Thermosiphon Solar Shower1.png
Obr. 1: Pohľad zhora na solárnu sprchu

V roku 2010 boli Danco a The Humboldt Bay Center for Sustainable Living v procese obnovy horného poschodia Samoa Cookhouse a okolitého pozemku na ekologické ubytovanie na nocľah a kemping, ktorého cieľom je vzdelávať svojich hostí o udržateľných životných postupoch.

Abstraktné

Cieľom tohto projektu je poskytnúť návštevníkom v ekohosteli Samoa alternatívnu sprchu, ktorá využíva obnoviteľnú energiu. Waterboys navrhli solárnu sprchu navrhnutú na obrázku 1. Členmi skupiny sú John Hunter , Omar Abi-Chahine a Scott Ruud . Hlavným cieľom projektu bolo navrhnúť a postaviť sprchu, ktorá využíva solárnu energiu na ohrev vody v sprche.

Problém a kritériá

Návštevníci hostela na Samoe nemajú obnoviteľnú alternatívu sprchovania. Cieľom bolo poskytnúť kemperom v hosteli Samoa vonkajšiu sprchu, ktorá využíva slnečnú energiu na ohrev vody.

Pre konečný dizajn solárnej sprchy boli zvážené nasledujúce kritériá a obmedzenia:

  • Súkromie – Hostia sa budú sprchovať nahí a pre svoje súkromie nesmú byť viditeľní pre ostatných
  • Estetika – Produkt musí zodpovedať celkovým témam hostela, medzi ktoré patria: rustikálne, steam punkové a sekvojové štruktúry
  • Vzdelávanie - Hostia budú prichádzať z celého sveta s rôznym vzdelaním
  • Teplá sprcha - Voda musí byť ohrievaná výlučne solárnou energiou
  • Bezpečnosť - Zabráňte pádu alebo zraneniu používateľa
  • Náklady – Mali by sa využiť najmenej nákladné možnosti s rozpočtom 425 dolárov na celý projekt
  • Trvanlivosť - Musí vydržať mnoho rokov s minimálnou údržbou poveternostným podmienkam a slanému vzduchu

Záverečný projekt

Riešenie zahŕňa termosifónový vykurovací systém s krytom z sekvoje a vaňou na nohy s pazúrmi, ktorá zodpovedá rustikálnej téme hostela, ako je znázornené na obrázku 1. K krytu zo sekvoje je pripevnené zábradlie pre bezpečnosť hostí a malá polica. Plošina je vyrobená zo sekvoje, na ktorej bude umiestnená nádrž na vodu. Solárny kolektor je namontovaný na konštrukcii pod uhlom 40 stupňov, čo umožňuje maximálne slnečné žiarenie. Potrubie pozostáva z troch guľových ventilov a dvoch vypúšťacích ventilov, ktoré sú označené na obrázkoch 1 a 2, ktoré možno použiť na izoláciu a vypustenie systému. Ventil proti obareniu sa používa na nastavenie maximálnej teploty vody, aby sa predišlo zraneniu používateľa. Odkvapkávací ventil zabraňuje praskaniu potrubia tým, že uvoľňuje tlak v systéme, keď sa voda v systéme ochladzuje a expanduje. Voda cirkuluje systémom nepretržite prostredníctvom procesu prirodzenej konvekcie. Studená voda vstupuje do systému cez modrý vstup studenej vody, ktorý je znázornený na obrázku 2. [1] Vnútri nádrže steká studená voda dolu modrým potrubím znázorneným na obrázku 3 a vstupuje do solárneho kolektora. Voda vo vnútri solárneho kolektora je ohrievaná slnkom a prirodzene prúdi do hornej časti solárneho kolektora a späť do nádrže cez červenú rúrku znázornenú na obrázku 2. [2] Horúca voda je vedená potrubím z hornej časti nádrže na vodu, cez užívateľské ovládanie teploty a nakoniec poskytuje užívateľovi teplú sprchu.

Obr. 2: Označený bočný pohľad na solárnu sprchu
Obr. 3: Opačný označený bočný pohľad na solárnu sprchu

náklady

Náklady na dizajn solárnej sprchy sú rozdelené na náklady na dizajn, ktoré zahŕňajú náklady na materiál. Náklady na realizáciu, ktoré zahŕňajú celkový počet odpracovaných hodín a náklady na údržbu projektu.

Hodiny dizajnu podľa fázy

Náklady na návrh predstavujú celkový čas vynaložený na plánovanie, konštrukciu a testovanie konečného projektu.

Obr. 4: Návrh hodín podľa fázy

Náklady na implementáciu

Náklady na realizáciu projektu sú rozdelené podľa materiálov, potrebného množstva a jednotkových nákladov. Jednotková cena je za každú, alebo ak sú uvedené jednotky, cena je za túto jednotku. Ako vzdelávacia inštitúcia bolo možné darovať množstvo predmetov.

MateriályMnožstvoJednotková cena ($)Skutočná cena ($)Maloobchodné náklady ($)
2x4 (12 stôp)187,00 dolárovDarované126,00 dolárov
4x4 (8 stôp)1012,00 dolárovDarované120,00 dolárov
Plotové dosky Redwood563,25 dolárov182,00 dolárov182,00 dolárov
Západka11,99 USD1,99 USD1,99 USD
Pánty22,99 USD5,98 dolárov5,98 dolárov
Sprchová hlavica135,00 dolárov35,00 dolárov35,00 dolárov
Claw Vanička na nohy1200,00 dolárov200,00 dolárov200,00 dolárov
Medená rúrka (nohy)303,00 USDDarované90,00 dolárov
Ohrievač teplej vody180,00 dolárovDarované80,00 dolárov
Regulačné ventily140,00 dolárovNekúpené400,00 dolárov
Farba na potrubie (galón)23,00 USDNekúpené6,00 dolárov
Pozinkované nechty1200,00 dolárov200,00 dolárov200,00 dolárov
Vypúšťací ventil26,00 dolárovNekúpené12,00 dolárov
Celkové náklady624,97 dolárov1 458,97 USD

Náklady na údržbu

Slnečný kolektor bude potrebné pravidelne čistiť, aby sa zachovala jeho účinnosť. Čistenie vane a príslušenstva bude tiež potrebné vykonávať pravidelne. Aby sa predišlo usadzovaniu nečistôt a špiny, vaňa by sa mala čistiť raz mesačne počas zimy a raz týždenne počas období vysokého používania. Úloha čistenia by mala trvať celkovo 35 minút. Systém by sa mal kontrolovať na tesnosť raz za šesť mesiacov. Vzhľadom na prostredie s vysokým obsahom soli v oblasti Samoa bude potrebné drevo a inštalatérske práce raz za 5 rokov zrenovovať, natrieť vodou a natrieť novým náterom.

Diskusia a ďalšie kroky

Vzhľadom na to, že proces plánovania hostela prebieha pomalšie, ako sa očakávalo, solárna sprcha nebude dokončená a otestovaná na mieste. Pazúrová vaňa na nohy a konštrukčné prvky pre solárnu sprchu budú uskladnené v suchom stave. Keď je hostel v bode dokončenia a je pripravený na inštaláciu, solárna sprcha bude zmontovaná na mieste.

Obr 5: Waterboys pred konštrukciou nádrže.

Informačné video

mqdefault.jpgYouTube_icon.svg

Súvisiace projekty

Referencie

  1. Patterson, J. (2010). "Základy solárnej teplej vody." Homepower Magazine. < http://web.archive.org/web/20120707212615/http://homepower.com:80/basics/hotwater/ > (29. september 2010).
  2. Hemmings, D.; Duncan R. (2010). "RCEA Solar Thermal verzus tepelné čerpadlo." Appropedia, < https://www.appropedia.org/RCEA_Solar_thermal_vs_Heat_pump > (30. september 2010).
Cookies help us deliver our services. By using our services, you agree to our use of cookies.