Водонагреватель своими руками

Раз пришла в голову сумасбродная идея по поводу создания водонагревателя, которую будем обсуждать. Вот на чем основывалась задумка. При обсуждении тепловых насосов на портале один раз подчеркнули, что в случае с кондиционерами мы — человечество — вытворяем странные вещи. Пытаемся закачать тепло на улицу, когда там и так жарко, норовим, забрать энергии из морозного воздуха. То же зимою с водонагревателями. Создатели же тепловых насосов гордо заявляют, что почва не меняет температуру. Там под землей всегда 4 градуса Цельсия. Все бы хорошо, но эти тепловые насосы (КПД которых достигает 400%) дорогие. Что же делать нам – простым смертным. А ну как, соберем водонагреватель своими руками, да не простой — а с хитринкой. Зачем летом холодная вода, а зимой слишком горячая. Обсудим…

Почему не работает кондиционер, и как можно это использовать на благо водонагревателей

Допустим, лето. Проблема кондиционера в том, что пытается через конденсор отдать тепло уличному воздуху, раскаленному солнцем. Люди раздражены, ругаются, при температуре в помещении выше 22 градусов Цельсия работоспособность человека начинает резко падать. А теперь поднимите вверх руки, кто моется – пусть даже летом – только холодной водой! Ни одной руки, две, три! А остальные могут взять на заметку, что лишнее тепло можно отдать в бак с холодной водой, которую потом можно еще и использовать по назначению, экономя этим средства, потому что кипяток, как известно, отпускается вчетверо дороже (минимум).

Система нагрева воды через кондиционер

До каких же пор будет работать водонагреватель. Полагаем, что до сорока градусов уж точно. По крайней мере производители кондиционеров утверждают, что первые проблемы начинаются в этой точке уличной температуры. Достаточно, чтобы помыться. Как долго идет процесс? Зависит от охлаждаемого помещения. Понятно, что чем дольше будет работать кондиционер, тем больше конденсор отдаст тепла в импровизированном водонагревателе. Полагаем, что летом для обширных площадей многоэтажных коттеджей достаточно, чтобы обеспечить жильцов теплой водой.

Заметьте, одновременно решаем две задачи:

  1. Поддержание микроклимата.
  2. Нагрев воды.

Не выкидываем энергию наружу, а используем для собственных нужд. Реализована та же идея теплового насоса, только направление перекачки чуть изменилось. И не нужны солнечные коллекторы, либо площадь можно сократить. Это дает превосходные шансы летом получить в распоряжение стабильно работающий кондиционер и параллельно заиметь водонагреватель. Напомним, что скорость обмена энергией конденсора с окружающей средой зависит от разницы температур между ними. Вот почему процесс станет столь эффективным, если заменить раскаленный воздух прохладной водой.

Обмен холодной и горячей воды

Такой водонагреватель дает шикарные возможности экономии энергии в тех местах, где люди заняты летом физическими нагрузками. Мало того, что через стены поступает тепло с улицы, так еще и каждого человека представим генератором мощностью 100 Вт. А теперь умножьте это на тысячу, если в цех затесалась толпа людей, и поймете открывающиеся перспективы. При этом никто не запрещает вентилировать помещения, отнимая тепло у входящего воздуха. Создание подобного водонагревателя экономит расходы на поддержание микроклимата, потому что конденсорам будет проще отдавать тепло прохладной воде в резервуаре. Но этот плюс далеко не единственный.

Читайте также:  Установка водонагревателя своими руками

В сюжете про установку внешних блоков кондиционеров велась речь по ряду запретов, установленных мэрией Москвы, а попутно демонстрировались стены, увешанные несуразными конструкциями. Теперь представьте, что промышленность запускает новый вид водонагревателя, а старое обязует снять в течение, скажем, 10-ти лет. За обмен старой техники при покупке дается скидка. Как при замене холодильников на новые, а также и прочего оборудования. Понимаете, что произойдет. То, с чем безуспешно борются наши чиновники, пройдет с немалой пользой для людей, которые начнут экономить. При этом одновременно улучшается внешний вид столицы, и это без судов присяжных. Таким образом, принцип действия водонагревателя в этом случае подобен тепловому насосу, и нельзя сказать, чтобы эта идея была новой. В Европе из земли давно уже берут тепло.

Система нагрева водонагревателя

По конструкции водонагревателя

Вот, страны Европы, по разным оценкам, экономят миллиарды евро на технологиях в сфере бытовой и климатической техники. Разработаны специальные комиссии, занимающиеся таким вопросом. В нашем случае скорее имеет место то, что называют бойлером. Предлагается змеевик-конденсор погрузить в воду, где агрегат будет отдавать тепло, одновременно упрощается процесс кондиционирования в силу того, что разогретой поверхности проще остыть. За счет этого одновременно можно будет безбоязненно вести летние профилактические работы по столице, которые столь возмущают.

Идея в создании накопительного водонагревателя, который бы в утепленном баке хранил кипяток. Энергия, полученная от конденсора, запасается. Теплоемкость воды значительна, поэтому опасность, что холода не хватит, минимальна. На первый взгляд разница невелика, давайте посмотрим:

  • удельная теплоемкость воды – 4200 Дж /кг к.
  • удельная теплоемкость воздуха – 1000 Дж/кг К.

Разница 4 к 1 не устраивает. Но это же по массе. Привыкли мерить и не понимаем, что объем килограмма пуха в десятки раз превышает объем килограмма гвоздей. То, что для воды составит 1 куб, для воздуха будет 900. Говоря другими словами 100 литров воды по теплоемкости эквивалентны 900 х 100 литров воздуха. А это уже 90 кубометров.

Накопительный водонагреватель

Знаем, что накопительный водонагреватель объемом 100 литров в квартире у каждого, при этом жилплощадь в среднем составляет 50 метров (вместе с кухней). Посчитайте для высоты 2,5 метра, вычтите коридор, где прохлада не так важна, и поймете, что 100 литров воды температурой 8 градусов Цельсия заберут у нашей квартиры 30 градусов тепла за счет работы фреонового контура кондиционера.

А этого более чем достаточно. Осталось одно – посчитать приток тепла из внешних стен. Уже рассказывали, как это сделать, напомним. Протечки энергии через преграду выказывают линейную зависимость от разницы температур по обеим сторонам. Следовательно, можем примерно сказать, какова мощность этой протечки. Во-первых, придется закупорить окна и двери в помещении, а опыт проводить с инверторной сплит-системой. Особенностью является подстройка потребляемой мощности к внешним условиям. В установившемся режиме сплит-система будет работать с той скоростью, с которой нужно.

Читайте также:  Ремонт водонагревателя Термекс своими руками

В установившемся режиме измеряем потребление тока кондиционера. Теперь найдем потребляемую мощность кондиционера. Обычно в 2,5–3 раза ниже мощности охлаждения. Точнее это узнаете у производителя. Вот эта мощность охлаждения и есть искомый параметр, при помощи которого оценим, сколько Ватт нужно (и можно) будет отдать воде. Но если учитывать типичное значение в 2 кВт, то получится совершенно типичный водонагреватель накопительного типа, который за 8 часов греет 200 литров воды с начального состояния и до 80-ти градусов Цельсия.

Конечно, есть и одна проблема: скорость обмена змеевика с накопительным водонагревателем будет зависеть от температуры воды, которая будет со временем повышаться…

Мы бы порекомендовали увеличить объем бойлера, если найдется такая возможность. Это представляется убедительным решением задачи. Однако для скептиков предлагаем подумать о таком явлении в летний период, как обратная тяга. Как, и от нее спасем? Именно! Просто бак водонагревателя утеплять не будем. Что получится? В ванной и туалетной комнатах будет повышенная температура. За счет этого воздух устремится вверх. Поток горячее того, что на крыше, и эффект обратной тяги исчезает, теряя первопричину. В свою очередь за счет вентиляции с естественным побуждением воздух уличный идет внутрь, создавая приток тепла. Мощность кондиционера нарастает, в ванной и туалетной становится еще теплее.

Надеемся, тот простой факт, что рассмотренный самодельный накопительный водонагреватель имеет право на существование, доказан. Простейшие подсчеты показывают, что для стран теплого климата один аппарат способен заменить собой сонм климатических приборов, что дает потрясающее сбережение энергии для Китая и Индии. Вопрос о том, как сделать водонагреватель своими руками, приводит к созданию климатических систем нового поколения и планетарного масштаба. Работающих, впрочем, на принципе известных тепловых насосов, но при этом дешевых и доступных. Полагаем, что реализуемы и другие разновидности водонагревателей, которые были бы уместными в наших квартирах, а заодно улучшим кондиционеры. Но читатели уже получили задумку, а как реализовать на практике, думайте самостоятельно.

Указанным способом не получится сделать проточный водонагреватель, потому что суть в запасании тепла и постепенном расходе воды. Любопытной методика и охлаждения стоков для отъема энергии. Но в России новшество пока не приживается. Склонны считать, что грядет время многофункциональных приборов, поэтому устройство водонагревателя должно позволять делать и иные вещи помимо прямого предназначения. Полагаем, снижение интенсивности Гольфстрима и некоторые другие природные катаклизмы подтолкнут человечество к новым открытиям в области климатической техники.