Схемы подключения нашего солнечного устройства к горячему водоснабжению дома (стр. 5 )

Бак лучше располагать в помещении, чтобы он не замерз во время морозов. Вариант расположения бака на улице тоже возможен, но этот вариант должен предусматривать возможность удаления воды из Бака и из труб 7, 9

Холодная вода добавляется в Бак через временное открытие крана 6. Очевидно, кран 6 нужно закрыть сразу, как вода начнет выливаться через выход 8. Конец выхода 8 должен быть виден от места крана 6 (чтобы быстро закрыть кран 6, когда вода начнет выливаться из Бака через выход 8)

Возможно, возникнет мысль добавлять воду в Бак по-другому: установить в Бак поплавковый клапан, который будет открывать проход холодной воды в Бак, если уровень воды в нем упадет ниже нужного предела. Этот устанавливается на входе трубы 7 в Бак. Имеет смысл держать кран 6 все время открытым в мае-сентябре; в этот период поступление холодной воды в Бак будет управляться этим поплавковым клапаном. Однако до мая и после сентября может оказаться удобнее использовать подачу холодной воды только через открытие крана 6 (из-за появления проблем с солнцем)

3) Схемы солнечного ГВС для простых случаев в ситуации «Коллектор находится далеко от дома»

Не всегда есть свободный участок (для расположения нашего солнечного устройства) рядом с домом, и даже если такой участок есть, не всегда он оказывается удобным из-за теней от этого дома, других построек, деревьев и др.

Поэтому может оказаться, что солнечное устройство должно располагаться далеко (15-20 м и больше) от дома, а это вызывает следующие проблемы

Во-первых, расстояние между Коллектором и Баком не может быть больше чем 5-15 м, поскольку в этом случае:

- Значительно увеличиваются тепловые утечки из труб 1 и 2, которые могут «съедать» 30-50 % (и больше) тепла, которое производятся Коллектором. Эти тепловые утечки могут быть уменьшены толстой теплоизоляцией труб 1 и 2, что может увеличить разрешенное расстояние между Баком и Коллекторами (до 10 м и больше), но даже в этом случае работа солнечного ГВС за пределами мая-сентября становится проблемной

- Уменьшается скорость циркуляции воды между Баком и Коллектором. Но это может быть компенсировано увеличением внутреннего диаметра труб 1, 2 и / или увеличением разности высот между Баком и Коллектором

- Стоимость труб 1 и 2 увеличивается, особенно если нужно еще увеличивать их диаметр и их теплоизоляцию

Во-вторых, длина трубы 9 тоже не может быть очень большой, поскольку становиться неудобно пользоваться горячим водоснабжением (нужно ждать очень долго, пока пойдет горячая вода после открытия крана)

Солнечное ГВС для максимально допустимого расстояния (12-25 метров между Коллектором и местом входа трубы 9 в горячее водоснабжение дома) видится следующим образом (это для схем с открытым Баком: это схемы Главы 1):

Бак располагается на специальной башне на расстоянии около 10 метров от Коллектора (но это может быть 15-20 метров, если используется 2-3 секции солнечных устройств). Эта башня имеет максимальную высоту (3-4 метров), чтобы обеспечить хорошую циркуляцию воды через трубы 1, 2, а также чтобы обеспечить максимальный напор горячей воды в трубе 9 (чтобы обеспечить более быструю сменяемость воды в ней)

Трубы 1 и 2 имеют размер 25-32 мм (наружный диаметр серой трубы) и хорошую теплоизоляцию: трубчатая теплоизоляция (как для серых отопительных труб) для каждой трубы 1, 2, плюс общая теплоизоляция (для обеих труб вместе) из стекловаты 5 см с гидроизоляцией

Труба 9 для горячей воды имеет длину 4-7 метров и минимальный внутренний диаметр (чтобы обеспечить более быструю сменяемость воды в ней). Обычно труба 9 будет идти рядом с трубой 7, которая будет подавать холодную воду в Бак

Очевидно, это солнечное ГВС не может работать во время морозов (поскольку трубы 7 и 9 будут замерзать), но периоды заморозков и оттепелей будут разрешать это делать. Кроме того, работа в марте-апреле и октябре-ноябре может быть не очень эффективной (это будет выражаться в 30-50 градусах горячей воды вместо 60-80 градусов летом) из-за больших утечек тепла из труб 1, 2. Таким образом, эффективная работа этой солнечной ГВС гарантируется только в мае-сентябре. Кроме того, стоимость этой солнечной ГВС увеличивается (из-за большой длины труб 1, 2, их большого диаметра и их толстой теплоизоляции, а также более высокой башни для Бака)

Следующие схемы могут частично решить все эти недостатки. Кроме того, эти схемы увеличивают то «максимально допустимое расстояние» (между Коллектором и местом входа трубы 9 в горячее водоснабжение дома) до 20-100 метров

Эти схемы используют идею двух Баков: один Бак находится около Коллектора (на специальной башне высотой 2-4 метра или на крыше расположенного рядом строения), второй Бак находится на чердаке дома и подключен к системе его горячего водоснабжения. Оба Бака связаны друг с другом дешевым шлангом (или трубой), который периодически перекачивает горячую воду из Бака коллектора в Бак дома

Увеличение расстояния (между домом и Коллектором) имеет очень небольшое влияние на стоимость солнечного ГВС, поскольку стоимость 1 м длины дешевого шланга – порядка 6-10 гривен. Таким образом, увеличение этого расстояния на 30-50 метров увеличивает стоимость солнечного ГВС примерно на 8-12 %

Но увеличение этого расстояния дает следующие проблемы:

- Увеличивается объем шланга горячей воды; очевидно, тепло воды, которая останется в этом шланге, будет потеряно. Это около 1 литр на каждые 10 м длины шланга. Можно заметить, что эта проблема становится очень важной, если наше расстояние становится больше, чем 50-100 метров

- Замедляется перетекание горячей воды (из Бака коллектора в Бак дома) и подача холодной воды (из дома в Бак коллектора). Это увеличивает время обслуживания солнечного ГВС

- Для больших расстояний сложно обеспечить контроль над этими «перетеканием» и «подачей», что также усложняет обслуживание солнечного ГВС

Дальше схемы для простых случаев (аналогично схемам Главы 1), если:

А) Между Коллектором и «Баком коллектора» не устанавливается насос (используется «гравитационная циркуляция» нагреваемой воды);

Б) Давление гор. воды – по высоте Бака (а не по давлению холодной воды);

В) Коллектор – на воде (а не на антифризе)

3-1) Схема «Бак коллектора выше Бака дома»:

1, 2 – Трубы между Коллектором и его Баком (Они должны иметь трубчатую теплоизоляцию (как для серых труб отопления)). Их длина – до нескольких метров, а их соединение с Коллектором производится через гибкие шланги для свободы движения коллектора

3, 4, 5, 6, 15 – Шаровые краны

7 – Шланг (или труба) подачи холодной воды в Бак коллектора

8 – Переливной выход из Бака коллектора (шланг или труба)

9 – Труба горячей воды

10, 11 – Латунные (стальные, чугунные) тройники. Эти тройники устанавливаются на нижнем выходе Коллектора, и труба 2 соединяется с ними через упомянутый гибкий шланг

14 – Шланг соединения Бака коллектора с Баком дома

16 – Переливной выход из Бака дома (шланг или труба)

17, 18, 19 – Возможные (но не обязательные) «быстрые разъемы (с клапанами)» с шлангами 14 и 7

Особенности конструкции:

- Дно Бака коллектора должно быть выше (как минимум на 30-50 см) дна Бака дома

- Выходы (из Бака коллектора) на краны 3 и 4 должны располагаться как можно ближе к дну Бака и далеко друг от друга

- Выход (из Бака коллектора) на шланг 14 должен быть на несколько сантиметров выше выходов на краны 3, 4

- Конец выхода 8 должен быть виден от места крана 6 (чтобы быстро закрыть кран 6, когда вода начнет выливаться из Бака коллектора через выход 8)

- Конец выхода 16 должен быть виден от места крана 15 (чтобы быстро закрыть кран 15, когда вода начнет выливаться из Бака дома через выход 16)

- Целесообразно разместить кран 16 не выше, чем 2 м от уровня земли (чтобы его было просто открывать-закрывать)

- Шланг 7 может вести холодную воду из системы холодного водоснабжения дома, либо он может оказаться шлангом насоса, размещенного на улице (от колодца или бака с дождевой водой). Очевидно, во втором случае кран 6 оказывается лишним

Особенности эксплуатации:

Рабочее положение кранов: краны 3, 4 должны быть открытые; краны 5, 6, 15 должны быть закрытые

Очевидно, если открыть кран 15, горячая вода из Бака коллектора будет перетекать в Бак дома. Кран 15 нужно закрыть после того, как вода начнет выливаться (из Бака дома) через выход 16

Если открыть кран 6, холодная вода начнет поступать в Бак коллектора. Очевидно, кран 6 нужно закрыть, если вода начнет выливаться (из Бака коллектора) через выход 8

Эти две процедуры (временные открытия кранов 6 и 15) лучше совмещать, и это лучше делать вечером после солнечного дня, когда вода в Баке коллектора окажется хорошо нагретой. Сначала открывается кран 15 и ожидается, пока вода не начнет литься через выход 16; этот процесс может оказаться очень длительным (до нескольких десятков минут), поэтому лучше заниматься в это время другими делами, ожидая звуков льющейся из выхода 16 воды (но не проблема, если на это вовремя не отреагировать: в худшем случае будет потеряно до нескольких десятков литров горячей воды Бака коллектора). После этого открывается кран 6; этот процесс длится меньше минуты (до частичного заполнения Бака коллектора или до выливания воды из выхода 8)

Очевидно, во время морозов шланги 7 и 14 могут замерзнуть, но это не прерывает использование горячей воды из Бака дома, а также возможность использования шлангов 7 и 14 во время дневного потепления. Еще одна возможность устранения этого недостатка: шланги 7 и 14 удаляются на период морозов, и они могут временно устанавливаться в случае необходимости перекачки воды между Баками и добавления холодной воды в Бак коллектора; для этого могут использоваться «быстрые разъемы (с клапанами)» 17, 18, 19

Еще один вариант защиты шланга 14 от замерзания есть следующий. Шланг 14 подвешивается так, чтобы он имел наклон в сторону Бака дома по всей своей длине. В этом случае вся вода из шланга 14 стечет в Бак дома после закрытия крана 15 (если шланг 14 входит в Бак дома по воздуху). Очевидно, кран 15 должен располагаться близко к Баку коллектора. Кроме того, описанное решение уменьшает потери тепла из горячей воды, которая остается в шланге 14 (если это решение не используется)