Нагрев воды для летнего душа с помощью бака или бочки, окрашенных в черный цвет, занимает много времени и эффекта можно дождаться где-то к 16:00, да и то, если с утра и в течение всего дня ярко светит солнце. Ускорить нагрев воды для летнего душа можно с помощью простых конструкций, также использующих солнечную энергию. Справиться с такой работой сможет любой взрослый человек, умеющий обращаться с самыми простыми инструментами.
Солнечный нагреватель воды своими руками для дачи
В качестве основного конструктивного элемента для дополнительного нагрева воды в баке летнего душа используем гофрированную трубу длиной 10 м и эффективным сечением 15 мм. Зная ее нагреваемую площадь 0,015 × 10 = 0,15 кв. м. и тепловую мощность Солнца в средних широтах РФ 800 Вт/кв. м., определяем, какой дополнительный нагрев в баке обеспечит такая труба 0,15 × 800 = 120 Вт. То есть он нагреет 100 л воды в баке за 1 час на 1 градус Цельсия, что за 1 световой день составит прибавку в температуре 5-7 градусов Цельсия, что вполне приемлемо.
Витки гофрированной трубы можно было бы расположить вплотную друг к другу, но мы их будем располагать с зазором, т. к. она не слишком длинная, а также в надежде на то, что сработает «эффект теплицы», т. е. нагретый от основы воздух дополнительно подогреет трубу.
Собираем из деревянных брусков с помощью шурупов боковые стенки квадратного ящика. Из пенопласта составляем квадрат, равный по площади основанию ящика, и обрамляем его боковыми стенками. К днищу ящика с помощью клея приклеиваем фанерный квадрат тех же размеров.
Затем убираем боковые стенки, на пенопласт наносим клей и приклеиваем тонкий жестяной лист, который накрываем бумажным шаблоном с контурами укладки витков гофрированной трубы, что существенно облегчит ее монтаж.
Разбиваем шаблон на 12 секторов линиями-радиусами и сверлим дрелью отверстия во всех точках пересечения радиусов с центральными линиями контуров витков. Из проволоки делаем П-образные скобы для закрепления витков гофрированной трубы к основанию.
К концам гофротрубы прикручиваем латунные фитинги-повороты на 90 градусов. На конце шаблона последнего внутреннего витка сверлим сквозное отверстие и вставляем в него латунный фитинг-поворот.
Снизу в смежные отверстия вставляем П-образные скобы и концы ножек скручиваем плоскогубцами. Верхнюю часть скруток откусываем. По мере закрепления трубы бумажный шаблон удаляем. В конце также в основании сверлим сквозное отверстие и вставляем в него второй фитинг-поворот.
Окрашиваем витки гофрированной трубы и жестяной лист в черный цвет аэрозольной краской. Напрессовываем на основание деревянную раму, переворачиваем конструкцию и закрепляем раму к основанию шурупами.
Для тестирования солнечного коллектора заполняем его водой. Насос утяжеляем грузом и подключаем солнечную панель.
Проверяем эффективность солнечного коллектора. Убеждаемся с помощью дистанционного термометра, что начальная температура воды в ведрах одинаковая и равна 16,4 градуса Цельсия.
Контрольное ведро будет нагреваться естественным способом. Воду во втором ведре дополнительно будем прогревать солнечным коллектором. Через 1 час и 18 минут вода в контрольном ведре нагрелась до 23,8 градуса, а в другом составила 36,2 градуса.
Итак, десятилитровое ведро после 1 часа и 18 минут прогрелось 12,4 градуса больше контрольного. Это значит, что 100 литров воды дополнительно прогреется почти на 1 градус Цельсия в час.
Теперь проведем тестирование при тех же самых условиях, но коллектор закроем стеклом и проверим сработает ли «эффект теплицы». Температура воды в ведрах на начало эксперимента одинаковая и равна 15,4 градуса Цельсия.
Через 1 час и 19 минут фиксируем температуру воды в ведрах. На этот раз разница температур воды в ведрах составила 18,6 градуса, что при пересчете на 100 литров дает прирост температуры за 1 час на 1,4 градуса, что почти в 1,5 раза больше, чем с коллектором без стекла. Эксплуатация обогревателя показала, что он полностью себя оправдал.
