 |
Ваш САД
|
 Рис. 1. Гелионагреватель: а). схема нагревателя: 1 — регулятор уровня воды; 2 — бак-аккумулятор; 3 — приемник солнечной энергии; 4 — соединительная труба; б). солнечный коллектор: 1, 6 — трубы для соединения коллектора с баком-аккумулятором; 2 — стекло; 3 — трубчатый регистр; 4 — пенопласт; 5 — стальной лист. |
Регистр труб прикрепляют скобами из стальной полосы к листу из жести 5. Лист укладывают на ящики сверху слоя пенопласта 4. Для лучшего поглощения солнечной энергии черной матовой краской красят регистр труб, металлический лист и внутренние стенки ящика. Ящик, в котором вмонтирован регистр, можно затянуть полиэтиленовой пленкой, но лучше закрыть стеклом 2 и герметизировать оконной замазкой. Для уменьшения потерь тепловой энергии ящик снаружи красят краской-серебрянкой.
Бак-аккумулятор можно изготовить из любой металлической бочки вместимостью 150-200 л. Придонная часть бака-аккумулятора тепла соединена с нижними концами труб регистра, а верхняя часть - с верхними. Для теплоизоляции бочку помещают в деревянный ящик со сменной крышкой, а пространство между стенками ящика и бочки заполняют шлаковатой, пенопластом, сухими опилками или другим теплоизолятором.
В верхней части бака монтируют трубу для разбора горячей воды.
Регулятор уровня позволяет сохранить уровень воды в баке при ее разборке в процессе нагрева. Регулятор изготавливают в виде бачка, в котором смонтирован поплавковый клапан (см. рис. 1а). Бачек регулятора уровня вместимостью 30-40 л, соединяется водопроводной трубой с баком-аккумулятором в нижней его части. Холодная вода, которая пополняет объем ее в баке-аккумуляторе по мере разбора горячей воды из верхней его части, подается в нижнюю более холодную зону бака-аккумулятора. В баке-аккумуляторе уровень воды постоянно поддерживается по закону сообщающихся сосудов таким, который установлен регулятором уровня.
Водопроводные трубы диаметром 10-25 мм для рециркуляции воды между коллектором и баком соединяют стандартными муфтами и тройниками с герметизацией резьбовых соединений паклей с масляной краской. Трубы для теплоизоляции обматывают полосками поролона.
В самой нижней части трубопроводной системы предусмотрен тройник с вентилем для опорожнения ее от воды в случае необходимости.
Солнечные лучи нагревают воду в трубах коллектора и за счет термосифонного эффекта она поднимается по трубам и перетекает в бак-аккумулятор, а холодная вода из нижней части бака поступает в коллектор. В солнечную погоду температура горячей воды достигает 80°С. Для обеспечения непрерывной циркуляции необходимо, чтобы вся система была заполнена водой. При заполнении системы водой возможно образование в коллекторе воздушной пробки, что делает систему неработоспособной. Для восстановления ее работоспособности воздушную пробку нужно удалить.
При необходимости увеличения производительности солнечного нагревания к баку-аккумулятору подключают два коллектора, соединив их подводную и отводную трубы.
Автор: инженер В.Д. Кулик
Солнечная сушилка для сена и кормовых трав
 Рис. 2. Солнечная сушилка для сена и кормовых трав: 1, 6 — стекло; 2, 5, 9 — воздушные щели; 3 — откидная стенка для выгрузки сена; 4, 7 — металлический лист; 8 — слой опилок. |
Солнечная сушилка (рис. 2) позволяет с наибольшей эффективностью использовать энергию солнца даже при небольших промежутках времени его появления для досушивания сена и кормов в дождливую и пасмурную погоду.
Сушилка проста в изготовлении: из фанеры сбивают два ящика, один из которых устанавливают наклонно, другой - горизонтально на опоры высотой 0,7 м. Для удержания тепла дно первого ящика покрывают слоем опилок, на которые укладывают лист кровельного железа, покрашенного в черный цвет. Сверху ящика устанавливают оконное стекло 6. Во втором ящике сверху - два оконных стекла 1 с зазором между ними 10 мм, а внутри монтируют металлический лист 4, на который укладывают материал для просушивания. Ящики плотно соединяют между собой.
Воздух, который поступает в первый ящик через щель 9 в его торце, нагревается между стеклом и черной поверхностью металлического листа 7. Далее теплый воздух через щель 5 проходит в донную часть другого ящика, обтекает снизу, а затем сверху лист 4 и высушивает находящийся на нем материал, выходя наружу ящика через щель 2 в его откидной торцевой стенке. Дополнительный нагрев массы через два стекла сверху способствует ее быстрому высушиванию.
Для выгрузки готового сена открывают откидную торцевую стенку 3 и вынимают лист 4 с высушенным материалом. На его место загружают очередную порцию растительной массы.
Солнечная сушилка для яблок, груш, слив, абрикосов и других фруктов
 Рис. 3. Самодельная сушилка: 1 — планки из дерева или уголков; 2 — пруток; 3 — корпус; 4 — козырек; 5— сетка; 6 — заслонка; 7 — электроплитка; 8 — поперечина. |
Размеры сушилки произвольные (рис. 3). Ее корпус 3 выполнен из жести, каркас из уголков или деревянных брусков, обшитых железом. Внизу и вверху стенок корпуса прорезают вентиляционные отверстия, закрытые козырьком 4 от дождя, и мелкой металлической сеткой 5 - от мошек и мух. Заслонка 6 служит для регулирования потока воздуха через отверстия.
На планки 1 опираются прутки 2 или поперечины 8 для установки на них листов или сетчатых рамок с продуктом для сушки. На гвозди, вбитые в верхние деревянные планки и на прутки 2 можно привязывать нитки из порезанного на кусочки высушиваемого материала или, например, низки грибов.
 Рис. 4. Коптильня для фруктов: 1 — деревянная решетка; 2 — бутовый камень; 3 — дымоход; 4 — топка |
Для эффективности "отопления" сушилки солнцем, ее жестяной корпус окрашивают снаружи черной краской.
Электроплитка 7 служит для поддержания температуры внутри сушилки в пасмурную погоду и ночью. Желательно установить плитки с терморегулятором. При пользовании электроплиткой корпус сушилки заземляют и электропроводку выполняют по всем правилам безопасности.
С помощью этой сушилки можно получать любые сухофрукты превосходного качества.
Коптильня для фруктов
Стены делают из кирпича (рис. 4), вдоль коптильни проводят дымоход 3, над которым уложен в виде арки бутовый камень 2 Через щели между отдельными камнями в этой арке свободно проходит дым, поступающий из топки 4. Сверху устанавливают деревянную решетку 1, заполняют фруктами и накрывают прочной тканью. Копчение длится 2-3 суток. В его процессе фрукты перебирают, отбирают готовые и досушивают на солнце или в печке. Яблоки коптят дольками, груши и сливы - целыми. Копченые фрукты не точит моль, они могут сохраняться несколько лет.
Автор: садовод Н.Д. Кудницкий
СОЛНЕЧНЫЙ ДУШ
 |
В ясный солнечный день на каждый квадратный метр земли в средней полосе падает до 600 Вт тепловой энергии. Так почему бы не использовать это тепло? Например, так, как мы предлагаем на рисунке.
Несложная установка, которую вы видите, способна запасать впрок воду, нагретую на солнце до 70° С. Установка работает по принципу тепловой конвекции. Солнечные лучи свободно проходят сквозь стекло коллектора и поглощаются черной поверхностью нагревателя. Его стенки постепенно нагреваются и передают тепло воде, циркулирующей по замкнутому кругу бочка — коллектор. Теплая вода, расширяясь, вытесняется в бочку, а ее место занимает холодная из той же бочки. Процесс этот, конечно, идет медленно. Но тем не менее температура воды постепенно поднимается. Бачок-регулятор, работающий по принципу туалетного бачка, поддерживает уровень воды в бочке постоянным.
Самая важная часть нашего душа — коллектор, о нем расскажем подробнее. Остальные детали — бочку емкостью 200 л, бачок-регулятор, трубы, вентили и тройники — подберите готовые.
Мы предлагаем вам два варианта нагревательных элементов. Первый представляет собой скрученный в спираль резиновый шланг, концы которого с помощью хомутиков крепятся к трубам. Второй нагреватель (см. рис.) в конструктивном отношении сложнее, но с энергетической точки зрения более эффективный — ведь он использует всю квадратную поверхность коллектора. Такой нагреватель состоит из верхней и нижней распределительных труб со штуцерами, соединяющихся между собой отрезками резинового шланга равной длины.
Корпус коллектора — деревянный, сколоченный из толстых досок. Со стороны, обращенной к солнцу, коллектор надо застеклить. Стекло вставьте в пазы и закрепите мелкими гвоздями и замазкой, чтобы внутрь не проникала дождевая вода. Для снижения тепловых потерь под нагреватель подложите слой минеральной ваты. Такой же ватой или поролоном оберните бочку и подводящие трубы.
Солнце-водокачка
Мы не раз рассказывали вам о солнечных электростанциях и солнечных печах, солнечных домах и солнечных автомобилях. Есть среди этих проектов и осуществленные на деле, и совершенно фантастические, и... в принципе реальные, но нуждающиеся в обсуждении, доработке. Наверное, эти последние самые интересные. Познакомьтесь с одним из них.
Исходная идея такова. Всякое тело, как известно, при нагревании расширяется, а при охлаждении сжимается. Не правда ли, уже видна некоторая аналогия с колебательным движением: нагревается - охлаждается, расширяется - сжимается…
Для первого опыта нам понадобятся две одинаковые колбы или большие прозрачные бутылки, широкая доска метровой длины, примерно такой же или чуть большей длины хлорвиниловая трубка, толстая стальная проволока, длинный гвоздь, кусок ткани и... солнце.
Вобьем гвоздь в середину доски, доску установим на ножки, как показано на рисунке 1. На гвоздь повесим проволочное коромысло с прикрепленными к нему бутылками. В бутылки, наполовину наполненные водой, вставим плотно прилегающие к горлышкам резиновые пробки с пропущенной сквозь них хлорвиниловой трубкой, достающей почти до дна бутылок. Чтобы вода оказалась и в трубке, следует проделать следующую операцию: залив воду доверху сначала в одну из бутылок, отсосать воду из свободного конца трубки и быстро вставить его во вторую бутылку. Через некоторое время уровень воды в обеих бутылках выравняется. Для лучшей герметичности горлышки бутылок можно замазать пластилином. Нижнюю половину доски завесьте мокрой тряпкой. Остается выставите, всю эту систему на солнцепек так, чтобы и бутылки с водой, и тряпка оказались с теневой стороны.
Надавив на один из концов рычага, опустите одну бутылку так, чтобы на нее падали прямые солнечные лучи, другая, бутылка при этом, напротив, окажется в тени. Вскоре станет заметно, как вода в нагретой бутылке начнет понемногу убывать, переходя в холодную. Освещенная солнцем посудина станет несколько легче находящейся в тени за доской и мокрой тряпкой. Теперь уберите руку с рычага...
Ваш солнечный двигатель начал работу. Принцип понять нетрудно. Давление паров воды в освещенной солнцем бутылке увеличивается. Разность давлений перегоняет часть жидкости в другую бутылку. А мокрая тряпка нужна для того, чтобы помочь спрятавшейся в тень более легкой бутылке побыстрее охладиться. Вскоре бутылки вновь поменяются местами (разумеется, если только солнце не скроется за облаками, а вы не забудете вновь смочить высохшую тряпку).
Но, скажете вы, такой двигатель будет работать слишком уж лениво. Верно, это еще не водокачка. Зато от этого опыта легко логически перейти к следующему - цели нашего разговора. Пусть для начала этот опыт будет чисто мысленным. Заметьте; ведь давление пара над жидкостью будет максимальным в том случае, если наибольшая часть жидкости при данной температуре перейдет в газообразное состояние. Поэтому нужно вместо воды использовать жидкость с предельно низкой температурой кипения, например эфир. Проект такой тепловой машины изображен на рисунке 2.
Представьте себе колодец, в который опущена емкость с клапаном и герметично запаянной крышкой с двумя выходящими из нее трубками, В качестве заготовки для такой емкости может послужить большая банка из-под консервов. Через одну трубку потечет вода (желательно, чтобы высота и диаметр ее были по возможности наименьшими), через другую будет передаваться избыточное давление. Устройство, создающее это избыточное давление, закреплено на краю колодца. Это может быть старая металлическая бочка, в крышке которой вырезано большое отверстие так, чтобы оставались достаточно широкие бортики. К ним плотно привинчивается медная крышка, а между ней и бочкой закладываются края прочного полиэтиленового пакета. Оставшиеся щели герметизируются замазкой. Вверху к бочке приварен металлический цилиндр с трубкой для отвода воды. В медной крышке проделывается небольшое отверстие, через которое в полиэтиленовый пакет заливается эфир, после чего отверстие плотно закрывается пробкой и тоже тщательно герметизируется.
На рисунках вы видите воображаемый двигатель в действии. Солнце нагревает медный лист, эфир начинает интенсивно испаряться (рис. 2-б), избыточное давление паров эфира передается воде в нижней емкости, вода по трубе поднимается из колодца и выполняет двойную работу: поливает огород и охлаждает крышку. Затем охладившийся эфир сжимается, давление в бочке понижается, и через открывшийся клапан в нижнюю емкость вновь поступает вода (рис. 2-а).
Не торопитесь воплощать этот проект в жизнь. Соберите вначале небольшую действующую модель на столе. Ведь ясно, что больше нескольких ведер воды в день такой колодец-автомат не даст. Максимум, на что он способен, — это полить огород или пополнить запас воды в баке. Но, во-первых, и это уже неплохо. А во-вторых, не подскажете ли вы способ увеличить производительность солнечного насоса?
Автор: инженер С. ВАЛЯНСКИЙ
Солнце-повар
Гелиотехника — одно из перспективных направлений современной энергетики. Возможно, недалек тот день, когда мощные солнечные батареи будут питать целые фабрики и заводы. Пока, впрочем, это всего лишь проекты и эксперименты. Но наши читатели знают, что для бытовых нужд вполне можно «приручить» солнечную энергию уже сегодня. Например, почему бы не использовать солнечное тепло для того, чтобы в жаркий летний день разогреть пищу на лесной лужайке или на дачном участке?
Из школьного курса оптики вы знаете, что пучок световых лучей, падающих на вогнутое сферическое зеркало параллельно его оптической оси, отражаясь, проходит через фокус зеркала. Используем это явление. Сориентируем зеркало так, чтобы его оптическая ось была нацелена точно на солнце. Поскольку светило находится от зеркала на расстоянии, огромном в сравнении с размерами самого зеркала, падающие на него солнечные лучи можно считать параллельными. Значит, в фокусе зеркала окажется сконцентрированным большое количество солнечной энергии. В жаркий летний день (в особенности если вы живете в южных районах нашей страны) на «солнечной плитке», используя такса зеркало, можно получить довольно высокую температуру.
Плитка состоит из трех основных частей: зеркала, коробки (корпуса) и подставки. Заготовкой для основания коробки служит квадратный лист фанеры, размеченный, как показано на рисунке. В центре квадрата-основания установите на подпятнике стальной или алюминиевый стержень длиной 50 см с резьбой на конце для навинчивания подставки. Четыре фанерных прямоугольника - будущие стенки коробки. По линиям-лучам разметки прорежьте пазы для фанерных ребер. Обрежьте их, как показано на рисунке, и приклейте к основанию. Когда ребра прочно приклеятся, установите на свои места стенки коробки, предварительно прорезав в них пазы под торцы ребер. Стенки прикрепите к основанию клеем и стальными скобками. Верхние края стенок обрежьте по размеру ребер. (Линии обрезки деталей показаны на рисунке пунктиром.)
Корпус солнечной плитки готов. Приступим к изготовлению зеркала. Его поверхность выкладывается из треугольников, вырезанных из плотного гладкого картона. Они приклеиваются к верхним краям ребер и друг к другу внахлест. Эту операцию следует проделать очень тщательно и аккуратно. Клей следует наносить ровным тонким слоем. Надежный контакт должен быть по всей длине ребра. Остается с той же аккуратностью оклеить картонную поверхность алюминиевой фольгой — и получится вогнутое сферическое зеркало.
Вы знаете, что фокусное расстояние сферического зеркала равно половине радиуса его кривизны. На этом расстоянии от центра зеркала и установите подставку для котелка или кастрюли.
Подставка устроена и соединена с осью так, что при любом положении прибора ее можно установить строго горизонтально (см. рис.). Рядом вы видите простейшее приспособление, позволяющее быстро менять ориентировку зеркала по солнцу. В землю воткнут металлический стержень или трубка с отверстиями, в одно из которых вставлена стальная шпилька. За нее цепляется проволочная петля, концы которой привинчены к днищу коробки. Переместилось на небе солнышко — переставили шпильку в другое отверстие на колышке, и угол наклона зеркала изменился. Плитка снова «заработала».
Автор: М. ЛУКИЧ
|
|