Солнечный накопительный водонагреватель. Система управления. Как сделать солнечный водонагреватель
Когда мне удалось все же сделать экспериментальный, но рабочий образец солнечного водонагревателя (см. статью «Водонагреватель из пивных банок»), который показал очень даже неплохие результаты, то возник вопрос с утилизацией нагретой солнцем воды. В сам деле — к вечеру 40 литров воды нагрето, надо ее как то использовать и-или сохранить хотя бы до завтрашнего дня. Оставлять ее на ночь в солнечном коллекторе бессмысленно — она остынет неминуемо. Сливать ее непосредственно из нагревателя неудобно, так как вода используется не вся, к утру водонагреватель должен быть полностью залит новой водой, и утром тоже нужна горячая вода, м пр. и др. Вобщем нужна какая то емкость – термос, куда бы можно было вечером слить всю нагретую воду. Тогда она и с утра будет теплая, и пока ее расходуем, водонагреватель занят нагревом следующей порции (если повезет с погодой, конечно).
Решено было построить систему по следующей схеме (см рисунок). Вода (холодная) у меня на даче насосом накачивается в водонапорный бак (расположенный на высоте 3,5 метра). А затем из бака поступает к точкам разбора. Если расположить сам солнечный коллектор немного ниже уровня бака, то я смогу его наполнять самотеком воды, открыв специальный кран. После наполнения кран закрывается и вода начинает нагреваться (если есть солнце). Когда вода нагрета, ее надо слить в бак – термос. Что бы она так же сливалась самотеком, термос должен быть расположен чуть ниже уровня солнечного коллектора. Такая схема позволяла обойтись без всяких электрических клапанов, насосов и вообще без электричества.
Единственная «замысловатая» деталь — это переключающий кран с тремя входами. Его конечно, можно было заменить двумя обычными, но мне хотелось свести количество деталей к минимуму. (Так, например, на входе системы, вместо 2-х тройников я применил крестообразный «четверник», не знаю как он правильно называется). К счастью, такие трехвходовые переключающие краны продаются и стоят чуть дороже обычных (но гораздо дешевле чем два крана в сумме).
Логика работы схемы такая. Утром (или вечером, сразу после слива нагретой воды), открываем «заливной» кран и наполняем солнечный коллектор водой. Закрываем кран. Когда вода нагреется, кран-переключатель переводим в режим «слив». И вода из солнечного водонагревателя стекает в термос. После этого снова переключаем кран в режим «расход». И горячая вода в кран на мойке поступает только из термоса. Никаких датчиков в системе нет, все контролируется «по времени». Наполнение солнечного коллектора примерно 10 минут и выключение по «переливу» (Солнечный коллектор у меня находится на крыше, так что литр-два перелитой воды – не ущерб). А слив – просто по времени. Включаешь кран на слив минут на 15-20 и вся вода гарантированно сливается в термос.
Некоторой проблемой оказалось то, что вся система расположена достаточно высоко, на высоте 2,5 метра и выше. Там же хотелось расположить и краны, что бы не тянуть шланги туда-обратно. Не хотелось использовать и лестницу для управления. А электричество не используется принципиально, дабы солнечная система оставалась именно солнечной. Да и расположена она на открытом воздухе и использование электричества потребовало бы серьезной изоляции, а это не дешево.
Решено было использовать в качестве дистанционного управления кранами обычную проволоку. В самом деле – если заменить штатные ручки кранов на рычаги-коромысла, то прикрепив к ним проволоку, можно будет снизу управлять краном. Для ограничения секторов открытия крана будут служить длинные саморезы, ввинченные в основание (из фанеры) к которым будут крепиться сами краны. Так что перекрутить кран в «невозможное» положение будет нельзя.
Рычаги – коромысла я сделал из металлической полосы, просверлив в ее краях отверстия для проволоки, а по центру — рассверлив и расточив отверстие надфилем так, что бы коромысло «садилось» на ось крана.
Термос решено было сделать из пластиковой бочки, с герметически закрывающейся крышкой. В бочку врезан штуцер на ½ дюйма, а вверху сделано отверстие, для входа-выхода воздуха. В водонапорной башне был сделан еще один «потолок», с тем расчетом, что бы бочка была по уровню ниже солнечного коллектора. Но самый верх бочки был на уровне с ним. В этом случае бочка никогда не переполнится, хотя и так имеет тройное превосходство по объему над солнечным водонагревателем. Но бережёного и Бог бережет. Тем более горячая вода не всегда используется вечером полностью.
Термос утеплен пенопластовой (пенополистирольной) крошкой, полученной из различной упаковки. Толщина утепления составляет примерно сантиметров 20-30, что позволяет воде остывать за ночь всего градусов на 10-12. Вода, нагретая предыдущим днем до 50-55 градусов утром имеет температуру 40-45 градусов. Этого достаточно для комфортного мытья посуды и т.п.
Таким образом, без особых вложений, удалость сделать простой, дешевый и надежный солнечный водонагреватель, который в течении практически всего дачного сезона способен снабжать мою семью теплой и горячей водой. Разумеется, он достаточно примитивен и не лишен недостатков (в частности – совершенно не автоматизирован, достаточно инерционен и в условиях переменной облачности работает не оптимально). Но он действительно дешев и выдает действительно дешевую горячую воду. В этом – его несомненное преимущество.
