ЭФФЕКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ ДЛЯ ЛЕТНЕГО ДУША
Пенза, Пензенский государственный университет архитектуры и
строительства
Комфортность проживания в дачных и приусадебных участках зачастую зависит от наличия коммуникаций и инженерных сетей. Как правило, дачные кооперативы и сельские населенные пункты имеют централизованное водоснабжение, электрические и газовые сети.
Одно из необходимых условий комфортного проживания на приусадебных участках, это возможность получения горячей воды, для хозяйственно бытовых нужд.
Наибольшая потребность в горячей воде наблюдается в летний период и как правило ее получают путем нагрева в газовых или электрических водонагревателях, что довольно накладно.
Использование летнего душа да дачных и приусадебных участках, довольно широко распространено на территории России.
Преимущества летних душей очевидны:
- простота конструкции;
- использование энергии солнца для нагрева воды;
- отсутствие затрат электрической и тепловой энергии.
В средней полосе России такие души обычно используются в зависимости от погодных условий, в период с начала июня до середины августа.
Наиболее распространенная классическая конструкция душа, когда емкость для воды устанавливается на каркас, снизу емкости крепится штуцер со шлангом и душевой сеткой, а водопроводная вода заливается в емкость сверху. В дневные часы объем воды в емкости нагревается и используется для мытья в вечернее время.
Для комфортного принятия душа необходимо, чтобы температура воздуха, была в зоне его принятия, была не ниже 22-25 0С., а температура воды от 30 0С и выше. Но как показывает практика в вечерние часы температуры воздуха, превышающие комфортные значения наблюдаются реже чем хотелось бы, особенно это касается периода конца мая начала июня, а так же августа, поэтому комфортное принятие душа в эти месяцы редкое удовольствие. Что касается нагрева воды, то нужных температур она может достигнуть лишь в ясную погоду, к тому же разбор воды с нижней части емкости не позволяет использовать наиболее нагретую ее часть находящуюся сверху.
Для более широкого использования душа в летний период, а также для повышения комфортности условий его принятия предлагаются следующие решения:
1. Устройство душа внутри стационарных теплиц;
2. Использования схемы подачи воды снизу-вверх;
3. Использование емкостей, высота которых больше ширины или диаметра.
Идея ограждения летних душей различными материалами для защиты от ветра довольно распространена, но в редких случаях производится полное выгораживание зоны мытья для сохранения в ней более высокой температуры. Зачастую трудности с огораживанием душа связаны с высокими габаритами конструкции, так как общая высота душа складывается из высоты необходимой для нахождения человека в полный рост, подающего шланга и емкости.
На рис. 1 представлена схема душа лишенного практически всех недостатков наиболее часто используемых конструкций.
Емкость 1 устанавливается на небольшой высоте над землей. Ввиду этого опоры 6 не требуют повышенных прочностных характеристик, как если бы было необходимо поднимать емкость на значительную высоту. Холодная водопроводная вода поступает в нижнюю часть емкости через кран 3, а разбирается через краны 2 установленные сверху, по центру и снизу емкости. При нагреве воды в дневное время происходит температурное расслоение жидкости. Использование трех кранов позволяет смешивать воду в шлангах 4 и добиться необходимой температуры воды на выходе из душевой сетки 5.
Ёмкость установленная внутри теплицы даже на не высоком уровне, покрашенная в черный цвет хорошо прогревается в солнечные дни. Даже в конце мая и в начале сентября при сравнительно невысоких температурах наружного воздуха, но солнечной и ясной погоде температура воды в верхней части емкости к вечеру достигает 30 0С и более.
Рисунок 1. Схема летнего душа со схемой подачи воды снизу-вверх
Температура воздуха в теплице до захода солнца обычно в среднем на 10 0С выше, чем на улице, поэтому период комфортного принятия такого душа, в зависимости от погодных условий начинается с середины мая до середины сентября, а если брать весь сезон использования летнего душа, то использование душа увеличивается в 2-2,5 раза.
В таблице 1 представлены экспериментальные данные, собранные за период летнего периода 2011 года.
Таблица 1.
| Дата, время | Температура наружного воздуха, 0С | Температура воздуха в теплице, 0С | Температура воды на выходе из среднего крана, 0С | Температура воды на выходе из верхнего крана, 0С |
| 17.05.2011 19:00 | ||||
| 21.05.2011 19:00 | ||||
| 29.05.2011 19:00 | ||||
| 11.06.2011 19:00 | ||||
| 20.06.2011 21:00 | ||||
| 7.07.2011 21:00 | ||||
| 28.07.2011 19:00 | ||||
| 7.08.2011 21:00 | ||||
| 8.08.2011 21:00 | ||||
| 9.08.2011 21:00 | ||||
| 16.08.2011 21:00 | ||||
| 17.08.2011 21:00 | ||||
| 24.08.2011 20:00 | ||||
| 30.08.2011 20:00 | ||||
| 31.08.2011 20:00 | ||||
| 4.09.2011 19:00 | ||||
| 5.09.2011 16:00 | ||||
| 9.10.2011 18:00 |
Как показывает практика, наибольшая необходимость в горячей воде, в летних условиях наблюдается в вечерние часы, и именно в это время вода в емкости обладает наибольшей температурой.
Использование душа в теплицах имеет и еще ряд дополнительных преимуществ:
1. В весеннее время нагретую в емкости воду можно использовать для полива растений в теплице и за ее пределами. Для более экономичного использования теплой воды при данной операции ее необходимо смешивать с водопроводной водой;
2. Горячую воду можно использовать для мытья посуды и др. бытовых нужд, как в теплице, так и за ее пределами;
3. Ёмкость с водой находящаяся внутри теплицы запасает значительное количество теплоты днем и отдает его ночью.