Термосифонна водна отоплителна система
Термосифонна система за отопление на вода. Термосифонен принцип
Термосифонната система за нагряване на вода се използва успешно в слънчеви колектори. Освен това слънчевият колектор, базиран на принципа на термосифона, е най-лесният и надежден за правене със собствените си ръце. При малък прием на вода това е много добро решение.
На какво се основава принципът на термосифона : пасивен топлообмен на базата на естествена конвекция, която кара течността и газа да циркулират без помпа.
Студената вода има по-голямо специфично тегло от топлата вода, така че студената вода е "по-тежка" и потъва надолу. Естествената конвекция започва в момента, в който преносът на топлина към охлаждащата течност води до температурна разлика във веригите на термосифонната хелиосистема. Конвекцията придвижва нагрятата течност нагоре в системата и едновременно с това я заменя с по-хладна.
Резервоарът за вода трябва да е над колектора, в противен случай циркулационният цикъл ще върви в обратна посока през нощта. Единственият сериозен недостатък на термосифонните соларни системи е сезонността. Но има решение на този проблем: соларни системи на антифриз, с модифициран дизайн и отворени резервоари. Такива системи заслужават отделна статия.
Правилно проектираната термосифонна водна отоплителна система има минимално съпротивление на потока, така че водата да се движи лесно под сравнително ниското налягане, създадено от естествената конвекция.
По-долу разглеждаме прост прототип на термосифонна система за отопление на вода, базирана на слънчев колектор. Това не е най-ефективният метод за използване на слънчева енергия за загряване на вода и работисравнително бавно, но всеки може да направи такъв колектор. И така, теория.
Прототип на термосифонен слънчев колектор
Индикативен списък на материалите за термосифонна соларна система (размерите са преобразувани в инчове):
- Четири греди 5х10см 2.40м.
- Пет греди 2,5х10см 2,40м.
- Два винта 2,5 см.
- Винтове за покрив поцинковани 7,6см.
- Два листа метален шифер 2,40м.
- Термоустойчива черна боя (селективна, за камини и барбекюта, повече тук).
- Термоустойчив градински маркуч (EPDM гума, до 90ºС) с вътрешен диаметър 7,5см, 30м.
- Топлоустойчиви пластмасови връзки UV-устойчиви 20см 100бр.
- 200 л резервоар за вода.
- Два месингови крана на маркуч 7,5 см. конфигурация снимка.
- Тефлонова лента.
- Два полипропиленови джъмпера (преградни фитинги) термоустойчиви 7,5 см.
- Два месингови адаптера за тръба-маркуч 7,5 см.
- Две скоби за маркуч.
- Пеноизолация за тръби 90см.
Колекторна рамка
Рамката за термосифонната система може да бъде изградена като А-рамка. Използвайте греди и винтове: поставете предния крак на всеки крак под желания ъгъл спрямо панела на заглавката (вашият ъгъл на ширина е добра отправна точка) и прикрепете задния крак в противоположния ъгъл за стабилност. Свържете двата крака (преден и заден) от всяка страна с хоризонтален джъмпер.
Свържете двата задни крака с две греди. Монтирайте три греди през опорите, закрепете ги с винтове.
Монтирайте листовете от шисти към рамката с винтове. Горният лист трябва да се застъпва. Боядисайте панела с термична боя, оставете да изсъхне напълно.
Монтаж на маркуча на термосифонната система
Поставете и маркирайте пътя на тръбата върху панела на колектора отдолу нагоре. Не го оставяйте да се пречупи. Маркучът трябва да е достатъчен за 8 оборота на 120 см височина на панела. Не забравяйте да оставите няколко метра, за да се свържете с резервоара.
Не позволявайте на маркуча да провисва.
Пробийте дупки в плочата и закрепете тръбата с пластмасови връзки. Разстоянието между връзките е около 30 см. Маркучът трябва да е в пълен контакт с панела за ефективен топлообмен.
Подготовка на резервоара за колектора на термосифона
В резервоара трябва да се поставят адаптери, за да се осигури плътна връзка с маркуча. Адапторите ще включват месингови кранове.
В резервоара трябва да се направят отвори за фитинги. Пробийте долния дренаж възможно най-близо до дъното, горния дренаж на около 1/3 от капачката на резервоара. Увийте тефлонова лента около резбите на крана и завийте в адаптера. Поставете адаптера в резервоара и го затегнете с гайка отвътре.
Свързване на маркуч и монтаж на резервоар
Поставете резервоара върху здрав пиедестал, който позволява крановете да са по-високи от маркучите на колектора. Колекторът трябва да е близо до резервоара. Скъсете тръбата, за да не провисне. Свържете адаптера и го закрепете със скоба. Свържете маркучите към крановете, затегнете връзките на панела за по-добър контакт с плочата. Поставете топлоизолация върху частта на тръбата с топла вода в горната част от резервоара към колектора.
Подгряване на вода с термосифонен слънчев колектор
Отворете крановете и напълнете резервоара, като оставите 5 см свободно пространство за разширяване на водата. Уверете се, че няма въздух във веригата на колектора. Водата ще започне да се затопля с първите слънчеви лъчи.
Надграждане на прототип
Тази най-проста термосифонна система дори няма постоянно водоснабдяване, което я прави подходяща за използване в условия на пълно отсъствие на цивилизация или за някакви градински и гаражни нужди. Но това не е границата.
Термосифонът се използва успешно за снабдяване с топла вода в жилища, а конструкцията на колектора не е особено сложна. Те внасят резервоара в стаята и правят доставка на чешмяна вода. Един от вариантите на системата е описан в тази статия.
Можете леко да подобрите производителността на този прост дизайн:
- Топлоизолацията на резервоара ще поддържа водата гореща по-дълго.
- Резервоарът може да бъде направен от повреден нагревател.
- Увеличете площта на колектора.
- Добавете към проекта помпа с ниска мощност и нагревател за резервно отопление.