Альтернатива бойлеру с сухим теном?

Пять лет назад, когда я переехал в Сонору (самый солнечный штат Мексики), я решил построить солнечный водонагреватель (SWH) и сэкономить деньги и CO2 на ископаемом топливе. Мне потребовалось 6 месяцев, чтобы понять, какую систему выбрать в соответствии с местным климатом, определить размер коллектора и резервуара, а также спроектировать 3D с учетом материалов, доступных на месте. Я построил его в свободное время, а через 2 месяца я установил его и производил круглогодично безумно горячую воду для всей семьи! С тех пор он никогда не прекращал нагревать воду, экономя при этом $$ и CO2! В то время я документировал почти каждый этап процесса концепции и строительства. Я пишу это руководство, чтобы каждый мог создать его самостоятельно, ну а если не получится, то купить бойлер с сухим теном, добавляя некоторые улучшения, основанные на опыте этих 5 лет использования. Вы не потратите более 400 долларов США на этоту разработку.

Шаг 1: Определение размеров, моделирование и проектирование

Этот шаг очень важен. Результат, который вы получите, будет зависеть от того, насколько серьезно вы выполнили калибровку и дизайн.

Я выбрал прямую и пассивную конструкцию, см. Википедию, в ней используется принцип термосифона, основанный на разнице плотности воды при нагревании.

Этот дизайн имеет некоторые недостатки и преимущества, но он особенно адаптирован к климату в регионе, в котором я живу.

Первое: 3D-модель. Важно иметь представление о материале, который можно найти на месте, чтобы создать свою 3D-модель. Я использовал Sketchup для его создания. Таким образом я могу вычислить некоторые данные.

Шаг 2: Постройте коллекторную коробку

Перечень материалов будет сильно зависеть от вашего дизайна и размеров. В основном я использовал следующее:

• 1 лист фанеры (12 мм x 4 ‘x 8’)
• 1 изоляционный лист из жесткого пенопласта R5 (1 x 4 x 8 футов)
• 16 квадратных футов светоотражающей пены
• клей
• винты (1 дюйм)
• гидроизоляционный герметик

На первом рисунке показано, как резать фанеру, чтобы минимизировать брак.

Соберите коробку, как показано на рисунках № 2 и 3. Внутренние границы ниже внешних, стеклянное окно будет опираться на него. Нанесите 2 или 3 слоя гидроизоляционного герметика.

Вклейте изоляцию в коробку и накройте светоотражающей пеной.

Шаг 3: Соберите поглотитель энергии

Список материалов:

• 6 медных труб (1/2 «x 3 м)
• 2 медных колена (1/2 «x 90 °)
• 2 медных муфты (1/2 «)
• 26 медный тройник (1/2 «)
• 1 медный колпачок (1/2 дюйма)
• Медный припой и пастообразный флюс
• Лом фанеры с предыдущего шага
• 1 лист ламината толщиной 24 мм (4 ‘x 4’)
• 1 железный стержень (1/2 дюйма)
• 60 саморезов с шестигранной головкой
• 1 картридж прозрачного силиконового герметика
• 2 высокотемпературных баллончика с черной матовой краской
• наждачная бумага

Отрежьте несколько отрезков медной трубы:

• 28 из 68 мм длиной
• 12 длиной 1,07 м
• используйте оставшееся до еще 2 длиной 1,07 с муфтами

Зашлифуйте каждую наружную оконечность и изгибы трубы, а также внутреннюю оконечность муфты.

Соберите, как показано на рисунке №2. Припаяйте и проверьте герметичность (фото № 3, 4 и 5).

Отрежьте четырнадцать полос размером 1 м x 3 дюйма из листа ламината.

Создайте форму для сгибания листов, используя фанеру и железный стержень 1/2 дюйма.

Согните полоски ламината, чтобы получились плавники: вам понадобятся зажимы и тяжелый молоток. Это займет некоторое время (мне потребовался один день), так что либо наберитесь терпения, либо найдите кого-нибудь, у кого есть оборудование, чтобы сделать это за вас.

Ребра будут прикреплены к улавливателю, как показано на рисунке № 8, чтобы предотвратить воздушную изоляцию между ребром и медью, а также преждевременное электролитическое окисление, поместите слой силикона в вогнутую часть ребер.

Прикрепите ребра к медным трубкам, используя развернутые куски медной трубки и саморезы (рисунок №9).

Покрасьте каждую сторону очень тонким слоем из баллончиков. Не наносите слишком много краски, потому что она может действовать как изолятор. Выбирайте черный и матовый, чтобы он поглощал большую часть инфракрасных лучей от солнца (тепла).

Шаг 4: Установите поглотитель энергии внутри коллекторной коробки

Список материалов:

• немного древесного лома размером 1 дюйм x 1 дюйм
• 6 трубных креплений (1/2 «)
• винты (1 дюйм)
• 2 муфты медь-ПВХ (1/2 «)

Просверлите 2 отверстия по бокам коробки, это то место, где находятся вход и выход улавливателя.

Вставьте улавливатель внутрь коробки и отметьте, где можно разместить крепеж. Снимите захват и разрежьте пену в этих местах, чтобы вы могли использовать кусок дерева размером 1 x 1 дюйм, чтобы закрепить крепеж. Прикрутите крепления и накройте их отражателем.

Вставьте каптор и затяните крепеж. Вставьте муфты на каждом конце улавливателя.

Шаг 5: Резервуар

Список материалов:

• Изготовленная на заказ подставка (с этим мне помогал тесть, проявите изобретательность! Ха-ха!)
• Бак для оборотного водонагревателя (110 л)
• Стекловолоконный утеплитель
• 1 рулон прозрачной стретч-пленки

Нам нужно создать хорошо изолированный резервуар для хранения воды, нагретой в течение дня, чтобы она не теряла слишком много тепла в холодные зимние ночи. Таким образом, вы все равно сможете принять теплый душ по утрам.

Подставка должна быть сделана так, чтобы значение «H» было больше или равно значению, описанному в первой вкладке электронной таблицы. Это очень важно, от этого зависит естественный поток воды. Забудьте о деревянных вещах на фотографиях, методом проб и ошибок вы знаете …

Установите подставку так, чтобы ваш коллекционер был обращен на юг, и ни одна тень не закрывала его в любое время года (насколько это возможно). Поставьте емкость сверху. Самый верхний разъем должен находиться на стороне выхода коллектора (самый верхний конец).

Оберните резервуар стекловолокном и закрепите полиэтиленовой пленкой.

Прикрепите коллектор к подставке так, чтобы он образовывал угол 45 градусов с вертикалью. Важно, чтобы вы слегка наклонили коллектор, чтобы производительность была немного выше, это предотвратит застой воды в «горизонтальных» медных трубах

Шаг 6: Подключения

Список материалов:

• Брезент (размер зависит от вашего бака)
• Трубка из ПВХ (1/2 дюйма) (количество зависит от конструкции стойки)
• Клей ПВХ
• Резьбовые переходники (количество зависит от входных отверстий вашего бака)
• 1 тройник из ПВХ (1/2 «)
• Колена (1/2 дюйма) (количество зависит от конструкции стойки)
• Изоляция трубной оберткой (3/8 «x 1/2» x 6 футов)
• Скотч
• 1 баллончик аэрозольного пенополиуретана
• Гибкие водопроводы (1/2 дюйма) (количество и длина зависят от вашего дома)
• 1 обратный клапан (1/2 «)
• 1 лист прозрачного стекла (5 мм x 1,185 м x 1,21 м)
• Какой-то прозрачный силиконовый герметик
• 3 регулирующих клапана (1/2 «)

Используя трубу и фитинги из ПВХ, соедините самое верхнее входное отверстие резервуара с самым верхним концом коллектора. Сделайте то же самое для соединения самого нижнего впускного отверстия резервуара с другим концом коллектора, но на этот раз добавьте тройник и регулирующий клапан, чтобы вы могли полностью слить SWF под действием силы тяжести в случае необходимости ремонта.

Используйте еще несколько труб из ПВХ, фитингов и гибких водопроводов, чтобы подключить к резервуару решетки холодной и горячей воды в вашем доме. Важно, чтобы холодная вода поступала через самое нижнее оставшееся входное отверстие резервуара, чтобы она не нарушала градиент тепла внутри резервуара. Также самая горячая вода находится в верхней части резервуара, в том месте, где вы хотите набрать горячую воду для своего дома.

На линии холода дом-резервуар установите обратный клапан, чтобы давление в резервуаре не возвращалось в холодную сеть.

Вы также можете установить регулирующие клапаны на соединения вашего дома, чтобы предотвратить потенциальную утечку в будущем.

Закройте стеклянный лист над коллектором силиконовым герметиком.

Добавьте немного пенополиуретана, чтобы заполнить зазор между соединениями улавливателя и коробкой.

Накройте изотермический резервуар брезентом, чтобы влага не снизила изоляционные свойства.

На этом этапе все готово!

Шаг 7: Заключение

Обычно летом нужно не более 2 часов, чтобы принять приятный и теплый душ 🙂

Вы уже поняли, что основными преимуществами этого SWH являются:

• Производит совершенно бесплатную горячую воду $$
• Нет выбросов CO2
• Круглогодично горячая вода

Теперь недостатки:

• Эта конструкция не будет работать при температуре ниже нуля и будет повреждена, если вода замерзнет.
• Время от времени требует определенного технического обслуживания (покрытие основания и коробки, утечки, очистка стекла, дренаж и т. д.)

Если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь комментировать, и я постараюсь ответить и добавить некоторые изменения. Надеюсь, вам понравилось это руководство! Спасибо за чтение.