Это цитата сообщения otnakipi Оригинальное сообщение
Зарубежный опыт: солнечный бойлер своими руками
Сегодня я хочу рассказать вам о том, как Джеймс Донтье, преподаватель из США, собрал систему, которая обеспечивает дом горячей водой за счет энергии солнца.
О том, почему он решил его построить, какие варианты рассматривал, какую схему выбрал, как происходила сборка, отчет об эффективности подробно изложен на сайте автора: diysolarwaterheater.net.
Текст достаточно объемный, перевод (в сокращении).
Джеймс преподает в колледже. Он рассказывает студентам об экологии и экологической устойчивости. Как человек, который знает много о разрушающем воздействии на экосистему в результате добычи и использования ископаемого топлива, он постоянно чувствовал потребность изменить ситуацию. Джеймс живет и работает в штате Кентукки, где почти всё электричество вырабатывается электростанциями, работающими на угле.
Начать работу над своим собственным проектом Джемс решил, когда услышал о программе «Солнечная энергия в Кентукки», согласно которой домовладельцам, внедряющим солнечные водонагревателе, возмещают 500$ наличными и выдают кредиты под низкий процент.
Нагрев воды при помощи солнца это один из наиболее экономически целесообразных способов использования солнечной энергии. К тому же, это разумное финансовое вложение.
Выбор системы.
При выборе системы рассматривались различные варианты, от системы с открытым контуром до варианта с закрытым контуром, где теплоносителем является антифриз и применен пластинчатый теплообменник.
Система с антифризом была отвергнута из-за необходимости в более сложном обслуживании (проверка рН, кислотности, щелочности и пр.).
Джеймс остановил свой выбор на закрытой системе с расширительным баком, где в контуре с солнечным коллектором залита дистиллированная или деминерализованная вода, а внешний и внутренний контуры разделены теплообменником типа "труба в трубе".
Такая система надежна и долговечна. Есть примеры, когда она работала 20 лет при минимальном техническом обслуживании.
Кроме того, для питания циркуляционных насосов решено было использовать солнечные батареи. Согласитесь, это простое и оригинальное решение. Циркуляционные насосы должны работать только когда есть солнце, так почему бы и их тоже не питать солнечной энергией.
Закупка комплектующих.
Стоит отметить, что хотя раньше американцев не раз укоряли в расточительности по отношению к энергоносителям, за последние годы ситуация кардинально изменилась.
Различные виды энергосберегающего оборудования широко представлены на рынке. В частности Джеймс купил все оборудование в интернет-магазине www.amazon.com.
Оказывается на amazon.com есть весьма обширный раздел товаров, посвященных использованию солнечной энергии. Не слышал, чтобы у нас были аналогичные магазины (пусть даже офф-лайн).
Монтаж системы
Тестирование на заднем дворе, показало, что солнечные батареи вырабатывают достаточно электроэнергии, чтобы насос с двигателем постоянного тока мог обеспечить подъем воды на требуемую высоту.
Накопительные баки, теплообменник и трубы снаружи обернули теплозащитным материалом, чтобы сократить потери тепла.
[275x157]
Бустер линейного тока усиливает ток, поступающий к насосу, с его помощью система может работать, даже если небо закрыто облаками.
Запуск в работу.
В первое солнечное утро после установки системы Джеймс ждал, как заработает его детище. Как только солнце достаточно поднялось над горизонтом, термостатический датчик активировал насосы, и они начали прогонять воду через коллекторы. К концу дня система уже нагрела 340 литров до +49С – этого количества воды достаточно для целой семьи.
Результаты.
Несколько измерений, которые Джеймс сделал до установки солнечного водонагревателя, показали, что электрический водонагреватель расходовал в среднем 9,7 кВт/ч в день. Во время 24-дневного тестирования, проведенного после установки системы (большая часть которого пришлась на ноябрь, довольно облачный месяц в Кентукки), резервный электроводонагреватель расходовал в среднем 4,7 кВт/ч в день – благодаря солнечному бойлеру потребление электроэнергии снизилось более чем на 50%.
Угля в Кентукки предостаточно и электричество дешевое. Население платит примерно 0,06$ (1,8 руб.) за кВт/ч, поэтому в зимнее время экономия от солнечного водонагревателя составила примерно по 9$ в месяц.
Джеймс считает, что в остальные (более солнечные) месяцы система не будет подключать электрический водонагреватель, тогда сумма экономии будет больше. В целом за год сумма экономии должна составить примерно 175$ долларов (5'250 руб.) в год.
Однако к преимуществам системы стоит отнести не только экономию в денежном выражении. Выработка электричества через сжигание угля способствует образованию кислотных дождей и дыма, а открытая разработка создает последствия для окружающей среды. Используя солнечную энергию для нагрева воды, мы улучшаем экологию непосредственно из своего дома.
Кроме того, автономная система нагрева воды снижает зависимость от энергоресурсов и возможных колебаний их цен.
Стоимость системы
| Наименование | Стоимость, $ |
| 2 коллектора AET MSC-32, 4x8 футов, плюс держатели | 1'541 |
| Доп. труба, изоляция, принадлежности, провод и т.д. | 1'071 |
| 2 солнечные батареи по75Вт, (Shell SP75 и BP275) | 500 |
| Насос March 809-BR-HS, 12 В | 195 |
| Водонагреватель Whirlpool, 45л | 189 |
| Насос March 809-BR, 12 В | 175 |
| Детали для крепления солнечных батарей | 142 |
| Бустер линейного тока Solar Converters, 7 А | 85 |
| Смесительный клапан | 57 |
| 3 термометра | 53 |
| Смотровое стекло для водосточного бака | 46 |
| 2 бака для горячей воды (151л, 190л) | 40 |
| Всего | 4'094$ |
Технические спецификации
Источник солнечной энергии: 4,5 среднегодовых солнечных часа
Производительность: 240 кВт/ч в месяц (средняя)
Процент производства горячей воды в год: 82%
Установка коллектора: крепится на крышу с южной стороны, угол наклона 52 градуса
Солнечные батареи соединены последовательно, общая мощность 150Вт, напряжение 24В (постоянный ток).
Источник: diysolarwaterheater.net
Комментарии.
- Стоит отметить, что штат Кентукки находится на одной широтой с Грецией и Турцией, в наших условиях придется увеличить площадь солнечных коллекторов и солнечных батарей, что, безусловно, отразится на стоимости решения.
- В то время, пока некоторые лишь проводят семинары и "круглые столы" на тему необходимости повышения энергоэффективности, в других странах люди имеют возможность приобрести широкий спектр специализированного оборудования, и, кроме того, получить ощутимую финансовую помощь в виде выплат и льготных кредитов.
- В работе над проектом Джемс обернул все трубы, бойлер и накопительные баки теплоизоляционным материалом, чтобы повысить эффективность работы системы. Накипь и жесткая вода могут снизить эффективность работы теплообменника, тогда солнечная энергия будет расходоваться на нагрев накипи, а не воды. Систему необходимо защитить от образования накипи, особенно пока она новая.
Система водоподготовки Гидрофлоу надежно защищает бойлеры и теплообменники от накипи.
Она надежна, долговечна и проста в монтаже, соответствует требованиям американской Программы экологичного строительства (Green Building Program), а и по некоторым параметрам и превосходит их. В США система Гидрофлоу включена в перечень оборудования по программе строительства домов с нулевым энергопотреблением.