Качаем воду из скважины при помощи солнечной энергии

Как установить солнечную систему нагрева воды

Гелиосистема устанавливается на скатной кровле, специальных наклонных площадках или стенах здания. Место для водогрейной установки с солнечными коллекторами выбирается индивидуально с учетом следующих рекомендаций:

  • южная сторона здания;
  • отсутствие видимых препятствий, загораживающих солнечные лучи: деревьев, близлежащих домов и т.д.;
  • место должно быть удобным для дальнейшего обслуживания и ремонта системы.

Перед монтажом и регулировкой трубчатых или панельных водонагревателей определяют оптимальный угол наклона установки. В этом отношении руководствуются следующей формулой:

  • для лета — (широта + (широта — 22,5 градуса)) ÷ 2;
  • для зимы — (широта + (широта + 22,5 градуса)) ÷ 2.
Ориентация Угол наклона коллектора
30° 50° 70°
Восток 1,64 1,61 1,61
Восток ­ Юго­Восток 1,45 1,47 1,61
Юго­Восток 1,17 1,15 1,34
Юг ­ Юго­Восток 1,04 0,98 1,14
Юг 1 0,94 1,11
Юг ­ Юго­Запад 1,03 0,97 1,13
Юго­Запад 1,13 1,09 1,27
Запад ­ Юго­Запад 1,35 1,35 1,60
Запад 1.61 1,61 1,61

Угол наклона будет меняться в зависимости от времени года. В связи с этим перед началом зимнего или летнего сезона будет необходимо заново отрегулировать гелиостанцию. Набирает популярность автоматика слежения за солнцем, самостоятельно подстраивающая угол наклона и расположение гелиопанели. В движение конструкцию приводит электромотор, подключенный к бытовой сети на 220 В. {banner_downtext} Подключение солнечного коллектора к системе горячего водоснабжения осуществляется следующим образом:

  • Установка водонагревателя — коллектор монтируется с помощью специальной рамы, при необходимости меняющей угол наклона. Можно встроить гелиопанель в кровлю или поставить на ровной площадке. Допускается одновременное подключение нескольких модулей в единую сеть, посредством гидравлических переходников. При установке моноблока учитывают, что вес наполненного бака достигает 300 кг. В месте монтажа потребуется укрепить конструкцию крыши.
  • БКН — бойлер косвенного нагрева необходим для всесезонных гелиосистем. В баке присутствует отдельный змеевик (располагается внизу) к которому, с помощью труб, подсоединяется солнечный коллектор. Ко второму теплообменнику подключается котел.Системы безопасности — в схеме монтажа солнечного водонагревателя трубчатого и панельного типа предусматривается:
    • Устройство для сброса давления — узел, предназначенный защитить от закипания систему ГВС. Модуль подключен к канализации, через трубопровод. При перегреве теплоносителя срабатывает датчик, сбрасывающий горячую воду. Открывается клапан подпитки. В систему ГВС добавляется холодная вода.
    • Защитить солнечную систему от закипания можно при помощи шторок, автоматически закрывающих абсорбер при достижении определенной температуры теплоносителя.
    • Устройство для сброса давления входит в принципиальную схему монтажа солнечного водонагревателя трубчатого типа. Особенность работы этой гелиосистемы в высокотемпературном режиме нагрева. Вода греется до рекордных 60-80°C и может быстро достигнуть точки кипения. Чтобы не допустить перегрева используют группу безопасности.
  • Насосное оборудование — необходимо системам горячего водоснабжения на солнечных коллекторах с принудительным движением теплоносителя. Циркуляционный узел включает: группу безопасности и насос. Оборудование подключается к автоматике солнечного коллектора.

Основные правила техники безопасности при эксплуатации гелиоустановок описаны в СниП III-4-80. Отдельные рекомендации указываются производителями оборудования:

  • монтаж на высоте свыше 5 м выполняет персонал, имеющий допуск к высотным работам;
  • во время составления проектной документации, производят расчет опорных конструкций с учетом возможных ветровых и других нагрузок.
  • для компенсации тепловой нагрузки, расширительный бак выбирается с вместительностью не менее 15% от общего объема теплоносителя.
  • используется предохранительный клапан, с пограничным значением не более 3 атм.

Применение правил техники безопасности и рекомендаций по подключению гелиоколлекторов, непременное условие для ввода системы в эксплуатацию. При нарушении условий подключения стабильная работа солнечных водонагревателей не гарантируется.

Обустройство

Обустройство самоизливной скважины может быть таким же как и у обычной скважины. Можно установить кессон, скважинный адаптер, надземный павильон.

Но есть и особенности:

  • Герметичный оголовок ставится обязательно.
  • Нужен резервный отвод воды в целях понижения давления.
  • Кроме утепления коммуникаций, скорее всего, греть придется и обсадную трубу, на глубину промерзания. Для этого используют греющий кабель.

Самоизливная скважина, в зависимости от уровня напора и его особенностей может использоваться с погружным или поверхностным насосом, а в редких случаях наладить водоснабжение можно и без насоса.

Без насоса

Обустройство скважины без насоса — заманчивый вариант, позволяет обойтись без дорогостоящего оборудования.

Вариант рабочий, но в исключительных случаях. Система водоснабжения для полноценной работы бытовых приборов требует постоянного давления в трубах. Как правило при самоизливе, давление воды не стабильно. Нужно тщательно прорабатывать проект, не забывая о необходимости предусмотреть сброс избыточного давления, а так же взвесить риски возможных аварий и их последствий.

С самовсасывающим насосом

Предполагается, что на поверхности будет использоваться простой самовсасывающий насос или насосная станция. Это может решить проблему с регулированием давления в системе водоснабжения. Даже при прекращении самоизлива работоспособность водозаборного узла сохранится, при условии, что уровень воды не будет опускаться ниже 6-9 метров.

С погружным насосом и гидроаккумулятором

Классический вариант обустройства скважины с погружным насосом и гидроаккумулятором на поверхности. Из недостатков, можно отметить — высокую стоимость насоса и риски связанные с установкой. Последнее связано с неквалифицированными исполнителями — неправильная установка насоса, его обрыв и заклинивание в скважине.

Предпочтительное оборудование для водозаборного узла подбирается индивидуально. Процесс обустройства лучше доверить компетентным специалистам.

Готовые решения нагрева воды солнцем и их цена

Экономическое обоснование приобретения гелиосистемы зависит от нескольких критериев:

  • полной стоимости, включая установку;
  • теплоотдачи;
  • периода окупаемости;
  • срока службы.

Не все гелиосистемы одинаково эффективно работают. При использовании коллекторов, сделанных из дешевых и некачественных материалов можно столкнуться с проблемами во время эксплуатации: недостаточной производительностью и быстрым выходом оборудования из строя. Чтобы не испытать разочарования, следует покупать только проверенное временем оборудование.

Ниже приводятся несколько моделей популярных солнечных водонагревателей, которые, судя по отзывам потребителей, сделаны качественно и считаются лучшим выбором в соотношении стоимость/теплоотдача:

  • Atmosfera — на базе украинской компании производителя, изготавливаются вакуумные и панельные коллекторы для всесезонного нагрева ГВС и поддержки систем отопления. Водонагреватели Атмосфера подходят для систем с принудительной циркуляцией, имеют улучшенную теплоизоляцию. В корпусе предусмотрено место для установки регулирующих датчиков.
  • Особенность гелиоколлекторов Atmosfera в высокой производительности в пасмурную погоду и зимнее время года. Приобрести водонагреватель можно начиная от 20 тыс. руб.
  • Sidite — китайская компания, наладившая выпуск гелиосистем и всего, что необходимо для их обслуживания и подключения. Выпускаются трубчатые и панельные солнечные водонагреватели. В ассортименте продукции присутствует огромное количество готовых решений для оснащения: коммерческих зданий, бассейнов, хостелов, многоквартирных домов, больниц и др. Водонагреватели Sidite только приобретают популярность среди отечественного потребителя.
  • Vaillant auroSTEP plus — гелиоколлекторы с безупречным немецким качеством сборки и такой же традиционной ценой. За систему, достаточную чтобы обеспечить горячей водой семью на 2-3 человека, придется заплатить не меньше 200 тыс. руб. За эти деньги покупателю предоставляется полностью готовая система ГВС Vaillant auroSTEP plus, включая бойлер косвенного нагрева и контроллер.
  • SunRain — еще одна модель от китайского производителя. Согласно заявленным техническим характеристикам гелиоколлекторы смогут работать при снижении температуры до –50°С. Допускается горизонтальная и наклонная установка. Водонагреватели способны работать в течение всего года. Подключаются к выносному баку. Стоимость трубчатых гелиоколлекторов SunRain от 40 тыс. руб.
  • Viessmann Vitosol — линейка немецкого производителя, основная деятельность которого связана с производством водогрейного оборудования. Главные отличия от аналогичной продукции других изготовителей: безупречное качество сборки, полное соответствие заявленным характеристикам. В Viessmann Vitosol присутствует антивандальная и противоградовая системы. Поверхность стекла самоочищающаяся. Стоимость от 200 тыс. руб.
  • ЯSolar — российская компания, выпускающая системы горячего водоснабжения «под ключ». В комплектацию входит: накопительный бак, контроллер, датчики нагрева, насосная станция, воздухоотводчик. Выпускаемые солнечные коллекторы ЯSolar предназначены для подключения в системы с принудительной циркуляцией. Полная стоимость комплекта от 430 тыс. руб.
Популярные статьи  Волшебный левитирующий столик, который сломает вам мозг

Заявленный срок службы каждой из представленных моделей 35-50 лет. На первые 15 лет эксплуатации дается гарантия производителя. При всесезонной эксплуатации, в условиях коммерческого применения гелиосистема окупится за несколько лет. Если планируется использовать коллектор только летом, окупаемость наступит через 7-8 лет. Расчет экономической эффективности можно выполнить по следующему графику, показывающему зависимость теплоотдачи от времени года:

Расчет солнечного коллектора для нагрева воды осуществляется по коэффициенту потребления ГВС, используемому в СНиП. Для обеспечения потребности одного человека в горячей воде требуется от 2-4 кВт/час. В технической документации на приобретаемую гелиосистему указывается предполагаемая мощность конвектора, по которой можно узнать подходит ли понравившееся оборудование под конкретные условия эксплуатации.

Перед покупкой желательно изучить отзывы о солнечных коллекторах для нагрева воды. Из комментариев можно узнать о некоторых недостатках гелиосистем и их преимуществах, подобрать подходящую модель гелиоколлектора.

Когда закончится самоизлив

Интенсивность и длительность самоизлива зависит от особенностей артезианского бассейна, изменений в области питания или разгрузки, связана с сезонностью.

Область питания может быть застроена, участок заасфальтирован и артезианский бассейн будет пополняться с меньшей интенсивностью.

Могут появиться новые точки разгрузки — родники, другие скважины и т.д. это тоже может привести к понижению пьезометрического уровня.

Однако, это работает и наоборот, например, застройка может происходить в точках разгрузки, а другие скважины будут ликвидированы. В таком случае пьезометрический уровень может увеличиться и обычная артезианская скважина без самоизлива станет изливаться.

Как правило, серьезных изменений, с самоизливными скважиными не происходит. Известны скважины которые фонтанируют более 80 лет. Основные изменения уровня воды в скважине связаны с сезонными колебаниями — таянием снега и летними засухами.

Если самоизлив слабый, он может прекращаться и возобновляться в зависимости от сезона.

Самый высокий уровень воды весной, обычно, это конец апреля — начало мая. Зимой и летом, в зависимости от особенностей местности, уровень воды минимальный. Осенью случается повышение уровня воды связанное с сезонным выпадением осадков.

Как остановить самоизлив

Самое простое — нарастить обсадную трубу на высоту превышающую уровень воды. Зимой такую конструкцию необходимо обогревать. Оптимальный вариант для самоизлива слабой интенсивности, когда можно нарастить обсадную трубу на небольшую высоту.

Следующий вариант — если есть возможность контролируемого слива, например в реку, можно загерметизировать верх, а через патрубок и шланг сбрасывать воду. Из рисков — возможное причинение ущерба экосистеме, сложности с обмерзанием в зимний период.

Перечисленные варианты могут быть использованы, если самоизлив происходит из обсадной трубы — это можно контролировать, опасность и риски возникают когда самоизлив происходит из затрубного пространства.

В любом случае, при обнаружении самоизлива необходимо как можно скорей отвести воду с участка во избежание подтопления, кроме того, при размытии площадки у скважины туда не сможет заехать техника, без неё устранение самоизлива практически невозможно, либо ведет к значительным затратам.

Обратите внимание, глушить скважину на начальном этапе нельзя! Только после цементации затрубного пространства. Дело в том, что диаметр бурения всегда больше диаметра обсадных труб, если заглушить трубу сразу, то вода размоет затрубное пространство и будет подниматься рядом с трубой

На устье скважины образуется воронка, которая продолжит увеличиваться — это может привести к обрушению грунта вокруг скважины, что многократно осложнит подъезд техники

Дело в том, что диаметр бурения всегда больше диаметра обсадных труб, если заглушить трубу сразу, то вода размоет затрубное пространство и будет подниматься рядом с трубой. На устье скважины образуется воронка, которая продолжит увеличиваться — это может привести к обрушению грунта вокруг скважины, что многократно осложнит подъезд техники.

Для остановки самоизлива производят цементаж затрубного пространства — это важнейший этап ликвидации аварийной ситуации с самоизливом.

Цементаж необходим для предотвращения размыва и потока воды вокруг скважины с внешней стороны трубы.

Цементный раствор закачивают непосредственно в затрубное пространство или же устанавливают рабочую колону меньшего диаметра с пакером, а затем цементируют. Раствор готовят с большим удельным весом, без добавления песка. После того как раствор затвердеет цементную пробку разбуривают.

Поток воды через рабочую колону можно контролировать, для этого после цементации скважину глушат герметичным оголовком.

Рекомендации по изготовлению

Для тех, кто предпочитает простые решения, есть вариант, давно придуманный нашими дедами. На крышу дома или отдельной душевой устанавливается один либо несколько баков, выкрашенных в черный цвет. Такой водонагреватель работает просто: теплая вода по вертикальной трубе из бочки течет прямо в душевую, стоит только открыть кран. Для заполнения емкости к ней прокладывается водопроводная магистраль. При хорошей солнечной активности в летнее время вода в бочке нагревается буквально за несколько часов.

Качаем воду из скважины при помощи солнечной энергии

Простой бак на крыше не сравнится с солнечным коллектором по эффективности, пусть даже и самодельным. Поэтому, определившись с размерами теплоприемника, надо изготовить корпус, куда потом следует поместить змеевик. Предпочтительнее его собрать из дерева, оно не так сильно пропускает тепло, как металл. Перед укладкой теплообменника заднюю стенку необходимо утеплить слоем пенопласта. Общая схема солнечного водонагревателя с накопительным и подпиточным резервуаром представлена на рисунке:

Качаем воду из скважины при помощи солнечной энергии

Просто собрать тепловой приемник своими руками – это еще не вся работа, нужно его правильно задействовать в системе водоснабжения. Показанная на схеме солнечная водонагревательная установка состоит из бака – аккумулятора, емкости подпитки и самого коллектора. Не стоит ставить лишнее насосное оборудование, надо позволить воде циркулировать естественным образом. Необходимо проследить, чтобы аккумулятор стоял немного выше теплоприемника, а подпиточная емкость – выше аккумулирующей.

Качаем воду из скважины при помощи солнечной энергии

Резервуар для горячей воды следует обязательно утеплить, для этого подойдет любой рулонный материал. Чтобы накопительный водонагреватель функционировал в автоматическом режиме, во втором бачке нужно поставить поплавковый клапан, реагирующий на снижение уровня жидкости. К патрубку клапана подводится труба от водопровода. Теперь во время расхода в основном резервуаре при помывке в его нижнюю зону будет подаваться холодная вода. Не забудьте предусмотреть вертикальный патрубок для выпуска воздуха, поднятый на необходимую высоту.

Выбор материалов

Итак, определившись с концепцией будущего солнечного нагревателя для воды, перейдем к подбору материалов для теплообменника. Тут есть из чего выбирать, нагревательный контур можно сделать из:

  • медной трубки – идеальный вариант;
  • черных полимерных труб;
  • секций плоских стальных радиаторов;
  • алюминиевых трубок.

Качаем воду из скважины при помощи солнечной энергии

Качаем воду из скважины при помощи солнечной энергии

Сложнее всего определить теплообменную поверхность змеевика. Если вместо него взять стальные радиаторы, то долго думать не придется. Все равно больше 2 панелей в одном корпусе установить не получится, иначе конструкция будет слишком тяжелой. В остальных случаях солнечный водонагреватель, сделанный своими руками, надо рассчитывать экспериментальным путем. Солнечная активность в каждом регионе разная, также играет роль расположение дома и его ориентация в пространстве. Поэтому дать однозначные рекомендации о длине змеевика из такого-то материала затруднительно, ее надо определить индивидуально.

Популярные статьи  Микро-электро-отвертка (убийца xiaomi wowstick 1fs)

Для изготовления корпуса теплоприемника можно взять деревянные доски и лист фанеры, а вместо лицевой панели из стекла применить такой простой материал, как поликарбонат. Он прозрачен и достаточно прочен, разбить его не сможет даже сильный град.

Качаем воду из скважины при помощи солнечной энергии

Так что водонагреватель из поликарбоната выйдет ничем не хуже стеклянного. Что касается накопительного бака, то его можно смастерить из листового металла либо приобрести готовую пластмассовую или стальную емкость. Соединительные трубы проще всего поставить полимерные, например, из металлопластика.

Причины самоизлива скважины

Как правило самоизлив происходит из артезианских скважин, но не каждая артезианская скважина самоизливная. Условия при которых происходит самоизлив могут быть геологическими или топографическими.

На схеме артезианского бассейна принято выделять следующие области:

  • Область питания — место выхода на поверхность водоупорных пластов, питание происходит за счет атмосферных осадков, инфильтрации из рек, озер, других водоносных слоев и т.д. Источник питания может быть расположен на значительном удалении.
  • Область напора — участок на котором артезианские воды заперты между двумя водоупорными пластами — вода не может просочиться ни вверх, ни вниз и находится под давлением.
  • Область разгрузки — участок на котором происходит разгрузка, она может быть открытой или закрытой (на поверхности земли или нет). К области разгрузки относят родники, долины рек, морей и т.п.

Уровень напора воды называют пьезометрическим, он выражается в абсолютных отметках, так величина напора может быть определена в метрах или атмосферах. Пьезометрический уровень, условно, это тот уровень, в котором установится равновесие поверхности воды в сообщающихся сосудах.

Самоизлив происходит из скважины пробуренной на напорный водоносный горизонт в месте где пьезометрический уровень выше поверхности земли.

Разводка водопровода в доме

Прокладка труб водопровода в частном доме может выполняться по двум схемам:

  1. Последовательное подключение потребителей. Этот вариант подходит для небольших домов, в котором проживает не более 2-х человек.
    При большом количестве жильцом могут возникнуть неудобства: в системе резко падает давление при одновременном включении нескольких водозаборных точек.

Качаем воду из скважины при помощи солнечной энергии
Коллекторное подключение потребителей к системе – более сложная схема обустройства водоснабжения, но более удобная в эксплуатации.
Проблем с напором не возникает. Разводка труб в коттеджах и больших частных домах производиться по коллекторной схеме.
Качаем воду из скважины при помощи солнечной энергии

Для монтажа внутридомовой водопроводной системы используют полипропиленовые или металлопластиковые трубы.

Что такое «солнечный нагреватель воды»?

По сути, это – целая система, предназначенная для получения горячей воды нужной температуры. Состоит она из нескольких элементов, главным из которых является солнечный коллектор (вакуумный либо плоский, причем нередко вакуумный предпочтительнее). Помимо коллектора необходим также бак-теплообменник, в котором и происходит передача накопленного тепла. Кроме того, в системе нередко присутствуют датчики температуры для отслеживания степени нагрева воды. В этом случае к баку также подключают дополнительный источник нагрева (например, электрокотел), который автоматически запускается при охлаждении воды ниже заданного минимума.

Поршневой насос

Я не знаю, возможно, ли самому сделать такую вещь. Но я интересовался в интернете, во сколько подобный насос может обойтись. Цены варьируют достаточно сильно.

Начиная от 5000 рублей, заканчивая 15 000 и выше. Есть совсем дорогие, но они работают на электричестве.

Те, которые я видел в деревнях, естественно, советского производства еще. Сейчас даже не знаю, где подобные можно купить. Наверняка только если у кого-то завалялся. Принцип работы его достаточно прост.

Внутри расположен цилиндр и поршень. Когда поршень поднимается, под ним создается разряженная полость, в которую всасывается вода.

Стоит понимать, что в данном устройстве есть клапана как на всасывающей трубе, так и на месте подачи воды наружу. То есть, когда поршень опускается, один клапан не дает той воде вытекать обратно, а второй открывается, чтобы вода вышла наружу.

Качаем воду из скважины при помощи солнечной энергии

Схема поршневого насоса.

Я один раз хотел набрать с помощью такого устройства воды, и понял, что для ежедневного пользования придется нормально так поработать физически. Проблема его в том, что вода как-то порывами льется, непостоянной струей. Это немного мешает.

Качаем воду из скважины при помощи солнечной энергии

Женщина демонстрирует мне, как нужно пользоваться поршневым насосом.

Схемы подключения

Водонагреватели на солнечных батареях могут производить различное количество горячей воды. И дело не только в используемых коллекторах или их габаритах, сезонной инсоляции или расположении изделия. Прежде всего производительность таких нагревателей зависит от типа и особенностей системы, в которой они используются.

Активные системы

В таких установках для обеспечения циркуляции теплоносителя используются насосы. Эти системы немного сложны в обустройстве, однако отличаются довольно высокой эффективностью. При этом накопительный бак такой системы «не привязан» к коллектору и может располагаться как угодно относительно него.

Вариант с открытым контуром не подходит для кислой или содержащей большое количество солей воды, поскольку в этом случае неизбежна сильная коррозия. Чаще всего подобные установки применяют при сезонном использовании или в более жарких регионах. «Закрытые» же установки более эффективны в областях с холодным климатом и долгой зимой, поскольку они защищены от замерзания. Причем нередко используются теплообменники с двойными стенками или же два раздельных теплообменника. Но такие системы стоят значительно дороже.

Пассивные системы

Это самый простой тип солнечных водонагревательных систем. Жидкость в них циркулирует за счет естественного увеличения объема при нагревании с одновременным уменьшением удельной плотности. Нагретая вода из солнечного коллектора попадает в бак, откуда и расходуется по мере надобности. В нижней части емкости находится холодная вода, которая и подается в коллектор для нагрева. Такие системы легко обустроить своими руками, единственное условие – бак должен располагаться выше коллектора и не очень далеко от него. Подобные установки вырабатывают не так много горячей воды, но вполне оправданны, например, в дачных условиях.

Что такое погружной колодезный насос, его достоинства и область применения

В отличие от скважин, колодцы имеют невысокую глубину залегания до 15 метров, если при их устройстве используют бетонные кольца, а также глубиной до 25 метров и более в конструкциях пластиковых колодцев со стенками из высокопрочных гофрированных полиэтиленовых труб (Корсис).

Для водозабора из колодцев при расстоянии водного зеркала от поверхности менее 9 метров широко применяют поверхностные водопроводные насосы или насосные станции центробежного принципа действия с автоматикой, отличающиеся бюджетной стоимостью и простотой эксплуатации. Если статический уровень источника водоснабжения больше 9 метров, или он опускается при водозаборе на большую глубину (динамический уровень), приходится использовать в колодце погружной электронасос.

Основной параметр погружных видов – высокие напорные характеристики, позволяющие подавать воду на большие расстояния при удаленном расположении источника от дома.

Специально предназначенные для водозабора из колодцев центробежные электронасосы оснащены поплавковыми выключателями, предотвращающими их работу при понижении водного уровня в источнике до определенных границ.

Рис.2 Схема домашнего водоснабжения с водозабором из колодца электронасосом Джилекс

Погружной колодезный насос для систем индивидуального водоснабжения при бытовом использовании может выполнять следующие функции:

  • Производить водозабор для снабжения частного дома с глубин более 9 метров, обеспечивая объем подачи в широких пределах.
  • Подавать воду на поверхность для полива, с его помощью можно наполнять бочки, цистерны и различные емкости водой, которой после прогрева на воздухе поливают огород. Если на участке организован капельный полив, с помощью погружного электронасоса можно наполнять цистерну большого объема и отключать его поплавковым выключателем, установленным на стенках емкости, при заполнении.
  • Погружной колодезной помпой можно наполнять бассейны, искусственные водоемы, пруды или откачивать из них воду.
  • В критических ситуациях при затоплении во время весеннего паводка подземных подвалов, гаражей, погребов и других помещений, электронасосом можно откачать воду, если она не сильно загрязнена, или установить на его всасывающий патрубок самодельный фильтр, препятствующий попаданию частиц грязи в рабочий механизм.
  • Погружным электронасосом можно сразу залить теплоноситель в систему отопления непосредственно из колодца или бочки, с необходимым для ее работы давлением около 1,5 бара, или наполнить с его помощью расширительный бак, расположенный на чердаке дома.
  • Некоторые виды погружных насосов (вибрационные, винтовые) эффективно используют для борьбы с заиливанием источников водоснабжения – для этого агрегат отпускают в колодец на небольшое расстояние от дна и с его помощью выкачивают замутненную жидкость.
Популярные статьи  Очки со скрытой камерой.

Колодцы собирают воду из неглубоких водяных пластов (верховодка), и рассчитаны на применение механических средств подачи с помощью ворота и ведра. Если на участке планируют производить водозабор воды для постоянного снабжения жилого дома с помощью электронасоса, намного проще и дешевле пробурить неглубокую абиссинскую скважину (многие производят бурение своими руками) и использовать ее в качестве водного источника. Использование колодца оправдано лишь в том случае, если на участке полностью отсутствует или часто пропадает электроэнергия.

Рис. 3 Колодезный электронасос для водоснабжения дома в источнике

Скважина на приусадебном участке – достоинства автономного водоснабжения

Для водоснабжения частного дома могут использоваться различные источники водозабора: централизованный водопровод, колодец или скважина.

Качаем воду из скважины при помощи солнечной энергии

Водоснабжение частного дома из скважины имеет некоторые преимущества:

  1. Автономность подачи воды. Контроль над объемами водоснабжения домовладелец устанавливает самостоятельно.
  2. Высокое качество и экологичность воды. Простая и артезианская скважина имеет достаточную глубину, поэтому вода из них не содержит вредных соединений и примесей.

Качаем воду из скважины при помощи солнечной энергии
Экономическая эффективность. Конечно, бурение скважины и проведение водопровода к дому – удовольствие не дешевое, но со временем, эти расходы окупаются,
так как отсутствуют коммунальные платежи за использованные кубометры воды.

Первым делом необходимо определиться с типом скважины: «песчаная» или артезианская.

«Песчаная» скважина имеет глубину 40-50 метров – до верхних водоносных слоев песчаного горизонта.
Если попасть на русло подземной реки, то уровень бурения скважины можно сократить и до 15 метров.

Качаем воду из скважины при помощи солнечной энергии

Достоинства скважины «на песок»:

  • качество воды лучше, чем в колодце или централизованной магистрали;
  • скорость обустройства скважины (2-3 дня);
  • пробурить скважину можно без привлечения специальной техники.

Качаем воду из скважины при помощи солнечной энергии

Недостатки «песчаной» скважины:

  • невысокая производительность – около 1,5 м3/час;
  • срок эксплуатации – до 10 лет;
  • вода может содержать примеси;
  • нуждается в периодической прокачке.

❝«Песчаная» скважина подойдет для сезонного водоснабжения дачи, для коттеджа или частного дома лучше обустраивать артезианскую скважину❞

Глубина артезианской скважины может достигать 200 метров – затрагивает водоносный слой известковых пород.
Бурение артезианской скважины надо обязательно согласовать, так как известковый водоносный слой считается стратегическим запасом государства.

Качаем воду из скважины при помощи солнечной энергии

Достоинства артезианской скважины:

  • высокая производительность – около 10 м3/час;
  • неограниченный запас известковых вод;
  • срок эксплуатации – около 50 лет;
  • высокое качество воды;
  • вода подается под большим давлением.

Недостатки артезианской скважины:

  • необходимость согласования проекта и получения разрешительных документов;
  • высокая стоимость бурения скважины (работы должны выполняться специализированной компанией).

Качаем воду из скважины при помощи солнечной энергии

Хранение и использование водорода

В больших количествах водород лучше всего хранить под землей. Для этого можно использовать выработанные коллекторы-пустоты, оставшиеся после выкачивания нефти и природного газа, или шахты и прочие подземные сооружения. Подобные хранилища имеются в Великобритании и Франции.

Запасенный водород в дальнейшем необходимо доставить к месту потребления. В небольших количествах его можно перевозить и распределять в топливовозах как газ, но там, где требуется его большое количество, трубопроводы являются гораздо более экономичным способом транспортировки. В США и Европе накоплен некоторый опыт безопасной транспортировки водорода по трубам.

В водородной энергетической системе из воды одновременно с водородом производится и кислород. Он также может быть помещен в хранилища и доставлен по трубопроводам к месту потребления или выброшен в атмосферу. При сжигании водород будет соединяться с кислородом или из хранилища, или прямо из воздуха.

Электричество может быть получено из водорода тремя разными путями — с использованием газовой турбины, паровой турбины и топливного элемента. Газовые турбины используют для получения механической энергии и производства электроэнергии при соединении турбины с генератором. Обычно в газотурбинных установках используется природный газ, продуктами сгорания которого являются углекислота и другие загрязнители окружающей природной среды. При использовании в газовой турбине водорода энергию можно получать более эффективно, не загрязняя при этом окружающей среды.

Большие количества механической и электрической энергии получают от паровых турбин с использованием угля и мазута, что приводит к значительному загрязнению окружающей среды продуктами их сгорания. Однако пар можно получить более чистым путем, сжигая водород в чистом кислороде.

Как топливо для транспорта водород удобнее и безопаснее применять в жидком виде; в пересчете на 1 кг массы он в несколько раз превосходит керосин по теплотворной способности. В то же время плотность жидкого водорода значительно меньше, чем у керосина, поэтому требуется больший объем топливных баков, которые к тому же должны иметь высококачественную изоляцию.

Наиболее безопасно аккумулирование и хранение водорода в твердофазном связанном состоянии в металлогидридах и композитных наноструктурных материалах (водород «хранится» в межатомных пространствах кристаллической решетки металла). Для выделения свободного водорода металл нужно нагреть до невысокой температуры. Исследования и разработки таких новых технологий охватывают как создание и исследование новых металлогидридных систем, так и систем на основе новых водородпоглощающих материалов.

В созданных к настоящему времени низкотемпературных обратимых металлогидридных системах хранения весовое содержание доступного водорода составляет не более 2% при его объемной плотности, превышающей плотность жидкого водорода. Для использования в крупномасштабных и транспортных системах аккумулирования такое низкое массовое содержание водорода является серьезным барьером. Существенно большего весового содержания водорода (до 5% веса) удается достичь для высокотемпературных обратимых металлогидридных систем. Однако для их функционирования необходимы источники высокопотенциального тепла, что снижает экономическую эффективность таких систем аккумулирования.

В этой связи важнейшими задачами при создании эффективных устройств для хранения водорода в твердофазном связанном состоянии являются разработки новых поглощающих материалов (в том числе композитных, каталитических и наноструктурных) с улучшенной кинетикой сорбции и повышенной емкостью по водороду.

Решение указанных проблем может привести к радикальному расширению практического использования аккумулирующих устройств с применением водородопоглощающих материалов в автотранспорте и автономной энергетике. Это имеет особое значение для целей безопасного хранения водорода на борту транспортных средств, использующих энергоустановки на базе топливных элементов.

Качаем воду из скважины при помощи солнечной энергии
Рис. 4. Схема твердополимерного воздушно-водородного ТЭ

Хранение водорода возможно в ограниченных количествах и в сосудах баллонного вида при соответствующем высоком давлении. Использование водорода как экологически чистого энергоносителя для производства электроэнергии возможно как в топливных элементах (рисунок 4), так и в водородосжигающих энергетических установках (рисунок 5).

Качаем воду из скважины при помощи солнечной энергии
Рис. 5. Использование водорода в водородсжигающих установках

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Добавить комментарий