Обогревательная установка, работающая на солнечной энергии - «Идеи мастеру»

Подсчитано, что плоскость площадью 36 кв. см, обращенная перпендикулярно к солнечным лучам, получит в год столько энергии, что ее хватит вскипятить чайник. Так никогда чайку не попьешь... А почему не попробовать «собрать» рассеянную солнечную энергию с большей площади и использовать ее, например, для обогрева жилого дома?

Три варианта обогревательных установок, работающих на солнечной энергии

Сегодня мы расскажем о трех обогревательных установках. Первая (см. рис. 1) по своей тепловой мощности может заменить батареи центрального отопления и даже русскую печь. Почти восемь месяцев в году днем и ночью она способна отапливать помещения большого дома. Круглосуточная работа объясняется просто — тепловая мощность ее настолько велика (около 5 тыс. Вт), что избыток тепла можно запасать впрок, аккумулировать.

На рисунке 1а показан общий вид обогревательной установки — будем называть ее коллектором. Сооружен он из дерева и имеет длину 350, ширину 180 и высоту 220 см. Устанавливается коллектор с южной стороны жилого дома. Вы обратили внимание, что на правой стороне коллектора есть откидная крыша. Днем она опущена, на ночь или во время дождя ее поднимают. Крыша защищает коллектор от потерь тепла и от повреждений. Боковая стенка коллектора собирается из деревянных рамок и имеет тройное остекление (см. рис. 1д). Оба слоя воздуха между стеклами хорошо теплоизолируют нагреваемые солнечными лучами пластины. Сами пластины (см. рис. 1б, 1в и 1д) изготовлены из полос кровельного железа и покрашены черной эмалью. Нагреваемые лучами, они отдают тепло потоку воздуха, который совершает сложный путь по лабиринту между ячейками и внутренним стеклом. На рисунке 1г он обозначен голубыми стрелками.

Коллектор работает так. Утром вы откинули крышу и установили ее под таким углом, чтобы солнечные зайчики от зеркал падали на черные пластины подогревателя. Когда они нагреются, включают вентиляторы 4 и 6. Воздух через отверстие 1 устремляется в лабиринт над подогревателем, нагревается и выходит в отверстие 2. Через отверстие 3 вентилятор направляет его в жилые помещения. Обратный поток возвращается в коллектор через отверстие 5. Далее поток разделяется: часть снова направляется в жилые помещения, а другая часть засасывается вентилятором и идет на подогрев. Постепенно воздух в жилых помещениях прогревается до 24 °С, а если хотите — и выше. Если станет жарко, необходимо перераспределить потоки воздуха. Заслонкой перекрывают воздуховод, по которому теплый воздух поступает в дом. Тогда большая его часть начнет циркулировать внутри коллектора, нагревая аккумулятор. В конструкции аккумулятора предусмотрен дополнительный лабиринт, и воздух полнее отдает тепло заполнителю — кладке из кирпичей или крупных камней, уложенных с большими щелями без связующего раствора.

Масса аккумулятора — несколько сот килограммов. К вечеру температура кладки достигает 75 °С. Этого аккумулированного тепла хватит, чтобы поддерживать температуру воздуха в помещениях в пределах 16-18 °С в течение всей ночи. После захода солнца вентилятор 6 отключают и крышу коллектора поднимают.

Более простую конструкцию коллектора вы видите на рисунке 2. Его размеры 150х100х10 см, а тепловая мощность 800 Вт. Мощность невелика, но ее хватит для обогрева комнаты площадью 12-14 кв. м. Правда, после захода солнца эта установка не работает — у нее нет заполнителя, аккумулирующего тепло. Для обогрева большей площади можно изготовить несколько коллекторов. Работать они могут независимо друг от друга или вместе. Тогда их следует параллельно соединить между собой. Корпус коллектора изготовлен из кровельного железа. Внешне он напоминает корыто (рис. 2а), внутреннюю поверхность которого следует покрасить в черный цвет. Внутри корпуса установлены два стержня. На них надеты пластины — жалюзи. Их также следует вырезать из кровельного железа и покрасить черной эмалью. Воздух из помещения по гибкому рукаву (рис. 2б) вентилятором подается внутрь коллектора, где обтекает пластины и нагревается. Чтобы обогревательная установка работала эффективней, передняя часть коллектора имеет двойное остекление. Корпус утеплен теплоизоляционными матами.

На установке, которая показана на рисунке 3, можно греть воду. Монтируется она на чердаке под крышей. Солнечные лучи, многократно отражаясь от зеркал, установленных на боковых стенах, потолке и полу (см. рис. 3а), концентрируются в узкий пучок и падают на змеевик, установленный в ящике. Крышка этого ящика (см. рис. 3б) имеет двойное остекление. Подобным способом можно подогревать воду до 70-80 °С и использовать ее как для отопления, так и для других хозяйственных нужд.