Fungujú solárne sprchy v zime? Skutočné údaje, riziká zmrazenia a tipy na chladné počasie

O ôsmej ráno za jasného januárového rána má vzduch v južnom Nemecku 2 °C a voda vo vonkajšom solárnom sprchovom stĺpe je sotva teplejšia. Do 13:00 hod. tá istá 35-litrová jednotka môže dodávať vodu s teplotou 14 až 18 °C. O dva týždne neskôr, v mierny februárový deň so 6 °C vzduchom a neprerušovaným slnkom, dosiahne rovnaká prehánka 20 až 24 °C. Necháme dva dni pod hustým mrakom pri 3 °C a cez 8 °C sa nedostane.

Tento rozsah je skutočnou odpoveďou na otázku, či solárne sprchy fungujú v zime. Áno, fungujú, ale fungujú v úzkom okne, ktoré je dané štyrmi vecami: priamym slnečným žiarením po dobu aspoň štyroch hodín, dostatočným objemom vody na uskladnenie tepla, teplotou vzduchu, ktorá sa počas používania drží nad približne mínus 5 °C, a rutinou, ktorá odstraňuje stojacu vodu pred každou nocou, ktorá klesne pod bod mrazu.

Solárna sprcha je pasívne zariadenie. Neexistuje žiadne vykurovacie teleso, žiadne čerpadlo, žiadny termostat a žiadne záložné napájanie. Každý stupeň tepla pochádza zo slnečného svetla absorbovaného tmavým povrchom a zo vzduchu obklopujúceho nádrž. Zimný výkon je preto rozsah skôr ako jednoduché áno alebo nie, a tento rozsah je široký. Nižšie uvedené časti ukazujú, kde typická jednotka pristane v chladnom počasí, ktoré časti sa zlomia ako prvé, keď v nej zamrzne voda, a ktoré konštrukčné detaily oddeľujú sprchu, ktorá prežije chladné obdobie, od sprchy, ktorá praskne pri prvom tvrdom mraze.

Krátka odpoveď: Štyri podmienky, ktoré rozhodujú o zimnom výkone

Keď sú splnené všetky štyri nižšie uvedené podmienky, solárna sprcha poskytuje pohodlnú krátku sprchu v zime. Keď jeden z nich zlyhá, výkon prudko klesne a z jednotky sa stane skôr oplachovacie zariadenie než sprcha.

Spolu tieto podmienky opisujú jasný zimný deň medzi približne 10:00 a 15:00. na chránenom, slnečnom mieste. To je okno, v ktorom je solárna sprcha skutočne užitočná od novembra do marca v miernom podnebí. Mimo toho okna to stále funguje, ale voda, ktorú produkuje, je bližšie k studenému oplachu.

Ako solárna sprcha v skutočnosti ohrieva vodu pri slabom slnku

V solárnej sprche prebiehajú súčasne tri tepelné cesty. Prvým je priama absorpcia: tmavá vonkajšia stena kolóny alebo vaku prijíma slnečné žiarenie a prechádza cez stenu do vody. Druhým je skleníkový efekt vo vnútri nádrže, kde krátkovlnné slnečné svetlo prechádza cez horný povrch a ohrieva tmavý interiér, pričom časť opätovne vyžarovaného tepla zostáva zachytená. Treťou je výmena okolia, kde sa voda pomaly pohybuje smerom k teplote vzduchu okolo nádrže. V miernej zime tá tretia cesta pomáha; v tuhom mraze pracuje proti vám.

Na uhle slnka záleží viac, ako väčšina kupujúcich očakáva. V decembri slnko sedí nízko a lúč dopadá pod uhlom pohľadu na vertikálny stĺp. 35-litrová jednotka, ktorá v júli dosiahne 52 až 56 °C pri okolitej teplote 27 °C, zvyčajne pristane pri teplote 14 až 18 °C v januári pri teplote 2 °C za jasného dňa a pri teplote 7 až 10 °C pri sivej.

Typické poludňajšie stúpanie nad okolitý vzduch, 35-litrový voľne stojaci stĺp

Približné hodnoty pre miernu klímu, jasná obloha, vietor pod 15 km/h, voda naplnená o 9:00 Skutočné výsledky sa posúvajú so zemepisnou šírkou, tieňovaním, materiálom stĺpov a objemom vody.

Nasledujú dva závery. Po prvé, solárna sprcha nikdy nemusí dosiahnuť pevné číslo, aby bola užitočná; musí poraziť okolitý vzduch o toľko, aby bolo sprchovanie tolerovateľné. Po druhé, zimný prírastok oproti okolitému prostrediu je v absolútnom vyjadrení menší, a preto väčší objem vody a chránená poloha sú v januári oveľa dôležitejšie ako v júli.

Čo sa mení v zime: Uhol slnka, denné svetlo a teplota vzduchu

Takmer celý sezónny pokles pochádza z troch fyzických zmien.

• Slnečná nadmorská výška. Na 50° zemepisnej šírky je poludňajšie slnko v júni asi 63° a v decembri len asi 16°. Nízke slnko znamená dlhšiu cestu atmosférou, väčší rozptyl a menej energie na meter štvorcový povrchu absorbéra.
• Dĺžka denného svetla. Kratšie dni dávajú nádrži menej zberných hodín, takže plnenie o 9:00 musí trvať celý deň.
• Teplota vzduchu. Chladnejší vzduch zvyšuje straty z povrchu nádrže, sprchovej hlavice a prípadne odkrytej hadice.

Ako pracovné pravidlo, stúpanie nad okolitý vzduch za jasného zimného popoludnia predstavuje zhruba 50 až 70 percent letného stúpania. Ak vaša jednotka získa v júli teplotu vzduchu o 25 °C, v decembri počítajte s teplotou vzduchu 12 až 18 °C. To je dôvod, prečo letná hodnota 55 °C bude v januári 15 až 20 °C namiesto 40 °C. Kto sľubuje v decembri letné teploty, predáva niečo iné ako fyziku.

Realistické zimné scenáre: Čo skutočne budete cítiť

Čísla nižšie pochádzajú z rovnakého 35-litrového samostatne stojaceho stĺpa v chránenej polohe orientovanej na juh, naplneného o 9:00 a používaného v skorých popoludňajších hodinách.

Vzor je konzistentný a trochu neintuitívny: vietor a oblačnosť vás stoja viac ako studený vzduch. 6 °C deň so silným vetrom bude menej ako 1 °C deň, ktorý je pokojný a slnečný. Ak máte jeden slnečný zimný deň v mesiaci bez vetra, je to deň na naplnenie nádrže.

Problém zamŕzania: Čo vlastne rozbije solárnu sprchu v zime

Voda sa zväčší asi o 9 percent, keď sa zmení na ľad a sila, ktorú vyvíja, je oveľa väčšia ako sila armatúr, v ktorých je zachytená. Solárna sprcha zriedka zlyhá, pretože hlavná nádrž sa rozdelí v hornej časti; nádrž má zvyčajne priestor na rozšírenie smerom nahor. Zlyhá v miestach, kde sa v uzavretom priestore nachádza malý pevný objem vody.

Tri body zlyhania

• Sprchová hlavica. Voda spočíva vo vnútri hlavy a v krátkom ramene za ňou. Pochrómovaná ABS hlava s úzkou striekacou doskou je najčastejšou obeťou tuhého mrazu.
• Ventilové a závitové spoje. Jediná kvapka, ktorá zostane v závite plastového ventilu, môže pri zamrznutí prasknúť.
• Základňa stĺpika a najnižšie spojenie. Kontakt so zemou udržuje túto oblasť chladnejšiu ako zvyšok jednotky a oneskoruje ranné roztápanie.

Ako sa bežné materiály správajú pod nulou

Dizajnérskou odpoveďou na toto všetko je jasná drenážna cesta. Jednotky s podstavcom proti akumulácii vody nechajú posledného pol litra uniknúť cez pätu stĺpa namiesto toho, aby sa hromadil nad základnou doskou, a odnímateľná hlavica vám umožní vytriasť vodu, ktorá by inak sedela v rozprašovacej doske cez noc.

LY35L05-SS Solárna sprcha proti akumulácii vody s drenážnymi otvormi Solárna sprcha so základňou proti akumulácii vody, kovovou vaničkou a drenážnymi otvormi, navrhnutá tak, aby obmedzovala hromadenie bazénov a podporovala jednoduchú demontáž pre kompaktné skladovanie mimo sezóny. Zobraziť produkt →

Ak má vaša súčasná sprcha uzavretú základňu, jedno praktické riešenie nestojí nič: po použití odpojte hlavicu, nakloňte stĺpik o 30 až 45 stupňov na desať minút a hlavicu uskladnite v interiéri. Majitelia, ktorí dodržiavajú túto rutinu, hlásia oveľa menej prasknutých ventilov ako majitelia, ktorí jednoducho nechajú jednotku stáť plnú.

Kapacita a tepelná hmotnosť: Prečo sa 8 litrov a 60 litrov správajú inak

Voda má vysokú tepelnú kapacitu, približne 4,18 kilojoulov na kilogram na stupeň Celzia. Do 35-litrovej nádrže sa teda uloží zhruba 146 kilojoulov na každý získaný stupeň. Táto akumulovaná energia je to, čo udržuje sprchu v teple po tom, čo sa z nej stiahne slnko, a preto na kapacite záleží oveľa viac v zime ako v lete, keď slnko neustále dopĺňa nádrž.

LY60L01 Extra veľká hlavová dažďová sprcha Záhradná solárna sprcha Vonkajšia solárna sprcha s nadrozmernou dažďovou sprchou a nastaviteľným guľovým kĺbom, postavená na jednoduchú inštaláciu, trvanlivé používanie odolné voči UV žiareniu a kompaktné sezónne skladovanie. Zobraziť produkt →

Neintuitívna časť spočíva v tom, že väčšia nádrž sa často zahrieva pomalšie, ale pocitovo je teplejšia. 60-litrovej jednotke môže trvať šesť hodín, kým získa 15 °C, no dve hodiny po západe slnka bude stále 15 až 18 °C, keď 8-litrovej jednotke už klesla teplota vzduchu. Pre použitie v chladnom období je 35 litrov sladkou bodkou pre jednu alebo dve osoby a 60 litrov vyhovuje rodine alebo každému, kto sa sprchuje po 16:00.

Možnosti inštalácie, ktoré menia zimné výsledky

Kde solárna sprcha stojí v januári, záleží rovnako na tom, aký model ste si kúpili. O väčšine výsledku rozhodujú štyri detaily inštalácie.

Postavte sa čelom k rovníku a rešpektujte nízke slnko

Vertikálny stĺp zachytí nízke zimné slnko lepšie ako taška ležiaca rovno na zemi, pretože lúč dopadá na vysokú tmavú tvár v použiteľnom uhle. Ak má vaša jednotka plochý panel, nakloňte ho o 45 až 60 stupňov smerom k rovníku pre decembrové a januárové slnko. Najdôležitejšia jediná kontrola je jednoduchá: nič by nemalo vrhať tieň na nádrž medzi 10:00 a 14:00.

Úkryt pred vetrom, ale nikdy nie pred slnkom

Pohybujúci sa vzduch odoberá teplo zo steny kolóny oveľa rýchlejšie ako nehybný vzduch. Stena, živý plot alebo plot jeden až dva metre smerom k vetru odreže väčšinu tejto straty bez toho, aby blokoval lúč. Vyhnite sa dvorom, ktoré vidia priame slnko len dve hodiny; zatienené, ale chránené miesto je najhoršie z oboch svetov.

Zdvihnite jednotku zo zamrznutej zeme

Kontakt so zemou odvádza teplo a v mrazivých pôdach môže posúvať základňu a namáhať spoje stĺpov. Betónová podložka, štrkové lôžko, drevená plošina alebo účelová sprchová základňa s vôľou 100 až 150 mm pod nohami rieši oba problémy naraz a udrží základňu suchú.

Udržujte vodnú cestu krátku

Každý ďalší kĺb, koleno alebo predlžovacia hadica je miesto, kde voda sedí a zamŕza. Použite priame, krátke spojenie medzi nádržou a hlavou a uprednostňujte rýchloupínacie armatúry, ktoré možno odstrániť a vziať do interiéru. Menej dielov znamená menej miest zamrznutia a rýchlejšie zimné vypúšťanie.

Praktická zimná rutina, krok za krokom

Rozdiel medzi solárnou sprchou, ktorá trvá osem zím a tou, ktorá trvá jednu, je rutina, ktorá trvá asi šesť minút.

1. Pred vyplnením skontrolujte nočnú predpoveď. Ak je minimum pod mínus 3 °C, naplánujte si odvodnenie ešte v ten istý večer.
2. Vyplňte ráno, nie na poludnie. Voda začínajúca na 5 °C potrebuje celých šesť hodín slabého zimného denného svetla; plnenie o 13.00 hod. necháva príliš málo času na získanie niečoho užitočného.
3. Umiestnite jednotku kolmo k poludňajšiemu slnku tak, aby bola tmavá strana nádrže na šírku lúča.
4. Sprcha medzi 13:00 hod. a 15:00 hod. Vtedy voda vrcholí a vzduch je najteplejší.
5. Otvorte odtokový otvor na päte stĺpa a nevypúšťajte ho cez sprchovú hlavicu; hlava nikdy úplne nevytečie.
6. Odpojte hlavu a vytraste ju, potom ju zaveste hore nohami, ak to dizajn umožňuje.
7. Nakloňte prázdnu kolónu o 30 až 45 stupňov na desať minút, aby ste odstránili zvyškovú vodu zo základne.
8. Vezmite si odnímateľné hlavy, hadice a rukoväte ventilov na noc do interiéru.
9. Ak predpovedajú silné mrazy pod mínus 10 °C, preneste celú jednotku dovnútra vrátane základne.
10. Na začiatku každého mesiaca počas zimy skontrolujte tesnenia, závity a striekaciu dosku.

Majitelia, ktorí čistia a kontrolujú podľa pevne stanoveného plánu, získajú výrazne viac sezón z rovnakého hardvéru a rovnaká rutina starostlivosti, ktorá chráni ventily a hlavice v lete, ich chráni aj pred mrazom. Návod na čistenie a údržbu krok za krokom je k dispozícii v našom návod na údržbu solárnej sprchy , ktorá zahŕňa odstraňovanie vodného kameňa, výmenu tesnenia a skladovanie medzi sezónami.

Uložiť alebo použiť? Rozhodnutie na základe klímy

Univerzálne zimné pravidlo neexistuje. Správny prístup závisí od toho, aké chladné sú vaše noci a tri vzory uvedené nižšie pokrývajú väčšinu trhov.

Pre všetky tri platí ešte jedna úvaha: poriadne vypustená sprcha je aj sprcha, ktorá vás v marci neprekvapí. Poškodenie ľadom sa takmer vždy objaví v prvý teplý jarný deň, keď nádrž opäť zadrží vodu a prasknutý ventil začne presakovať.

Na čo sa zamerať pri kúpe solárnej sprchy do chladného počasia

Ak bude jednotka žiť vonku počas obdobia mrazov, toto sú špecifikácie, ktoré stojí za to skontrolovať pred cenou.

Nízka cena tenkostennej jednotky je málokedy úsporou, ak sprchová hlavica praskne v prvom decembrovom mraze, pretože náhradný diel je často nedostupný do februára. Nákup modelu s dráhou náhradných dielov má väčší význam v chladnom podnebí ako v teplom.

Ako sa vyrábajú a testujú solárne sprchy na studenom trhu

Je skutočný rozdiel medzi solárnou sprchou určenou pre stredomorskú bazénovú terasu a tou, ktorá je určená pre trh, kde prvý mráz prichádza v októbri. Rozdiel začína pri výbere materiálu: ABS stabilizovaný proti UV žiareniu pre hlavy a telesá ventilov, PVC alebo hliník s vysokou hustotou pre stĺpiky, nehrdzavejúca oceľ pre základne a upevňovacie prvky a EPDM alebo silikón pre každé tesnenie. Tieto voľby sú na bráne továrne drahšie a konečnému používateľovi ušetria náhradnú jednotku do dvoch sezón.

Hrúbka steny je druhá premenná. Stena stĺpca s hrúbkou 2,5 až 3,0 mm drží teplo zreteľne lepšie ako stena s hrúbkou 1,8 mm a odoláva rozpínaniu ľadu bez rozdeľovania. Hmotnosť materiálu je tiež hrubým ukazovateľom toho, koľko plniva je v zmesi, čo zase predpovedá, ako sa plast správa po troch zimách vystavenia UV žiareniu a mrazu.

Testovanie je tretie. Jednotky určené pre chladné oblasti sa zvyčajne kontrolujú tepelným cyklovaním medzi mínus 20 °C a plus 60 °C, aby sa potvrdilo, že tesnenia a závity prežijú opakované rozťahovanie a zmršťovanie, tlakovou skúškou pri tlaku približne 2 bary na overenie spojov a skúškou drenáže, pri ktorej sa jednotka naplní, vypustí a potom sa odváži, aby sa zmeralo, koľko zvyškovej vody zostane zachytené vo vnútri. Tento posledný test predpovedá prežitie mrazu najpresnejšie, pretože sprche škodí zachytená voda, nie studený vzduch.

LY35L02-CR Nastaviteľná vodotesná solárna sprcha s odtokovým kanálom Vonkajšia sprcha vyhrievaná slnečným žiarením s nastaviteľnou hlavicou, kovovou vaničkou a odtokovým kanálom, ktorý obmedzuje stojacu vodu a ponúka flexibilný prietok pre záhradu, bazén alebo kemping. Zobraziť produkt →

Quzhou Haihong Electrical Equipment Co., Ltd. vyrába vonkajšie solárne sprchy, záhradné sprchy a sprchové systémy pri bazéne od roku 2010 z výrobnej základne s rozlohou 17 000 metrov štvorcových v čínskom meste Zhejiang, pričom dizajn, vývoj a výroba sa vykonávajú vo vlastnej réžii podľa systémov auditu ISO9001 a BSCI. Produktové rady sa pohybujú od 8 litrov cez 18, 30, 35 a 60 litrov, so zodpovedajúcimi základňami a montážnymi doskami WPC a sortiment sa vyváža do viac ako 30 krajín. Pre dovozcov a majiteľov značiek, ktorí špecifikujú produkty pre chladné oblasti, sa pracovný rozhovor zvyčajne zúži na tri otázky: koľko vody zostane vo vnútri po vypustení, aká hrubá je stena stĺpa a či je možné vymeniť sprchovú hlavicu a tesnenia ako servisné diely.

Často kladené otázky

Môže solárna sprcha dosiahnuť použiteľnú teplotu, keď má vzduch len 5 °C?

Áno, za jasného pokojného dňa. 35-litrový stĺpec sa naplnil o 9:00 a použil sa o 14:00. typicky dosahuje 20 až 24 °C pri teplote vzduchu 5 až 6 °C. Pridajte 25 km/h vetra a rovnaká jednotka klesne na 15 až 18 °C, čo je skôr oplach ako sprcha.

Musím do solárnej sprchy pridať nemrznúcu zmes?

Nie. Sú to otvorené beztlakové nádrže s vodou určenou na umývanie. Nemrznúca zmes patrí do uzavretých vykurovacích slučiek, nie do nádrže, z ktorej sa človek sprchuje. Vypúšťanie je správna ochrana a trvá menej ako dve minúty.

Zamrzne voda v nádrži cez noc?

Môže, ale nádrž zvyčajne prežije, pretože ľad má priestor na expanziu nahor v otvorenej nádobe. Časti, ktoré praskajú, sú sprchová hlavica, závit ventilu a pripojenie základne, kde je voda zachytená v malom pevnom objeme. Preto na vypustení hlavy a ventilu záleží viac ako na vypustení nádrže.

Funguje čierna solárna sprcha v zime lepšie ako modrá alebo sivá?

Tmavé povrchy absorbujú viac slnečného žiarenia, takže čierny alebo veľmi tmavý stĺpec prekoná svetlý stĺp. Medzera medzi čiernou a tmavozelenou je malá; rozdiel medzi čiernou a bielou je značný. Na farbe záleží menej ako uhol slnka, kapacita a ochrana pred vetrom.

Ako dlho trvá zohriatie 35 litrov v decembri?

Okolo štyroch až piatich hodín jasného slnka nad teplotou vzduchu získať 12 až 15 °C. To je dôvod, prečo dochádza k naplneniu ráno a sprche v skorých popoludňajších hodinách. Poludňajšia výplň ponecháva príliš málo denného svetla na prácu.

Môžem použiť solárnu sprchu na zimné kempovanie so sprchovým stanom?

Áno, s realistickými očakávaniami. Ráno naplňte, postavte stan na plné slnko s nádržou mimo neho a popoludní počítajte s 15 až 20 °C. Mnoho kemperov so sebou nosí malú kanvicu s horúcou vodou na zvýšenie teploty o 5 až 8 °C tesne pred použitím a nikto nenecháva vodu v nádrži cez noc.

Je v zime lepšia solárna sprcha s hadicou a čerpadlom?

Nie automaticky. Stĺpce s gravitačným napájaním majú menej zachytených objemov a úplnejšie odtekajú, čo je v mrazoch výhoda. Čerpadlo pomáha, keď potrebujete tlak na dlhú hadicu, ale každý ďalší meter hadice je ďalším miestom, kde voda sedí a zamŕza.

Aká teplota vody sa považuje za príjemnú pre vonkajšiu sprchu?

Väčšina ľudí považuje 32 až 38 °C za skutočne pohodlných. Medzi 20 a 25 °C je tolerovateľná krátka sprcha v studenom vzduchu, najmä na opláchnutie po kúpaní alebo záhradnom sedení. Pri teplote nižšej ako 15 °C sa nachádzate v oblasti so studenou vodou a prestáva to byť sprcha a stáva sa prudkým ponorom.