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.
|
|
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. |
|
|
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. |
|
|
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.
В. РОТОВ, инженер
Журнал «Левша» 5’94
Дмитрий
Кобзев
