Солнце является одним из доступных каждому и неисчерпаемых природных источников энергии, наряду с ветром и водой. Во времена подорожания традиционных энергоисточников, таких как электроэнергия, природный газ, уголь и т.п., владельцы загородных домов и дач, не имеющих возможность подключения к централизованному горячему водоснабжению, все чаще обращаются к альтернативным вариантам, в частности, установке солнечных коллекторов, которые способны обеспечить жильцов горячей водой не только летом, но и весной, осенью и даже нередко в зимние дни. Вся гелиосистема представляет собой комплекс, включающий 2 одинаковых блока солнечных коллекторов, накопительный бак и аванкамеру, и работающий по принципу «парникового эффекта»: солнечная энергия легко проникает сквозь прозрачное стекло и попадает в темное пространство, где превращается в тепловую, которая не способна выйти за пределы гелиоустановки. Затем нагретая под воздействием тепловой энергии жидкость поднимается вверх и вытесняет холодную воду, которая при этом перемещается на место нагретой. Благодаря особой конструкции и термоизоляции тепловая энергия не только накапливается, но и сохраняется в течение долгого времени.
Один из несложных вариантов водонагревателей такого типа представляет собой коллектор в виде трубчатого стального радиатора, находящегося в деревянном коробе, верхняя часть которого выполнена из прозрачного стекла, а нижняя из оргалита, фанеры или другого материала. Для подвода и отвода воды используют водопроводные трубы на ¾ либо 1 дюйм. В качестве решетки подойдут трубы меньшего диаметра (15 труб, длина которых должна составлять не менее 160 см). Толщина досок для короба должна составлять 2,5-3 см, а ширина – 12 см. Для укрепления короба и днища нужны также рейки 3х5 см. Необходимо также произвести максимальную теплоизоляцию всего короба любым подходящим для этого материалом, который укладывают на дно, а сверху закрепляют лист оцинкованного железа или жести. Поверх всего этого укладывают радиатор и закрепляют его стальными хомутами. Следует заметить, что и лист на дне короба, и сами трубы радиатора должны быть окрашены матовой краской черного цвета для наилучшего поглощения солнечных лучей.
Стеклянную поверхность нужно тщательно герметизировать, сведя таким образом потери тепла к минимуму. Чтобы сократить потери на излучение тепла, с внешней стороны короб окрашивают серебрянкой. Особое внимание надо уделить всем стыкам и соединениям, добиваясь их полной герметичности. Самый простой вариант – стандартное соединение, т.е. муфтами, тройниками и уголками, с использованием для герметизации пеньки и краски.
В качестве накопителя может служить любая емкость (бочка или бак) объемом до 300 л – или сразу несколько емкостей, замкнутых в единую систему с обязательной теплоизоляцией и окрашенных также серебрянкой. Для того, чтобы в системе было постоянное и не слишком высокое давление (800-1000 мм в. ст.), нужна аванкамера, несущая функцию расширительного бачка. Для ее изготовления подойдет любой сосуд на 30-40 л. Автоматический режим работы в аванкамеры можно обеспечить с помощью специального устройства с поплавковым клапаном по типу тех, которые применяют в сливных бачках.
Этапы сборки солнечного водонагревателя:
- На чердаке дома размещают накопитель в теплоизолирующем коробе и аванкамере. Предварительно надо убедиться, что потолочные перекрытия способны выдержать всю массу наполненного бака. Рядом с накопителем устанавливают аванкамеру, уровень воды в которой должен превышать уровень в накопителе примерно на 80-100 см. Сами солнечные коллекторы располагают на крыше дома с южной стороны, а угол наклона к горизонту должен быть около 35-45°.
- Объединение всех элементов данной гелиоустановки в целостную систему осуществляется с помощью дюймовых и полудюймовых труб, причем вторые применяются для монтажа высоконапорной части системы, включающей в себя ввод холодной воды, соединение с аванкамерой, вывод из накопителя нагретой воды. Дюймовые применяются в низконапорной части водонагревателя. Монтировать трубопровод нужно с особой тщательностью, так как лишь герметичность системы и отсутствие воздушных пробок обеспечат качественную работу всей установки.
- Затем трубы обматывают любым современным теплоизоляционным материалом либо подручными средствами (подойдет даже поролон и полиэтиленовая лента) и покрывают краской-серебрянкой.
- Через дренажные вентили, находящиеся в нижней части радиаторов, систему заполняют водой – до тех пор, пока из дренажной трубы аванкамеры не начнет литься вода. Это позволит предотвратить воздушные пробки в системе.
- Следующий шаг – подсоединение аванкамеры к вводу холодной воды и открытие расходного вентиля. Если все подсоединено правильно, в аванкамере начнет снижаться уровень воды и включится поплавковый клапан. Чтобы добиться нужного уровня воды в аванкамере, следует подогнуть держатель поплавка. Как только система заполнится водой, начнут работать радиаторы, нагревать ее. Это будет продолжаться, пока температура поступающей в радиатор воды не станет такой же, как температура воды, исходящей из радиатора. По мере расходования теплой воды будет срабатывать поплавковый клапан, благодаря которому в аванкамеру поступит новая порция воды. Примечательно то, что в данной системе удается практически полностью избежать перемешивания горячей и холодной воды, находящейся в разных частях емкости.
- В вечернее и ночное время солнечный водонагреватель начнет работать с противоположным эффектом и радиатор будет отапливать улицу. Чтобы этого избежать, следует предусмотреть специальный вентиль, который воспрепятствует оттоку тепла в обратную сторону.
- Подсоединение воды к душу и кухонной мойке производится обычным способом с использованием стандартных смесителей .
В заключение следует отметить, что в случае необходимости можно увеличить производительность солнечного нагревателя – в тепловую цепь достаточно ввести для этого несколько дополнительных секций радиаторов в солнечных коллекторах.
С уважением, info@klimatok.com.ua
