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.

Читайте также:  Аккумулятор для солнечных батарей срок службы

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 батареями: принцип работы и их виды

Владельцы дач или загородных участков стремятся обустроить их так, чтобы обеспечить себе, своей семье и гостям максимальный комфорт. С этой целью там появляются зоны отдыха, беседки, светильники, аккуратные искусственные пруды и бассейны — маленькие, средние либо большие. Независимо от размера любая чаша с водой должна иметь подходящую и постоянную температуру, идеальную для купания людей. Летом вода нагревается естественным образом, однако надеяться на такое «чудо» каждый день довольно легкомысленно, так как погода любит преподносить сюрпризы. Самый лучший способ обеспечить комфортную температуру всегда — подогрев бассейна солнечными батареями. Такие коллекторы будут выполнять свою «миссию» даже в те дни, когда светило прячется за облаками.

Принцип работы солнечных батарей

Уже довольно давно человечество ищет альтернативные источники энергии. И солнце в этом списке пока занимает первое место. С наступлением весны и до поздней осени светило отдает достаточное количество тепловой энергии, которой хватает для подогрева воды, для обогрева помещений. Есть несколько видов таких приборов: они несколько отличаются конструктивно, однако все батареи, «крадущие» бесплатное тепло, работают по одному принципу. Солнечный коллектор — панель, внутри которой находится система из металлических (или других) труб.

  1. Этот аккумулятор-теплообменник поглощает солнечную энергию. Благодаря накопленному теплу нагревается жидкость, циркулирующая в нем.
  2. Теплая вода, нагретая солнечными лучами, сбрасывается в бассейн, а со дна чаши поступает новая порция жидкости, еще холодная.
  3. Цикл снова повторяется. За непрерывную циркуляцию отвечает насос. Система функционирует без сбоев даже при пасмурной погоде.

Постоянный, всесезонный подогрев бассейна солнечными батареями — способ невозможный. Эти конструкции обеспечить постоянно теплую воду не в состоянии, так как они достаточно эффективны только в жаркую погоду. Однако снизить расходы на обогрев воды можно: для этого в тот период времени (например, с вечера до утра), когда чаша не используется, ее накрывают тентом или другой подобной защитой.

Подогрев бассейна солнечными батареями: плюсы и минусы

Знание всех преимуществ и оценка серьезности недостатков аккумулирующего устройства поможет сделать правильный выбор: либо решиться на «подвиг» и установить оборудование, либо отказаться от этого способа.

К достоинствам солнечных коллекторов с полным правом относится:

  1. Небольшая цена некоторых моделей, она позволяет обзавестись батареями для бассейна, но не потратить на эти приобретения слишком много средств.
  2. Простота эксплуатации и установки. Подключить аккумулирующую конструкцию довольно легко самостоятельно, особенного ухода она тоже не требует.
  3. Объем нагретой воды. Его можно увеличить, если купить несколько солнечных батарей. Чем больше их количества, тем теплее будет вода. Это условие более важно для больших бассейнов.
  4. Несложность устройства, дающая шанс создать такое оборудование собственными силами, с минимальными затратами.
  5. Возможность получить теплую воду в то время, когда случаются перебои с электричеством.
  6. Шанс плавать в закрытом бассейне даже в холодное время года.
  7. Долговечность, экологичность оборудования.

Недостатки этого альтернативного способа:

  • подогрев бассейна солнечными батареями будет эффективен только в жаркие дни, когда на небе нет ни облака;
  • присутствие в системе электронасоса — фактор, предполагающий дополнительные траты на коммунальные услуги;
  • зависимость эффективности солнечных коллекторов от климата в регионе.

Нередко всего один коллектор не может гарантировать качественную работу, однако эта альтернатива чаще и не рассматривается в роли единственного способа получения тепла. Недостатки не так серьезны, чтобы пренебрегать возможностью использовать солнечную энергию. Особенно важно это для тех участков, где с постоянными источниками электричества нередко бывают проблемы.

Что входит в систему для подогрева бассейна?

Подогрев бассейна солнечными батареями — способ, предполагающий наличие нескольких элементов. К ним относится:

  • коллектор;
  • насос, который обеспечивает непрерывную циркуляцию воды;
  • фильтры для него, они очищают поступающую в коллектор жидкость от мусора;
  • клапаны (автоматический, отводной), благодаря которым подается и отводится вода.

Из бассейна жидкость, проходящая через фильтры, насосом закачивается в систему, состоящую из труб. На входе в этот теплообменник находится датчик, определяющий температуру воды в бассейне. Если она ниже заданного значения, а коллектор уже собрал достаточное количества тепла, то жидкость поступает в теплообменник благодаря отводному клапану, получившему команду направить поток через теплообменник. Точно также, при помощи датчика и насоса, нагретая вода сбрасывается обратно в бассейн. Когда коллектор остывает, жидкость циркулировать перестает.

Виды солнечных коллекторов

Гелиосистемы, предназначенные для искусственных водоемов, отличаются типом конструкции и внутренним устройством. Эти особенности влияют на производительность, а значит, на потенциальную окупаемость оборудования.

Типы конструкций

Все солнечные батареи можно условно разделить на 2 вида: открытые и закрытые.

  1. Открытые аккумуляторы — это чаще резиновые шланги, намотанные спиралью, которую закрепляют на основании, но не закрывают стеклом. Такие коллекторы просты, однако эффективны эти приборы только в жаркую погоду. По этой причине их используют (часто создав самостоятельно) для подогрева небольших бассейнов.
  2. Закрытые коллекторы. В этом случае теплообменник спрятан за стеклом, которое предотвращает большие теплопотери. Такие конструкции уже могут достаточно эффективно работать в любое время года. Для них главное — ясная, солнечная погода.

Чтобы гарантировать эффективность будущего прибора, сначала надо познакомиться с видами закрытых систем.

Виды теплообменников

Устройство самого аккумулирующего элемента (абсорбера) коллектора — второе различие систем. Бывают солнечные приборы вакуумные (трубчатые), панельные, пирамидальные, гибкие.

Вакуумные

Эти коллекторы — система вакуумных (полых) стеклянных колб. Они могут быть одностенными либо двустенными. Из полости колб выкачан кислород, так как вакуум является идеальным теплоизолятором. В роли теплообменника выступают медные трубы, внутри которых циркулирует теплоноситель — в нашем случае это жидкость. К ним подключен сборный распределитель, его задача — направление теплоносителя в бассейн, или наоборот.

Преимущество вакуумных моделей — высокая эффективность в любую погоду, даже в пасмурные дни, в отопительный сезон. Зимой вакуумные коллекторы, используемые вместе с традиционными источниками тепла, смогут сберечь до 20% тепловой энергии.

Панельные

Это еще один популярный вид, который часто используют для дач и частных домов. Панели состоят из алюминиевого короба, металлической пластины-абсорбера (поглотителя тепла), теплообменника из металлических труб и закаленного стекла, обеспечивающего герметичность оборудования. Пластину располагают вплотную к трубам с циркулирующим теплоносителем, после нагрева вода направляется в бассейн, а ее место занимает холодная.

Такие модели особенно эффективны в солнечную погоду, в холодное время года их КПД снижается. По этой причине панельные водонагреватели рекомендуют покупать для регионов с теплым либо умеренным климатом.

Пирамидальные

Эти конструкции, в отличие от двух предыдущих, применяют только в бытовых условиях. Летом такая установка позволяет нагреть воду в бассейне до 23-25°. Солнечная пирамида состоит из гибкого шланга (диаметр его от 25 до 40 мм), установленного на отражатель. Сверху устройство закрывают стеклом, или оставляют открытым. Конструкцию подключают к насосу и бассейну.

Достоинство небольшой пирамидальной системы — ее компактность, однако подогрев бассейна с помощью таких устройств не слишком популярен. Причина — небольшая теплоэффективность этих мини-пирамид.

Гибкие

Такие конструкции относятся к открытому типу. Это небольшие резиновые (пластиковые) коврики, внутри которых находятся каналы, предназначенные для циркуляции теплоносителя. Все элементы соединены в единую систему, которую подключают к насосу. Данные устройства эффективны в солнечную погоду: они способны быстро нагревать воду и поддерживать необходимую температуру.

Этот вариант можно назвать мобильным, так как систему легко свернуть или разложить на любой поверхности. Размеры этих ковриков зависят лишь от объема бассейна. Насос к ним тоже подбирают индивидуально.

Как выбрать систему подогрева бассейна?

Чтобы приобрести подходящее солнечное оборудование, необходимо корректно определить его мощность, а также общую площадь коллектора. Другие темы для размышлений — количество солнечных дней в тот период, когда будет использоваться бассейн, и потенциальный расход теплой воды для него.

Для того чтобы определить общую площадь солнечной батареи, понадобится:

  • учесть вид резервуара: закрытый или открытый бассейн;
  • подобрать оптимальное место для установки нагревательной системы;
  • выбрать тип солнечного коллектора, найти правильный угол наклона, его ориентированность;
  • обратить внимание на особенности бассейна: на глубину, площадь, объем, тип укрывного материала, цвет покрытия резервуара;
  • определить идеальные температурные значения для местности, необходимую интенсивность подачи подогретой воды.

Для любого бассейна эти расчеты индивидуальны, однако есть и общие правила. При открытых искусственных водоемах площадь батарей должна составлять 70-100% от площади резервуара. Для закрытых конструкций — 50-70%.

Подогрев бассейна солнечными батареями – операция, зависящая от нескольких факторов. Если искусственный водоем предназначается для коммерческого использования, то идеальным вариантом станет покупка вакуумного оборудования: оно даст возможность круглогодичной работы бассейна. О полноценном подогреве с помощью одного солнечного оборудования мечтать не приходится, но такие гелиосистемы смогут компенсировать примерно 40% затрат.

Панельные водонагреватели рекомендуют приобретать, если чашу с водой хозяева планируют использовать только в период купального сезона. В этом случае результат будет достигнут, однако зимой эффективность этих устройств заметно падает.

Пирамидальные или гибкие солнечные коллекторы — хороший вариант для небольших бассейнов открытого типа. Если закрывать емкость на то время суток, когда купаться никто не собирается, то теплопотери можно сократить примерно в 2 раза.

Самодельные солнечные батареи

Многие владельцы оценили возможности и преимущества солнечных коллекторов, но их большой минус — невообразимая цена — иногда отбивает желание делать такие покупки. В этом случае можно попробовать соорудить не слишком сложные модели собственноручно. Они будут выполнять свои обязанности, однако обойдутся дешевле в 2 или 3 раза.

Пирамидальный солнечный коллектор

Первым делом рассчитывают длину и толщину основного элемента — шланга. Обычная скорость циркуляции воды в подобных системах бассейнов составляет 0,4-0,7 м/с. Такое значение в жаркое время дня может обеспечить метровый шланг, имеющий сечение 25 мм: он гарантирует около 3,5 л горячей воды в час. Объем бассейна и этот показатель берут за основу, занимаясь расчетами длины шланга. Точность в этом случае недостижима, потому что на нагрев воды влияют погодные условия, интенсивность использования водоема, наличие либо отсутствие укрывного материала и т. д.

Для создания пирамиды лучше использовать ПНД трубы, имеющие черный цвет, так как они притягивают солнечную энергию. Самый удобный каркас для них — пирамида, сделанная из бруса. Для ее изготовления потребуется лист фанеры, его площадь — 1м 2 . Для повышения эффективности самодельного оборудования на основу наклеивают какой-либо фольгированный материал. Затем в центре листа крепят стойку-брус.

Углы с этой вершиной соединяют такими же брусками, обрезанными с торцов под определенным градусом. На получившуюся «подставку» спиралью наматывают трубу, расстояние между витками составляет 15 мм. К элементам деревянной пирамиды трубы крепят хомутами. Концы шланга подсоединяют: на подачу — к насосной системе бассейна, обратку — напрямую к бассейну.

Панельное оборудование

Максимально близкое расположение солнечной панели к бассейну — способ предотвратить возможные теплопотери, поэтому первый шаг — определение места для гелиоколлектора. Его поверхность должна быть обращена на юг. Лучше ориентироваться на солнце, находящееся на небосводе в полдень.

  1. Выбранный участок подготавливают: расчищают и снимают дернину. Дно устилают геотекстилем, засыпают до уровня земли песком, потом щебнем.
  2. Сверху укладывают твердое покрытие, например, тротуарную плитку. Затем накрывают поверхность гидроизоляционным материалом.
  3. Из бруса (50х50 мм) сколачивают каркас для короба. Снизу к нему крепят фанерный лист. Ребра щита усиливают монтажными уголками. С их же помощью делают выступы, предназначенные для фиксации труб.
  4. Отдельно создают каркас для фиксации панели в наклонном положении. Его устанавливают на подготовленной площадке. Щит крепят к нему тыльной стороной. По его периметру фиксируют рейки с вырезанными пазами под стекло.
  5. Конструкцию красят черной матовой краской. После ее высыхания рядами укладывают такой же (черный) шланг. Расстояние между ними — 45 мм. Для соединения элементов используют фитинги — муфты, уголки. К выступам на щите теплообменник присоединяют хомутами.

После окончание операции конструкцию подключают к насосной станции, затем делают пробный запуск. Если все в порядке, и протечек не обнаруживается, то фиксируют стекло (стеклопакет). Его замена — поликарбонат без защитного покрытия от воздействия ультрафиолета. Все зазоры между рамой и материалом заполняют герметиком. Для более комфортного и эффективного использования солнечной батареи систему оснащают автоматикой с датчиками температуры воды.

Как гарантировать эффективность?

Есть несколько рекомендаций, которые помогут «выжать» из «солнечной системы» максимум пользы.

  1. Самое лучшее место для солнечного оборудования — крыша, но для бассейна это не лучший вариант. Если свободного места около водоема нет, то при установке на крыше надо следить, чтобы оборудование было удалено от него на минимально возможное расстояние.
  2. Приобретение одного недорогого коллектора и самостоятельное изготовление второго, аналогичного (по той же схеме), позволит сэкономить средства, но добиться хороших результатов.
  3. Если в течение всего дня участок, предназначенный для коллектора, освещается менее 5 часов, то максимальной отдачи от оборудования ждать нельзя.
  4. Лицевая сторона солнечной батареи должна быть направлена в южную сторону. Допустимое отклонение составляет 45°.
  5. Горизонтальное положение оптимально. Максимальный наклон при вертикальной установке должен быть 30°.
  6. После окончания купального сезона из коллектора обязательно сливают воду.

Подогрев бассейна солнечными батареями — способ рациональный, поэтому рассмотреть этот альтернативный метод получения тепловой энергии можно в любом случае. Самый лучший вариант — покупка заводского оборудования, однако если нет желания переплачивать за него очень приличную сумму, то самостоятельная сборка устройства — другой возможный путь.

Чтобы познакомиться с некоторыми потенциальными солнечными водонагревателями для бассейна, можно посмотреть это видео:

Источник

Оцените статью