Funcționează dușurile solare iarna? Date reale, riscuri de îngheț și sfaturi pentru vreme rece

La 8 a.m., într-o dimineață senină de ianuarie, în sudul Germaniei, aerul este la 2 °C, iar apa din interiorul unei coloane de duș solar în aer liber este abia mai caldă. Până la 1 p.m. aceeași unitate de 35 de litri poate furniza apă la 14 până la 18 °C. Două săptămâni mai târziu, într-o zi blândă de februarie, cu aer de 6 °C și soare neîntrerupt, același duș ajunge la 20 până la 24 °C. Lăsați-l sub două zile de nor gros la 3 °C și nu va depăși 8 °C.

Această gamă este răspunsul real la întrebarea dacă dușurile solare funcționează iarna. Da, funcționează, dar funcționează într-o fereastră îngustă stabilită de patru lucruri: lumina directă a soarelui timp de cel puțin patru ore, volum suficient de apă pentru a stoca căldura, temperatura aerului care rămâne peste aproximativ minus 5 °C în timp ce îl folosiți și o rutină care elimină apa care stă înainte de orice noapte care scade sub punctul de îngheț.

Un duș solar este un dispozitiv pasiv. Nu există element de încălzire, nici pompă, nici termostat și nici energie de rezervă. Fiecare grad de căldură provine din lumina soarelui absorbită de o suprafață întunecată și din aerul din jurul rezervorului. Performanța de iarnă este, prin urmare, o gamă mai degrabă decât un simplu da sau nu, iar această gamă este largă. Secțiunile de mai jos arată unde aterizează o unitate tipică pe vreme rece, care părți se sparg mai întâi atunci când apa îngheață în interiorul ei și care detalii de design separă un duș care supraviețuiește unui sezon rece de unul care crapă la primul îngheț dur.

Răspunsul scurt: Patru condiții care decid performanța de iarnă

Când sunt îndeplinite toate cele patru condiții de mai jos, un duș solar oferă un duș scurt confortabil iarna. Când unul dintre ele eșuează, puterea scade brusc și unitatea devine mai degrabă un dispozitiv de clătire decât un duș.

Împreună, aceste condiții descriu o zi senină de iarnă între aproximativ 10 a.m. și 3 p.m. într-o poziție adăpostită, însorită. Aceasta este fereastra în care un duș solar este cu adevărat util între noiembrie și martie într-un climat temperat. În afara acelei ferestre încă funcționează, dar apa pe care o produce este mai aproape de o clătire la rece.

Cum un duș solar încălzește de fapt apa la soare scăzut

Trei căi de căldură circulă în același timp în interiorul unui duș solar. Prima este absorbția directă: peretele exterior întunecat al coloanei sau pungii preia radiația solară și o trece prin perete în apă. Al doilea este un efect de seră în interiorul rezervorului, unde lumina soarelui cu unde scurte trece prin suprafața superioară și încălzește interiorul întunecat, în timp ce o parte din căldura re-radiată rămâne prinsă. Al treilea este schimbul ambiental, în care apa se mișcă încet spre temperatura aerului din jurul rezervorului. Într-o iarnă blândă, a treia cale ajută; într-un îngheț tare lucrează împotriva ta.

Unghiul soarelui contează mai mult decât se așteaptă majoritatea cumpărătorilor. În decembrie, soarele stă jos, iar fasciculul ajunge la un unghi de privire către o coloană verticală. O unitate de 35 de litri care atinge 52 până la 56 °C în iulie la 27 °C ambiant va ateriza în mod obișnuit la 14 până la 18 °C în ianuarie la 2 °C ambiental într-o zi senină și la 7 până la 10 °C într-o zi gri.

Ridicare tipică la amiază deasupra aerului ambiant, coloană de sine stătătoare de 35 de litri

Valori aproximative pentru o climă temperată, cer senin, vânt sub 15 km/h, apă umplută la ora 9 a.m. Rezultatele reale se schimbă cu latitudinea, umbrirea, materialul coloanei și volumul de apă.

Urmează două concluzii. În primul rând, un duș solar nu trebuie să atingă niciodată un număr fix pentru a fi util; trebuie doar să învingă suficient aerul ambiental pentru a face un duș tolerabil. În al doilea rând, câștigul de iarnă față de mediu este mai mic în termeni absoluți, motiv pentru care un volum mai mare de apă și o poziție adăpostită contează mult mai mult în ianuarie decât în ​​iulie.

Ce se schimbă în timpul iernii: unghiul soarelui, lumina zilei și temperatura aerului

Aproape toată scăderea sezonieră provine din trei schimbări fizice.

• Ridicarea soarelui. La 50° latitudine, soarele la amiază are o înălțime de aproximativ 63° în iunie și doar aproximativ 16° în decembrie. Soare scăzut înseamnă o cale mai lungă prin atmosferă, mai multă împrăștiere și mai puțină energie pe metru pătrat de suprafață absorbantă.
• Lungimea zilei. Zilele mai scurte oferă rezervorului mai puține ore de colectare, așa că o umplere la ora 9 a.m. trebuie să transporte toată ziua.
• Temperatura aerului. Aerul mai rece crește pierderile de la suprafața rezervorului, capul de duș și orice furtun expus.

Ca regulă de lucru, creșterea deasupra aerului ambiental într-o după-amiază senină de iarnă este de aproximativ 50 până la 70% din creșterea verii. Dacă unitatea dvs. crește cu 25 °C peste temperatura aerului în iulie, așteptați-vă la 12 până la 18 °C peste temperatura aerului în decembrie. Acesta este motivul pentru care o citire la mijlocul verii de 55 °C devine 15 până la 20 °C în ianuarie, mai degrabă decât 40 °C. Oricine promite temperaturi de vară în decembrie vinde altceva decât fizică.

Scenarii realiste de iarnă: ceea ce veți simți de fapt

Numerele de mai jos provin din aceeași coloană de sine stătătoare de 35 de litri, într-o poziție adăpostită, orientată spre sud, umplută la ora 9 a.m. și folosită la începutul după-amiezii.

Modelul este consistent și ușor contraintuitiv: vântul și norii vă costă mai mult decât aerul rece. O zi de 6 °C, cu vânt puternic, va fi sub performanță unei zile de 1 °C care este nemișcată și însorită. Dacă într-o lună aveți o zi de iarnă însorită și fără vânt, aceasta este ziua în care trebuie să umpleți rezervorul.

Problema înghețului: ce de fapt sparge un duș solar în timpul iernii

Apa se extinde cu aproximativ 9% atunci când se transformă în gheață, iar forța pe care o exercită este mult mai mare decât rezistența fitingurilor în care este prinsă în interior. Un duș solar eșuează rar deoarece rezervorul principal se desparte în partea de sus; rezervorul are de obicei spațiu să se extindă în sus. Eșuează în punctele în care un volum mic, fix de apă se află într-un spațiu închis.

Cele trei puncte de eșec

• Capul de duș. Apa se odihnește în interiorul capului și în brațul scurt din spatele acestuia. Un cap ABS cromat cu o placă de pulverizare îngustă este cea mai frecventă victimă a unui îngheț puternic.
• Supape și îmbinări filetate. O singură picătură rămasă în filetul unei supape de plastic poate crăpa gulerul atunci când îngheață.
• Baza coloanei și cea mai de jos conexiune. Contactul cu solul menține această zonă mai rece decât restul unității și întârzie dezghețarea dimineții.

Cum se comportă materialele comune sub zero

Răspunsul de proiectare la toate acestea este o cale clară de drenaj. Unitățile construite cu o bază anti-acumulare de apă lasă ultima jumătate de litru să scape prin piciorul coloanei în loc să se acumuleze deasupra plăcii de bază, iar un cap detașabil vă permite să scuturați apa care altfel ar sta în placa de pulverizare peste noapte.

LY35L05-SS Duș solar anti-acumulare de apă cu orificii de scurgere Un duș solar cu bază anti-acumulare de apă, tavă metalică și orificii de drenaj, conceput pentru a reduce acumularea și pentru a sprijini dezasamblarea ușoară pentru depozitare compactă în afara sezonului. Vizualizare produs →

Dacă dușul dvs. actual are o bază închisă, o soluție practică nu costă nimic: deconectați capul după utilizare, înclinați coloana de la 30 la 45 de grade timp de zece minute și depozitați capul în interior. Proprietarii care urmează această rutină raportează mult mai puține supape crăpate decât proprietarii care pur și simplu lasă unitatea plină.

Capacitate și masă termică: de ce 8 litri și 60 de litri se comportă diferit

Apa are o capacitate termică mare, aproximativ 4,18 kilojuli pe kilogram pe grad Celsius. Prin urmare, un rezervor de 35 de litri stochează aproximativ 146 de kilojuli pentru fiecare grad pe care îl câștigă. Energia stocată este cea care menține un duș cald după ce soarele s-a îndepărtat de el și de aceea capacitatea contează mult mai mult iarna decât vara, când soarele continuă să umple rezervorul.

LY60L01 Cap de duș cu efect de ploaie extra mare Duș solar de grădină Un duș solar exterior cu cap de duș cu efect de ploaie supradimensionat și articulație sferică reglabilă, construit pentru instalare simplă, utilizare durabilă rezistentă la UV și depozitare sezonieră compactă. Vizualizare produs →

Partea contraintuitivă este că un rezervor mai mare se încălzește adesea mai lent, dar se simte mai cald. O unitate de 60 de litri poate dura șase ore pentru a crește 15 °C, dar va fi totuși între 15 și 18 °C la două ore după apusul soarelui, când o unitate de 8 litri a scăzut deja la temperatura aerului. Pentru utilizarea în sezonul rece, 35 de litri este punctul ideal pentru una sau două persoane, iar 60 de litri se potrivește unei familii sau oricui face duș după ora 16:00.

Opțiuni de instalare care schimbă rezultatele de iarnă

Unde se află un duș solar în ianuarie contează la fel de mult ca modelul pe care l-ați cumpărat. Patru detalii de instalare decid cea mai mare parte a rezultatului.

Înfrunta ecuatorul și respectă soarele jos

O coloană verticală captează soarele scăzut de iarnă mai bine decât o pungă întinsă pe pământ, deoarece fasciculul lovește fața înaltă și întunecată într-un unghi de lucru. Dacă unitatea dvs. are o secțiune cu ecran plat, înclinați-o cu 45 până la 60 de grade spre ecuator pentru soarele din decembrie și ianuarie. Cea mai importantă verificare unică este simplă: nimic nu ar trebui să arunce o umbră asupra rezervorului între 10 a.m. și 2 p.m.

Adăpostește-te de vânt, dar niciodată de soare

Aerul în mișcare trage căldura din peretele coloanei mult mai repede decât aerul nemișcat. Un zid, un gard viu sau un gard de unul până la doi metri până la vânt reduce cea mai mare parte a pierderii fără a bloca fasciculul. Evitați curțile care văd doar soarele direct timp de două ore; un loc umbrit, dar adăpostit este cel mai rău dintre ambele lumi.

Ridicați unitatea de pe terenul înghețat

Contactul cu pământul conduce căldura departe și, în soluri cu îngheț, poate deplasa baza și poate solicita îmbinările coloanei. Un strat de beton, un pat de pietriș, o platformă din lemn sau o bază de duș special creată cu 100 până la 150 mm de spațiu liber sub picior rezolvă ambele probleme simultan și menține baza uscată.

Păstrați calea apei scurtă

Fiecare articulație suplimentară, cot sau furtun prelungitor este un loc în care apa stă și îngheață. Utilizați o conexiune dreaptă, scurtă între rezervor și cap și preferați fitingurile cu eliberare rapidă care pot fi îndepărtate și luate în interior. Mai puține piese înseamnă mai puține puncte de îngheț și o scurgere mai rapidă de iarnă.

O rutină practică de iarnă, pas cu pas

Diferența dintre un duș solar care durează opt ierni și unul care durează una este o rutină care durează aproximativ șase minute.

1. Verificați prognoza peste noapte înainte de a umple. Dacă temperatura minimă este sub minus 3 °C, planificați să scurgeți în aceeași seară.
2. Completați dimineața, nu la prânz. Apa care începe la 5 °C are nevoie de șase ore de lumină slabă de iarnă; umplere la ora 13:00. lasă prea puțin timp pentru a câștiga ceva util.
3. Poziționați unitatea drept față de soarele amiezii, astfel încât fața întunecată a rezervorului să fie laterală față de fascicul.
4. Duș între ora 13:00. și ora 15.00 Acesta este momentul în care apa atinge vârful și aerul este cel mai cald.
5. Deschideți orificiul de scurgere de la picioarele coloanei, în loc să vă goliți prin capul de duș; capul nu se scurge niciodată complet.
6. Deconectați capul și scuturați-l, apoi agățați-l cu susul în jos dacă designul permite.
7. Înclinați coloana goală la 30 până la 45 de grade timp de zece minute pentru a elimina apa reziduală din bază.
8. Luați capetele, furtunurile și mânerele supapelor detașabile în interior pentru noapte.
9. Dacă se prognozează un îngheț puternic sub minus 10 °C, aduceți întreaga unitate înăuntru, baza inclusă.
10. Inspectați garniturile, filetele și placa de pulverizare la începutul fiecărei luni până la iarnă.

Proprietarii care curăță și inspectează la un program fix obțin mult mai multe sezoane din același hardware, iar aceeași rutină de îngrijire care protejează supapele și capetele vara îi protejează și de îngheț. O prezentare pas cu pas pentru curățare și întreținere este disponibilă în cadrul nostru ghid de întreținere a dușului solar , care acoperă detartrarea, înlocuirea etanșării și depozitarea între sezoane.

Păstrați-l sau folosiți-l? O decizie bazată pe climă

Nu există o regulă universală de iarnă. Abordarea corectă depinde de cât de reci devin nopțile tale, iar cele trei modele de mai jos acoperă majoritatea piețelor.

Încă o considerație se aplică tuturor celor trei: un duș care a fost scurs corespunzător este și un duș care nu vă va surprinde în martie. Deteriorarea gheții este aproape întotdeauna descoperită în prima zi caldă de primăvară, când rezervorul reține din nou apa și o supapă crăpată începe să curgă.

Ce să căutați atunci când cumpărați un duș solar pe vreme rece

Dacă unitatea va trăi în aer liber în timpul sezonului de îngheț, acestea sunt specificațiile care merită verificate înainte de preț.

Un preț scăzut la o unitate cu pereți subțiri este rareori o economie dacă capul de duș se sparge în primul îngheț din decembrie, deoarece piesa de schimb este adesea indisponibilă până în februarie. Achiziționarea unui model cu traseu pentru piese de schimb contează mai mult în climatele reci decât în ​​cele calde.

Cum sunt construite și testate dușurile solare Cold Market

Există o diferență reală între un duș solar conceput pentru o punte de piscină mediteraneană și unul destinat unei piețe în care sosește primul îngheț în octombrie. Diferența începe cu selecția materialului: ABS stabilizat la UV pentru capete și corpuri de supapă, PVC de înaltă densitate sau aluminiu pentru coloane, oțel inoxidabil pentru baze și elemente de fixare și EPDM sau silicon pentru fiecare etanșare. Aceste alegeri costă mai mult la poarta fabricii și economisesc utilizatorului final o unitate de înlocuire în două sezoane.

Grosimea peretelui este a doua variabilă. Un perete de coloană de 2,5 până la 3,0 mm reține căldura considerabil mai bine decât un perete de 1,8 mm și rezistă expansiunii gheții fără a se despica. Greutatea materialului este, de asemenea, un indicator aproximativ al cantității de umplutură în compus, care, la rândul său, prezice modul în care plasticul se comportă după trei ierni de expunere la UV și cicluri de îngheț.

Testarea este a treia. Unitățile destinate regiunilor reci sunt de obicei verificate cu cicluri termice între minus 20 °C și plus 60 °C pentru a confirma că etanșările și filetele supraviețuiesc expansiunii și contracției repetate, un test de presiune la aproximativ 2 bar pentru a verifica îmbinările și un test de drenaj în care unitatea este umplută, drenată și apoi cântărită pentru a măsura cât de multă apă reziduală rămâne în interior. Ultimul test este cel care prezice cu cea mai mare acuratețe supraviețuirea înghețului, deoarece apa blocată, nu aerul rece, este cea care dăunează unui duș.

LY35L02-CR Duș solar reglabil, rezistent la apă, cu canal de scurgere Un duș exterior încălzit la soare, cu cap reglabil, tavă metalică și canal de scurgere care limitează apa stătătoare și oferă un debit flexibil pentru grădină, piscină sau camping. Vizualizare produs →

Quzhou Haihong Electrical Equipment Co., Ltd. a fabricat dușuri solare în aer liber, dușuri de grădină și sisteme de duș lângă piscină din 2010 dintr-o bază de producție de 17.000 de metri pătrați din Zhejiang, China, proiectarea, dezvoltarea și producția efectuate în casă în conformitate cu sistemele auditate ISO9001 și BSCI. Familiile de produse rulează de la 8 litri la 18, 30, 35 și 60 de litri, cu baze asortate și plăci de montare WPC, iar gama este exportată în peste 30 de țări. Pentru importatorii și proprietarii de mărci care specifică produse pentru regiunile reci, conversația de lucru se reduce de obicei la trei întrebări: câtă apă rămâne în interior după scurgere, cât de gros este peretele coloanei și pot fi înlocuite capul de duș și garniturile ca piese de serviciu.

Întrebări frecvente

Poate un duș solar să atingă o temperatură utilizabilă atunci când aerul este de numai 5 °C?

Da, într-o zi senină, liniştită. O coloană de 35 de litri s-a umplut la ora 9 a.m. și a fost folosită la ora 14.00. atinge de obicei 20 până la 24 °C la o temperatură a aerului de 5 până la 6 °C. Adăugați 25 km/h de vânt și aceeași unitate scade la 15 până la 18 °C, care este o clătire mai degrabă decât un duș.

Trebuie să adaug antigel la un duș solar?

Nu. Acestea sunt rezervoare deschise, nepresurizate, care conțin apă destinată spălării. Antigelul aparține buclelor de încălzire sigilate, nu unui rezervor din care face duș o persoană. Drenarea este protecția corectă și durează mai puțin de două minute.

Va îngheța apa în interiorul rezervorului peste noapte?

Se poate, dar rezervorul supraviețuiește, de obicei, deoarece gheața are spațiu pentru a se extinde în sus într-un vas deschis. Părțile care crapă sunt capul de duș, filetul supapei și racordul de bază, unde apa este prinsă într-un volum fix mic. De aceea, golirea capului și a supapei contează mai mult decât golirea rezervorului.

Un duș solar negru funcționează mai bine iarna decât unul albastru sau gri?

Suprafețele întunecate absorb mai multă radiație solară, așa că o coloană neagră sau foarte întunecată o depășește pe una de culoare deschisă. Decalajul dintre negru și verde închis este mic; decalajul dintre alb și negru este substanțial. Culoarea contează mai puțin decât unghiul solar, capacitatea și adăpostul de vânt.

Cât durează 35 de litri să se încălzească în decembrie?

Aproximativ patru până la cinci ore de soare senin pentru a crește cu 12 până la 15 °C peste temperatura aerului. De aceea umplerea are loc dimineața, iar dușul are loc după-amiaza devreme. O umplere la amiază lasă prea puțină lumină naturală pentru a lucra.

Pot folosi un duș solar pentru camparea de iarnă cu un cort de duș?

Da, cu așteptări realiste. Umpleți dimineața, plasați cortul în plin soare cu rezervorul în afara lui și așteptați-vă la 15 până la 20 °C după-amiaza. Multe campinguri poartă un mic ibric cu apă fierbinte pentru a crește temperatura cu 5 până la 8 °C chiar înainte de utilizare și nimeni nu lasă apă în rezervor peste noapte.

Este mai bine un duș solar cu furtun și pompă iarna?

Nu automat. Coloanele alimentate prin gravitație au mai puține volume prinse și se scurg mai complet, ceea ce reprezintă un avantaj în caz de îngheț. O pompă vă ajută atunci când aveți nevoie de presiune pentru un furtun lung, dar fiecare metru suplimentar de furtun este un alt loc în care apa stă și îngheață.

Ce temperatură a apei este considerată confortabilă pentru un duș în aer liber?

Majoritatea oamenilor consideră că 32 până la 38 °C sunt cu adevărat confortabile. Între 20 și 25 °C un duș scurt este tolerabil în aer rece, în special pentru clătirea după o înot sau o ședință de grădină. Sub 15 °C vă aflați pe un teritoriu cu apă rece și nu mai este un duș și devine o adâncime.