Abstract

 
 
 Problems. Windows in the summer let through a large amount of solar energy into the room, which causes an additional cost of cooling the air by conditioning. It is known that the limit of comfort is the temperature of 26 oC. To reduce the temperature, use air conditioners, which are required 0,3...0,5 kW of electrical power for 10 m2
 
 
 
 of housing. The study deals with the capture of solar energy by water and its use for domestic water purposes (DHW).
 The goal of the research. Experimental verification of patented developments and calculations of hot water quantity obtained per day, energy savings and economic indicators.
 Methods of implementation. Experiments were conducted on the south window of the room, with water pumping by a pump and periodic measurement of air and water temperatures at the outlet of the system by mercury thermometer. The calculations were performed using the methods developed by the authors. The studies were conducted within three days of November. The temperature inside ranged a room from 19 to 23 °C. The system was operated in circulating mode on a water battery tank located below the absorber. Isolation of the absorber from the side of the room was made of a transparent food film.
 Research results. Water temperature reached 45 °C per 1,5-2 hours. Water consumption is enhanced by the thermosiphon effect when water moves from the bottom up. On a clear day of spring and autumn, you can heat for 50-70 % more water than the average for the average day of months of the warm season. For preparing DHW with 1 m2 of absorber, it is possible to get 45-50 kW∙h of heat for each month from March to September, taking into account cloudiness. The savings from the use of hot water and from reducing the consumption of electricity in the air conditioner are calculated.
 Conclusions. The payback period of the system, taking into account the cost of the heat for DHW and electricity savings for an electric air conditioner, is approximately 4-5 years. The cost of the system is close to the cost of a home air conditioner, for a premise with a single window oriented south. To the energy-saving factor, an additional advantage is the environmental friendliness of the system compared to the air conditioner.
 
 
 
 
 
Highlights
ГАРЯЧОГО ВОДОПОСТАЧАННЯВлітку вікна пропускають у приміщення велику кількість сонячної енергії, що спричинює додаткові витрати на охолодження повітря за допомогою кондиціонування
Кг Залежність кількості нагрітої води за день в різні місяці року
Windows in the summer let through a large amount of solar energy into the room, which causes an additional cost of cooling the air by conditioning
Summary
Влітку вікна пропускають у приміщення велику кількість сонячної енергії, що спричинює додаткові витрати на охолодження повітря за допомогою кондиціонування. Системи фотоелектричного гарячого водопостачання (геліосистеми): використовують електричну енергію, що виробляється фотоелектричними панелями, для безпосереднього нагріву води ГВП та опалення [4]. Тому було прийнято рішення об’єднати ці дві задачі: запобігання перегріванню приміщень в теплий період року та нагрівання води для цілей ГВП – в одній системі. Відстань між верхівкою абсорбера і прозорою верхівкою вікна вибирають близькою розміру тіні від перекриття над вікном при найбільшій висоті Сонця, причому для збільшення висоти тіні використовують непрозорий дашок над вікном. Світло проходить через прозорі абсорбер і теплоізоляцію (наприклад, два шари поліетиленової плівки або додатковий лист полікарбонату), та відкриту верхню частину вікна. Період використання системи в північній півкулі Землі з травня по жовтень (в інші місяці, в деяких місцевостях, для ГВП система малоефективна через високу хмарність).
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
