TECHNISCHES PAPIER #49

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                        TECHNISCHES PAPIER #49
 
                        UNDERSTANDING SOLAR
                           WATER HEIZUNGEN
 
 
 
                      Illustrated & geschrieben Durch
                           Trinidad Martinez
 
                          Technical Rezensent
                           James K. Pringle
 
 
                               Published
 
                                  VITA
                    1600 Wilson Boulevard, Zimmerflucht 500,
                      Arlington, Virginia 22209 USA
                 Tel:  703/276-1800 * Fax:   703/243-1865
                       Internet:  pr-info@vita.org
 
 
                    Understanding Solare Wasser-Heizungen
                           ISBN:  0-86619-266-2
           [C] 1986, Freiwillige in Technischer Hilfe,
 
 
 
                              PREFACE
 
Dieses Papier ist eine einer Folge, die von Freiwilligen in veröffentlicht wird,
Technische Hilfe, eine Einführung zu bestimmt bereitzustellen
Staat-von-der-Kunst-Technologien von Interesse zu Leuten im Entwickeln
countries. , den Die Dokumente beabsichtigt werden, als benutzt zu werden,
Richtlinien, Leuten zu helfen Technologien wählen, die geeignet sind,
zu ihrem situations.  werden Sie nicht beabsichtigt, bereitzustellen
Konstruktion oder Implementierung-Details.   People werden zu gedrängt
verständigen Sie VITA oder eine ähnliche Organisation für weitere Informationen
und technische Hilfe, wenn sie finden, daß ein besondere
Technologie scheint, ihren Bedürfnissen zu entsprechen.
 
Die Dokumente in der Folge wurden geschrieben, wurden überprüft, und wurden illustriert
fast ganz von VITA Volunteer technische Experten auf
ein rein freiwilliger basis. , den Einige 500 Freiwillige mit sich gebracht wurden,
in der Produktion der ersten 100 Titel, die ausgestellt wird, und trägt bei
ungefähr 5,000 Stunden ihrer Zeit.   VITA Personal schloß ein
Suzanne Bäche-Behandlung-typesetting und Anordnung, und
Margaret Crouch als Projekt-Manager.
 
Der Autor dieses Papieres, VITA Freiwilliger Trinidad Martinez,
macht umfangreiche Erfahrung im Design und der Konstruktion von
Gewächshäuser und solar-Mauer lüften Heizungen, und konstruierten seines
besitzen Sie 1,200 Quadrat-Fuß adobe-Heimat in Tres Ritos, Mexiko.   Herr
Martinez war auch ein technischer Rezensent für " das Verstehen
Adobe. "   The technischer Rezensent für dieses Papier, VITA Volunteer
James Pringle, ist ein Kollege Editor/Analyst mit dem Datapro
Forschen Sie Firma in Delran, New Jersey.
 
VITA ist ein Gefreiter, gemeinnützige Organisation, die Leute unterstützt,
das Arbeiten an technischen Problemen in Entwicklungsländern.
VITA bietet Informationen und Hilfe an, die bei behilflichen Individuen gerichtet werden,
und gruppiert, um auszuwählen und Gerät-Technologien
eignen Sie zu ihren Situationen an.   VITA behält bei ein international
Anfrage-Dienst, ein spezialisiertes Dokumentation-Zentrum,
und ein computerisierter Dienstplan von Freiwilligem technische Berater;
leitet, langfristiges Feld projiziert; und veröffentlicht eine Vielfalt von
technische Handbücher und Dokumente.
 
            UNDERSTANDING SOLARE WASSER-HEIZUNGEN
             von VITA Freiwilliger Trinidad Martinez
 
I.  INTRODUCTION
 
Die leichteste und meiste Nutzanwendung solarer Energie ist
für das Heizen von water.  Es ist zu Hitze technisch durchführbar gewesen
Haushalt-Wasser, das solare Energie seit den 1930 benutzt.   Solar
bewässern Sie Heizungen für Heimaten und Industrie, ist beschäftigt worden
beträchtlich in Israel, Australien, und Japan, und war ziemlich
populär in Florida und Kalifornien vorausgehend, zu zweite Weltkrieg.
 
Eine solare Wasser-Heizung besteht aus einem solaren Sammler, eine Lagerung,
tanken Sie, und, in den meisten Fällen, ein System von Leitungen, Wasser zu übergeben
zwischen them.  ist Der solare Sammler das zur solaren Heizung was
ein Sieder ist zu einer konventionellen Heizung:   es heizt das Wasser oder
fluid.  Depending auf der Technologie, die benutzt wird, solare Wasser-Heizung
Systeme können Pumps oder natürlichen Kreislauf und Dose nutzen
benutzen Sie Wasser oder andere Flüssigkeiten, um Hitze zu führen.
 
Heizen Sie von den Strahlen der Sonne, wird leicht durch erobert ein solar
collector.  EIN flaches Stück von Metall, das gut führt, wie
Kupfer, Stahl, oder Aluminium, werden flatblack gemalt und werden gegenübergestanden
zum sun.  Die Oberfläche, auf der heizt, wenn ungeschützt zu das
Sonne wird einen absorber.  Als die Absorber-Hitzen, es, gerufen
Übertragungen die Hitze zur Flüssigkeit innerhalb des Sammlers, sondern auch
verliert Hitze zu seinen Umgebungen.  , diesen Verlust von zu minimieren
heizen Sie, der Boden und die Seiten dieses flachen Tellers werden isoliert
und eine Glas oder plastische Decke wird über den Absorber gesetzt
mit einem Luftraum zwischen den zwei.   Diese Verglasung über ein gut-luftdicht verschlossene
Sammler-Kiste wird das vertraute " Gewächshaus produzieren
das Effect"-erlauben von Sonnenlicht zu betreten, während das Verhindern von Hitze von,
entkommend (Zahl 1).

30p02.gif (540x540)


 
Für die maximale Sammlung von Sonnenlicht muß ein Sammler gegenüberstehen
nach Süden in der nördlichen Hemisphäre oder dem Norden ins südlich
hemisphere.  Irgendeine Variation innerhalb 20 Grade Ost oder Westen ist
akzeptabel, obwohl ein etwas westwärts ist Orientierung
besser, weil die hohen Nachmittag-Temperaturen machen, das solar
Sammler mehr efficient.  Maximum, den Tüchtigkeit drei vorkommen wird,
Stunden nach solarem noon.  Während des Winters, 90 Prozent von das
die Ausgabe von Sonne kommt während dieser Zeiten vor.
 
Der Winkel der die Strahlen-Marken der Sonne mit einer Senkrechte
Oberfläche wird den Winkel von Vorkommen gerufen.   Dieser Winkel
bestimmt den Prozentsatz direkten Sonnenscheines, der durch abgefangen wird, ein
surface.  die Strahlen Der Sonne, die zur Oberfläche senkrecht sind,
von einem Sammler wird zurück in die Atmosphäre nicht widergespiegelt.
Der Sammler sollte ideal geneigt werden, damit es ist,
den Strahlen der Sonne senkrecht.   Mit einigen Rahmen und Bergen,
die Sammler-Neigung kann leicht eingestellt werden; wenn ein fest
Position wird gewünscht, der Winkel von Neigung kann zu eingestellt werden
Breite plus 10 Grade.
 
Es ist wichtig sicherzustellen, daß Schatten von benachbart
Gebäude, Bäume, und die allgemeinen Umgebungen schattieren nicht
der collector.  Kein mehr als fünf Prozent des Sammlers
Gebiet sollte zwischen 9:00 vormittags und 3:00 nachmittags schattiert werden,
übliche Zeit, überall ins Jahr.   Eine der bedeutenden Quellen
von Schattierung sind Bäume, deshalb sollte der Installateur von bewußt sein
künftige growth.  Schornsteine, neue Konstruktion, und ebene Zäune
schattieren Sie vielleicht den Sammler, besonders im Winter wenn das
Sonne macht einen niedrigen Bogen im Himmel, und Schatten sind lang.
 
II.  DESIGN VARIATIONEN
 
Der Solare Sammler
 
Es gibt zwei allgemeine Arten solarer Sammler:   jene der
nutzen Sie einen großen flachen schwarzen Teller, um Hitze zu sammeln und
jene, die die Strahlen der Sonne konzentrieren, um ein kleines Gebiet zu heizen.
Die erste Art ist leichter und billiger zu konstruieren, aber bietet an
weniger efficiency.  Examples dieser Art schließen rieseln-Typ ein
und flacher Teller collectors. , den Der konzentrierende Sammler ist,
tüchtiger, sondern auch teuerer.   Many Vielfalten von
diese Art von Sammler kann gebaut werden.
 
Die einfachste und billigste Art von Sammler ist der rieseln-Typ
collector.  Es besteht aus drei components:  das
Absorber, der Kopfsprung, und der Trog.   Der Absorber der
Halte das Sonnenlicht, konvertiert es, um zu heizen, und übergibt dieses
heizen Sie zum beiläufigen liquid.  Wie in Zahl 2, ein Wasser, gezeigt

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füttern Sie, Leitung wird am Spitze-Rand von einem Neigen gesetzt
gewellter sheet.  Small Löcher (1/32 Zoll in Durchmesser) ist
bohrte in diesen Kopfsprung bei jedem Tal oder jedem Trog.   EINE Gosse
beim Boden des Lakens sammelt warmes Wasser und Gewinne es
zum Lagerung-Tank.
 
Die Einfachheit und niedriger Preis des rieseln-Typ-Sammlers
überwiegen Sie seine arme Aufführung.   Mit dieser Art von Sammler,
es ist schwierig, Temperaturen größer als 10 zu erreichen
Grade-Grad Celsius (18 Grade Fahrenheit) über das
umliegende Luft-Temperatur, außer wenn sehr kleine Strömung-Raten sind,
used.  Einige Anwendungen sind die vor-Heizung von Wasser vorher ein
zweite Heizung-Phase und die Heizung von Wasser für Fisch
culture.  Der rieseln-Typ-Sammler Selbst-entwässert und
Bedürfnisse kein Schutz gegen Korrosion oder das Frieren.  , den Es ist,
relativ wartungsfrei.
 
Die am im allgemeinen gebrauchte Art solaren Sammlers für solar
Wasser-Heizung ist der flache Teller-Sammler.   Das Grund
Bestandteile eines flüssig-Types flacher Teller-Sammler wird umrissen
in Zahl 1.  hält Der Absorber das Sonnenlicht an, konvertiert es zu
heizen Sie, und Übertragungen die Hitze zur beiläufigen Flüssigkeit in Röhre.
Als das Wasser geheizt wird, erhebt es sich durch die Röhre.   EIN
ununterbrochene gewundene Schlinge kann in irgendeinem Werbespot gesehen werden
Tafeln, aber seine Verwendung wird zu Systemen mit einem Zirkulieren begrenzt
PUMPE.
 
Rohre können am Absorber-Teller in viel ways.  befestigt werden Das
näher der Kontakt zwischen der Röhre und dem Laken das
besser die Hitze transfer. , Als Flüssigkeit durch gelenkt wird, oder
über einem Teller muß Hitze zu diesen Kanälen von geführt werden
die Teile vom Absorber, der den fluid.  nicht berühren, Wenn
die Leitfähigkeit (die Fähigkeit eines Materials zu erlauben das
Strömung von Hitze) ist zu niedrig, die Temperaturen jener Teile,
werden Sie sich erheben, und werd mehr Hitze vom Sammler entkommen,
das Machen davon zu weniger efficient. , um Hitze-Verlust zu reduzieren, der Absorber,
Teller wird dicker zu sein haben oder die Röhre enger
spaced.
 
Mit a -Metall hoher Leitfähigkeit wie Kupfer, der Teller
können Sie dünner sein und der Röhre-spaced weiter auseinander.   zu bekommen
die gleiche Aufführung, die ein Aluminium-Teller zweimal zu sein hätte,
als dick und ein Stahl-Laken neun Male so dick wie ein Kupfer
Laken.
 
Kupfer ist schwierig zu malen, obwohl es gemacht werden kann.
Das Löten von Kupfer zu Kupfer ist leicht.   Aluminum, auf das ander
geben Sie, ist sehr schwierig zu schweißen oder zu irgendeinem Metall zu löten.
Aluminium ist eine gute Auswahl für thermale Aufführung, aber es ist
Korrosion sehr anfällig.   Copper ist die nächste Auswahl.
Aluminium und Stahl sind leicht zu erhalten, aber sogar Aluminium ist
schicklicher scarce. , den Die beste Auswahl von Metallen zu sein haben wird,
bestimmte neben Lage, Erhältlichkeit, Preis, und Dauerhaftigkeit.
 
Der Überzug eines Absorbers behält die Hitze im Sammler.
Um den Prozentsatz von sunlght zu maximieren, der durch erhalten wird, das
Absorber-Teller, der Absorber-Überzug muß rundweg schwarz sein.
Hoch-Temperatur, die schwarze Farben benutzt werden können.   Der Absorber
Oberfläche muß gründlich vor dem Bewerben gereinigt werden das
coating. , den Ein ätzendes Bad maximale Haftfähigkeit sichert.
 
Der Decke-Teller oder das Verglasen auch von Reservaten heizt.   Cover Teller
sind durchsichtige Laken, die über dem Absorber sitzen.   Short-wave
Sonnenlicht dringt die Verglasung durch, wird gefangen, und ist
konvertierte, um im Absorber zu heizen.  , den Die Verglasung bereitstellen muß,
viele Jahre Dienst in einer breiten Vielfalt von Wetter
conditions.  Commonly benutzte, durchsichtige Materialien schließen ein
tempered -Glas, Glasfaser-verstärkter Polyester (lascolite),
und dünnes plastisches films.  Glas ist der vorgezogen choice. , den Es hat,
guter solarer transmittance, beim Zulassen von Eindringen zwischen 85-92,
Prozent von Sonnenlicht, das eine Glas Oberfläche bei senkrecht schlägt,
Vorkommen.
 
Für höhere Wasser-Temperaturen und eine größere Auswahl von möglich
Anwendungen, DER konzentrierende SAMMLER ist DAS BESTE
MÖGLICHER CHOICE.  These Sammler benutzen einen oder mehr
die Widerspiegeln von Oberflächen, Sonnenlicht auf zu konzentrieren ein klein
Absorber area. , den Dies die Menge von Energie pro Einheit vervielfacht,
Gebiet und Marken es heißer schneller.   Das kleine Absorber-Gebiet
Begrenzungen die Hitze loss.  EIN gebogenes Widerspiegeln Oberfläche kann widerspiegeln
ankommendes Sonnenlicht auf ein noch kleineres Gebiet, wie ein
geschwärzte Leitung mit Wasser, das dadurch läuft.   so ein Konzentrieren
Sammler wird äußerst gut in direktem Sonnenlicht auftreten, aber
werden Sie überhaupt nicht während wolkiger oder dunstiger Himmel arbeiten weil nur
einige Strahlen werden erobert werden und werden auf die schwärzten widergespiegelt werden
pipe. , tüchtig zu sein, so ein Sammler erfordert dieses Licht
stoßen Sie den Rückstrahler oder die Linse bei einem bestimmten Winkel.   eine Technik
für das Schaffen davon ist eine automatische Sonne, die System nachspürt,
fügte zu einem elektronischen Motor zusammen.   Simpler, der konzentriert,
Sammler können von Hand eingestellt werden.   am größtenteils,
konzentrierende Sammler erfordern kultiviertes Design und
die Herstellen von Techniken und ist, deshalb, schwierig zu
Marke.
 
Der zusammengesetzte Parabol Sammler ist der einfachste zu
konstruieren Sie und use. , den Dieser Sammler eine Reihe von Parallele benutzt,
die Widerspiegeln von Trögen, solare Strahlung auf zu konzentrieren ein
geschwärztes kupfernes Rohr, das an der Basis jedes Troges läuft.
mit guten Zuständen, eine Sammler-Tüchtigkeit von drei zu
achtfache Konzentration ist möglich.  , den Der Sammler operiert,
bei 50 prozentiger Tüchtigkeit, während das Erzeugen von 150 Prozent oben,
das vom Außen air.  An wolkigen oder dunstigen Tagen alle Strahlen
das Betreten des Troges wird zum Absorber bottom.  Mit eintrichtert
eine Ost-West Orientierung das Sammler-Bedürfnis nicht Fährte das
sun.  EINE monatliche Änderung in Neigung-Winkel ist genügend.
 
Das meiste solare Wasser, das Systeme heizt, fällt in vier breit
Arten:
 
     1)   Direct natürliche thermosiphon-Systeme,
     2)   Pumped oder direkte Systeme,
     3)   Secondary Flüssigkeit oder Hitze-Tausch-Systeme, oder
     4)  Integral oder Breadbox Systeme.
 
DIE SOLARE HEIZUNG
 
Das meiste solare Wasser, das Systeme heizt, fällt in einen von vier breit
categories:  natürliche thermosiphon-Systeme, pumpte oder " lenkt "
Systeme, sekundäre Flüssigkeit oder " Hitze-Tausch "-Systeme, und
wesentlich oder " breadbox "-Systeme.   EINE Beschreibung von jedem von
diese Systeme folgen.
 
Natürlicher Thermosiphon Systems
 
Die älteste und zuverlässigste Methode vom Heizen von Wasser Benutzen
solare Energie ist das direkte thermosiphon-System.   Dieses System
Aufnahmen-Vorteil der Tatsache, daß Wasser in heizte, das
Sammler dehnt sich aus und wird weniger dicht.   Das Gewicht von das
kühleres, schwereres Wasser vom Lagerung-Tank verschiebt das
gewärmtes Wasser im Sammler, das Zwingen davon, bergauf in zu fließen
die Spitze vom Lagerung-Tank, der der wärmste Teil ist.   Das
Versorgung-Leitung zum Boden des Sammlers sollte in füttern
der kühlste Teil von das Tank-der Boden.   Seit dem Gewicht von
die kühle Säule von Wasser-Ursachen die Strömung, der Lagerung-Tank,
muß über dem Sammler gefunden werden.
 
Es gibt drei Grund Bestandteile eines thermosiphon-Systems und
der Weg in dem natürliche Kreislauf-Arbeiten.   Water fließt in ein
ununterbrochenes System von der Wasser-Quelle zu den Wasser-Abflüssen.
Kaltes Wasser wird zum Gebäude unter Druck von geliefert ein
gesunde oder zentrale Wasser-Versorgung.   Gravity Strömung oder ein mechanisch
Pumpe kann auch Druck bereitstellen.   Transfer Leitungen befördern das
geheiztes Wasser vom Absorber zum Lagerung-Tank.
 
Die Bewegung von Wasser in diesem System ist nicht sehr schnell, seit
die treiben Kraft (der Unterschied in Wasser-Dichten) ist nicht
great. , den Die designer/builder sicherstellen sollten, daß das System
stellt unbeschränkten flow.  bereit, den Die Installateurarbeit keine haben sollte,
Biegungen, leichten Stöße, oder Doppelgänger unterstützt, als diese Konfigurationen
verringern Sie die natürliche Strömung von Wasser.   Circulation kommt nur vor
wenn solare Energie verfügbar ist, deshalb Selbst-kontrolliert das System.
Das höher die solare Strahlung, das größer das
heizend und das schneller der Kreislauf.
 
Die Leitungen müssen sich aufwärts vom Sammler zur Lagerung neigen
Tank, damit Luft nicht gefangen werden kann und den flow.  angehalten werden kann, Das
das Erheben Säule heißen Wassers in der Übertragung-Leitung geht das
Sammler beim Öffnen von B und betritt den Tank beim Öffnen von A.
 
Bewässern Sie im Sammler, muß haben ein ununterbrochen aufwärts Pfad zu
die Lagerung tank.  Therefore, alle Leitungen, die den Tank von betreten,
der Sammler muß eine ununterbrochene obere Neigung weiter haben ihr
voller length. , den Dies verhindern wird, den Luft vom Bilden in sprudelt,
die kalten oder heißen Wasser-Leitungen.   Air wird durch vorbeigehen das
das Neigen von Leitungen in den heißen Wasser-Lagerung-Tank.   EIN ununterbrochen
erheben Sie sich bei einem Winkel, ist besser als ein senkrechter Anstieg, der durch gefolgt wird, ein
waagerechter run.  Long waagerechte Läufe sollten avoided.  sein EIN
ununterbrochen aufwärts neigen Sie sich (1-3 Zentimeter) wird in gebraucht das
System vom Boden der Lagerung in die Spitze von das
tank. , den Diese Methode nicht funktionieren wird, weil irgendeine Luft im System
werden Sie in den waagerechten Leitungen sammeln und werden Sie beeinträchtigen das
bewässern Sie Kreislauf.
 
<ZAHL 3>

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Ein Weg, dieses Problem zu überwältigen sollte ein 3/4 Zoll Eisen schweißen
Leitung-Verbindung auf den oberen 1/3 Teil des Tanks.   Das
Tank-Gosse-Öffnung kann für den kalten Wasser-Meeresarm benutzt werden oder
noch eine 3/4 Zoll eiserne Leitung-Verbindung kann ungefähr 3 geschweißt werden
Zoll vom Boden des Tanks.
 
Wenn es nicht möglich ist, eine Öffnung zu schweißen, zu verhindern, fing
lüften Sie, ein Bluter-Rohr kann benutzt werden, um Luft vom System zu bluten.
Die Luft-Bluter-Linie muß von kleinem Durchmesser sein, zu verhindern ein
das Absaugen von Problem, das mit größerem Durchmesser vorkommen würde,
Röhre.
 
<ZAHL 4>

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Galvanisiertes Eisen, Kupfer, oder sogar kann plastische Leitung zu benutzt werden
konstruieren Sie die Übertragung-Leitungen.   Für einen Sammler 3 quadratische Füße,
zwei Übertragung pumpt einen Zoll in Durchmesser, wird gebraucht.   Wenn das
Leitungen sind in Durchmesser kleiner, thermosiphoning werden beginnen
später am Morgen und früher am Nachmittag weil
höhere Sammlung-Temperaturen werden benötigt werden, zu fahren das
Strömung.
 
 
Übertragung-Leitungen müssen gut isoliert werden, um beizubehalten
die hohe Temperatur vom Wasser, das vom Sammler kommt.
Durch das Finden des Sammlers in der Nähe vom Tank und das Reduzieren das
Länge der Übertragung-Leitungen, das totale Oberfläche-Gebiet durch
welche Hitze kann verloren werden, wird reduziert.  , den Die Leitungen auch sein müssen,
fähig, ununterbrochenen Druck von einem zentralen Wasser standzuhalten
System.
 
Der Lagerung-Tank ist das Reservoir, das das geheizte Wasser hält,
vom Sammler, das Machen davon verfügbar wenn gebraucht hat.   Der Tank
sollte Glas-gefüttert werden oder sollte plastisch-gefüttert werden, um Rost anzuhalten.   Das
Lagerung-Tank muß über dem Sammler gefunden werden.   Das Minimum
wirksame Entfernung zwischen dem Lagerung-Tank und dem Sammler
ist 24 inches.  Unter dieser Entfernung, natürlicher Kreislauf wird
arbeiten Sie nicht.
 
Die eigentliche Größe des Tanks hängt von heißem Wasser-Verbrauch ab.
Der Tank sollte groß genug, um bereitzustellen gemacht werden ein Tag heiß
Wasser braucht für jede Person.   EINE Beispiel-Formel für das Bestimmen
Tank-Größe ist wie folgt:
 
     1)   Hot Wasser-Forderungen pro Person pro Tag = _______gallons.
     2)   Number von Leuten in Haushalt = ______gallons.
     3)   Größe von Lagerung brauchte (1x2+20% (1x2)) =______gallons.
 
Note:  Für ein aller-solares System, diese Kapazität sollte sein
verdoppelte.
 
Sammler-Größe ist verhältnismäßig, Größe zu tanken.   EIN guter General
Regel ist ein Quadrat-Meter (39 1/2 quadratische Zoll) von Sammler
Gebiet für 41 1/2 Liter (11 Gallonen) von heißem Wasser, das gewünscht wird.
 
Der Tank kann entweder horizontal oder senkrecht gesetzt werden,
obwohl eine aufrechte Position am besten ist, weil heißeres Wasser kann,
würde vor dem kälteren Wasser gezeichnet, fängt an, hinaus zu fließen.   Das
höher der Tank ist vom Sammler, das weiter der Tank
kann horizontal weg vom Sammler bewegt werden.   EIN
zweckmäßige Formel sind zwei waagerechte Füße für jeden Fuß von
senkrechte Leitung vom Sammler zu Lagerung-Tank.
 
Der Lagerung-Tank muß gut isoliert werden, um Hitze zu reduzieren
loss. , den Es sein sollte, wenn möglich, innerhalb eines building.  Vor
den Lagerung-Tank besteigend, der Installateur sollte das betrachten
jede Gallone Wasser wiegt 8.33 Pfund, und die Struktur auf
welcher die Tank-Ruhen sollten vom Unterstützen fähig sein das
erforderliches Gewicht von sowohl Wasser als auch Tank.
 
Ob ein oder zwei Tanks benutzt werden, dient solare Energie zu
wärmen Sie das Haushalt-Wasser vor.   Bei Nacht und an wolkigen Tagen ein
konventionelle Hilfs Heizung kann den Lagerung-Tank erhöhen
der gewünschte temperature.  An sonnigen Tagen, die Hilfs Heizung
sollen Sie weg bleiben.
 
Gepumpte Systeme
 
Das nächste gewöhnlichste solare Wasser-Heizung-System wird gerufen ein
gepumptes System, auch rief ein offenes System oder ein direktes System
weil das System trinkbares Wasser unter Nutzen verbreitet,
setzen Sie direkt durch die solaren Sammler unter Druck und in
storage.  EIN gepumptes System wird in Fällen benutzt wo Biese Läufe
ist zu lang oder es gibt keine Position für einen hohen Tank.
Der Lagerung-Tank wird unter den Sammler gesetzt und das
Pumpe-1/10 Pferdestärke oder wird benutzt, um das Wasser von zu bewegen
der Sammler zum Lagerung-Tank und zurück wieder.   Das
Sammler hat eine höhere Tüchtigkeit mit einer sicheren festen Strömung
von Wasser.
 
<ZAHL 5>

30p09.gif (540x540)


 
Freiheit in der System-Anordnung berücksichtigt größere Biegsamkeit
in der Lage vom Lagerung-Tank und dem Sammler.   Das
Sammler und sein Rohrleitungen bilden eine einzelne Kreislauf-Schlinge, die gebunden wird,
in den Gastgeber Wasser Lagerung Tank.   In diesem System, für
Beispiel, der Sammler kann auf dem Dach bestiegen werden, das
Lagerung-Tank im Kellergeschoß, und die Wasser-Wasserhähne auf das
zuerst Boden.
 
Dieses System operiert, indem sie den Temperatur-Unterschied spürt,
zwischen dem Sammler und dem Lagerung-Tank.   EIN Unterscheidungsmerkmal
Thermostat, der zwei Sensor-einen in der Nähe vom Sammler-Abfluß hat,
und man in der Nähe von den Tank-Abfluß-Sinnen, wenn der Sammler ist, ein
bestimmte Menge heißer als der Lagerung-Tank (normal 8-11
Grade Fahrenheit) .  This automatischer Kontrolleur spürt das
Temperatur-Unterschied, Drehungen auf der Pumpe, und zirkuliert
bewässern Sie vom kalten Lagerung-Tank zum warmen Sammler.   Dieses
Prozeß setzt bis die Temperatur beim Boden von fort das
Tank bekommt zu innerhalb 3-5 Grade Fahrenheit des Sammlers
temperature.  Then die Pumpe schaltet ab und Kreislauf stops.  EIN
viel weniger teure Alternative ist ein Thermostat-Satz zu
aktivieren Sie die Pumpe, wenn der Sammler erreicht, ein stellen Sie vorein
Temperatur, ungefähr 130 Grade Fahrenheit, oder auszumachen das
Pumpe, wenn Lagerung-Tank eine vorherbestimmte Temperatur von erreicht,
ungefähr 160 Grade Fahrenheit.
 
Als heißes Wasser vom Hilfs Tank gezeichnet wird, wird es sein
ersetzte mit kaltem Wasser und reduzierte die Temperatur dadurch von
die Lagerung tank.  Wenn die Temperatur des Lagerung-Tanks
Tropfen genug, den Kontrolleur auszulösen, der Kontrolleur wird
schalten Sie die Pumpe an und beginnen Sie Wasser, das durch zirkuliert, das
Sammler again. , Sobald der Tank bis zu Temperatur gebracht wird,
das System wird ausmachen.
 
Frieren-Schutz für dieses System bringt zwei Methoden mit sich.   Das
zuerst sollte Methode den Sammler entwässern wenn ein Frost
Zustand kommt vor und wird " Gosse hinunter " gerufen.   Die " Gosse entlang "
Methode automatisch Gossen die Sammler und keine entlang
legte Rohrleitungen durch das Operieren eines unterscheidenden Thermostats frei der
aktiviert zwei Doppel selonoid-Ventile.   Ein hinzugefügtes Merkmal
schließt einen maual " Gosse-deprimiert " bei einem Macht-Mißerfolg ein.
 
Die zweite Methode, die " zirkuliert, wird " gerufen und einfach Anfänge
die Pumpe, warmes Wasser vom Lagerung-Tank zu zu verbreiten das
Sammler, wenn die Sammler-Temperatur 38 Grade erreicht,
Fahrenheit und das Pumpen bis den Sammler fortzusetzen
Reichweiten ungefähr 50 Grade Fahrenheit.   In wirklichen kalten Klimas es
ist möglich, daß alle Energie im Lagerung-Tank sein wird,
brauchte im Versuchen, den Sammler abzuhalten vom Frieren unten auf
kalte Zustände und verursacht dadurch einen System-Mißerfolg.
 
Um umgekehrten Kreislauf oder thermosiphoning bei Nacht zu verhindern oder
an einem kalten Tag wird ein Scheck-Ventil im Sammler installiert
Rückkehr-Linie zum Lagerung-Tank, Strömung von zu verhindern das heiß
tanken Sie zum kalten Sammler.
 
Das gepumpte System wie das thermosiphoning-System kann benutzt werden
mit ein elektrisch oder Gas Hilfs System.   sowohl Tank als auch
Sammler muß entworfen werden, um städtisches Wasser zweimal standzuhalten
Druck.
 
Das gepumpte System wird auch ein aktives System gerufen weil es
bringt komplexe und voneinander abhängigen Bestandteile mit sich.   Das
Sammler, flüssige Transport-Systeme und Hitze-Lagerung
Container erfordern ein Netzwerk von Kontrollen, Ventile, Pumpen,
Fächer, und Hitze exchangers. , den Sie generell mehr sind,
eignen Sie für Wohnung-Gebäude an, Schulen, Krankenhäuser, und
Bürogebäude als für einzeln-Familie-Wohnungen.   In einigen
Fälle, das aktive System kann mehr Energie im Laufen konsumieren
die Pumpen und die Kontrollen als die Sonnensystem-Ballabwehr.
 
Anders als das thermosiphon-System ist das Problem gefangener Luft
als die Pumpe ausgeschlossen, kann die Luft durch die Linien zwingen
in den Tank, wo es dann bei den Wasserhähnen befreit werden kann.
 
Diese Art von System ist generell teuerer als das
thermosiphoning system.  However, das längere Leben, niedrigeres Risiko,
und Aufführung-Marke dieses System marktfähig, und deshalb
attraktiver.
 
Die wirksamste Methode von Schutz gegen das Frieren das
Sammler ist das " geschlossene System " oder die Verwendung eines Frostschutzmittels
und Wasser-Lösung im Sammler-Rohrleitungen.   Diese Hitze
Tausch-Flüssigkeit liefert Hitze vom solaren Sammler zu das
Lagerung tank. , den eine Form von Hitze-exchanger eine Rolle von Kupfer ist,
Röhre tauchte im Lagerung-Tank ein.  , zu dem Die Rolle verbunden wird,
der Lagerung-Tank, ein Einzelzimmer " zu bilden, das " Strömung-Schlinge geschlossen wird.
 
Der bedeutende Vorteil dieses Systems ist seine Dauerhaftigkeit als ein
Ergebnis reduzierter Korrosion.   Die Tüchtigkeit dieses Systems
hängt auf Hitze-exchanger-Design, Oberfläche-Gebiet, und Art von ab
flüssiger used. , den EINE glycol-basierte Frostschutzmittel-Wasser-Mischung am meisten ist,
im allgemeinen used.  Es ist zu ähnlich dieses gebraucht in Autos.
Korrosion-Schutzmittel in der Flüssigkeit schützen die Leitungen.   However,
in Zeit, die glycol-gegründet wird, werden Frostschutzmittel zerstörend und müssen sein
ersetzte.
 
Bedienung dieses Systems ist relativ problemlos.   However,
der Entwerfer muß vorsichtig sein, daß die Flüssigkeit nicht leckt,
in die Lagerung ist tank.  Antifreeze eine sehr giftige Substanz
und muß die Wasser-Versorgung nie betreten.   EIN gewöhnlicher Weg zu
überwältigen Sie, dieses Problem sollte den Hitze-exchanger herum einwickeln
die Lagerung tank.  Der ganze Tank und Hitze-exchanger ist dann
gut isolierte mit adäquater Decke-Isolation.
 
Sammler zu kontrollieren setzt unter Druck und verhindert Dunst-Schlösser, einige,
besondere und teure Zubehöre brauchten nicht auf offenen Systemen
wird auf geschlossenen Systemen erfordert.  , den Diese einschließen,:
 
     1)   ein Ausdehnung-Tank,
     2)   ein besonderes Unterdruck Erleichterung-Ventil,
     3)   ein Säuberungsaktion-Ventil für Verwendung während des Füllen,
     4)   ein Manometer für das Füllen,
     5)   teures Öl oder Frostschutzmittel-Füllung, und
     6)   ein Installateur, der besondere Ausrüstung für das Füllen besitzt,
         das System.
 
" Breadbox Systems "
 
Eine tüchtige Art von Wasser-Heizung, in der am meisten benutzt werden kann,
Gebiete sind der " breadbox " solare Wasser-Heizung.   Der breadbox
solare Wasser-Heizung kombiniert solare Sammlung und Wasser
Lagerung funktioniert in einer Einheit.  , den Es normalerweise benutzt wird, um vorzuwärmen,
bewässern Sie für eine konventionelle Wasser-Heizung.   Placing es als schließen Sie als
möglich zur Hilfs Heizung-Unterhalt-Leitung läuft Kurzschluß,
das Reduzieren von Hitze loss.  wie mit total solaren heißen Wasser-Systemen,
Leitungen, die heißes Wasser tragen, müssen gut isoliert werden.  , für zu erlauben
Reparaturen und reguläre Aufrechterhaltung, die Installateurarbeit sollte sein
arrranged, damit die breadbox geumfahren werden können, wenn notwendig.   Das
breadbox sollten auch mit einer Gosse ausgestattet werden.
 
<ZAHL 6>

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Die Luft, die Ventil abreagiert, wird geöffnet, um Luft von zu befreien das
System, als das Füllen der Tanks, und gefangene Luft zu befreien wenn
in operation.  öffnet Das Vakuum-Erleichterung-Ventil, um zu verhindern ein
saugen Sie innerhalb des Systems ab, während Sie es entwässern.   EINE Temperatur
Stärke installierte auf dem heißen Wasser-Abfluß zwischen dem Tank und
das Haus kann zeigen, wann das System entlang zuzufallen ist,
verhindern Sie freezing.  Wenn die Temperatur konsequent
Ansätze Frieren, das System sollte entwässert werden.
 
Flexible kupferne Schläuche sind der leichteste Weg, Tanks in zu verbinden
doppelter Tank systems. , Als das Verbinden von kupferner Röhre zu Stahl,
Tanks oder galvanisierte Metall und Kupfer, der Installateur sollte
benutzen Sie dielectric-Verbindungen immer, um Korrosion zu reduzieren.   Das
Sammler-Lagerung-System sollte jährlich entwässert werden und
fragte für Bodensatz und Löcher nach.
 
The    tanken im breadbox, kann als die Lagerung benutzt werden
tank       Holz Feuer Hitze exchanger, beim Machen davon zu einem Ideal,
Kombination von solar und Holz-Wasser-Heizung.   In kalten Gebieten,
ein Holz-Feuer während Winters kann Frost-Schutz sicherstellen.   Mit
so ein auxilliary-Heizung-Umstände, es gibt eine Gefahr von
überhitzend und daraus folgende Dampf-Explosion.   EINE Druck-Erleichterung
Ventil muß im System eingeschlossen werden.
 
III.  CHOOSING DIE TECHNOLOGIE DIREKT FÜR SIE
 
Die Auswahl einer solaren Wasser-Heizung verläßt sich auf die Ressourcen
verfügbar und die Anwendung, für die es used.  sein werden, Das
das Heizen von Systemen kann zusammengefaßt werden wie folgt.
 
Die Auswahl unter solaren Sammler-Technologien hängt von Preis ab
und auf der Menge von Hitze erforderte f oder das bestimmt
application.  Der Rinnsal-Sammler ist ein einfach, preisgünstig
Möglichkeit, aber es kann keine hohe Wasser-Temperaturen erreichen.   Das
flacher Teller-Sammler ist tüchtiger, aber erfordert
zusätzliche Aufwendungen für Röhre.  , hohes Wasser zu erreichen
Temperaturen, irgendeine Art vom Konzentrieren von Sammler muß sein
benutzte.
 
Die pumpten und sekundäre flüssige Systeme beides Angebot das
Vorteil ununterbrochenen Kreislaufes bei einer schnelleren Geschwindigkeit
als das direkte thermosiphon-System.   However, sie erfordern
eine externe Quelle von Macht, und sie beide erfordern Druck
Ventile.
 
Die gesamte Tüchtigkeit des offenen gepumpten Systems ist höher
als das geschlossene sekundäre flüssige System, und sein Preis ist
beachtlich lower.  Fluid im sekundären flüssigen System
erfordert mehr pumpende Energie als macht die gleiche Menge von
bewässern Sie in einem offenen system.  Der Hitze-exchanger in ein schloß
System fügt Widerstand zum Kreislauf der Flüssigkeit so hinzu
das Vergrößern der Energie, die für das Pumpen erfordert wird.   Furthermore, das
Kapazität der Flüssigkeiten, Hitze aufzunehmen ist weniger als das von
bewässern Sie, so mehr Flüssigkeit muß durch das System für gepumpt werden
die gleiche Menge von Hitze-Tausch.   andererseits, das
sekundäres flüssiges System ist äußerst dauerhaft.
 
Das breadbox-System ist eine sehr tüchtige solare Wasser-Heizung
für Verwendung in Tandem mit einer konventionellen Wasser-Heizung oder als das
Lagerung-Tank für einen Holz Feuer Hitze exchanger.  , den Es nicht macht,
erfordern Sie die Verwendung von Übertragung-Leitungen, aber erfordern Sie das Abreagieren
und Ventile zu releave-Druck.
 
Im allgemeinen hat solare Heizung verschiedene Vorteile hinüber das
traditionelle Technologien, die auf Kohle, Öl, oder Gas gegründet werden.
Als die Versorgung fossiler Brennstoffe schwindet, Umwelt Schaden
weiter fügt zur wahllosen Verwendung dieser Brennstoffe hinzu.
Kern Macht droht, eine neue Runde von Verunreinigung zu bringen und
waste.  Eine Antwort zu Energie-Beraubung ist die Verwendung von solar
Energie unsere Heimaten zu heizen und abzukühlen sowie zu liefern ein
Prozentsatz von den elektrischen und heißen Wasser-Bedürfnissen der Welt.
 
                       BIBLIOGRAPHY
 
Anderson, B. und Riordan, M.   Das Solare Heimat-Buch, 1976.
 
Fritz, D.  " Solare Wasser-Heizung, " Dorf-Technologie-Handbuch,
     VITA AG   (1970).
 
Hasting, A.  Solare Wasser-Heizungen, 1970.
 
Lebender Alternatives.  kann, daß Sie ein Solares Wasser Heater?  Vol benutzen.
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Nationales Zentrum für Geeignete Technologie, Breadbox Solar
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Neues Mexiko Solares Energie-Institut Solares Tatsache-Laken.   BREADBOX
     Solares Wasser Heaters.  1980 XVIII-DE-2, p.3.
 
Praudyogiki, G.  Solare Wasser-Heizung, Vol 1, Nr. 2. 1981.
 
Ridenour, S.  Selbstgemachte Solare Wasser-Heizungen, ND 221-239, XVIII-DE-2,
     P.3.
 
Schumacher, D., McVeigh, C.  Solares Wasser Heaters.  007545
     XVIII-DE-2, P.3.
 
Sussman, A., Frazier, R.  Handmade Heiße Wasser-Systeme, 1978.
 
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