Раз прийшла в голову навіжена ідея з приводу створення водонагрівача, яку будемо обговорювати. Ось на чому ґрунтувалася задумка. Під час обговорення теплових насосів на порталі один раз підкреслили, що у випадку з кондиціонерами ми - людство - витворяє дивні речі. Намагаємося закачати тепло на вулицю, коли там і так жарко, норовимо, забрати енергії з морозного повітря. Те ж зимою з водонагрівачами. Творці ж теплових насосів гордо заявляють, що грунт не змінює температуру. Там під землею завжди 4 градуси Цельсія. Все б добре, але ці теплові насоси (ККД яких досягає 400%) дорогі. Що ж робити нам - простим смертним. А ну як, зберемо водонагрівач своїми руками, та не простий - а з хитринкою. Навіщо влітку холодна вода, а взимку занадто гаряча. Обговоримо ...
Чому не працює кондиціонер, і як можна це використовувати на благо водонагрівачів
Припустимо, літо. Проблема кондиціонера в тому, що намагається через конденсор віддати тепло вуличному повітрю, розпеченому сонцем. Люди роздратовані, лаються, при температурі в приміщенні вище 22 градусів Цельсія працездатність людини починає різко падати. А тепер підніміть вгору руки, хто миється - нехай навіть влітку - тільки холодною водою! Жодної руки, дві, три! А решта можуть взяти на замітку, що зайве тепло можна віддати в бак з холодною водою, яку потім можна ще і використовувати за призначенням, економлячи цим кошти, тому що окріп, як відомо, відпускається вчетверо дорожче (мінімум).
Доки ж буде працювати водонагрівач. Вважаємо, що до сорока градусів вже точно. Принаймні виробники кондиціонерів стверджують, що перші проблеми починаються в цій точці вуличної температури. Досить, щоб помитися. Як довго триває процес? Залежить від охолоджуваного приміщення. Зрозуміло, що чим довше буде працювати кондиціонер, тим більше конденсор віддасть тепла в імпровізованому водонагрівачі. Вважаємо, що влітку для великих площ багатоповерхових котеджів досить, щоб забезпечити мешканців теплою водою.
Зауважте, одночасно вирішуємо два завдання:
- Підтримка мікроклімату.
- Нагрівання води.
Чи не викидаємо енергію назовні, а використовуємо для власних потреб. Реалізована та ж ідея теплового насоса, тільки напрямок перекачування трохи змінилося. І не потрібні сонячні колектори, або площа можна скоротити. Це дає чудові шанси влітку отримати в розпорядження стабільно працюючий кондиціонер і паралельно отримати водонагрівач. Нагадаємо, що швидкість обміну енергією конденсора з навколишнім середовищем залежить від різниці температур між ними. Ось чому процес стане настільки ефективним, якщо замінити розпечене повітря прохолодною водою.
Такий водонагрівач дає шикарні можливості економії енергії в тих місцях, де люди зайняті влітку фізичними навантаженнями. Мало того, що через стіни надходить тепло з вулиці, так ще й кожної людини представимо генератором потужністю 100 Вт. А тепер помножте це на тисячу, якщо в цех затесалася натовп людей, і зрозумієте, що відкриваються перспективи. При цьому ніхто не забороняє вентилювати приміщення, віднімаючи тепло у вхідного повітря. Створення подібного водонагрівача економить витрати на підтримку мікроклімату, тому що конденсором буде простіше віддавати тепло прохолодній воді в резервуарі. Але цей плюс далеко не єдиний.
Читайте також: Установка накопичувального водонагрівача своїми руками
У сюжеті про установку зовнішніх блоків кондиціонерів велася мова по ряду заборон, встановлених мерією Москви, а попутно демонструвалися стіни, обвішані безглуздими конструкціями. Тепер уявіть, що промисловість запускає новий вид водонагрівача, а старе зобов'язує зняти протягом, скажімо, 10-ти років. За обмін старої техніки при покупці надається знижка. Як при заміні холодильників на нові, а також і іншого устаткування. Розумієте, що станеться. Те, з чим безуспішно борються наші чиновники, пройде з чималою користю для людей, які почнуть економити. При цьому одночасно поліпшується зовнішній вигляд столиці, і це без судів присяжних. Таким чином, принцип дії водонагрівача в цьому випадку подібний теплового насосу, і не можна сказати, щоб ця ідея була новою. В Європі з землі давно вже беруть тепло.
По конструкції водонагрівача
Ось, країни Європи, за різними оцінками, економлять мільярди євро на технологіях в сфері побутової і кліматичної техніки. Розроблено спеціальні комісії, які займаються таким питанням. У нашому випадку швидше має місце те, що називають бойлером. Пропонується змійовик-конденсор занурити в воду, де агрегат буде віддавати тепло, одночасно спрощується процес кондиціонування в силу того, що розігрітій поверхні простіше охолонути. За рахунок цього одночасно можна буде безбоязно вести літні профілактичні роботи по столиці, які настільки обурюють.
Ідея в створенні накопичувального водонагрівача, який би в утепленому баку зберігав окріп. Енергія, отримана від конденсора, запасається. Теплоємність води значна, тому небезпека, що холоду не вистачить, мінімальна. На перший погляд різниця невелика, давайте подивимося:
- питома теплоємність води - 4200 Дж / кг к.
- питома теплоємність повітря - 1000 Дж / кг К.
Різниця 4 до 1 не влаштовує. Але це ж по масі. Звикли міряти і не розуміємо, що обсяг кілограма пуху в десятки разів перевищує обсяг кілограма цвяхів. Те, що для води складе 1 куб, для повітря буде 900. Говорячи іншими словами 100 літрів води за теплоємності еквівалентні 900 х 100 літрів повітря. А це вже 90 кубометрів.
Знаємо, що накопичувальний водонагрівач об'ємом 100 літрів в квартирі у кожного, при цьому житлоплощу в середньому становить 50 метрів (разом з кухнею). Порахуйте для висоти 2,5 метра, відніміть коридор, де прохолода не так важлива, і зрозумієте, що 100 літрів води температурою 8 градусів Цельсія заберуть у нашій квартири 30 градусів тепла за рахунок роботи фреонового контура кондиціонера.
А цього більш ніж достатньо. Залишилося одне - порахувати приплив тепла з зовнішніх стін. Уже розповідали, як це зробити, нагадаємо. Протікання енергії через перешкоду виявляють лінійну залежність від різниці температур по обидва боки. Отже, можемо приблизно сказати, яка потужність цієї протікання. По-перше, доведеться закупорити вікна і двері в приміщенні, а досвід проводити з инверторной спліт-системою. Особливістю є підстроювання споживаної потужності до зовнішніх умов. У сталому режимі спліт-система буде працювати з тією швидкістю, з якою потрібно.
Читайте також: Установка водонагрівача своїми руками
У сталому режимі вимірюємо споживання струму кондиціонера. Тепер знайдемо споживану потужність кондиціонера. Зазвичай в 2,5-3 рази нижча за потужність охолодження. Точніше це дізнаєтеся у виробника. Ось ця потужність охолодження і є шуканий параметр, за допомогою якого оцінимо, скільки Ватт потрібно (і можна) буде віддати воді. Але якщо враховувати типове значення в 2 кВт, то вийде зовсім типовий водонагрівач накопичувального типу, який за 8 годин гріє 200 літрів води з початкового стану і до 80-ти градусів Цельсія.
Звичайно, є і одна проблема: швидкість обміну змійовика з накопичувальним водонагрівачем буде залежати від температури води, яка буде з часом підвищуватися ...
Ми б порекомендували збільшити обсяг бойлера, якщо знайдеться така можливість. Це видається переконливим рішенням завдання. Однак для скептиків пропонуємо подумати про таке явище в літній період, як зворотна тяга. Як, і від неї врятуємо? Саме! Просто бак водонагрівача утеплювати не будемо. Що вийде? У ванній і туалетній кімнатах буде підвищена температура. За рахунок цього повітря збільшиться. Потік гаряче того, що на даху, і ефект зворотної тяги зникає, втрачаючи першопричину. У свою чергу за рахунок вентиляції з природним спонуканням повітря вуличний йде всередину, створюючи приплив тепла. Потужність кондиціонера наростає, у ванній і туалетній стає ще тепліше.
Зазначеним способом не вийде зробити проточний водонагрівач, тому що суть у запасанні тепла і поступовому витраті води. Цікавою методика і охолодження стоків для відбирання енергії. Але в Росії нововведення поки не приживається. Схильні вважати, що гряде час багатофункціональних приладів, тому пристрій водонагрівача повинно дозволяти робити і інші речі крім прямого призначення. Вважаємо, зниження інтенсивності Гольфстріму і деякі інші природні катаклізми підштовхнуть людство до нових відкриттів в області кліматичної техніки.