Насос бассейна от солнечной батареи

Насос на солнечных батареях

Пост опубликован: 25 июля, 2017

Альтернативные источники энергии все более широко используются в повседневной жизни городских и сельских жителей. А солнце, как основной источник жизни на нашей планете, всегда использовалось человеком, при получении различных видов энергии и одним из таких видов, является электрическая энергия.

Развитие технологий позволило изготавливать солнечные батареи небольших размеров, позволяющие обеспечить электрической энергией бытовые приборы различной мощности. Одним из подобных устройств, является насос для перекачки воды, работающие за счет энергии солнца.

Принцип действия

Конструкция насоса, использующего солнечную энергию, аналогична конструкции обычного насоса, с той лишь разницей, что в качестве источника электрического тока, в подобных устройствах, служит солнечная батарея.

В связи с этим, принцип работы насоса на солнечной батарее, основан на преобразовании энергии солнечного света в электрическую энергию – т. е. принципе работы солнечной панели, который заключается в свойствах веществ образовывать разно заряженные частицы при воздействии световых лучей.

Солнечная батарея (солнечная панель) состоит из определенного количества фотоэлементов, помещенных в корпус, требуемых геометрических размеров. Фотоэлементы соединены между собой определенным образом, а к их выводам (электродам), подключается нагрузка – электрический насос.

Фотоэлементы изготавливаются из двух слоем кремния, в каждый из которых добавляются различные вещества, придающие слоям отличительные свойства. В верхний слой (N – слой) добавляется фосфор и это придает данному слою способность вырабатывать дополнительное количество отрицательно заряженных частиц, при воздействии на него солнечного света. В нижний слой (Р-слой) добавляется бор, что при воздействии на фотоэлемент солнечных лучей, приводит к увеличению количества положительных частиц, или так называемых — «дырок». Между слоями образуется «p-n переход», который обуславливает «p-n проводимость» фотоэлемента.

Образование дополнительного количества разно полярных частиц, в разных слоях фотоэлемента, приводит к образованию электрического поля, и как следствие – появляется электрическое напряжение. При подключении нагрузки, к разно заряженным электродам, в цепи протекает электрический ток. Отрицательно заряженные частицы движутся вверх, положительно заряженные – вниз.

Принцип работы фотоэлемента приведен на ниже расположенной схеме:

Где используют солнечные насосы

Насосы, служащие для перекачки воды, используются в различных сферах деятельности человека, потому как без воды невозможно вырастить хороший урожай, обеспечить работу технических производств, да и человек, не может жить при отсутствии воды.

Солнечные насосы широко используются в тех случаях, когда отсутствуют стационарные электрические сети или подключение к ним выполнить технически невозможно. Единственным условием, для успешной работы подобных устройств, является достаточное количество солнечной активности, в месте установки перекачивающего агрегата.

В нашей стране солнечные насосы используются в различных системах перекачки воды промышленных и сельскохозяйственных предприятий, водоснабжении жилых домов и административных зданий, в системах орошения и декорировании загородных участков и городских зон отдыха.

Насосы на солнечных батареях широко используются:

Для садовых прудов

При оформлении ландшафтного дизайна участка, строительство садового пруда является одним из элементов дизайна. Если делается сеть (каскад) прудов, то для циркуляции воды, или для ее фильтрации, используют циркуляционные насосы, работающие на солнечной батарее. Использование таких насосов, позволяет снизить затраты на строительство, т. к. нет необходимости в монтаже электрических сетей, к тому же, работа может осуществляться в автоматическом режиме.

Наиболее популярные модели, используемые в данной сфере применения, это:

• Pondo Solar Plus 250 – мощностью 3,0 Вт, с подсветкой, производительностью 250,0 л/час.
  Стоимость комплекта – от 8500,00 рублей.

• AquariusSolar 700 – мощностью 8,0 Вт, производительностью 700,0 л/час.
  Стоимость насоса – от 9500,00 рублей.

• Aquarius Solar 1500 – мощностью 17,0 Вт, производительностью 1500,0 л/час.
  Стоимость – от 12500,00 рублей.

Для полива

Для полива садовых растений и огородных культур, могут использоваться насосы, которые приведены выше, в варианте с садовыми прудами.

Для фонтана

При декорировании участка и создании зон отдыха, дизайнеры часто прибегают к устройству фонтанов, которые в зависимости от конструкции, могут располагаться стационарно, или плавать по поверхности водного объекта. Производители предлагают большой выбор, в сегменте подобных устройств.

Наиболее популярные из них:

• Pontec PondoSolar 250 Control – мощностью 3,0 Вт, напор 0,6 м, производительность — 250,0 л/час.

Стоимость комплекта – от 9500,00 рублей.

• Pontec PondoSolar 1600 – мощностью 20,0 Вт, напор 1,8 м, производительность – 1600 л/час.

Стоимость комплекта – от 23000,00 рублей.

• Pondo Solar Lily Island – плавающий фонтан, мощностью 1,3 Вт, напор 0,3 м, производительность – 150,0 л/час.

Стоимость комплекта – от 4500,00 рублей.

Для водопада

При создании искусственного водопада, при устройстве каскада прудов или иных вариантах перемещения водных масс различных водных объектов, могут использоваться циркуляционные насосы, используемые для всех выше приведенных вариантов применения.

Где купить

При желании приобрести водяной насос, работающий на солнечной батарее, можно обратиться в специализированную организацию, занимающуюся «аквадизайном» или торговую сеть, специализирующуюся на реализации насосного оборудования.

Кроме этого, широкий ассортимент подобных товаров, можно найти обратившись к сети интернет, где всегда можно ознакомиться с техническими характеристиками устройства и отзывами пользователей.

Плюсы и минусы

Любое техническое устройство обладает достоинствами и недостатками, которые свойственны именно ему, что обусловлено техническими характеристиками, условиями эксплуатации и прочими факторами. Насосы на солнечных батареях не являются исключением, им также присущи плюсы и минусы.

Достоинствами подобных устройств являются:

1. Относительно невысокая стоимость;
2. Простота обслуживания и эксплуатации;
3. Независимость работы от электрических сетей;
4. Бесшумность при работе.

Недостатками являются:

1. Малая мощность и как следствие, создание незначительного напора водной струи;
2. Способность работать только при наличии достаточной освещенности.

Отзывы

Как уже было написано выше, при выборе насоса, работающего на солнечной батарее, можно обратиться к сети интернет, где помимо того, что есть возможность изучить технические характеристики выбираемой модели, всегда есть возможность прочитать отзывы пользователей, уже использующих данные изделия.

Вот некоторые из них:

Константин (г. Туапсе)

«Для декорирования пруда купили плавающий фонтан Brushless Water Pump, который работает от солнечной батареи. Штуковина красивая и не требующая ухода. Солнце светит – фонтан работает, наступил вечер, он выключился. В целом все устраивает, единственный минус, капли воды попадают на поверхность солнечной панели, вследствие чего, уменьшается их мощность, что в свою очередь приводит к уменьшению напора водной струи».

Сергей (Ярославская область)

«У нас в деревне, там наш дачный участок, электричества нет совсем, поэтому приходиться пользоваться альтернативными источниками энергии – солнечными панелями. Для освещения домика купили солнечную электростанция, а для полива огорода – насос модели «Помпа RainPerfect», имеющий в своей конструкции также солнечную батарею. Обошлась покупка чуть более 10,0 тысяч рублей, зато теперь поливаем грядки без проблем, даже дети справляются с этим делом. Очень рад, что в продаже есть подобные устройства, облегчающие дачникам работу в саду и на огороде».

Источник

Подогрев бассейна солнечными коллекторами — устройство и принцип работы

Для обслуживания бассейна на 20 м²: нагрев воды для купания и приема душа, требуется около 19000 кВт/час тепловой энергии. Сокращение затрат даже на 30% увеличит рентабельность использования искусственного водоема.

Солнечные коллекторы для бассейнов, при грамотных расчетах и комплектации могут компенсировать до 13 000 кВт/час. Гелиосистема, несмотря на необходимость первоначальных затрат, экономически выгодна. Полная окупаемость вложений наступает спустя 3-5 лет активного использования.

Типы коллекторов для подогрева бассейнов

Гелиосистемы для домашних и коммерческих искусственных водоемов делятся на несколько классов по типу конструкции и внутреннего устройства. На выбор гелиоколлектора влияет его производительность, способность аккумулировать и отдавать тепло, а также окупаемость оборудования.

Для нагрева воды используют несколько видов солнечных водонагревателей:

По особенностям аккумулирующего элемента — гелиосистемы делят на:
трубчатые (вакуумные);
• По различиям конструкции — существуют открытые и закрытые гелиосистемы. У каждого типа есть свои преимущества. В открытых коллекторах абсорбер, изготовленный из пластика и резины, не помещается под стекло. Как правило, гелиосистемы открытого типа предназначены для бытового подогрева воды в бассейне в летнее время года.
  Закрытые коллекторы, трубчатые и панельные работают вне зависимости от сезона (времени года). Абсорбер закрыт стеклом, что существенно снижает теплопотери и увеличивает эффективность нагрева воды.

Перед тем как сделать выбор следует разобраться в отличиях существующих гелиосистем, а также преимуществах, которые дает та или иная конструкция.

Трубчатые гелиоколлекторы

Главное различие гелиосистем в том, какой аккумулирующий элемент используется во внутреннем устройстве. Трубчатые солнечные коллекторы для бассейнов в качестве абсорбера используют вакуумные стеклянные колбы, состоящие из нескольких элементов:

Полая стеклянная трубка — колбы в зависимости от конструкции выпускают одно и двух стенными. Во время производства из полости выкачивается кислород. Вакуум служит естественным и эффективным теплоизолятором.

Медный стержень — играет роль теплообменника. Внутри циркулирует жидкий или газообразный теплоноситель.

Сборный распределитель — к узлу подключается ряд трубок. Модуль перераспределяет нагретый теплоноситель, направляя его в накопительную емкость (чашу бассейна).

Вакуумные коллекторы остаются эффективными даже зимой и пасмурную погоду, что дает возможность продлить купальный сезон для открытых водоемов на несколько месяцев (с апреля по октябрь). После наступления глубокой осени трубчатый водонагреватель будет компенсировать около 20% тепловой энергии.

Панельные гелиоколлекторы

Еще один тип гелиосистем, используемых для коммерческого и бытового применения. Панельные коллекторы, хотя и имеют схожий принцип работы с другими солнечными водонагревателями, отличаются от них внутренним устройством, состоящим из:

короб из алюминия;

верхняя прозрачная панель из толстостенного стекла;

абсорбер — металлическая пластина, с нанесенным селективным слоем;

теплообменник, изготовленный из медных или алюминиевых трубок.

Абсорбер тесно контактирует с трубками, по которым циркулирует теплоноситель. После нагрева вода она подается в искусственный водоем. Плоские солнечные коллекторы для бассейнов особенно эффективны в ясную солнечную погоду. После наступления осени и в зимнее время года, теплоотдача панельной гелиоустановки снижается. Плоские водонагреватели рекомендуется использовать в регионах с умеренным и жарким климатом.

Пирамидальные коллекторы

Используются для бытовых целей. В летнее время года пирамидальная гелиоустановка даст достаточно тепловой энергии, чтобы прогреть воду для комфортных 23-25°C. Отопление бассейна с помощью пирамидальных гелиоводонагревателей используется редко, по причине низкой теплоэффективности.

Принцип работы гелиопирамиды следующий:

установка подключается к насосной станции;

роль абсорбера играют шланги с диаметром от 25-40 мм;

вся конструкция ставится на отражатель;

вода нагревается и принудительно закачивается в бассейн;

гелионагреватель работает в постоянном режиме.

Пирамидальные коллекторы предназначены для бытового применения. Гелиоустановка имеет компактные габариты. Самостоятельно подключается к бассейну и насосу. Единственное неудобство — коллектор не разбирается, что достаточно неудобно при транспортировке.

Гибкие коллекторы

Визуально напоминают резиновый коврик. Относятся к типу открытых коллекторов. В резиновом солнечном водонагревателе предусмотрены каналы для циркуляции теплоносителя.

Гелиоколлекторы эффективно работают при солнечной погоде, быстро нагревая и поддерживая необходимую температуру воды в бассейне. Циркуляцию теплоносителя обеспечивает насосная станция, работающая в постоянном режиме.

Гибкие солнечные коллекторы для бассейнов легко транспортировать. При необходимости их просто сворачивают как коврик. Размеры резинового коллектора подбираются индивидуально по площади бассейна.

Коврик для нагрева воды от солнечной энергии

Как происходит нагрев бассейна солнечным коллектором

Несмотря на существующие различия во внутреннем устройстве, принцип работы всех гелиосистем идентичен. Солнечный коллектор для нагрева воды в бассейне работает следующим образом:

при помощи аккумулируемой тепловой энергии подогревается вода, играющая роль теплоносителя;

горячая жидкость сбрасывается не в накопительную емкость, а поступает в чашу искусственного водоема (бассейна);

циркуляция теплоносителя для большей эффективности осуществляется принудительным способом (насосом).

Для подогрева воды в бассейне коммерческого назначения, лучше поставить солнечный водонагреватель трубчатого типа. Вакуумный гелиоколлектор будет особенно оправданным если планируется эксплуатация искусственного водоема в течение всего года. Полноценный обогрев бассейна от солнечных батарей невозможен, но компенсировать до 40% затрат гелиосистема вакуумного типа сможет достаточно легко.

Установка панельных водонагревателей оправдана если планируется подогревать воду только во время купального сезона. Обогреть бассейн гелиопанелями не получится, так как при наступлении зимнего времени года резко снижается теплоэффективность системы.

Для небольшого бассейна открытого типа лучше использовать пирамидальные и гибкие коллекторы.

Отзывы показывают, что теплопотери при нагреве воды искусственного водоема снижаются приблизительно в 2 раза, если использовать специальное покрытие в ночное время суток или в период, когда бассейн не используется.

Коллекторы для бассейнов заводского производства

В ассортименте представлены гелиосистемы, предназначенные для бытового и промышленного применения. Наибольшей популярностью пользуются следующие производители:

Intex — компания, выпускающая аксессуары для купания в бассейне и открытых водоемах, и подогрева воды. В частности, налажено производство солнечных гибких коллекторов.

Azuro — чешская компания, изготавливающая бассейны и все необходимое для их работы. В ассортименте продукции, присутствуют две линейки водонагревателей:

Azuro Spiral — пирамидальные коллекторы, с общей абсорбирующей площадью 0,96 м²;

Azuro Shelter — гибкие гелиоколлекторы, с возможностью установки как прямого развернутого полотна, так и арки. Абсорбируемая площадь 1,84 м².

Kokido Keops — купольный коллектор, предназначенный для нагрева воды в каркасных и сборных бассейнах. Допускается подключение в единую систему 4 отдельных модулей. Гелиосистема справляется с подогревом 40 м³ воды.

Sunheater — бренд американской компании SmartPool Inc. Гибкий гелионагреватель может устанавливаться на крышу или монтироваться на раму вблизи бассейна. Длина абсорбирующего полотна 6 м, ширина 0,6 м.

Speck BADU BK — еще одна популярная модель гибкого солнечного коллектора. Гелиосистема увеличивает нагрев воды в бассейне на 10-15°C, после чего автоматически поддерживает температуру. Продукция отличается хорошим качеством сборки.

Описанные модели подходят для бытового использования. В коммерческих целях рекомендуется устанавливать полностью укомплектованные трубчатые или панельные гелиосистемы следующих производителей: Atmosfera, Sidite, Vaillant, SunRain, Viessmann, ЯSolar.

Как сделать коллектор для бассейна своими руками

Солнечный обогреватель пирамидального или гибкого типа стоит, начиная с 20 тыс. руб. Самодельный водонагреватель, с учетом покупки всех необходимых комплектующих, обойдется в 5-6 тыс. руб. Для бассейна легче всего сделать пирамидальный гелиоколлектор. Водонагреватель отличается простым внутренним устройством. Легок в сборке.

Для начала следует сделать расчет длины и диаметра труб гелиоколлектора для бассейна. Вычисления выполняются следующим способом:

рекомендуемое значение скорости теплоносителя в гелиосистеме 0,4-0,7 м/с;

длина рассчитывается с учетом того, что 1 м шланга (диаметром 25 мм) в солнечный день нагреет около 3,5 л горячей воды за 1 час. В таблице приводится количество солнечных часов для регионов с умеренным климатом:

Источник