Bezpłatna biblioteka techniczna ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Letni prysznic z kolektorem słonecznym. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Alternatywne źródła energii W artykule omówiono konstrukcję i technikę wykonania prysznica letniego z kolektorem słonecznym. Instalacja przeznaczona jest do produkcji domowej i wyłącznie z ogólnodostępnych materiałów. Artykuł przeznaczony jest dla szczęśliwych posiadaczy własnych domów i domków letniskowych, którzy nie stracili zainteresowania twórczością techniczną. Myślenie wzdłuż drzewa Gdy tylko miałem własny dom, od razu obudził się w mojej duszy młody technik, a czasopisma z lat 60. o tym samym tytule z masą niezwykle przydatnych i ciekawych projektów, w których toczyła się rozmowa o wykorzystaniu energii słonecznej , pojawił się w mojej pamięci. Ale, jak to zwykle bywa, każde przesiedlenie zaczyna się od generalnego remontu i mój przypadek nie jest wyjątkiem. Praca na dachu w piękny letni dzień bardzo sprzyja myśleniu o możliwościach wykorzystania tak dużej ilości energii sierocej. Ostateczny impuls do stworzenia tego projektu uzyskałem, siedząc na dużym czarnym nożu do butów, który leżał na słońcu przez kilka godzin. Mówiąc poważnie, wykorzystanie energii słonecznej mogłoby dać całkiem wymierne oszczędności energii elektrycznej i gazu (przynajmniej w naszym regionie - na południu Ukrainy). Nie ma trendu spadkowego cen energii, więc warto pomyśleć o oszczędnościach z wyprzedzeniem. Jesienią, gdy gorączka budowlana opadła, postanowiłem zająć się tym tematem na poważnie. Jak się okazało, całkiem sporo literatury na ten temat jest dostępnych w Internecie [1], [2], [3]. Po dokładnym przestudiowaniu wszystkiego, co udało mi się uzyskać, doszedłem do wniosku, że najbardziej wydajne i technicznie proste jest wdrożenie podgrzewania wody w kotle z włączeniem go do ogólnego systemu zaopatrzenia w ciepłą wodę w domu. Opcje związane ze znacznymi zmianami konstrukcyjnymi budynku zostały natychmiast odrzucone, a zastosowanie przetwornic fotowoltaicznych było zbyt drogie i mniej wydajne. Po przeprowadzeniu wstępnych obliczeń okazało się, że będzie to dość imponująca konstrukcja. Ponadto od razu pojawiło się wiele problemów technicznych związanych z produkcją kolektora słonecznego. Książki mówią dużo o tym, co robić, ale nie o tym, jak. Dlatego postanowiłem poćwiczyć na „kotach” i na początek zbudować prysznic zewnętrzny, aby sprawdzić poprawność obliczeń i wariantów projektowych. Pracę prysznica zaplanowano w trybie „impulsowym” – ogrzewanie w ciągu dnia, a wieczorem – przyjazne pluskanie się całej rodziny pod prysznicem. Szacując wymagane wymiary kolektora, wyszedłem z tego, że temperatura wody w zasilaniu (w sezonie ciepłym) wynosi 15-20°C, a pożądana temperatura w kotle to około 40°C. Dlatego konieczne było podniesienie temperatury 60-80 litrów wody o 20-25°C. Wyliczenie okazało się bardzo przybliżone, gdyż zagłębiając się w metodologię obliczeń okazało się, że współczynników przybliżonych jest bardzo dużo (nie jestem ekspertem w dziedzinie ciepłownictwa, a "wyczucie ogona" w tej dziedzinie jeszcze się nie rozwinął). W rezultacie uzyskałem wymaganą powierzchnię kolektora w okolicach 0,5-0,7 m2. Kierując się książkową mądrością, prawami fizyki i zdrowym rozsądkiem zabrałem się za projektowanie. kolektor słoneczny Właściwie jest to główny element instalacji fotowoltaicznej i główny ból głowy. Po zapoznaniu się z cenami produktów fabrycznych od razu straciłem nimi zainteresowanie, postanowiłem zrobić to sam. Chciałem zrobić kolektor prostszy, tańszy, lepszy i bez użycia obrabiarek i spawania dwutlenkiem węgla. Początkowo bawiłem się z pomysłem wykorzystania tłoczonego płaskiego radiatora (zaczerpniętego z jednej z książek), ale jak się okazało, od dawna ich nie produkowano. W swoich poszukiwaniach przeniosłem się na pchli targ, tam też ich nie znalazłem, ale natknąłem się na wspaniałą aluminiową lufę - wąską i wysoką, przypominającą gigantyczny palec (oczywiście ją kupiłem). Nie chciałem montować panelu grzewczego na gwincie z rur wodociągowych i trójników - zarówno duża waga, jak i mała odporność na korozję oraz znaczny wzrost oporów hydraulicznych ze względu na dużą ilość trójników z ostrymi skokami w obszarze przepływu . Ogólnie rzecz biorąc, nad pomysłem wisiał ponury cień. Problem został rozwiązany, gdy poszedłem do sklepu hydraulicznego i zobaczyłem miedzianą rurę do systemów grzewczych. Tego właśnie potrzebowaliśmy - wysokiej odporności na korozję, łatwości montażu (lutowania), sensownie wykonanej armatury - praktycznie bez skoków w obszarze przepływu. Gdy odwiedzisz dobry sklep, otrzymasz 90% niezbędnych materiałów do całej elektrowni słonecznej. Konstrukcja kolektora słonecznego pokazana na rys. 1. Rury rozdzielaczy hydraulicznych zimnej i ciepłej wody wykonane są z rur i trójników o średnicy 18mm, rury grzewcze mają średnicę 15mm. Do podłączenia do systemu służą przejściówki z gwintem 3/4", pozostałe dwa końce są zaślepione. Do rur grzewczych przylutowana jest blacha stalowa o grubości 0.8mm. Zajęło to 20 trójników, 5 metrów rury o średnicy 15mm , 1,5 metra rury o średnicy 18 mm do wykonania kolektora słonecznego, dwie zaślepki i dwie przejściówki. Oprócz tych materiałów potrzebny będzie obcinak do rur, lut z topnikiem i najtańszy palnik gazowy, to wszystko kupiony w tym samym sklepie hydraulicznym.
Produkcja płyty grzewczej rozpoczyna się od wycięcia wymaganej ilości rurek, po czym pierwsza rurka grzejna i rurki pośrednie są lutowane w dwa trójniki, następnie kolejne dwa trójniki z włożoną (ale nie lutowaną) rurką grzewczą są nakładane na pośrednią rury, a wszystkie połączenia są lutowane i tak dalej. Na koniec lutowane są wtyczki i adaptery. Montaż należy przeprowadzić na płaskiej płaszczyźnie, to znaczy po zamontowaniu kolejnej pary trójników całą konstrukcję należy ułożyć na płaszczyźnie i wypoziomować, a następnie zlutować (lepiej jest lutować bezpośrednio na płaszczyźnie, jeśli to możliwe wytrzymać). Lutowanie odbywa się w następujący sposób: na koniec rury nakłada się cienką warstwę lutu topnikowego o szerokości 10-15 mm, rurę wkłada się do trójnika (złączki) i punkt lutowniczy ogrzewa się palnikiem, aż lut topi się. Następnie blacha jest przylutowana do rur grzewczych, jest to najtrudniejsza i nieprzyjemna część pracy. Po pierwsze należy zaopatrzyć się w wystarczającą ilość zwykłego lutu, a po drugie kładąc wymiennik na blasze należy zaznaczyć miejsca, w których przechodzą rurki grzewcze i je napromieniować. Lutowanie jest wygodne, ustawiając całą konstrukcję pod kątem i jednocześnie używając mocnej (90 W) lutownicy i palnika gazowego. Przed lutowaniem blachę trzeba docisnąć do rurek, ja użyłem kilku zacisków, przestawiając je według potrzeb. W blasze można wywiercić otwory o średnicy 1-1,5 mm i przeciągnąć je drutem. Rury należy lutować na całej długości z obu stron, nie szczędząc lutu. Po zakończeniu lutowania należy przeprowadzić próby hydrauliczne, np. zatykając jedno gniazdko, a drugie podłączając do sieci wodociągowej. Nigdzie i nic nie powinno płynąć i kapać. Gotowy panel grzewczy jest malowany czarną matową farbą żaroodporną w dwóch warstwach, farba jest sprzedawana w puszce aerozolowej w każdym sklepie ze sprzętem. Na koniec instaluje się trójnik 10 i przejście 1. Gotowy panel umieszcza się w drewnianym pudełku (rys. 2). Skrzynka jest montowana w kolec z czterech desek o grubości 25 mm. Przed montażem wzdłuż długich boków desek po obu stronach za pomocą strugarki wybiera się rowek o głębokości 6 mm i szerokości 6-8 mm. Aby zwiększyć sztywność pudełka równo z dolną krawędzią rowków, w rogach pudełka przyklejone są drewniane pręty 30x30 mm, dwa takie same pręty o długości 300-400 mm są przyklejone (mniej więcej pośrodku) od wewnątrz wzdłuż dłuższego boku pudełka od strony instalacji tylnej pokrywy. Służą do mocowania tylnej pokrywy pudełka, wykonanej z kawałka sklejki o grubości 6 mm.
W celu przejścia rur wlotowych i wylotowych w skrzynce wycina się rowki. Lepiej to zrobić na miejscu, mocując panel wstępnego ogrzewania. Do przyklejenia pudełka należy użyć dobrego wodoodpornego kleju, „płynne paznokcie” są całkiem odpowiednie. Po wyprodukowaniu i zamontowaniu wszystkich części skrzyni zostały one zaimpregnowane preparatem hydrofobowym (nazwa handlowa „Polyfluid”) i dwukrotnie pomalowane emalią syntetyczną. Kolektor montowany jest w następującej kolejności:
Równoważna powierzchnia grzewcza kolektora słonecznego wynosi ~0,5 m2. Montaż układu słonecznego Kompletny schemat instalacji fotowoltaicznej przedstawiono na rysunku 3. Elektrownia fotowoltaiczna jest jednoobwodowa typu termosyfonowego i jest przystosowana do stałego podłączenia do sieci wodociągowej. Taki schemat był już wielokrotnie opisywany i nie będę się powtarzał, ale skupię się na jego technicznej realizacji. Wspomniałem już o zbiorniku magazynowym, jest to aluminiowa beczka, która po przeróbce ma pojemność około 0,3 m2. Początkowo pojemność beczki wynosiła około 0,5 m2, wydawało mi się to trochę za dużo i roniąc łzy zmniejszyłem jej wysokość o 0,8 m. Do ocieplenia zbiornik owinięto dwiema warstwami wełny mineralnej o grubości 50 mm. Na wacie układane są dwie warstwy tkaniny hydroizolacyjnej, tkanina jest mocowana cienkim drutem dziewiarskim. Krąg pokrycia dachowego (w postaci spódnicy) jest umieszczony na górze i jest również przymocowany drutem dziewiarskim. Oczywiście aluminiowa beczka to luksus (po prostu szczęście), stalowy pojemnik pomalowany od wewnątrz wodoodporną farbą też całkiem się nadaje. Możesz też spróbować plastikowego pojemnika, ale przy ciągłym przebywaniu na ulicy ich trwałość nie jest zbyt duża. Ogólnym wymaganiem dla każdego typu zbiornika jest to, aby był wąski i wysoki. Armatura w zbiorniku wykonana jest z ocynkowanych ostrog o długości 100-150mm. Do podłączenia kolektora słonecznego stosuje się mufy 3/4", do podłączenia wody zasilającej - 1/2". Konstrukcja okucia pokazana jest na rysunku 4. Tutaj jedynym możliwym problemem mogą być podkładki o dużej średnicy. Nie było takich sklepów, odpowiednie znalazłam na pchlim targu. Otwory w zbiorniku są najpierw wiercone, a następnie pilnikiem doprowadzane do wymaganej średnicy.
Rurociągi wykonane są z rury metalowo-plastikowej, praca z nią nie sprawia żadnych problemów i nie wymaga żadnych specjalnych narzędzi (nawiasem mówiąc, można ją doskonale ciąć rolkowym obcinakiem do rur). Dzięki dużym promieniom gięcia można obejść się bez sprężyny gnącej. Kolejna z jego pozytywnych właściwości: niski opór hydrauliczny. Do izolacji termicznej rur stosuje się standardową tuleję termoizolacyjną (zakupowaną w tym samym miejscu co rura). Zawór pływakowy ze spłuczki WC służy jako automatyczny zawór wody zasilającej. Wybierając zawór, nie należy oszczędzać - po pierwsze, zawór musi być niezawodny, aby nie wspinał się co tydzień, a po drugie, gdy jest otwarty, woda powinna płynąć głównie z wylotu, a nie lecieć we wszystkich kierunkach. Na króciec wylotowy zaworu zakłada się plastikową rurkę, sięgającą dna zbiornika. Kiedy woda jest pobierana, zimna woda wpływa do dna zbiornika i wypiera gorącą wodę do góry. Rura wylotowa wykonana jest z kawałka rury ocynkowanej z naciętym na jednym końcu gwintem 1/2" o długości 150 mm. Uszczelnienie rury w dnie zbiornika analogicznie jak uszczelnienie armatury, standardowa kula na pozostały koniec gwintu nakręca się zawór (najlepiej z długą rączką), w który wkręca się konewkę.Najwyraźniej najlepszym rozwiązaniem byłoby zastosowanie pływającego ujęcia wody i pobieranie wody z górnych warstw. Ale nie znalazłem wystarczająco elastycznej i niezawodnej rurki, a nie chciałem zmieniać rurki co sezon.Podczas pracy elektrowni słonecznej okazało się, że w upalny dzień temperatura wody jest zbyt wysoka do mycia, odpływ został nieznacznie zmodyfikowany, między odpływem a zaworem zamontowano trójnik, a zimniejsza woda jest doprowadzona do niego wężem elastycznym i kranem z dodatkowej armatury zamontowanej w dnie zbiornika. Kolektor słoneczny jest zainstalowany pod kątem 45° i skierowany dokładnie na południe. Ogólny widok elektrowni słonecznej pokazano na rysunku 5.
Konstrukcja kabiny prysznicowej jest dowolna, ale musi wytrzymać całkowity ciężar pełnego zbiornika i twojego. Rama budki spawałem z rury o średnicy 40 mm i kwadratu 40x40, podłoga i dach wykonane z desek o grubości 40 mm. Konstrukcja ma znaczny margines bezpieczeństwa, ale mam dalsze poglądy na temat perspektyw jej wykorzystania. Chcę zauważyć, że wymiary wskazane na rysunku 5 nie są dogmatem i mają charakter doradczy. Aby system dobrze działał, muszą być spełnione trzy główne warunki:
wyniki Instalacja działa już dwa sezony, nie ma żadnych problemów i nie wymaga konserwacji (oczywiście jesienią woda jest spuszczona i wszystkie krany odkręcone, na wiosnę operacja odwrotna). Obliczona pośrednio sprawność instalacji wynosi ok. 0,38 (planowane jest wykonanie dokładniejszych pomiarów dla kolektora słonecznego). Po napełnieniu instalacji wodą lub po długotrwałych deszczach instalacja wchodzi w tryb na kilka dni. Z prysznica można korzystać od maja do października. Wiosną i jesienią temperatura wody w rejonie wylotu waha się od 25 do 30°C. Z budką wyszedł pewien błąd, za bardzo ją otworzyłem i chociaż woda jest dość ciepła, to wieczorami powietrze jest zimne, ale polecam wziąć to pod uwagę. W miesiącach letnich, przy częściowym zachmurzeniu (możliwy przelotny deszcz) temperatura wody wynosi 34-37°C, w upalne dni dochodzi do 42-45°C. Ilość gorącej wody wystarcza na normalne umycie się 3-4 osób (czasami test znajomych). Zużycie gazu latem wyraźnie spadło, kolumna gazowa praktycznie nie jest używana, zużycie gazu nie przekracza 4-5 m3 miesięcznie. Ogólnie rzecz biorąc, zadanie zostało rozwiązane w sposób zadowalający - do wykonania instalacji solarnej użyto tylko zakupionych powszechnie używanych materiałów, nie wymagano pracy maszynowej, przez całe lato mieliśmy zapewnioną ciepłą wodę do mycia (bezpłatnie). Jestem zadowolony z efektów, otrzymałem pozytywny impuls do dalszych prac nad wykorzystaniem darmowej energii naturalnej i jestem strasznie dumny z tego co zrobiłem. literatura 1. Sabadi PR Słoneczny Dom, Moskwa: Stroyizdat, 1981.
Autor: Jewgienij Karpow Zobacz inne artykuły Sekcja Alternatywne źródła energii. Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu. Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika: Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
Inne ciekawe wiadomości: ▪ Skład chemiczny broni wikingów ▪ Przetwornice DC-DC MAX1553/4 ▪ Słuchawki bezprzewodowe Sony WF-XB700 i WH-CH710N Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika
Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej: ▪ na stronie internetowej Radio Control. Wybór artykułów ▪ artykuł anioł stróż. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Jak rośliny mogą pomóc w usuwaniu min? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Regulowana lampa błyskowa. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Wydajny kompaktowy konwerter napięcia. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Zostaw swój komentarz do tego artykułu: Komentarze do artykułu: Nicholas Dzięki autorowi! Bardzo przystępny i dobrze wyjaśniony! 5+ [w górę] Constantine Wielkie dzięki! Bardzo pomogło! Wszystkie języki tej strony Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn www.diagram.com.ua |