего 5-6 киловатт энергии. Этого конечно, достаточно, что бы нагреть 200 литров воды в течении дня до теплого состояния, но не более того. За ночь эта вода так же благополучно остынет до своего первоначального состояния.

В дачном душе типа «зеленовка» была сделана попытка несколько увеличить эффективную площадь водяного бака. Но конструкторы ограничились половинчатым решением, и не предложили потребителю сколь нибудь эффективного способа сбережения накопленного тепла и увеличения площади коллектора.

Освещена солнцем всего лишь половина бочки. Другая половина при этом успешно работает радиатором на охлаждение, обдуваемая ветерком, хорошо если теплым. Таким образом, пользоваться таким душем удается всего лишь месяц другой в году, и то в хороший год и не каждый день.

Между тем, проведя простейшие доработки такого солнечного душа, можно гарантированно получать и иметь горячую воду в течении всего сезона проживания на даче. С апреля по сентябрь включительно.

Вы наверняка знаете, что температура даже в пленочном парнике на несколько градусов выше, чем на открытой местности. Почему бы не поместить эту пресловутую бочку в такой парник? Всего то потребуется несколько деревянных брусков и немного полиэтиленовой пленки. Сразу резко сократятся теплопотери из-за обдува ветром. Будет еще лучше, если северную сторону бочки, которая никогда не освещается солнцем оклеить каким либо эффективным утеплителем.

Следующим шагом будет устройство внешнего солнечного коллектора, воздушного или водяного.

Проще всего сделать воздушный коллектор. Для этого на южную стенку душевой кабины вертикально набейте бруски шириной 5-100 мм. на расстоянии 50-60 см друг от друга. Стенку душа надо покрасить матовой черной краской. Будет еще лучше если вы там повесите черные металлические пластины-жалюзи таким образом, что бы воздух от них нагревался и мог беспрепятственно подниматься вверх. Снизу коллектор можно оставить открытым. А сверху — оборудовать воздуховод таким образом, что бы он входил в «парник» с бочкой. Тогда горячий воздух будет попадать в парник. Вверху парника можно сделать небольшое отверстие, что бы обеспечить конвекцию воздуха. На ночь это отверстие лучше закрывать, что бы бочка не охлаждалась.

Таким образом можно увеличить облучаемую солнцем поверхность с 0,5, до 3-4 кв. метров и увеличить количество получаемой энергии с 5 до 30 Квт в сутки! А такое количество энергии могут эту бочку не просто нагреть, а просто вскипятить! Потребуется организовать подачу и холодной воды в душевую кабину.

А что бы горячая вода не остывала за ночь, лучше вообще всю бочку укрыть утеплителем, оставив небольшой зазор между ним и бочкой. В него и направить поток горячего воздуха из солнечного коллектора.

Водяной солнечный коллектор.

Обладает несколько большим КПД, чем воздушный. Но водяной коллектор несколько более сложен в устройстве и требует тщательного подхода. Коллектор, который греет непосредственно воду должен располагаться практически у «подножья» теплового аккумулятора. Что бы давление столба воды сказывалось в минимальной степени. В качестве одной из рабочих стенок коллектора служит стекло, материал достаточно хрупкий. Поэтому сделать большую вертикальную стенку коллектора не удастся. Такой коллектор располагают под наклоном 30-40 градусов к горизонту на подходящей опоре.

Впрочем, есть способ значительно увеличить площадь водяного коллектора, правда за счет уменьшения КПД. Ведь в качестве коллектора можно использовать длинный шланг темного цвета, свернутый в спираль и размещенный в воздушном солнечном коллекторе. Такой шланг длиной 30-50 и даже 100 метров свободно выдержит перепад давления в несколько метров, и позволит собирать солнечную энергию с нескольких квадратных метров.

Собственно тепловой аккумулятор следует утеплить как можно лучше. А расположить его можно не только на крыше душевой или бани, но и в доме. А солнечный коллектор устроить на южной стороне дома.

Каталитический водонагреватель.

Те, кто регулярно занимается выкашиванием своего дачного участка и отправляет скошенную траву на компост, наверняка заметили, как сильно разогревается гниющая трава в компостной куче. Иногда даже бывают случаи самовозгорания стогов сена. Почему бы не использовать этот эффект для нагревания воды? Фактически достаточно сделать небольшой теплообменник в виде плоского змеевика и положить его в середину кучи гниющей травы, что бы получить надежный источник теплой воды на 2-3 недели. Причем он будет работать и днем и ночью, в ясную и пасмурную погоду.

Через пару недель мощность нагревателя заметно упадет, но через это время придет пора снова косить траву и реактор запускается вновь, получив свежую порцию топлива. Надо только ее уплотнить и обильно полить теплой водой для начала реакции.

Разумеется, рядом с душевой кабиной можно установить и обычную дровяную водогрейку «самоварного» типа. Как аварийный вариант.

А сочетание различных способов нагрева воды позволит сделать вам практически «неубиваемый» источник горячей воды на вашей даче или загородном доме.

Добавить комментарий