Solarbetriebene Warmwasserbereiter für zu Hause

Der Himmelskörper ist die mächtigste Energiequelle, die der Menschheit bekannt ist. Sonnenlicht kann in elektrische und thermische Energie umgewandelt werden. In diesem Artikel interessieren wir uns genau für die Wärmeenergie, die wir von der Sonne absolut kostenlos erhalten und die unerschöpflich ist. Geräte wie Solarwarmwasserbereiter wandeln die Sonnenenergie in Wärmeenergie um. Werksgeräte haben eine gute Leistung und ermöglichen es Ihnen, die Heizung eines Privathauses zu organisieren. Es gibt Handwerker, die solche Geräte selbst herstellen. Solarwarmwasserbereiter erwärmen Wasser kostenlos, um das Haus oder den Kessel zu heizen, wo es bereits Wärme abgibt, um das zum Waschen verwendete Wasser zu erwärmen. Solche Geräte sind bei den Eigentümern von Privathäusern und Sommerhäusern gefragt. In diesem Artikel werden wir über das Funktionsprinzip von Solarwarmwasserbereitern, ihre Typen, Haupthersteller und Preise sprechen.

Funktionsprinzip des Solarwarmwasserbereiters

Lassen Sie uns zunächst herausfinden, wie Solarwarmwasserbereiter funktionieren. Wir werden den Betrieb eines solchen Geräts am Beispiel eines Fabrikmodells eines Vakuum-Warmwasserbereiters betrachten. Es erwärmt das Wasser im Winter ohne Probleme. Die Leistung im Winter ist natürlich geringer als im Sommer. Das Design des Warmwasserbereiters ist eine Batterie, die aus mehreren Glasröhren aus Quarzglas besteht. Jede solche Röhre enthält eine schwarz lackierte Kupferröhre. Diese Schläuche enthalten das Heizmedium. In den Glasröhren wird ein Vakuum erzeugt, so dass kein Wärmeverlust durch den internen Kreislauf entsteht. Zusätzlich schützt das Vakuum die Batterie vor Umwelteinflüssen. Alle Rohre sind mit einem horizontalen Kollektor verbunden, durch den das Kühlmittel zirkuliert. Die Vakuumröhren absorbieren Sonnenenergie und geben sie an das Wasser ab.

Funktionsprinzip des Solarwarmwasserbereiters
Dieses System funktioniert wie folgt:

• Die Arbeitsflüssigkeit (die Flüssigkeit muss kein Wasser sein) verdampft unter dem Einfluss von Sonnenlicht und der Dampf steigt auf die Oberseite des Glaskolbens.
• Der Dampf kommt durch die Wand, die durch den Kollektor zirkuliert, mit Wasser in Kontakt. Der Dampf gibt Wärmeenergie ab, kühlt ab und wird wieder flüssig;
• Unter der Einwirkung der Schwerkraft fließt die Flüssigkeit nach unten und so wird der Kreislauf geschlossen;
• Der Kollektor des Warmwasserbereiters ist über Rohrleitungen mit dem indirekten Heizkessel verbunden. Dort wird bereits Wasser erwärmt, das im Heizungs- oder Wasserversorgungskreislauf zirkuliert. Das Kühlmittel wird von einer Pumpe umgewälzt.

Das Quarzglas, aus dem die Vakuumröhren bestehen, überträgt ultraviolette Wellen. Gewöhnliches Glas hält sie zurück. Dank der Übertragung von ultraviolettem Licht wird Sonnenenergie bei Bewölkung und im Winter absorbiert. Es ist sehr schwierig, ein solches Design zu Hause zu machen.

Es gibt Warmwasserbereiter mit einem weniger komplexen Funktionsprinzip. In Schwerkraft-Warmwasserbereitern wird Wärmeenergie ohne Zwischenhändler übertragen. Normalerweise befindet sich in ihrer Konstruktion eine Spule (Kupfer, Aluminium) auf einem Metallsubstrat oder ohne diese. Die Rückwand des Gehäuses ist mit wärmeisolierenden Materialien ausgekleidet. Die Spule ist über Rohrleitungen mit dem Lagertank verbunden. Die Spule und die Platte (auch Absorber genannt) sind zur besseren Absorption von Sonnenlicht schwarz lackiert. Die Oberseite des Gehäuses ist mit Glas, Polycarbonat usw. bedeckt. Außerdem wurde eine gründliche Isolierung durchgeführt, um zu verhindern, dass Niederschlag, Schmutz oder Staub herunterfallen.

Ein solcher vereinfachter Warmwasserbereiter funktioniert nur bei klarem Wetter effektiv.Aufgrund der Einfachheit des Designs werden solche Warmwasserbereiter jedoch meist von Hand hergestellt. Darüber hinaus gibt es eine weitere Möglichkeit, einen Warmwasserbereiter mit kostenloser Solarenergie zu betreiben. Es werden Sonnenkollektoren installiert, die Strom erzeugen. Und dieser Strom wird mit einem herkömmlichen Warmwasserbereiter betrieben. Ein solches System kann auch das ganze Jahr über funktionieren.

Grüner Weg

Ausländische angewandte und populärwissenschaftliche Literatur (1127 Bücher) Kindererziehung (1440 Bücher) Kochen (2298 Bücher) Gesundheit (4249 Bücher) Selbstverbesserung (1787 Bücher) Garten und Gemüsegarten (790 Bücher) Sport, Fitness (1726 Bücher) Hobbys, Kunsthandwerk (2537 Bücher) Natur und Tiere (374 Bücher) Heim und Familie: Verschiedenes (1591 Bücher) Haustiere (252 Bücher) Do it yourself (1153 Bücher) ================== == == Der Ölpreis ist deutlich gesunken, dies ist ein politischer Prozess, kein objektiver. In den ehemaligen Sowjetrepubliken ist das Wachstum des Dollarkurses so hoch, dass die Zahlungen für Heizung, Warmwasser, Benzinpreise usw. steigen. Und ein Ende dieses Prozesses ist nicht in Sicht. Die Zukunft gehört nur der Solarenergie und den erneuerbaren Wärmequellen.

Die Sonne erwärmt die Erde jeden Tag und ist völlig frei. Eine einfache Berechnung zeigt, dass bei einem monatlichen Wasserverbrauch zum Waschen von 100 Litern pro Person etwa 90 kW * Stunde pro Monat oder 1080 kW * Stunde pro Jahr für das Erhitzen aufgewendet werden sollten. Gleichzeitig sendet die Sonne an einem Sommertag in Kiew bei klarem Wetter 1 kW * Stunde Energie pro Stunde an einen Standort mit einer Fläche von 1 m2 oder durchschnittlich 8 kW * Stunde pro Tag. Wenn Sie zumindest einen Teil dieser kostenlosen Sonnenenergie für die Warmwasserversorgung nutzen können, können Sie natürlich erhebliche Einsparungen erzielen. Warmwasser mit Heiztank Das einfachste Solarwassersystem für ein Haus ist ein Heiztank. Dies ist nur ein Behälter für Wasser, das tagsüber von den Sonnenstrahlen erwärmt wird.

externe schwarze Kollektoren aus Kunststoffrohren zur Warmwasserbereitung

Trotzdem ist eine solche einfache Solarheizung sehr effektiv für die Warmwasserversorgung im Sommer und wird häufig für die sogenannte "Sommerdusche" verwendet.

Sonnenstrahlungskarte für die Ukraine

Sonneneinstrahlung Das Konzept der Sonnenaktivität in der modernen Wissenschaft ist mit dem Begriff "Sonneneinstrahlung" verbunden. Unter Sonneneinstrahlung versteht man die Menge an Strahlung, die während einer Tageslichtstunde empfangen wird, oder einfach ausgedrückt den Grad der "Exposition" von 1 Quadratmeter. Land für einen bestimmten Zeitraum. In diesem Zusammenhang sollte man sich nicht vom Begriff "Strahlung" einschüchtern lassen, da hier die Sonneneinstrahlung eine potenziell nützliche Energiequelle und keine Gefahrenquelle darstellt.

Spezifität der Messung des Niveaus der Sonnenaktivität Die zur Berechnung der Sonneneinstrahlung erforderlichen Daten werden von NASA-Satelliten gesendet. Die erhaltenen Werte werden auf einen Durchschnittsindikator reduziert, mit dem Sie die Informationen systematisieren können. Die Schwierigkeit liegt in der Tatsache, dass es unmöglich ist, die auf den Boden auftreffende Lichtmenge genau zu messen, da der Prozess der Strahlenexposition vielen Faktoren ausgesetzt ist, zum Beispiel:

• die Höhe des Standortes über dem Meeresspiegel und dementsprechend die Entfernung der Sonne vom Gebiet;
• Jahreszeit (nimmt auch Anpassungen am Wert der Entfernung der Sonne von der Erde vor);
• Wetterbedingungen (Bewölkung, Nebel usw.);
• Der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen (variiert je nach Tageszeit).

Selbst unter Berücksichtigung aller oben genannten Faktoren kann der resultierende Wert nicht als universell angesehen werden. Jede Oberfläche, die verhindert, dass direktes Sonnenlicht auf die Erdoberfläche trifft, beeinträchtigt die Genauigkeit der Sonnenmesswerte. Selbst so kleine Details wie das Vorhandensein von Zäunen auf dem Territorium sind wichtig.

Aus dieser Sicht sind die Regionen Zaporozhye, Dnepropetrovsk und Lugansk sowie die Ferienorte Odessa, Cherson und Simferopol am attraktivsten.Ein hohes Aktivitätsniveau wird als Indikator für 5 kWh / m2 / Tag angesehen, und in den aufgeführten Gebieten überschreitet der Koeffizient in der Sommerperiode häufig die Marke von 6 Einheiten (die Rekordhalter hier sind Nikolaev und Kherson mit Indikatoren von 6,03 und 6.04). Aber auch in kälteren Zeiten ist die Installation von Solarkollektoren nicht überflüssig: Der durchschnittliche Expositionsgrad pro Jahr variiert zwischen 3,34 Einheiten in Lugansk und 3,58 in Simferopol.

Sonnenkollektorenwird jedoch außerhalb der Küstenzone weniger effektiv sein. Die Durchschnittswerte für die Ukraine sind vergleichbar mit dem Sonnenaktivitätskoeffizienten in Nord-Helsinki: 2,8 gegenüber 2,41 kWh / m2 / Tag. Die ungünstigsten Regionen für die Entwicklung der "Solarenergie" sind Iwano-Frankiwsk und Tscherniwti, wo der Jahresindex 2,99 kWh / m2 / Tag nicht überschreitet. Einzelheiten finden Sie in der Tabelle im Anhang.

DIY Solarwarmwasserbereiter aus improvisierten Mitteln

Wenn der Heiztank mit einem Tank zum Speichern von warmem Wasser ausgestattet ist, können Sie ein noch effizienteres Solarheizsystem erhalten, das Sie im Sommer mit warmem Wasser versorgt und sich in einigen Jahreszeiten auszahlt. Betrachten wir einen solchen Solarwarmwasserbereiter genauer. Der wichtigste Teil des Sonnensystems ist natürlich der Heiztank selbst. Dies kann ein beliebiger Behälter für Wasser sein, beispielsweise ein Stahlwürfel, ein Fass oder mehrere Rohre mit großem Durchmesser. Verwenden Sie zu diesem Zweck am besten einen speziellen Sommerduschtank aus Polyethylen mit einem Volumen von 200-300 Litern. Ein solcher Tank hat eine flache Form, ist für die Erwärmung geeignet, rostet nicht, ist zur besseren Wärmeaufnahme schwarz lackiert und kann aufgrund seines geringen Gewichts leicht auf dem Dach montiert werden. Wenn ein solcher Tank einfach direktem Sonnenlicht ausgesetzt wird, erwärmt sich das Wasser in ihm an einem heißen, sonnigen Tag bis zum Ende des Tages auf 40-45 ºС, was für den häuslichen Bedarf völlig ausreicht. Wenn das warme Wasser abends nicht aufgebraucht ist, wird es über Nacht am Morgen abkühlen. Daher kann warmes Wasser nicht rund um die Uhr verwendet werden. Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist es offensichtlich notwendig, den Wärmeverlust durch erwärmtes Wasser zu "stoppen". Dies kann entweder durch Isolieren des Heiztanks am Ende des Tages oder durch Ablassen von warmem Wasser in einen isolierten Behälter erfolgen. Da die meisten privaten Haushalte Gas- und Elektrokessel verwenden, ist es vorteilhaft, sie zur Speicherung von warmem Wasser aus einem Heiztank zu verwenden. Im Gegensatz zur Isolierung des Heiztanks ist der Entleerungsprozess weniger zeitaufwändig. Sie müssen nicht zu dem Ort gehen, an dem der Tank installiert ist. Da sich das Wasser im Heiztank an einem wolkigen Tag nur auf 25-30 ºС erwärmt, muss es auf jeden Fall aufgewärmt werden. Die Abbildung zeigt ein Diagramm des Betriebs des einfachsten Systems zum Erhitzen von Wasser mit der Sonne, das Sie mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen können. Das Wasserheizsystem besteht aus einem Heiztank, einem Kessel und einem Wasserversorgungssystem mit drei Wasserhähnen. Zunächst wird der Hahn (3) geschlossen, der Hahn (1) und (2) sind geöffnet. Wasser aus der Druckwasserleitung (blau) wird dem Heiztank zugeführt. Nach dem Befüllen des Tanks wird die Druckwasserleitung mit einem Hahn (1) verschlossen. Am Ende des Tages, wenn sich das Wasser im Heiztank erwärmt und in den Kessel abgelassen werden muss, wird dazu der Hahn (3) geöffnet. Wenn der Heiztank nicht verwendet werden muss, können Sie einfach den Hahn (2) schließen und der Kessel wird wie gewohnt verwendet.

Es ist zweckmäßig, den Füllstand des Tanks mit einem Wasserstandssensor zu steuern, der am Tankdeckel angebracht werden kann. Für die Wasserversorgung sind Metall-Kunststoff- oder Polypropylenrohre für kaltes Wasser gut geeignet (da der Druck im System niedrig ist). Diese Methode zum Erhitzen von Wasser ist äußerst einfach, weist jedoch zwei schwerwiegende Nachteile auf: - Der Heiztank muss täglich gefüllt und entleert werden. - Sie können erwärmtes Wasser nur bei warmem Wetter erhalten, wenn die Lufttemperatur über +20 ° C liegt.Passiver Solarwarmwasserbereiter Um Wasser nicht nur bei warmem Wetter, sondern auch in der kühleren Nebensaison (März, April, September, Oktober) mit Solarwärme zu erwärmen, kann der Heiztank wegen zu hohen Wärmeverlusts nicht verwendet werden. Dazu muss es durch einen effizienteren Solarkollektor ersetzt werden. Im Internet finden Sie viele Beschreibungen effektiver aktiver Solarsysteme, die den Einsatz von Automatisierung erfordern. Betrachten Sie jedoch das einfachste und bequemste passive Solarwarmwasserbereitersystem, dh eines, das ohne Verwendung einer Pumpe von selbst funktioniert. Zunächst müssen Sie einen Solarkollektor herstellen. Wenn wir die vielen bekannten Konstruktionen von Solarkollektoren analysieren, können wir zu dem Schluss kommen, dass der entscheidende Faktor für die Zuverlässigkeit, die Kosten und die einfache Montage eines Solarkollektors das Material seines Wärmetauschers ist. Die zuverlässigsten Rohre werden als Metallrohre angesehen, beispielsweise dünnwandiges Kupfer oder Stahl, aber ihre Montage ist teuer und mühsam. Darüber hinaus ist der Wärmetauscher mit Metallrohren schwer, was eine robuste Box erfordert und die Installation erschwert. Wärmetauscher aus Rohren aus Polypropylen und Metall-Kunststoff sind bequemer und billiger, aber thermische Verformungen bei Erwärmung durch die Sonne und eine große Anzahl von Verbindungen erhöhen die Wahrscheinlichkeit von Leckagen und erhöhen auch die Arbeitsintensität während der Montage. Ein Wärmetauscher aus einem Gartenschlauch weist all diese Nachteile auf. Seine Montage besteht nur darin, dass der Schlauch spiralförmig geraucht werden muss. Das Fehlen von Anschlüssen und die Flexibilität des Schlauchs garantieren keine Undichtigkeiten, und die Länge des Schlauchs ermöglicht es, Wasser ohne Zwischenverbindungen direkt vom Verteiler zur Rohrleitung im Haus zu bringen. Der einfachste Sonnenkollektor aus einem Gartenschlauch ist in der Abbildung dargestellt. Es besteht aus einem Fensterglas (1), einem Schlauch (2) und Schaum als Isolierung und einem Sockel (3). Das Funktionsprinzip ist sehr einfach: Kurzwellige Sonnenstrahlung tritt durch das Glas und erwärmt den Schlauch mit Wasser. Aus dem beheizten Schlauch beginnt die Strahlung eines bereits langwelligen Spektrums, die vom Glas deutlich reflektiert wird. So fallen die Sonnenstrahlen in die sogenannte "Wärmefalle". Bei der Installation eines Solarkollektors beträgt der optimale Neigungswinkel im Sommer 35 ° und im Frühjahr / Herbst 40 °. Die Abbildung zeigt den Anschlussplan des Solarkollektors an den Kessel. Bevor der Solarkollektor mit dem Erhitzen von Wasser beginnt, muss der Schlauch mit Wasser gefüllt und die Luft aus dem Schlauch verdrängt werden. Schließen Sie dazu den Wasserhahn (2) und öffnen Sie den heißen Wasserhahn der Sanitärarmatur (6), um das Wasser abzulassen. Wasser aus der Druckwasserleitung (1) beginnt in den Solarkollektor (4) zu fließen. Nachdem sich die Luftblasen nicht mehr im Abflusswasser vermischt haben, befinden sich keine Luftstopfen im Verteiler. Dann öffnet sich der Hahn 2 und kaltes Wasser aus dem Kessel unter dem Einfluss des Thermosiphoneffekts (wenn der Kollektor von der Sonne erwärmt wird) beginnt in den Kollektor zu fließen. Schließen Sie den Wasserhahn (3), um den Solarkollektor auszuschalten und erwärmtes Wasser zu verwenden oder den Kessel im normalen Modus zu betreiben. Wie Sie sehen, erfordert der Betrieb dieses Kessels keine komplexe und teure Ausrüstung. Der einzige Nachteil eines so einfachen Systems besteht darin, dass Sie die Wasserversorgung des Solarkollektors regelmäßig mit einem Wasserhahn (3) ein- und ausschalten müssen. Bei bewölktem Wetter erfolgt die Erwärmung des Wassers durch einen solchen Solarkollektor teilweise, der Rest wird vom Kessel "erwärmt", was immer noch zu Einsparungen führt. Denken Sie daran, dass der Kessel bei bewölktem Wetter oder in der Nebensaison am Ende des Tages zum Heizen eingeschaltet werden muss, dh wenn sich das Wasser im Kollektor nicht mehr erwärmt. Andernfalls hört das Wasser beim Erhitzen im TEN'om-Kollektor auf zu zirkulieren. Um die erforderliche Leistung einer Solarheizung zu berechnen, muss berücksichtigt werden, dass 1 Meter eines Schlauchs mit einem Außendurchmesser von 25 mm an einem klaren Tag bei +25 ºС 3,5 Liter heiß (bis zu + 45 ºС) erwärmt. Wasser.Und bei +32 ºС erwärmt es 3,5 Liter heißes Wasser auf + 50 ºС. Die Anzahl der durchschnittlichen Sonnenstunden während des ganzen Jahres für Kiew ist in Tabelle 1 angegeben.

Wenn beispielsweise die Länge des Schlauchs im Kollektor im Mai 10 m beträgt, beträgt die Kapazität des Solarkollektors 3,5 l * 10 m * 8 h = 280 Liter heißes Wasser pro Tag. Die Untergrenze der Außenlufttemperatur, bei der bei klarem Wetter Einsparungen beobachtet werden, liegt bei +5 bis +8 ºС. Unter Gefrierbedingungen ist es am besten, das Wasser aus dem Kollektor abzulassen, obwohl diese Konstruktion frostbeständig ist.

Der Schlauch für einen solchen Solarwarmwasserbereiter ist entweder mit Gummi oder PVC verstärkt. Der Innendurchmesser des Schlauchs sollte nicht weniger als 19 mm betragen, und mehr ist möglich. Wenn der Durchmesser jedoch kleiner ist, steigt der hydraulische Widerstand des Systems erheblich an, was die natürliche Vermischung von Wasser aufgrund des Thermosiphoneffekts verlangsamt. Außerdem, schreibt iBud.ua, ist es nicht ratsam, einen Schlauch mit einer Wandstärke von weniger als 2,5 mm zu wählen, da ein Schlauch mit dünnen Wänden seine Form nicht gut hält und sich oft verbiegt. Ein Gartenschlauch ist nicht teuer. Ein verstärkter PVC-Schlauch mit einem Innendurchmesser von 19 mm und einer Wandstärke von 3 mm kostet je nach Hersteller zwischen 2 und 3 US-Dollar pro Meter. Für eine bessere Wärmeabsorption ist es vorzuziehen, einen Schlauch in Schwarz- oder Dunkeltönen zu wählen. Der Unterschied ist jedoch nicht sehr groß. Zum Beispiel absorbiert ein weißer Schlauch Sonnenwärme etwa 5% schlechter als ein schwarzer. Die zusätzlichen 5% sind jedoch nicht überflüssig. Für das Mischen von Wasser mit dem Thermosiphoneffekt spielt die Form des Schlauchs selbst keine Rolle, da das Wasser im Schlauch gleichmäßig erwärmt wird, ist der Unterschied in den Füllständen zwischen kaltem Wasser im Kessel und heißem Wasser im Verteiler wichtig. Damit ein stabiler Thermosiphoneffekt auftritt, muss der Kessel mindestens 60 cm über den oberen Teil des Solarkollektors angehoben werden. Sie sollten auch versuchen, die Länge der Versorgungsleitung so weit wie möglich zu reduzieren, da die Länge umso länger ist Je größer die Reibungskraft ist, die verhindert, dass Wasser vom Kollektor zum Speicher (Kessel) fließt. Um den Wärmeverlust konventionell zu reduzieren, ist die Rückseite des Schlauchs mit Schaum isoliert. Es ist auch notwendig, den Spalt zwischen Glas und Schaum abzudichten. Dazu können Sie ein weiches Schaumstoffpad zwischen Glas und Schaumstoff legen oder Glas und Schaumstoff mit Klebstoff auf Wasserbasis kleben (Klebstoffe mit einem organischen Lösungsmittel können den Schaumstoff auflösen). Sie können beispielsweise Schaumkleber oder PVA-Kleber verwenden. Um die Form des Solarheizungsschlauchs in Form einer Spirale zu fixieren, wird er an ein Rohr oder eine Stange gebunden. Um es am Styropor zu befestigen, binden Sie es einfach. Es ist unbedingt erforderlich, Fensterglas zu verwenden. Plexiglas- oder Polymerfilme funktionieren nicht, da sie langwellige Strahlung nur sehr schlecht blockieren können. Zwischen dem Glas und der Schlauchoberfläche sollte ein Abstand von 12 bis 20 mm bestehen. Das Glas sollte keine reflektierenden selektiven Beschichtungen (i-Glas) aufweisen, da dieses Glas einen erheblichen Teil der Sonnenstrahlung reflektiert.

Bei der Wahl zwischen Einzel- und Doppelverglasung sind zwei Faktoren zu berücksichtigen. Mit Doppelverglasung, weniger Wärmeverlust, aber mehr Reflexionsvermögen des Sonnenlichts. Und da je höher die Umgebungstemperatur, desto geringer der Wärmeverlust ist, stellt sich heraus: - Wenn die Solarheizung hauptsächlich in der warmen Jahreszeit verwendet wird, ist eine Einzelverglasung besser. - Wenn es cool ist, wird Double profitabler. Auslaufende Schlauchleitungen müssen wärmeisoliert sein, um den Wärmeverlust zu verringern. Für die Wärmedämmung im beheizten Raum und wenn die Länge der Wasserleitungen nicht mehr als 3 m beträgt, reicht es aus, für Rohre die übliche weiche Wärmedämmung aus Polyethylenschaum zu verwenden. Für längere Abschnitte sowie zur Wärmedämmung externer Rohrleitungen muss für Rohre aus Polyurethan-Folienschaum eine stärkere starre Wärmedämmung verwendet werden.Sie können den Schlauch mit einer Gummirohrklemme an die Rohrleitung anschließen. Dazu wird der Schlauch fest auf das Rohr gelegt und mit einer Klemme festgeklemmt. Es ist optimal, dass der Innendurchmesser des Schlauchs dem Durchmesser des Rohrs entspricht, auf das er gelegt wird. Durch die beschriebene Auslegung eines passiven Solarheizgeräts mit Kollektor können im Sommer bis zu 80% der Energie für die Warmwasserversorgung und im Frühjahr und Herbst bis zu 40% der Energie eingespart werden, was einer Energieeinsparung von ca. 400 kWh pro Person und Jahr entspricht. Autor: Igor Solarov Chernivtsi

Anwendung

In ungefähr 80% des Territoriums der Ukraine fällt der Sonneneinstrahlungsgrad nicht unter 3 Einheiten, was im Vergleich zu anderen europäischen Ländern ein sehr vielversprechendes Ergebnis ist. Dies bedeutet, dass die Installation von Solarkollektoren eine neue Runde in der Entwicklung von Energietechnologien sowohl in der Ukraine als auch in anderen südeuropäischen Regionen werden kann.

Sonneneinstrahlungstabelle von Städten der Ukraine

jan	feb	beschädigen	Apr.	Kann	Juni	jul	Aug.	sep	Okt.	aber ich	Dez.	Jahr
Simferopol	1,27	2,06	3,05	4,30	5,44	5,84	6,20	5,34	4,07	2,67	1,55	1,07	3,58
Vinnytsia	1,07	1,89	2,94	3,92	5,19	5,3	5,16	4,68	3,21	1,97	1,10	0,9	3,11
Luzk	1,02	1,77	2,83	3,91	5,05	5,08	4,94	4,55	3,01	1,83	1,05	0,79	2,99
Dnipropetrowsk	1,21	1,99	2,98	4,05	5,55	5,57	5,70	5,08	3,66	2,27	1,20	0,96	3,36
Donezk	1,21	1,99	2,94	4,04	5,48	5,55	5,66	5,09	3,67	2,24	1,23	0,96	3,34
Zhytomyr	1,01	1,82	2,87	3,88	5,16	5,19	5,04	4,66	3,06	1,87	1,04	0,83	3,04
Uschgorod	1,13	1,91	3,01	4,03	5,01	5,31	5,25	4,82	3,33	2,02	1,19	0,88	3,16
Zaporizhzhia	1,21	2,00	2,91	4,20	5,62	5,72	5,88	5,18	3,87	2,44	1,25	0,95	3,44
Iwano-Frankiwsk	1,19	1,93	2,84	3,68	4,54	4,75	4,76	4,40	3,06	2,00	1,20	0,94	2,94
Kiew	1,07	1,87	2,95	3,96	5,25	5,22	5,25	4,67	3,12	1,94	1,02	0,86	3,10
Kirovograd	1,20	1,95	2,96	4,07	5,47	5,49	5,57	4,92	3,57	2,24	1,14	0,96	3,30
Luhansk	1,23	2,06	3,05	4,05	5,46	5,57	5,65	4,99	3,62	2,23	1,26	0,93	3,34
Lviv	1,08	1,83	2,82	3,78	4,67	4,83	4,83	4,45	3,00	1,85	1,06	0,83	2,92
Nikolaev	1,25	2,10	3,07	4,38	5,65	5,85	6,03	5,34	3,93	2,52	1,36	1,04	3,55
Odessa	1,25	2,11	3,08	4,38	5,65	5,85	6,04	5,33	3,93	2,52	1,36	1,04	3,55
Poltawa	1,18	1,96	3,05	4,00	5,40	5,44	5,51	4,87	3,42	2,11	1,15	0,91	3,25
Glatt	1,01	1,81	2,83	3,87	5,08	5,17	4,98	4,58	3,02	1,87	1,04	0,81	3,01
Sumy	1,13	1,93	3,05	3,98	5,27	5,32	5,38	4,67	3,19	1,98	1,10	0,86	3,16
Ternopil	1,09	1,86	2,85	3,85	4,84	5,00	4,93	4,51	3,08	1,91	1,09	0,85	2,99
Kharkov	1,19	2,02	3,05	3,92	5,38	5,46	5,56	4,88	3,49	2,10	1,19	0,9	3,26
Cherson	1,30	2,13	3,08	4,36	5,68	5,76	6,00	5,29	4,00	2,57	1,36	1,04	3,55
Khmelnitsky	1,09	1,86	2,87	3,85	5,08	5,21	5,04	4,58	3,14	1,98	1,10	0,87	3,06
Tscherkassy	1,15	1,91	2,94	3,99	5,44	5,46	5,54	4,87	3,40	2,13	1,09	0,91	3,24
Tschernihiw	0,99	1,80	2,92	3,96	5,17	5,19	5,12	4,54	3,00	1,86	0,98	0,75	3,03
Chernivtsi	1,19	1,93	2,84	3,68	4,54	4,75	4,76	4,40	3,06	2,00	1,20	0,94	2,94

Die ersten Solarwarmwasserbereiter überhaupt

Der erste Solarwarmwasserbereiter wurde bereits 1767 entwickelt. Es wurde von einem gewöhnlichen Einwohner der Schweiz, Horace Bnedict de Saussure, erfunden. In seiner Erfindung konnte er einfach kochendes Wasser erreichen. Aber dann war es schon ein Erfolg. Und der Schweizer Erfinder begann, seine Warmwasserbereiter zu verkaufen.

Horace Bnedict de Saussure
1953 wurde das Gerät in Israel verbessert. Der Wissenschaftler Zvi Tavor erhielt dafür sogar eine Auszeichnung vom Ministerpräsidenten des Landes. Diese einfache Warmwasserbereitungstechnologie ist in unserem Jahrhundert immer noch beliebt.

Wie man das einfachste Solarwarmwasserbereiter-Modell herstellt

Die einfachste Lösung für Solarwarmwasserbereiter ist ein schwarz lackierter Lauf, der auf dem Dach montiert ist. Die hausinterne Pipeline ist an dieses Fass angeschlossen und versorgt die Verteilungspunkte mit erwärmtem Wasser.

Der Lauf kann durch einen einfachen, eher flachen Trog ersetzt werden, der mit einem transparenten Deckel verschlossen ist. In beiden Fällen sollte das System Folgendes umfassen:

• Kaltwasserzuleitung;
• Überlaufrohr;
• Verriegelungselemente;
• beheiztes Wasserauslassrohr.

Bei bewölktem Wetter zeichnen sich beide Optionen jedoch durch einen äußerst geringen Wirkungsgrad aus. Die Verwendung des Trogs wird durch die Notwendigkeit erschwert, ihn in einer horizontalen Position zu halten. Dadurch kann der Behälter nicht in einer solchen Position relativ zur Sonne aufgestellt werden, dass eine maximale Wassererwärmung gewährleistet ist.

Interessieren Sie sich für Fragen zu Solarmodulen? In diesem Artikel finden Sie viele interessante Informationen zu diesem Thema.

Sorten von Solarwarmwasserbereitern

Lassen Sie uns nun über die Arten von Solarwarmwasserbereitern sprechen. Sie werden nach verschiedenen Konstruktionsmerkmalen klassifiziert.

Beispielsweise unterscheiden sich die folgenden Warmwasserbereiter durch die Art der Kühlmittelzirkulation:

• Mit natürlicher Zirkulation;
• Mit gezwungen.

Im ersten Fall zirkuliert Wasser aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften. Beim Erhitzen nimmt das Volumen zu, die Dichte nimmt ab. Infolgedessen steigt die Flüssigkeit durch die Rohre auf und kaltes Wasser tritt an ihre Stelle. Damit die natürliche Zirkulation passieren kann, muss sich das Reservoir oben auf dem Kollektor befinden, was nicht immer praktisch ist.

Im zweiten Fall wird der Lagertank im Keller installiert und die Zwangsumwälzung erfolgt durch spezielle Pumpen. Bei einer solchen Organisation kann Öl die Rolle eines Wärmeträgers spielen. Es macht diese Funktion sehr gut.

Warmwasserbereiter können nach Kollektordesign klassifiziert werden:

• Vakuum. Das Kühlmittel befindet sich in einem Rohr, das in einem Vakuumkolben verschlossen ist.Diese Lampe besteht aus Quarzglas, das Sonnenwärme sowie ultraviolettes Licht überträgt. Dies sind hocheffiziente Konstruktionen, bei denen der Wärmeverlust minimal ist. Wenn Wasser als Wärmeträger verwendet wird, erfolgt die Erwärmung zum Kochen. Wenn sich dort Öl befindet, kann es auf 200-300 Grad erhitzt werden. Fast alle Vakuum-Warmwasserbereiter sind werkseitig hergestellt und recht teuer.
• Panel. Das Design ist das einfachste. Der Kollektor ist schwarz lackiert, in einem isolierten Gehäuse untergebracht und mit Glas, Kunststoff, Polycarbonat usw. hermetisch abgedichtet. Der Wirkungsgrad ist schlecht. Dies liegt daran, dass die Flüssigkeit einen Teil ihrer Wärme verliert, wenn sie durch den Verteiler fließt. Diese Verluste sind normalerweise sehr hoch. Panel-Solarwarmwasserbereiter eignen sich gut für Regionen mit hoher Sonneneinstrahlung.

Solarwarmwasserbereiter mit geschlossenem Regelkreis

Darüber hinaus können Warmwasserbereiter nach Schaltkreistyp klassifiziert werden:

• Offene Schleife. Dieses Design wird verwendet, wenn die Warmwasserversorgung eines Wohngebäudes organisiert wird. Wasser wirkt als Kühlmittel, das nach dem Erhitzen nicht mehr in den Kollektor zurückkehrt. Es wird für Haushaltsbedürfnisse ausgegeben;
• Eine geschlossene Schleife. Es dient zur Beheizung eines Wohngebäudes. In diesem Fall wird das Kühlmittel aus dem Warmwasserbereiter mit einer anderen Flüssigkeit (möglicherweise nicht Wasser) gemischt, die im Hauptkessel erhitzt wurde. In einem geschlossenen Kreislauf passiert das Kühlmittel nach dem Erhitzen das Heizsystem und kehrt wieder zum Kollektor zurück;
• Zwei geschlossene Konturen. Solche Warmwasserbereiter sind vielseitig und am effizientesten. Mit diesem System kann das ganze Jahr über Warmwasser oder Heizung erzeugt werden. Nach dem Aufheizen im Kollektor gelangt das Kühlmittel zum Wärmetauscher und überträgt die Wärme an den zweiten Kreislauf. Und schon wird das Kühlmittel in diesem zweiten Kreislauf als Warmwasser oder zum Heizen des Hauses verbraucht.

Das Kühlmittel kann auch unterschiedlich sein. Das am häufigsten verwendete Wasser, Frostschutzmittel, Öl. Sie können Warmwasserbereiter auch nach dem allgemeinen Funktionsprinzip in passive und aktive Systeme unterteilen.

• Passiv. Energieabsorption und -akkumulation erfolgen von selbst ohne Kontrollmechanismen. Solche Systeme sind einfach und erfordern keine ernsthaften Investitionen. Dafür muss man mit ungleichmäßiger Arbeit und Spannungsspitzen bezahlen. Ein Beispiel ist der Tank über der Sommerdusche, der schwarz gestrichen ist. So funktionieren normalerweise Single-Loop-Systeme. Hier sollte sich der Aufnahmetank über dem Verteiler befinden;
• Aktiv. Ein passiver Warmwasserbereiter hat keine Nachteile. Hier wird Sonnenenergie in Wärmeenergie umgewandelt und regelmäßig in einen Speichertank, einen Kessel oder direkt an die Verbraucher übertragen. Ein stabiler Betrieb wird durch das Zwangsumlaufsystem erreicht. Dieses Schema funktioniert in Systemen mit einem und zwei Schaltkreisen. In solchen Systemen können Sie häufig Pumpen, Paneele, Messgeräte usw. sehen.

Solarwarmwasserbereiter von vertrauenswürdigen Herstellern

Der wirtschaftliche Nutzen des Kaufs eines Heizkessels hängt von mehreren Faktoren ab:

• hoher Preis;
• Wärmeübertragung;
• Amortisationszeit;
• Betriebszeit.

Nicht alle Solarwarmwasserbereiter funktionieren gleich. Bei der Verwendung von Anlagen aus billigen und minderwertigen Rohstoffen kann es zu Nutzungsproblemen kommen: Die Produktivität sinkt, die Ausrüstung fällt vorzeitig aus. Um nicht enttäuscht zu werden, müssen Sie Geräte von vertrauenswürdigen Herstellern kaufen. Lassen Sie uns herausfinden, welchen Herstellern Sie am besten vertrauen können.

Passiver Solarwarmwasserbereiter

Nachfolgend finden Sie eine Liste zuverlässiger Hersteller, die hochwertige und erschwingliche Geräte herstellen:

• Atmosfera ist ein ukrainischer Hersteller, der Vakuum- und Platteninstallationen für die ganzjährige Warmwasserbereitung und die Unterstützung von Heizsystemen herstellt. Diese Warmwasserbereiter sind für Geräte mit Zwangsumwälzung ausgelegt und haben eine hohe Wärmeisolierung.Im Koffer ist Platz für die Installation von Überwachungssensoren. Viele Benutzer haben die hohe Leistung der Systeme bei kaltem und regnerischem Wetter festgestellt. Sie können einen Kessel von 20.000 Rubel kaufen;
• Side ist ein chinesisches Unternehmen, das die Produktion von Solarwarmwasserbereitern und zugehörigen Geräten für Wartung und Anschluss etabliert hat. Auf dem Markt finden Sie Rohr- und Plattengeräte sowie schlüsselfertige Lösungen für die Ausstattung von Schwimmbädern, Büros, Produktionsstätten, Krankenhäusern und Schulen. Kessel dieser Marke werden immer noch nur bei einheimischen Verbrauchern immer beliebter.
• Vaillant auroSTEP plus - Solarkollektoren mit ausgezeichneter deutscher Verarbeitungsqualität und erschwinglichem Preis. Sie können dieses System für mindestens 200.000 Rubel kaufen und eine Familie mit heißem Wasser für 3 Personen versorgen.
• SunRain ist ein weiteres in China hergestelltes Modell. Diese Installationen arbeiten, wenn die Temperatur auf -50 Grad fällt. Der Hersteller führt eine horizontale und geneigte Installation durch. Installationen können das ganze Jahr über betrieben werden. Sie sind mit einem Remote-Container verbunden. Der Preis für Röhrensammler liegt bei 40 Tausend Rubel;
• Viessmann Vitosol ist ein deutscher Hersteller, der Warmwasserbereitungsanlagen herstellt. Der Hauptunterschied zu Analoga anderer Hersteller besteht in der hochwertigen Baugruppe, die die angegebenen Anforderungen vollständig erfüllt. Es gibt auch ein Anti-Vandalismus- und Anti-Hagel-System;
• YaSolar ist ein russisches Unternehmen, das schlüsselfertige Warmwasserversorgungsanlagen herstellt. Das komplette Set besteht aus einem Lagertank, einer Steuerung, Heizungssensoren, einer Pumpstation und einer Entlüftung. Die unter dieser Marke hergestellten Solarkollektoren sind für den Anschluss an Zwangsumlaufsysteme ausgelegt.

Empfohlen: Wie installiere ich eine solare Gewächshausheizung mit eigenen Händen?

Die Einhaltung der Sicherheitsvorschriften und Empfehlungen für den Anschluss von Solarwarmwasserbereitern ist die Hauptvoraussetzung für die Inbetriebnahme der Anlagen. Wenn die Verbindungsbedingungen verletzt werden, kann deren effektiver Betrieb nicht garantiert werden.

YouTube antwortete mit einem Fehler: Zugriff nicht konfiguriert. Die YouTube-Daten-API wurde zuvor im Projekt 268921522881 nicht verwendet oder ist deaktiviert. Aktivieren Sie es, indem Sie https://console.developers.google.com/apis/api/youtube.googleapis.com/overview?project=268921522881 besuchen und es dann erneut versuchen. Wenn Sie diese API kürzlich aktiviert haben, warten Sie einige Minuten, bis die Aktion auf unsere Systeme übertragen wird, und wiederholen Sie den Vorgang.

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Anwendungen und Installationsanforderungen

Wo werden Solarwarmwasserbereiter eingesetzt?

• Warmwasserversorgung eines Privathauses;
• Heizung;
• Erwärmung von Wasser für Sommerhäuser;
• Warmwasser für die Bedürfnisse von Landwirtschaft und Industrie.

Solarwarmwasserbereiter für die Heizung zu Hause

Es ist wichtig, die Installationsempfehlungen zu berücksichtigen, da der Wirkungsgrad des Warmwasserbereiters vollständig davon abhängt. Hier einige Empfehlungen der Experten:

• Der Installationsort kann das Dach des Hauses, die Fassade, der Balkon sein;
• Die Warmwasserbereiterplatte muss unbedingt nach Süden ausgerichtet sein.
• Stellen Sie bei der Installation des Panels den Neigungswinkel gleich dem Breitengrad Ihrer Region ein.
• Da der Warmwasserbereiter bei geringem Wasserverbrauch ständig Sonnenenergie erhält, kann es zu einer Stagnation kommen, bei der sich das Kühlmittel auf bis zu 300 Grad erwärmen kann. Daher ist es verboten, Rohre aus Kunststoff und verzinktem Eisen zu verwenden. Am besten stellen Sie eine Spule aus Kupfer oder Edelstahl her.
• Es ist unbedingt erforderlich, die Heizelemente des Warmwasserbereiters zu isolieren, um sich nicht versehentlich zu verbrennen.
• Bei der Auswahl von Verbindungselementen und Isolierungen sollte auch die Möglichkeit einer Stagnation des Kühlmittels und seiner starken Erwärmung berücksichtigt werden. Das heißt, es ist besser, Materialien mit einem Sicherheitsspielraum zu wählen. Viele namhafte Hersteller schreiben die Stagnationstemperatur in die technischen Daten oder auf das Gerätegehäuse. Konzentrieren Sie sich auf diesen Wert;
• Solarwarmwasserbereiter sollten an einem offenen Ort mit maximaler Sonneneinstrahlung aufgestellt werden. Es sollten keine großen Gegenstände um ihn herum sein, die einen Schatten werfen.
• Um den Wirkungsgrad des Warmwasserbereiters zu erhöhen, muss er an einem speziellen Gestell befestigt werden, wenn der Hersteller ein solches Installationsschema anbietet.
• Während der Installation kann jeder Heizungstyp seine eigenen Eigenschaften haben. Hier müssen Sie sich auf die Empfehlungen des Herstellers konzentrieren.

Haupthersteller

Solarwarmwasserbereiter haben in vielen europäischen Ländern, China, der Türkei, den USA, Israel und Saudi-Arabien breite praktische Anwendung gefunden. Die Produktion dieser Produkte in der Welt wächst stetig und mit der Nachfrage steigt auch die Anzahl der Unternehmen in diesem Segment.

Werfen wir einen Blick auf einige der großen Unternehmen für Solarwarmwasserbereiter. Also, die Top-Hersteller auf dem Weltmarkt:

• Das italienische Unternehmen produziert KAIROS VT Vakuumkollektoren. Erhältlich in 15 oder 20 Röhrenversionen;
• Der deutsche Hersteller bietet drei Modelle SKR21, SKR12, SKR6 an;
• Ein weiteres deutsches Unternehmen, das Modelle mit 6 oder 12 Rohren herstellt. Darüber hinaus können sie zu Blöcken kombiniert werden, um die Leistung des Systems zu erhöhen.
• Sunrain Solarenergie. Es ist ein chinesischer Hersteller, der Solarwarmwasserbereiter herstellt.
• Und ein weiteres deutsches Unternehmen, das zwei Warmwasserbereiter unter den Marken Vitosol 200 und 300 anbietet. Diese Modelle unterscheiden sich im Design des Heizgeräts.
• Italienischer Hersteller, der das Ecotube-Modell herstellt.

Warmwasserbereiter KAIROS VT

Hier ist anzumerken, dass die Produkte dieser Unternehmen der höchsten Klasse angehören und mit einer Garantie versehen sind, die sich aber nicht jeder leisten kann. Daher wird der größte Teil der Marktnachfrage von wenig bekannten Herstellern gedeckt.

Warum hausgemachte Solarwarmwasserbereiter so attraktiv sind

Die Vorteile von hausgemachten Solarwarmwasserbereitern liegen auf der Hand:

• die Kosten dafür zahlen sich ziemlich schnell aus;
• Wie Fabrikmodelle sparen sie Kraftstoff und folglich Geld.
• Das Produkt ist fast sofort einsatzbereit.

Jetzt kennen Sie die Grundlagen dieses Problems und können Ihren eigenen Solarwarmwasserbereiter entwerfen und herstellen. Auf diese Weise können Sie die mit der Wartung Ihres Hauses verbundenen Kosten erheblich senken.

Preise und wovon hängen sie ab?

Die in Russland hergestellten Warmwasserbereiter kosten etwa 700 bis 800 USD. Dies ist ein Vakuummodell. Etwa die gleichen Preise für ähnliche chinesische Produkte. Warmwasserbereiter deutscher Hersteller kosten ca. 800-900 Euro. Es ist teurer, aber sie haben die notwendigen Befestigungselemente im Kit, und Kupfer und Edelstahl werden für die Herstellung von Kollektoren verwendet. Damit das Geld nicht umsonst ausgegeben wird.

Warmwasserbereiter Viessmann Vitosol 200
Folgende Faktoren beeinflussen den Preis eines Solarwarmwasserbereiters:

• Marke;
• Körper- und Kühlkörpermaterial;
• Bauqualität;
• die Art der Verlegung des Isoliermaterials und die Kosten des Materials selbst;
• Glasdicke.

Natürlich spiegeln sich die oben beschriebenen Designunterschiede im Preis wider.

Mit Hilfe von Solarenergie und modernen Technologien können Sie Ihr Privathaus oder Gartenhaus problemlos mit heißem Wasser versorgen.
Und Sie müssen eine erste Investition tätigen, und dann funktioniert die Installation kostenlos. Wenn Sie Geld sparen möchten, bauen Sie selbst einen Solarwarmwasserbereiter. Aber Fabriksysteme sind natürlich zuverlässiger und funktionaler. Wenn sich herausstellt, dass der Artikel für Sie nützlich ist, verbreiten Sie den Link dazu in sozialen Netzwerken. Dies wird die Entwicklung der Website unterstützen. Stimmen Sie unten in der Umfrage ab und bewerten Sie das Material! Hinterlassen Sie Korrekturen und Ergänzungen zum Artikel in den Kommentaren.

Wie man mit eigenen Händen einen vollwertigen Solarwarmwasserbereiter herstellt (Video)

Die Hauptelemente dieses Geräts sind:

• Schminktank;
• Lagertank;
• Kollektor.

Das folgende Video beschreibt ausführlich genug, wie ein Solarwarmwasserbereiter hergestellt wird:

Experten zufolge sollte die Pumpe nicht im System installiert werden.Das Wasser muss natürlich zirkulieren. Um diesen Effekt zu erzielen, muss der Tank über dem Kühlkörper installiert werden, während sich der Nachfüllbehälter über dem Speichertank befinden muss. Eine weitere praktische Empfehlung von Experten ist die Installation einer Wärmedämmung an einem Tank mit erwärmtem Wasser. Dazu können Sie eine beliebige Rollendämmung verwenden.

Um den Prozess des Nachfüllens von Wasser im System zu automatisieren, sollte der zweite Tank mit einem Schwimmerventil ausgestattet sein.

Das System muss außerdem einen vertikalen Luftauslass haben. Um effektiver zu sein, wird es normalerweise auf eine ziemlich anständige Höhe angehoben.