Boilers op zonne-energie voor thuis


Het hemellichaam is de krachtigste energiebron die de mensheid kent. Zonlicht kan worden omgezet in elektrische en thermische energie. In dit artikel zullen we precies geïnteresseerd zijn in de thermische energie, die we absoluut gratis van de zon ontvangen en onuitputtelijk is. Apparaten zoals zonneboilers zetten de energie van de zon om in thermische energie. Fabrieksapparaten hebben goede prestaties en stellen u in staat om de verwarming van een privéwoning te organiseren. Er zijn vakmensen die dergelijke apparaten zelf maken. Zonneboilers verwarmen gratis water om het huis of de ketel te verwarmen, waar het al warmte afgeeft om het waswater te verwarmen. Dergelijke apparaten zijn in trek bij eigenaren van privéwoningen en zomerhuisjes. In dit artikel zullen we het hebben over het werkingsprincipe van zonneboilers, hun typen, belangrijkste fabrikanten en prijzen.

Werkingsprincipe van zonneboiler

Laten we eerst eens kijken hoe zonneboilers werken. We zullen de werking van een dergelijk apparaat bekijken aan de hand van het voorbeeld van een fabrieksmodel van een vacuümboiler. Hij verwarmt het water in de winter zonder problemen. De prestaties in de winter zijn natuurlijk lager dan in de zomer. Het ontwerp van de boiler is een batterij, die bestaat uit meerdere glazen buisjes van kwartsglas. Elk van deze buizen bevat een koperen buis die zwart is geverfd. Deze binnenbanden bevatten het verwarmingsmedium. Er wordt een vacuüm gecreëerd in de glazen buizen waardoor er geen warmteverlies is vanuit het interne circuit. Daarnaast beschermt de stofzuiger de accu tegen omgevingsinvloeden. Alle leidingen zijn aangesloten op een horizontale collector waardoor het koelmiddel circuleert. De vacuümbuizen nemen zonne-energie op en geven deze af aan het water.

Werkingsprincipe van zonneboiler
Dit systeem werkt als volgt:

  • De werkvloeistof (de vloeistof hoeft geen water te zijn) verdampt onder invloed van zonlicht en de damp stijgt naar de bovenkant van de glazen bol;
  • De stoom komt via de muur in contact met water, dat door de collector circuleert. De stoom geeft thermische energie af, koelt af en wordt weer vloeibaar;
  • Onder invloed van de zwaartekracht stroomt de vloeistof naar beneden en wordt de kringloop gesloten;
  • De collector van de boiler is door middel van pijpleidingen verbonden met de indirecte verwarmingsketel. Daar wordt al water opgewarmd dat circuleert in het verwarmings- of watertoevoercircuit. De koelvloeistof wordt rondgepompt door een pomp.

Het kwartsglas waaruit de vacuümbuizen zijn gemaakt, zendt ultraviolette golven uit. Gewoon glas houdt ze tegen. Dankzij de transmissie van ultraviolet licht wordt zonne-energie geabsorbeerd als het bewolkt is en tijdens het winterseizoen. Het is erg moeilijk om thuis zo'n ontwerp te maken.

Er zijn boilers met een minder complex werkingsprincipe. In vrijstroomboilers wordt warmte-energie overgedragen zonder tussenpersoon. Meestal is er in hun ontwerp een spoel (koper, aluminium) op een metalen ondergrond of zonder. De achterwand van de koffer is bekleed met warmte-isolerende materialen. De spoel is door middel van pijpleidingen verbonden met de opslagtank. De spoel en plaat (ook wel absorber genoemd) zijn zwart geverfd voor een betere opname van zonlicht. De bovenkant van de koffer is bedekt met glas, polycarbonaat, etc. En ook is er een grondige isolatie aangebracht zodat neerslag, vuil, stof niet naar beneden valt.

Zo'n vereenvoudigde boiler werkt alleen effectief bij helder weer.Maar vanwege de eenvoud van het ontwerp, worden dergelijke boilers meestal met de hand gemaakt. Daarnaast is er nog een andere mogelijkheid om een ​​boiler op zonne-energie te laten werken. Er zijn zonnepanelen geplaatst die elektriciteit opwekken. En deze elektriciteit drijft een conventionele boiler aan. Zo'n systeem kan ook het hele jaar door werken.

Groene Weg

Buitenlandse toegepaste en populair-wetenschappelijke literatuur (1127 boeken) Kinderen opvoeden (1440 boeken) Koken (2298 boeken) Gezondheid (4249 boeken) Zelfverbetering (1787 boeken) Tuin en moestuin (790 boeken) Sport, fitness (1726 boeken) Hobby's, Knutselen (2537 boeken) Natuur en dieren (374 boeken) Huis en gezin: Diversen (1591 boeken) Huisdieren (252 boeken) Doe-het-zelf (1153 boeken) ================= ==================================================== ================================================== ============ == Olie is aanzienlijk in prijs gedaald, dit is een politiek proces, geen objectief proces. In de voormalige Sovjetrepublieken is de groei van de dollarkoers zo hoog dat de betalingen voor verwarming, warm water, benzineprijzen enz. Toenemen. En het einde van dit proces is nog niet in zicht. Alleen zonne-energie en hernieuwbare warmtebronnen hebben de toekomst.

De zon verwarmt de aarde elke dag en is helemaal gratis. Een simpele rekensom leert dat bij een maandelijks verbruik van water voor het wassen van 100 liter per persoon, er ongeveer 90 kW * uur per maand of 1080 kW * uur per jaar moet worden besteed aan het verwarmen ervan. Tegelijkertijd stuurt de zon op een zomerse dag in Kiev, bij helder weer, 1 kW * uur energie per uur naar een locatie met een oppervlakte van 1 m2, of gemiddeld 8 kW * uur per dag. Het is duidelijk dat als u ten minste een deel van deze gratis zonne-energie kunt gebruiken voor warmwatervoorziening, u aanzienlijke besparingen kunt behalen. Warm water met een verwarmingstank Het eenvoudigste zonnewatersysteem voor een huis is een verwarmingstank. Dit is gewoon een bak voor water, dat overdag wordt verwarmd door de zonnestralen.


externe zwarte collectoren gemaakt van plastic buizen voor waterverwarming

Toch is zo'n simpele zonneboiler zeer effectief voor het leveren van warm water in de zomer en wordt hij veel gebruikt voor de zogenaamde "zomerdouche".

Zonnestralingskaart voor Oekraïne

Zonne-instraling Het concept van zonneactiviteit in de moderne wetenschap wordt geassocieerd met de term "zonnestraling". Insolatie wordt opgevat als de hoeveelheid straling die wordt ontvangen tijdens één uur daglicht, of, simpel gezegd, de mate van "blootstelling" van 1 vierkante M. land voor een bepaalde periode. In deze context moet men zich niet laten intimideren door de term "straling", aangezien zonnestraling hier een potentieel nuttige energiebron is en geen bron van gevaar.

Specificiteit van het meten van het niveau van zonneactiviteit De gegevens die nodig zijn voor het berekenen van de zonnestraling worden verzonden door NASA-satellieten. De verkregen waarden worden teruggebracht tot een gemiddelde indicator, waarmee u de informatie kunt systematiseren. De moeilijkheid zit hem in het feit dat het onmogelijk is om nauwkeurig te meten hoeveel licht de grond raakt, omdat het proces van stralingsblootstelling aan veel factoren wordt blootgesteld, bijvoorbeeld:

  • de hoogte van de locatie boven zeeniveau en, dienovereenkomstig, de afstand tussen de zon en het gebied;
  • seizoen (maakt ook aanpassingen aan de waarde van de afstand van de zon tot de aarde);
  • weersomstandigheden (bewolking, mist, enz.);
  • de invalshoek van zonlicht (varieert met het tijdstip van de dag).

Zelfs rekening houdend met alle bovenstaande factoren, kan de resulterende waarde niet als universeel worden beschouwd. Elk oppervlak dat verhindert dat direct zonlicht het aardoppervlak raakt, zal de nauwkeurigheid van de zonne-metingen beïnvloeden. Zelfs kleine details als de aanwezigheid van hekken op het grondgebied zijn belangrijk.

Vanuit dit oogpunt zijn de meest aantrekkelijke regio's Zaporozhye, Dnepropetrovsk en Lugansk, evenals de resorts Odessa, Kherson en Simferopol.Een hoog activiteitsniveau wordt beschouwd als indicatoren van 5 kWh / m2 / dag, en in de genoemde gebieden in de zomerperiode overschrijdt de coëfficiënt vaak het cijfer van 6 eenheden (de recordhouders hier zijn Nikolaev en Kherson met indicatoren van 6,03 en 6.04, respectievelijk). Maar zelfs in koudere periodes is de installatie van zonnecollectoren niet overbodig: de gemiddelde blootstellingsgraad per jaar varieert van 3,34 eenheden in Lugansk tot 3,58 in Simferopol.

Zonnepanelenzal echter minder effectief zijn buiten de kustzone. De gemiddelde cijfers voor Oekraïne zijn vergelijkbaar met de zonneactiviteitscoëfficiënt in het noorden van Helsinki: 2,8 versus 2,41 kWh / m2 / dag. De meest ongunstige regio's voor de ontwikkeling van "zonne-energie" zijn Ivano-Frankivsk en Chernivtsi, waar de gemiddelde index voor het jaar niet hoger is dan 2,99 kWh / m2 / dag. Zie de tabel in de bijlage voor details.

DIY zonneboiler van geïmproviseerde middelen

Als de verwarmingstank is uitgerust met een tank om warm water op te slaan, dan kunt u een nog efficiënter zonne-energiesysteem krijgen dat u in de zomer van warm water voorziet en zich in een paar seizoenen terugbetaalt. Laten we zo'n zonneboiler in meer detail bekijken. Het belangrijkste onderdeel van het zonnesysteem is natuurlijk de verwarmingstank zelf. Dit kan elke container voor water zijn, bijvoorbeeld een stalen kubus, een vat of verschillende pijpen met een grote diameter. Hiervoor kunt u het beste een speciale zomerdouchetank van polyethyleen met een inhoud van 200-300 liter gebruiken. Zo'n tank heeft een platte vorm, rationeel voor verwarming, roest niet, is zwart geverfd voor een betere warmteabsorptie en is door zijn lage gewicht eenvoudig op het dak te monteren. Als een dergelijke tank eenvoudig in direct zonlicht wordt geplaatst, warmt het water erin op een warme zonnige dag tegen het einde van de dag op tot 40-45 ºС, wat voldoende is voor huishoudelijke behoeften. Maar als het warme water 's avonds niet wordt opgebruikt, zal het' s nachts, tegen de ochtend, afkoelen. Warm water kan dus niet de hele dag door worden gebruikt. Om dit nadeel op te heffen, is het duidelijk nodig om het warmteverlies van verwarmd water te “stoppen”. Dit kan worden gedaan door de verwarmingstank aan het einde van de dag te isoleren, of door warm water af te voeren in een geïsoleerde container. Aangezien de meeste particuliere huishoudens gas- en elektrische boilers gebruiken, is het gunstig om ze te gebruiken om warm water uit een verwarmingstank op te slaan. Ook is, in tegenstelling tot de isolatie van de verwarmingstank, het afvoerproces minder bewerkelijk, u hoeft niet naar de plaats te gaan waar de tank is geïnstalleerd. Bovendien, aangezien het water in de verwarmingstank op een bewolkte dag slechts 25-30 ºС opwarmt, moet het hoe dan ook worden verwarmd. De afbeelding toont een diagram van de werking van het eenvoudigste systeem voor het verwarmen van water met de zon, dat u met uw eigen handen kunt monteren. Het waterverwarmingssysteem bestaat uit een verwarmingstank, een boiler en een watervoorzieningssysteem met drie kranen. Ten eerste is de kraan (3) gesloten, de kraan (1) en (2) open. Water uit de drukwaterleiding (blauw) wordt naar de verwarmingstank geleid. Na het vullen van de tank wordt de drukwaterleiding afgesloten met een kraan (1). Aan het einde van de dag, wanneer het water in de verwarmingstank opwarmt en in de boiler moet worden afgevoerd, wordt hiervoor de kraan (3) geopend. Als de verwarmingstank niet gebruikt hoeft te worden, dan kan je gewoon de kraan (2) dichtdraaien en wordt de boiler gebruikt zoals je gewend bent.

Het is handig om het vulpeil van de tank te regelen met een waterniveausensor, die op het tankdeksel kan worden bevestigd. Voor de watervoorziening zijn metalen kunststof of polypropyleen leidingen voor koud water zeer geschikt (aangezien de druk in het systeem laag is). Deze manier van verwarmen van water is uiterst eenvoudig, maar heeft twee ernstige nadelen: - de verwarmingstank moet dagelijks worden gevuld en geleegd; - U kunt alleen verwarmd water krijgen bij warm weer, wanneer de luchttemperatuur hoger is dan +20 ºС.Passieve zonneboiler Om water te verwarmen met zonnewarmte, niet alleen bij warm weer, maar ook in het koelere laagseizoen (maart, april, september, oktober), kan de verwarmingstank niet worden gebruikt vanwege een te hoog warmteverlies. Hiervoor zal deze vervangen moeten worden door een efficiëntere zonnecollector. Op internet vindt u veel beschrijvingen van effectieve actieve zonnestelsels die het gebruik van automatisering vereisen. Maar overweeg het meest eenvoudige en handige passieve zonneboilersysteem, dat wil zeggen, een systeem dat op zichzelf werkt zonder een pomp te gebruiken. Allereerst moet je een zonnecollector maken. Als we de vele bekende ontwerpen van zonnecollectoren analyseren, kunnen we tot de conclusie komen dat de bepalende factor voor de betrouwbaarheid, kosten en montagegemak van een zonnecollector het materiaal van de warmtewisselaar is. De meest betrouwbare buizen worden beschouwd als metalen buizen, bijvoorbeeld dunwandige koperen of stalen buizen, maar ze zijn duur en bewerkelijk om te monteren. Bovendien is de warmtewisselaar met metalen buizen zwaar, wat een stevige doos vereist en de installatie bemoeilijkt. Warmtewisselaars van polypropyleen en metaal-kunststof buizen zijn handiger en goedkoper, maar thermische vervormingen bij verhitting door de zon en een groot aantal verbindingen vergroten de kans op lekkage en verhogen ook de arbeidsintensiteit tijdens de montage. Een warmtewisselaar uit een tuinslang kent al deze nadelen. De montage ervan bestaat alleen uit het feit dat de slang moet worden gerookt in de vorm van een spiraal. Het ontbreken van aansluitingen en flexibiliteit van de slang garandeert geen lekken, en door de lengte van de slang kan water rechtstreeks van het verdeelstuk naar de pijpleiding in het huis worden gebracht zonder tussenliggende aansluitingen. De eenvoudigste zonnecollector van een tuinslang wordt getoond in de figuur. Het bestaat uit een vensterglas (1), een slang (2) en schuim als thermische isolatie en een basis (3). Het principe van de werking is heel eenvoudig: kortgolvige zonnestraling gaat door het glas, verwarmt de slang met water. Vanaf de verwarmde slang begint de straling van een reeds langgolvig spectrum, die aanzienlijk wordt gereflecteerd door het glas. Zo vallen de zonnestralen in de zogenaamde "warmteval". Bij plaatsing van een zonnecollector is de optimale hellingshoek 35º in de zomer en 40º in de lente-herfst. De afbeelding toont het aansluitschema van de zonnecollector naar de ketel. Voordat de zonnecollector water gaat verwarmen, is het noodzakelijk om de slang met water te vullen en de lucht eruit te verplaatsen. Om dit te doen, sluit u de kraan (2) en opent u de hete kraan van de sanitaire voorziening (6) om het water af te voeren. Water uit de drukwaterleiding (1) begint in de zonnecollector (4) te stromen. Nadat de luchtbellen zijn gestopt met mengen in het afvoerwater, betekent dit dat er geen luchtpluggen in het verdeelstuk zitten. Vervolgens gaat kraan 2 open en begint koud water uit de boiler onder invloed van het thermosifoneffect (als de collector wordt verwarmd door de zon) de collector in te stromen. Om de zonnecollector uit te schakelen en verwarmd water te gebruiken of de boiler in de normale modus te laten werken, sluit u de kraan (3). Zoals u kunt zien, vereist de werking van deze ketel geen complexe en dure apparatuur, het enige nadeel van zo'n eenvoudig systeem is dat u periodiek de watertoevoer naar de zonnecollector moet in- en uitschakelen met een kraan (3). Bij bewolkt weer gebeurt de verwarming van water door zo'n zonnecollector gedeeltelijk, de rest wordt "verwarmd" door de ketel, wat toch besparingen oplevert. Houd er rekening mee dat bij bewolkt weer of in het laagseizoen de ketel aan het einde van de dag moet worden ingeschakeld om te verwarmen, dat wil zeggen wanneer het water in de collector niet meer opwarmt. Anders stopt het water met circuleren wanneer het wordt verwarmd in de TEN'om-collector. Om de vereiste prestaties van een zonneboiler te berekenen, moet er rekening mee worden gehouden dat 1 meter van een slang met een buitendiameter van 25 mm op een heldere dag bij +25 ºС 3,5 liter heet verwarmt (tot + 45 ºС) water.En bij +32 ºС verwarmt het 3,5 liter heet water tot + 50 ºС. Het aantal gemiddelde uren zonneschijn gedurende het jaar voor Kiev wordt weergegeven in Tabel 1.

Als de lengte van de slang in de collector in mei bijvoorbeeld 10 m is, is de capaciteit van de zonnecollector 3,5 l * 10 m * 8 uur = 280 liter warm water per dag. De ondergrens van de buitenluchttemperatuur, waarbij bij helder weer besparingen worden waargenomen, is +5 tot +8 ºС. Bij vrieskou kan het water het beste uit de opvangbak worden afgevoerd, hoewel dit ontwerp vorstbestendig is.

De slang voor zo'n zonneboiler is ofwel met rubber of met PVC versterkt. De binnendiameter van de slang mag niet minder zijn dan 19 mm, en meer is mogelijk. Maar als de diameter kleiner is, neemt de hydraulische weerstand van het systeem aanzienlijk toe, wat de natuurlijke menging van water vertraagt ​​vanwege het thermosifoneffect. Ook, schrijft iBud.ua, is het niet aan te raden om een ​​slang te kiezen met een wanddikte van minder dan 2,5 mm, aangezien een slang met dunne wanden zijn vorm niet goed vasthoudt en vaak buigt. Een tuinslang is niet duur. Dus een versterkte PVC-slang met een binnendiameter van 19 mm en een wanddikte van 3 mm kost, afhankelijk van de fabrikant, $ 2 tot $ 3 per meter. Kies bij voorkeur een slang in zwarte of donkere tinten voor een betere warmteabsorptie. Het verschil is echter niet erg groot. Zo absorbeert een witte slang zonnewarmte ongeveer 5% slechter dan een zwarte slang. Maar de extra 5% is niet overbodig. Voor het mengen van water met het thermosifoneffect doet de vorm van de slang zelf er niet toe, aangezien het water in de slang gelijkmatig wordt verwarmd, is het niveauverschil tussen koud water in de boiler en warm water in het verdeelstuk belangrijk. Om een ​​stabiel thermosyphon-effect te krijgen, moet de ketel daarom minstens 60 cm boven het bovenste deel van de zonnecollector worden geplaatst. Probeer ook de lengte van de toevoerleiding zoveel mogelijk te verkleinen, want hoe langer de pijp, hoe groter de wrijvingskracht die voorkomt dat water van de collector naar de opslag (ketel) stroomt. Om warmteverlies volgens afspraak te verminderen, is de achterkant van de slang geïsoleerd met schuim. Het is ook nodig om de opening tussen het glas en het schuim af te dichten. U kunt hiervoor een zacht schuimkussen tussen het glas en het schuim plaatsen, of het glas en het schuim lijmen met lijm op waterbasis (lijmen met een organisch oplosmiddel kunnen het schuim oplossen). U kunt bijvoorbeeld schuimlijm of PVA-lijm gebruiken. Om de vorm van de zonneboilerslang in de vorm van een spiraal te bevestigen, wordt deze aan een buis of staaf vastgemaakt. Om het aan het piepschuim te bevestigen, knoop het gewoon vast. Het gebruik van vensterglas is absoluut noodzakelijk. Plexiglas of polymeerfilm zal niet werken, omdat ze zeer slecht zijn in het blokkeren van langegolfstraling. Er moet een opening van 12-20 mm zijn tussen het glas en het slangoppervlak. Het glas mag geen reflecterende selectieve coatings (i-glass) hebben, dergelijk glas reflecteert een aanzienlijk deel van de zonnestraling.

Als het gaat om de keuze tussen enkele en dubbele beglazing, zijn er twee factoren waarmee u rekening moet houden. Met dubbele beglazing, minder warmteverlies, maar meer weerkaatsing van zonlicht. En aangezien hoe hoger de omgevingstemperatuur, hoe minder warmteverlies, blijkt: - als de zonneboiler voornamelijk in het warme seizoen wordt gebruikt, is enkel glas beter; - als het cool is, wordt dubbel winstgevender. Slangleidingen die naar buiten gaan, moeten thermisch worden geïsoleerd om warmteverlies te verminderen. Voor thermische isolatie in de verwarmde ruimte en wanneer de lengte van de waterleidingen niet meer dan 3 m is, volstaat het om de gebruikelijke zachte thermische isolatie van polyethyleenschuim voor leidingen te gebruiken. Voor langere secties, evenals voor thermische isolatie van externe pijpleidingen, is het noodzakelijk om een ​​krachtigere stijve thermische isolatie te gebruiken voor buizen gemaakt van polyurethaanschuimfolie.U kunt de slang met een rubberen buisklem op de pijpleiding aansluiten; hiervoor wordt de slang strak op de buis gelegd en met een klem vastgeklemd. Het is optimaal dat de binnendiameter van de slang gelijk is aan de diameter van de buis waarop deze wordt aangebracht. Het beschreven ontwerp van een passieve zonneboiler met een collector kan tot 80% energie besparen voor warmwatervoorziening in de zomer en tot 40% in het voor- en najaar, wat neerkomt op ongeveer 400 kWh aan energiebesparing per persoon per jaar. Auteur: Igor Solarov Tsjernivtsi

toepassing

In ongeveer 80% van het grondgebied van Oekraïne daalt het instralingsniveau niet onder de 3 eenheden, wat in vergelijking met andere Europese landen een veelbelovend resultaat is. Dit betekent dat de installatie van zonnecollectoren een nieuwe ronde kan worden in de ontwikkeling van energietechnologieën, zowel in Oekraïne als in andere Zuid-Europese regio's.

Zonne-instralingstabel door steden in Oekraïne

janfebmaartAprmeijunijulAugsepoktmaar ikDecjaar
Simferopol1,272,063,054,305,445,846,205,344,072,671,551,073,58
Vinnytsia1,071,892,943,925,195,35,164,683,211,971,100,93,11
Lutsk1,021,772,833,915,055,084,944,553,011,831,050,792,99
Dnipropetrovsk1,211,992,984,055,555,575,705,083,662,271,200,963,36
Donetsk1,211,992,944,045,485,555,665,093,672,241,230,963,34
Zhytomyr1,011,822,873,885,165,195,044,663,061,871,040,833,04
Uzhgorod1,131,913,014,035,015,315,254,823,332,021,190,883,16
Zaporizhzhia1,212,002,914,205,625,725,885,183,872,441,250,953,44
Ivano-Frankivsk1,191,932,843,684,544,754,764,403,062,001,200,942,94
Kiev1,071,872,953,965,255,225,254,673,121,941,020,863,10
Kirovograd1,201,952,964,075,475,495,574,923,572,241,140,963,30
Luhansk1,232,063,054,055,465,575,654,993,622,231,260,933,34
Lviv1,081,832,823,784,674,834,834,453,001,851,060,832,92
Nikolaev1,252,103,074,385,655,856,035,343,932,521,361,043,55
Odessa1,252,113,084,385,655,856,045,333,932,521,361,043,55
Poltava1,181,963,054,005,405,445,514,873,422,111,150,913,25
Glad1,011,812,833,875,085,174,984,583,021,871,040,813,01
Sumy1,131,933,053,985,275,325,384,673,191,981,100,863,16
Ternopil1,091,862,853,854,845,004,934,513,081,911,090,852,99
Kharkiv1,192,023,053,925,385,465,564,883,492,101,190,93,26
Kherson1,302,133,084,365,685,766,005,294,002,571,361,043,55
Khmelnitsky1,091,862,873,855,085,215,044,583,141,981,100,873,06
Tsjerkasy1,151,912,943,995,445,465,544,873,402,131,090,913,24
Tsjernihiv0,991,802,923,965,175,195,124,543,001,860,980,753,03
Tsjernivtsi1,191,932,843,684,544,754,764,403,062,001,200,942,94

De allereerste zonneboilers

De eerste zonneboiler werd ontwikkeld in 1767. Het is uitgevonden door een gewone inwoner van Zwitserland ─ Horace Bnedict de Saussure. Met zijn uitvinding was hij in staat om eenvoudig kokend water te verkrijgen. Maar toen was het al een succes. En de Zwitserse uitvinder begon zijn boilers te verkopen.

Horace Bnedict de Saussure
In 1953 werd het apparaat verbeterd in Israël. Wetenschapper Zvi Tavor ontving hiervoor zelfs een onderscheiding van de premier van het land. Deze eenvoudige waterverwarmingstechnologie is nog steeds populair in onze eeuw.

Hoe het eenvoudigste model van de zonneboiler te maken

De eenvoudigste oplossing voor zonneboilers is een zwart geverfde ton op het dak. De interne pijpleiding is op dit vat aangesloten en levert verwarmd water naar de verdeelpunten.

Het vat kan worden vervangen door een eenvoudige, nogal ondiepe bak, afgesloten met een transparant deksel. In beide gevallen moet het systeem het volgende bevatten:

  • koud water toevoerleiding;
  • overlooppijp;
  • vergrendelingselementen;
  • verwarmde waterafvoerleiding.

Bij bewolkt weer worden beide opties echter gekenmerkt door een extreem lage efficiëntie. Wat betreft het gebruik van de trog, de kwestie wordt gecompliceerd door de noodzaak om deze in een horizontale positie te houden. Hierdoor kan de container niet in een dergelijke positie ten opzichte van de zon worden geplaatst, waarin de maximale verwarming van het water is gewaarborgd.

Bent u geïnteresseerd in vragen over zonnepanelen? In dit artikel vindt u veel interessante informatie over dit onderwerp.

Soorten zonneboilers

Laten we het nu hebben over de soorten zonneboilers. Ze zijn geclassificeerd op basis van verschillende ontwerpkenmerken.

De volgende boilers onderscheiden zich bijvoorbeeld door het type koelmiddelcirculatie:

  • Met natuurlijke circulatie;
  • Met gedwongen.

In het eerste geval circuleert water vanwege zijn fysische eigenschappen. Bij verhitting neemt het volume toe, neemt de dichtheid af. Als gevolg hiervan stijgt de vloeistof door de buizen en komt er koud water op zijn plaats. Om de natuurlijke circulatie te laten passeren, moet het reservoir zich boven op de opvangbak bevinden, wat niet altijd handig is.

In het tweede geval is de opslagtank in de kelder geïnstalleerd en wordt de geforceerde circulatie verzorgd door speciale pompen. Bij zo'n organisatie kan olie de rol van warmtedrager spelen. Het doet deze functie erg goed.

Waterverwarmers kunnen worden geclassificeerd op basis van het ontwerp van de collector:

  • Vacuüm. De koelvloeistof zit in een buis die is verzegeld in een thermoskan.Deze lamp is gemaakt van kwartsglas dat zowel zonnewarmte als ultraviolet licht doorlaat. Dit zijn zeer efficiënte ontwerpen waarbij warmteverlies minimaal is. Als water als warmtedrager wordt gebruikt, vindt verwarming plaats aan de kook. Als daar olie in zit, kan deze worden verwarmd tot 200-300 graden. Bijna alle vacuümboilers worden in de fabriek gemaakt en zijn vrij duur;
  • Paneel. Het ontwerp is het eenvoudigst. De collector is zwart geverfd, ondergebracht in een geïsoleerde behuizing en hermetisch afgesloten met glas, plastic, polycarbonaat, enz. De efficiëntie is slecht. Dit komt doordat de vloeistof een deel van zijn warmte verliest wanneer deze door het verdeelstuk stroomt. Deze verliezen zijn meestal behoorlijk groot. Paneelverwarmers op zonne-energie zijn zeer geschikt voor regio's met een hoge zonne-instraling.

Zonneboiler met gesloten lus

Bovendien kunnen boilers worden geclassificeerd volgens het type circuit:

  • Open lus. Dit ontwerp wordt gebruikt bij het organiseren van warmwatervoorziening naar een woongebouw. Water fungeert als koelmiddel, dat na verhitting niet meer terugkomt in de opvangbak. Het wordt besteed aan huishoudelijke behoeften;
  • Een gesloten lus. Het wordt gebruikt voor het verwarmen van een woongebouw. In dit geval wordt de koelvloeistof uit de boiler gemengd met een andere vloeistof (mogelijk geen water) die in de hoofdboiler is verwarmd. In een gesloten kringloop passeert het koelmiddel na verwarming het verwarmingssysteem en keert het weer terug naar de collector;
  • Twee gesloten contouren. Dergelijke boilers zijn veelzijdig en het meest efficiënt. Met dit systeem kan het hele jaar door warm water of verwarming worden opgewekt. Nadat het in de collector is opgewarmd, gaat het koelmiddel naar de warmtewisselaar en draagt ​​het warmte over aan het tweede circuit. En al wordt de koelvloeistof in dit tweede circuit verbruikt als warm water of voor het verwarmen van het huis.

De koelvloeistof kan ook anders zijn. Het meest gebruikte water, antivries, olie. U kunt ook boilers volgens het algemene werkingsprincipe onderverdelen in passieve en actieve systemen.

  • Passief. Energieabsorptie en accumulatie gebeuren vanzelf zonder enige controlemechanismen. Dergelijke systemen zijn eenvoudig en vereisen geen serieuze investeringen. Hiervoor moet u betalen met ongelijke werkzaamheden en stroompieken. Een voorbeeld is de tank boven de zomerdouche, die zwart is geverfd. Dit is meestal het geval bij systemen met één lus. Hier moet de opvangtank zich boven het verdeelstuk bevinden;
  • Actief. Er zijn geen nadelen aan een passieve boiler. Hier wordt zonne-energie omgezet in thermische energie en periodiek overgedragen naar een opslagtank, boiler of direct naar de verbruiker. Dankzij het geforceerde circulatiesysteem wordt een stabiele werking bereikt. Dit schema werkt in systemen met één en twee circuits. In dergelijke systemen zie je vaak pompen, panelen, meters, enz.

Zonneboilers van vertrouwde fabrikanten

Het economische voordeel van het kopen van een verwarmingsketel hangt af van verschillende factoren:

  • hoge prijs;
  • warmteoverdracht;
  • terugbetalingsperiode;
  • bedrijfstijd.

Niet alle zonneboilers werken op dezelfde manier. Bij het gebruik van installaties gemaakt van goedkope en laagwaardige grondstoffen kunnen gebruiksproblemen optreden: de productiviteit zal dalen, apparatuur zal voortijdig uitvallen. Om teleurstelling te voorkomen, moet u apparatuur van vertrouwde fabrikanten kopen. Laten we eens kijken welke fabrikanten het beste kunnen vertrouwen?

Passieve zonneboiler

Hieronder vindt u een lijst met betrouwbare fabrikanten die hoogwaardige en betaalbare eenheden maken:

  • Atmosfera is een Oekraïense fabrikant die vacuüm- en paneelinstallaties maakt om het hele jaar door waterverwarming en verwarmingssystemen te ondersteunen. Deze boilers zijn ontworpen voor apparaten met geforceerde circulatie en hebben een hoge thermische isolatie.Er is een plek in de koffer voor het plaatsen van bewakingssensoren. Veel gebruikers hebben de hoge prestaties van de systemen opgemerkt bij koud en regenachtig weer. Je kunt een ketel kopen vanaf 20 duizend roebel;
  • Side is een Chinees bedrijf dat de productie heeft opgezet van zonneboilers en aanverwante apparaten die nodig zijn voor onderhoud en aansluiting. Op de markt vindt u buis- en paneelapparatuur, evenals kant-en-klare oplossingen voor het uitrusten van zwembaden, kantoren, productielocaties, ziekenhuizen, scholen. Ketels van dit merk winnen nog steeds alleen aan populariteit bij huishoudelijke consumenten;
  • Vaillant auroSTEP plus - zonnecollectoren met uitstekende Duitse bouwkwaliteit en betaalbare prijs. U kunt dit systeem voor minstens 200 duizend roebel kopen en een gezin van warm water voorzien voor 3 personen;
  • SunRain is een ander model van Chinese makelij. Deze installaties werken als de temperatuur daalt tot -50 graden. De fabrikant voert een horizontale en hellende installatie uit. Installaties kunnen het hele jaar door draaien. Ze zijn verbonden met een externe container. De prijs van buisvormige verzamelaars is vanaf 40 duizend roebel;
  • Viessmann Vitosol is een Duitse fabrikant die waterverwarmingsapparatuur produceert. Het belangrijkste verschil met analogen van andere fabrikanten is de hoogwaardige montage, die volledig voldoet aan de gestelde eisen. Er is ook een anti-vandalisme- en anti-hagel systeem;
  • YaSolar is een Russisch bedrijf dat kant-en-klare warmwatervoorzieningsapparatuur produceert. De complete set bestaat uit een opslagtank, een controller, verwarmingssensoren, een pompstation en een ontluchter. De zonnecollectoren die onder dit merk worden geproduceerd, zijn ontworpen om te worden aangesloten op systemen met geforceerde circulatie.

Aanbevolen: hoe installeer je zonne-kasverwarming met je eigen handen?

Naleving van veiligheidsvoorschriften en aanbevelingen voor het aansluiten van zonneboilers is de belangrijkste voorwaarde voor de inbedrijfstelling van de systemen. Als de verbindingsvoorwaarden worden geschonden, is hun effectieve werking niet gegarandeerd.

YouTube reageerde met een foutmelding: Toegang niet geconfigureerd. YouTube Data API is niet eerder gebruikt in project 268921522881 of is uitgeschakeld. Schakel het in door naar https://console.developers.google.com/apis/api/youtube.googleapis.com/overview?project=268921522881 te gaan en probeer het opnieuw. Als u deze API onlangs heeft ingeschakeld, wacht dan een paar minuten totdat de actie is doorgevoerd naar onze systemen en probeer het opnieuw.

    Vergelijkbare berichten
  • Is het mogelijk om een ​​zonnecollector te maken voor thuisverwarming?
  • Voors en tegens van zonnepanelen voor woningverwarming
  • Hoe installeer je zonneverwarming in een kas met je eigen handen?

Toepassingen en installatievereisten

Dus waar worden zonneboilers toegepast?

  • Warmwatervoorziening van een privéwoning;
  • Verwarming;
  • Verwarming van water voor zomerhuisjes;
  • Warm water voor de behoeften van landbouw en industrie.

Zonneboiler voor huisverwarming

Het is belangrijk om de installatieaanbevelingen in overweging te nemen, aangezien de efficiëntie van de boiler hier volledig van afhangt. Hier zijn enkele van de aanbevelingen van de experts:

  • De plaats van installatie kan het dak van het huis, de gevel, het balkon zijn;
  • Het boilerpaneel moet noodzakelijkerwijs naar het zuiden gericht zijn;
  • Zorg er bij het installeren van het paneel voor dat de hellingshoek gelijk is aan de breedtegraad van uw regio;
  • Omdat de boiler constant zonne-energie ontvangt, met weinig waterverbruik, kan er stagnatie ontstaan, waarbij de koelvloeistof tot wel 300 graden kan opwarmen. Daarom is het verboden om buizen van kunststof en gegalvaniseerd ijzer te gebruiken. Het is het beste om een ​​spoel van koper of roestvrij staal te maken;
  • Het is absoluut noodzakelijk om de verwarmingselementen van de boiler te isoleren om uzelf niet per ongeluk te verbranden;
  • Bij het kiezen van bevestigingsmiddelen en isolatie moet ook rekening worden gehouden met de mogelijkheid van stagnatie van het koelmiddel en zijn sterke verwarming. Dat wil zeggen, het is beter om materialen te kiezen met een veiligheidsmarge. Veel gerenommeerde fabrikanten schrijven de stagnatietemperatuur in de specificaties of op de behuizing van het apparaat. Focus op deze waarde;
  • Zonneboilerspanelen moeten in een open ruimte met maximale blootstelling aan de zon worden geplaatst. Er mogen geen hoge objecten in de buurt zijn die een schaduw werpen;
  • Om de efficiëntie van de boiler te vergroten, is het noodzakelijk om deze op een speciaal rek te bevestigen, als een dergelijk installatieschema door de fabrikant wordt aangeboden;
  • Tijdens de installatie kan elk type kachel zijn eigen kenmerken hebben. Hier moet u zich concentreren op de aanbevelingen van de fabrikant.

Belangrijkste fabrikanten

Zonneboilers hebben een brede praktische toepassing gevonden in veel Europese landen, China, Turkije, de VS, Israël, Saoedi-Arabië. De productie van deze producten in de wereld groeit gestaag en samen met de vraag neemt het aantal bedrijven in dit segment toe.

Laten we eens kijken naar enkele van de grote zonneboilersbedrijven. Dus de topfabrikanten op de wereldmarkt:

  • Het Italiaanse bedrijf produceert KAIROS VT-vacuümcollectoren. Verkrijgbaar in 15 of 20 buisversies;
  • De Duitse fabrikant biedt drie modellen SKR21, SKR12, SKR6;
  • Een ander Duits bedrijf dat modellen maakt met 6 of 12 pijpen. Bovendien kunnen ze worden gecombineerd tot blokken om de kracht van het systeem te vergroten;
  • Sunrain zonne-energie. Het is een Chinese fabrikant die zonneboilers produceert;
  • En een ander Duits bedrijf dat twee boilers aanbiedt onder de merken Vitosol 200 en 300. Deze modellen verschillen in het ontwerp van de verwarmingseenheid;
  • Italiaanse fabrikant die het Ecotube-model produceert.

Boiler KAIROS VT

Het is de moeite waard hier te vermelden dat de producten van deze bedrijven tot de hoogste klasse behoren en voorzien zijn van een garantie, maar niet iedereen kan het betalen. Daarom wordt het grootste deel van de marktvraag gedekt door weinig bekende fabrikanten.

Waarom zelfgemaakte zonneboilers zo aantrekkelijk zijn

De voordelen van zelfgemaakte zonneboilers zijn vrij duidelijk:

  • de kosten ervan betalen zich vrij snel terug;
  • net als fabrieksmodellen besparen ze brandstof en dus geld;
  • het product is vrijwel onmiddellijk klaar voor gebruik.

Dus nu kent u de basis van dit probleem en bent u klaar om uw eigen zonneboiler te ontwerpen en te maken. Door dit te doen, kunt u de kosten die gepaard gaan met het onderhoud van uw huis aanzienlijk verlagen.

Prijzen en waar zijn ze van afhankelijk?

Met betrekking tot specifieke cijfers, zullen in Rusland geproduceerde boilers ongeveer 700 - 800 dollar kosten. Dit is een model van het vacuümtype. Ongeveer dezelfde prijzen voor vergelijkbare Chinese producten. Boilers van Duitse fabrikanten kosten ongeveer 800-900 euro. Het is duurder, maar ze hebben de nodige bevestigingsmiddelen in de set en koper en roestvrij staal worden gebruikt voor de vervaardiging van verzamelaars. Zodat het geld niet voor niets wordt uitgegeven.

Boiler Viessmann Vitosol 200
De volgende factoren zijn van invloed op de prijs van een zonneboiler:

  • Merk;
  • Materiaal behuizing en koellichaam;
  • bouwkwaliteit;
  • de methode voor het leggen van het isolatiemateriaal en de kosten van het materiaal zelf;
  • glas dikte.

Uiteraard zijn de ontwerpverschillen, die hierboven werden beschreven, terug te zien in de prijs.

Door gebruik te maken van zonne-energie met behulp van moderne technieken voorziet u uw privéwoning of tuinhuis eenvoudig van warm water.
En u moet een eerste investering doen, en dan werkt de installatie gratis. Wil je geld besparen, maak dan zelf een zonneboiler. Maar fabriekssystemen zijn natuurlijk betrouwbaarder en functioneler. Als het artikel nuttig voor u is gebleken, verspreidt u de link ernaar op sociale netwerken. Dit zal de ontwikkeling van de site helpen. Stem in de poll hieronder en beoordeel het materiaal! Laat correcties en aanvullingen op het artikel achter in de comments.

Hoe maak je een volwaardige zonneboiler met je eigen handen (video)

De belangrijkste elementen van dit apparaat zijn:

  • make-up tank;
  • opslagtank;
  • verzamelaar.

De volgende video beschrijft voldoende gedetailleerd hoe je een zonneboiler maakt:

Volgens experts mag de pomp niet in het systeem worden geïnstalleerd.Het water moet natuurlijk circuleren. Om dit effect te bereiken, moet de tank boven het koellichaam worden geïnstalleerd, terwijl de make-uptank zich boven de opslagtank moet bevinden. Een andere praktische aanbeveling van experts is om thermische isolatie te installeren op een tank met verwarmd water. Om dit te doen, kunt u elke rolisolatie gebruiken.

Om het proces van het bijvullen van water in het systeem te automatiseren, moet de tweede tank zijn uitgerust met een vlotterklep.

Het systeem moet ook een verticale luchtuitlaat hebben. Om effectiever te zijn, wordt het meestal tot een redelijk behoorlijke hoogte verhoogd.

Beoordeling
( 1 schatting, gemiddeld 4 van 5 )

Kachels

Ovens