Солнечный водонагреватель с аккумулятором горячей воды и поддержанием ее температуры круглосуточно, для обеспечения дома или дачи горячей водой

Установка состоит из коллектора-приемника солнечной энергии 3 (рис. 1а), бака-аккумулятора 2, регулятора уровня 1 и соединительных водопроводных труб.

Коллектор (рис. 1б) служит приемником солнечной энергии. Его устанавливают под углом 40-50 градусов к горизонту, повернутым на юг так, чтобы в полдень солнечные лучи попадали на его поверхность перпендикулярно. Внутри коллектора размещен регистр 3, который изготовлен из 15-ти тонкостенных стальных труб диаметром 15 мм и длиной 1,6 м. Трубы располагают одна возле другой, сваривая нижние и верхние концы в подводящую 6 и отводящую 1 трубы диаметром 25 мм. Корпус коллектора изготавливают из досок в виде ящика, дно и стенки которого тщательно теплоизолируют пенопластом.

Регистр труб прикрепляют скобами из стальной полосы к листу из жести 5. Лист укладывают на ящики сверху слоя пенопласта 4. Для лучшего поглощения солнечной энергии черной матовой краской красят регистр труб, металлический лист и внутренние стенки ящика. Ящик, в котором вмонтирован регистр, можно затянуть полиэтиленовой пленкой, но лучше закрыть стеклом 2 и герметизировать оконной замазкой. Для уменьшения потерь тепловой энергии ящик снаружи красят краской-серебрянкой.

Бак-аккумулятор можно изготовить из любой металлической бочки вместимостью 150-200 л. Придонная часть бака-аккумулятора тепла соединена с нижними концами труб регистра, а верхняя часть - с верхними. Для теплоизоляции бочку помещают в деревянный ящик со сменной крышкой, а пространство между стенками ящика и бочки заполняют шлаковатой, пенопластом, сухими опилками или другим теплоизолятором.

В верхней части бака монтируют трубу для разбора горячей воды.

Рис. 1. Гелионагреватель:
а). схема нагревателя: 1 — регулятор уровня воды; 2 — бак-аккумулятор; 3 — приемник солнечной энергии; 4 — соединительная труба;
б). солнечный коллектор: 1, 6 — трубы для соединения коллектора с баком-аккумулятором; 2 — стекло; 3 — трубчатый регистр; 4 — пенопласт; 5 — стальной лист.

Регулятор уровня позволяет сохранить уровень воды в баке при ее разборке в процессе нагрева. Регулятор изготавливают в виде бачка, в котором смонтирован поплавковый клапан (см. рис. 1а). Бачек регулятора уровня вместимостью 30-40 л, соединяется водопроводной трубой с баком-аккумулятором в нижней его части. Холодная вода, которая пополняет объем ее в баке-аккумуляторе по мере разбора горячей воды из верхней его части, подается в нижнюю более холодную зону бака-аккумулятора. В баке-аккумуляторе уровень воды постоянно поддерживается по закону сообщающихся сосудов таким, который установлен регулятором уровня.

Водопроводные трубы диаметром 10-25 мм для рециркуляции воды между коллектором и баком соединяют стандартными муфтами и тройниками с герметизацией резьбовых соединений паклей с масляной краской. Трубы для теплоизоляции обматывают полосками поролона.

В самой нижней части трубопроводной системы предусмотрен тройник с вентилем для опорожнения ее от воды в случае необходимости.

Солнечные лучи нагревают воду в трубах коллектора и за счет термосифонного эффекта она поднимается по трубам и перетекает в бак-аккумулятор, а холодная вода из нижней части бака поступает в коллектор. В солнечную погоду температура горячей воды достигает 80°С. Для обеспечения непрерывной циркуляции необходимо, чтобы вся система была заполнена водой. При заполнении системы водой возможно образование в коллекторе воздушной пробки, что делает систему неработоспособной. Для восстановления ее работоспособности воздушную пробку нужно удалить.

При необходимости увеличения производительности солнечного нагревания к баку-аккумулятору подключают два коллектора, соединив их подводную и отводную трубы.