Вода и солнце – день чудесный…

Дата публикации: 5 декабря 2013

Греем воду энергией солнцаВода и солнце являются источниками жизни для всех организмов на земле. Сложно представить себе жизнь без этих двух элементов. А что будет, если попытаться объединить их вместе?! Ответ напрашивается сам собой: горячая вода. Именно для нагрева воды и был спроектирован бойлер, работающий на солнечных батареях.

Принцип работы этого устройства был известен даже нашим предкам, испокон веков солнечная энергия использовалась для подогрева воды. Мытье посуды, стирка, принятие душа – все это требует большого количества горячей воды, а зачем платить за нее, если можно воспользоваться бесплатными дарами природы, такими как энергия солнца. Это и послужило толчком для всех ученых.

Немного истории

Первая попытка использования солнечной энергии для нагрева воды принадлежит швейцарскому ботанику Орасу Бенедикту де Соссюру, и сделал он ее в 1767 году. Мощности его «детища» было достаточно для приготовления супа. А вот современные водонагреватели появились значительно позже, в 1953 году, их творцом стал израильский инженер Леви Иссар.

Разработка Иссара была усовершенствована Цви Тавором спустя 2 года. И его вклад не остался незамеченным. За него он был удостоен награды от премьер-министра Израиля Давида Бен-Гуриона. Так что можно сказать, что солнечные водонагреватели уже подходят к своему 60-летию. Значимая цифра, согласитесь.

Из чего состоит и как работает…

Нагревательный бак на крыше домаСамым простым примером подогрева воды солнечной энергией служит нагревательный бак. Данное устройство зачастую встречается на дачах, где его используют в качестве летнего душа. Вот только при наступлении вечера вода в таком баке будет остывать. Для того, чтобы уменьшить тепловые потери нагревательный бак следует утеплить либо слить воду в другую утепленную емкость.

Данным методом нагрева воды можно пользоваться лишь в теплые месяцы, а вот для осени и весны, когда энергия солнца поступает на землю в меньшем количестве, понадобятся солнечные батареи или, как их еще по-другому называют, коллекторы. Причем второе название более правильное, так как солнечные батареи представляют собой соединенные вместе фотоэлементы, преобразовывающие энергию солнца в электроэнергию. А для нагрева воды используются конструкции, которые генерируют не электрическую энергию, а тепловую.

Солнечные водонагреватели состоят из 2-х основных элементов: коллекторы или батареи и резервуар-теплообменник. Коллектор это радиатор, состоящий из вакуумных трубок, на которые наносится специальное селективное покрытие. Его роль одна из главных, ведь от поглощающей способности покрытия будет зависеть эффективность работы коллектора. Чаще всего это значение равняется 98%, но отражающая способность делает свое «пакостное» дело и уменьшает количество поглощенного солнечного излучения.

Для труб, которые используют для монтажа солнечной батареи водонагревателя, подойдут:

  • металлические;
  • полипропиленовые;
  • металлопластиковые образцы.

Садовый шланг в качестве коллектораВ случае с металлическими трубами Вас ждет трудоемкая сборка, значительный вес всей конструкции и сложный монтаж. В двух других случаях – немалое количество соединений и возможная деформация при нагревании увеличат вероятность протечки так называемой батареи водонагревателя. Оптимальным вариантом может служить обычный садовый шланг. Его гибкость и отсутствие необходимости в соединениях обеспечат стабильную работу без протечек, к тому же его можно будет подключить напрямую к трубопроводу в доме.

Подобные водонагреватели смогут обеспечить Ваш дом горячей водой, которую можно использовать как для бытовых нужд, так и для отопления помещений. К тому же бойлер, работающий от солнечной батареи, можно использовать для обустройства теплого пола. Польза и экономическая выгода на лицо.

Как отзываются о водонагревателях их хозяева:

Какие водонагреватели бывают?

Схема подключения коллектора и нагревательного бакаСуществует 2 вида систем, используемых для нагрева воды с помощью батареи (коллектора):

  • пассивные;
  • активные.

В первом случае теплоноситель или вода перемещаются через систему благодаря естественной гравитации, которая возникает ввиду разной плотности холодного и нагретого теплоносителя. В активных системах циркуляцию теплоносителя обеспечивают насосы, контроллеры и клапаны.

Водонагреватели активных систем с открытым контуром в качестве теплоносителя используют воду, а с закрытым контуром – водно-гликолиевый антифриз. Это различие позволяет сделать следующий вывод: бойлер для подогрева воды с открытым контуром лучше подойдет для районов с положительной температурой, а с закрытым – будет хорошо работать даже при минусовых температурах. Но не стоит забывать, что для работы солнечной батареи (коллектора) подходят не все антифризы.

Какой выбрать и как установить?

Сегодня в магазине можно найти бойлер для нагрева воды любой модели. Коллекторы различной мощности, разное число резервуаров-теплообменников – все это Вы можете подобрать по своему усмотрению. Главным достоинством подобных гелиосистем является то, что они могут эффективно работать даже в холодном климате, где энергия солнца поступает на землю в малом количестве. Вы можете сами регулировать их работу, а в случае отсутствия солнечного излучения, некоторые модели бойлеров позволяют подключать теплообменник, который будет функционировать с использованием электричества или газа. Подобные системы нагрева воды легко монтируются, к тому же они используют совершенно бесплатный источник энергии.

Дома в Израиле оборудованы солнечными водонагревателямиУстанавливать коллекторы, так же как и обычные солнечные батареи следует под углом, его значение принимается равным широте Вашего региона, то есть лучи должны падать максимально перпендикулярно к поверхности коллектора. В зимнее и летнее время угол наклона лучше менять, это увеличит эффективность работы всей системы. Неплохим вариантом установки будет вертикальное расположение коллектора. Это облегчит его обслуживание, увеличит скорость конвекции и как следствие устранит необходимость использования активной системы. К тому же подобная установка снизит теплопотери всего дома.

Большой популярностью подобные конструкции для нагрева воды пользуются на Мальте, в Китае и Израиле. Там их можно встретить на большей части домов. Так почему бы и нашим соотечественникам не взять пример с других стран и перестать платить за то, что может быть получено абсолютно бесплатно?!

Статью подготовила Абдуллина Регина

 Как сделать водонагреватель, работающий исключительно на энергии солнца на видео:

Наверх