Czy prysznice słoneczne działają zimą? Prawdziwe dane, ryzyko zamrożenia i wskazówki dotyczące zimnej pogody

O 8:00 w pogodny styczniowy poranek na południu Niemiec temperatura powietrza wynosi 2°C, a woda w zewnętrznej kolumnie prysznicowej solarnej jest niewiele cieplejsza. Do 13:00 ta sama jednostka o pojemności 35 litrów może dostarczać wodę o temperaturze od 14 do 18°C. Dwa tygodnie później, w łagodny lutowy dzień, przy temperaturze powietrza 6°C i nieprzerwanym słońcu, ten sam deszcz osiąga temperaturę od 20 do 24°C. Pozostaw go na dwa dni z gęstymi chmurami w temperaturze 3 °C, a temperatura nie przekroczy 8 °C.

Taki zasięg to prawdziwa odpowiedź na pytanie, czy prysznice solarne sprawdzają się zimą. Tak, działają, ale działają w wąskim oknie, na które składają się cztery czynniki: bezpośrednie działanie promieni słonecznych przez co najmniej cztery godziny, ilość wody wystarczająca do magazynowania ciepła, temperatura powietrza utrzymująca się na poziomie około minus 5°C podczas ich używania oraz rutyna polegająca na usuwaniu stojącej wody przed każdą nocą, w której spada poniżej zera.

Prysznic solarny jest urządzeniem pasywnym. Nie ma elementu grzejnego, pompy, termostatu ani źródła zasilania rezerwowego. Każdy stopień ciepła pochodzi ze światła słonecznego pochłanianego przez ciemną powierzchnię oraz z powietrza otaczającego zbiornik. Osiągi zimowe to zatem raczej zakres niż proste „tak” lub „nie”, a zakres ten jest szeroki. Poniższe sekcje pokazują, gdzie typowa jednostka ląduje podczas zimnej pogody, które części pękają jako pierwsze, gdy zamarznie w niej woda oraz jakie szczegóły konstrukcyjne oddzielają prysznic, który przetrwa mroźną porę roku, od tego, który pęka podczas pierwszych silnych mrozów.

Krótka odpowiedź: cztery warunki decydujące o wydajności zimowej

Kiedy spełnione są wszystkie cztery poniższe warunki, prysznic solarny zapewnia komfortowy, krótki prysznic w zimie. Kiedy jeden z nich ulegnie awarii, wydajność gwałtownie spada i urządzenie staje się urządzeniem płuczącym, a nie prysznicem.

Podsumowując, warunki te opisują pogodny zimowy dzień pomiędzy około 10:00 a 15:00. na stanowisku osłoniętym i nasłonecznionym. To jest okno, w którym prysznic słoneczny jest naprawdę przydatny w okresie od listopada do marca, w klimacie umiarkowanym. Za tym oknem nadal działa, ale woda, którą wytwarza, jest bardziej zbliżona do zimnego płukania.

Jak prysznic słoneczny faktycznie podgrzewa wodę w słabym słońcu

Wewnątrz prysznica słonecznego biegną jednocześnie trzy ścieżki ciepła. Pierwsza to absorpcja bezpośrednia: ciemna zewnętrzna ściana kolumny lub worka pochłania promieniowanie słoneczne i przepuszcza je przez ścianę do wody. Drugi to efekt cieplarniany wewnątrz zbiornika, w którym krótkofalowe światło słoneczne przechodzi przez górną powierzchnię i ogrzewa ciemne wnętrze, podczas gdy część wypromieniowanego ciepła pozostaje uwięziona. Trzecia to wymiana otoczenia, podczas której woda powoli zbliża się do temperatury powietrza wokół zbiornika. W łagodną zimę pomaga ta trzecia ścieżka; podczas silnego mrozu działa to przeciwko tobie.

Kąt słońca ma większe znaczenie, niż większość kupujących się spodziewa. W grudniu słońce znajduje się nisko, a promień dociera pod kątem do pionowej kolumny. Jednostka 35-litrowa, która w lipcu osiąga temperaturę od 52 do 56°C przy temperaturze otoczenia 27°C, w pogodny dzień zwykle osiąga temperaturę od 14 do 18°C ​​w styczniu przy temperaturze otoczenia 2°C, a w szary dzień od 7 do 10°C.

Typowy południowy wzrost nad powietrzem otoczenia, wolnostojąca kolumna o pojemności 35 litrów

Przybliżone wartości dla klimatu umiarkowanego, bezchmurnego nieba, wiatru poniżej 15 km/h, napełnienia wodą o godzinie 9:00. Rzeczywiste wyniki zmieniają się w zależności od szerokości geograficznej, zacienienia, materiału kolumny i objętości wody.

Nasuwają się dwa wnioski. Po pierwsze, prysznic słoneczny nigdy nie musi uderzać w ustaloną liczbę, aby był użyteczny; musi jedynie przebić powietrze z otoczenia na tyle, aby prysznic był znośny. Po drugie, przyrost temperatury zimą w stosunku do temperatury otoczenia jest mniejszy w wartościach bezwzględnych, dlatego większa ilość wody i osłonięte stanowisko mają znacznie większe znaczenie w styczniu niż w lipcu.

Co zmienia się zimą: kąt słońca, światło dzienne i temperatura powietrza

Prawie cały sezonowy spadek wynika z trzech zmian fizycznych.

• Wysokość słońca. Na 50° szerokości geograficznej południowe słońce w czerwcu stoi na wysokości około 63°, a w grudniu tylko około 16°. Niskie słońce oznacza dłuższą drogę przez atmosferę, większe rozproszenie i mniej energii na metr kwadratowy powierzchni absorbera.
• Długość światła dziennego. Krótsze dni powodują, że zbiornik ma mniej godzin zbiórki, więc napełnienie o 9 rano musi wystarczyć na cały dzień.
• Temperatura powietrza. Chłodniejsze powietrze zwiększa straty z powierzchni zbiornika, głowicy prysznicowej i odsłoniętego węża.

Z reguły wzrost nad powietrzem otoczenia w pogodne zimowe popołudnie wynosi około 50 do 70 procent wzrostu letniego. Jeśli w lipcu temperatura powietrza w Twoim urządzeniu wzrośnie o 25°C, w grudniu należy spodziewać się wzrostu temperatury powietrza o 12 do 18°C. Dlatego też letni odczyt wynoszący 55°C w styczniu będzie wynosić od 15 do 20°C, a nie 40°C. Kto obiecuje letnie temperatury w grudniu, sprzedaje coś innego niż fizykę.

Realistyczne scenariusze zimowe: co naprawdę poczujesz

Poniższe liczby pochodzą z tej samej 35-litrowej wolnostojącej kolumny ustawionej w osłoniętym miejscu od strony południowej, napełnionej o godzinie 9:00 i używanej wczesnym popołudniem.

Schemat jest spójny i nieco sprzeczny z intuicją: wiatr i chmury kosztują więcej niż zimne powietrze. Dzień o temperaturze 6°C i silnym wietrze będzie gorszy od dnia o temperaturze 1°C, który jest spokojny i słoneczny. Jeśli masz jeden słoneczny, bezwietrzny zimowy dzień w miesiącu, jest to dzień, w którym należy napełnić zbiornik.

Problem zamarzania: co tak naprawdę psuje deszcz słoneczny zimą

Woda, gdy zamienia się w lód, rozszerza się o około 9 procent, a siła, jaką wywiera, jest znacznie większa niż wytrzymałość łączników, w których jest uwięziona. Prysznic solarny rzadko zawodzi, ponieważ główny zbiornik pęka u góry; zbiornik zwykle ma miejsce na rozszerzenie się w górę. Zawodzi w punktach, w których mała, stała objętość wody znajduje się w zamkniętej przestrzeni.

Trzy punkty porażki

• Głowica prysznicowa. Woda gromadzi się wewnątrz głowy i w krótkim ramieniu za nią. Najczęstszą ofiarą silnych mrozów jest chromowana głowica ABS z wąską dyszą natryskową.
• Połączenia zaworowe i gwintowe. Pojedyncza kropla pozostawiona na gwincie plastikowego zaworu może spowodować pęknięcie kołnierza w przypadku jego zamarznięcia.
• Podstawa słupa i najniższe połączenie. Kontakt z gruntem utrzymuje w tym obszarze niższą temperaturę niż w pozostałej części urządzenia i opóźnia poranne odwilż.

Jak zwykłe materiały zachowują się poniżej zera

Odpowiedzią projektową na to wszystko jest przejrzysta ścieżka odwadniająca. Jednostki zbudowane z podstawą zapobiegającą gromadzeniu się wody pozwalają, aby ostatnie pół litra wydostało się przez podstawę kolumny zamiast gromadzić się nad płytą podstawy, a zdejmowana głowica pozwala wytrząsnąć wodę, która w przeciwnym razie pozostałaby w płycie natryskowej przez noc.

LY35L05-SS Prysznic solarny z akumulacją wody i otworami drenażowymi Prysznic solarny z podstawą zapobiegającą gromadzeniu się wody, metalową tacą i otworami drenażowymi, zaprojektowany w celu ograniczenia gromadzenia się wody i ułatwienia demontażu w celu kompaktowego przechowywania poza sezonem. Zobacz produkt →

Jeśli Twój obecny prysznic ma zamkniętą podstawę, jedno praktyczne rozwiązanie nic nie kosztuje: odłącz głowicę po użyciu, przechyl kolumnę o 30 do 45 stopni na dziesięć minut i przechowuj głowicę w pomieszczeniu. Właściciele, którzy przestrzegają tej procedury, zgłaszają znacznie mniej pękniętych zaworów niż właściciele, którzy po prostu zostawiają urządzenie napełnione.

Pojemność i masa termiczna: dlaczego 8 litrów i 60 litrów zachowują się inaczej

Woda ma dużą pojemność cieplną, około 4,18 kilodżuli na kilogram na stopień Celsjusza. Zatem 35-litrowy zbiornik przechowuje około 146 kilodżuli na każdy uzyskany stopień. Ta zmagazynowana energia utrzymuje prysznic w cieple po tym, jak słońce za nim zaszło, i dlatego pojemność ma o wiele większe znaczenie zimą niż latem, kiedy słońce ciągle napełnia zbiornik.

LY60L01 Bardzo duża deszczownica ogrodowa z deszczownicą Zewnętrzny prysznic solarny z dużą deszczownicą i regulowanym przegubem kulowym, zaprojektowany z myślą o prostej instalacji, trwałym użytkowaniu odpornym na promieniowanie UV i kompaktowym przechowywaniu sezonowym. Zobacz produkt →

Minusem jest to, że większy zbiornik często nagrzewa się wolniej, ale wydaje się cieplejszy. Ogrzanie 15°C w jednostce 60-litrowej może zająć sześć godzin, ale dwie godziny po zachodzie słońca, kiedy w jednostce 8-litrowej temperatura spadła już z powrotem do temperatury powietrza, będzie ona wynosić od 15 do 18°C. Do użytku w zimnych porach roku 35 litrów to optymalne rozwiązanie dla jednej lub dwóch osób, a 60 litrów wystarczy dla rodziny lub każdego, kto bierze prysznic po godzinie 16:00.

Opcje instalacji, które zmieniają wyniki w zimie

Miejsce, w którym znajduje się prysznic solarny w styczniu, ma takie samo znaczenie, jak to, jaki model kupisz. O ostatecznym wyniku decydują cztery szczegóły instalacji.

Stań twarzą w twarz z równikiem i szanuj nisko położone słońce

Pionowa kolumna lepiej wychwytuje nisko położone zimowe słońce niż torba leżąca płasko na ziemi, ponieważ promień pada na wysoką ciemną twarz pod możliwym do wykorzystania kątem. Jeśli Twoje urządzenie ma sekcję z płaskim panelem, przechyl ją o 45 do 60 stopni w stronę równika, aby zapewnić słońce w grudniu i styczniu. Najważniejsza kontrola jest prosta: pomiędzy godziną 10:00 a 14:00 nic nie powinno rzucać cienia na zbiornik.

Chronić przed wiatrem, ale nigdy przed słońcem

Ruchome powietrze wyciąga ciepło ze ściany kolumny znacznie szybciej niż nieruchome powietrze. Ściana, żywopłot lub płot odległy o metr do dwóch od nawietrznej zmniejsza większość tych strat, nie blokując belki. Unikaj dziedzińców, na których bezpośrednie słońce świeci tylko przez dwie godziny; zacienione, ale osłonięte miejsce jest najgorsze z obu światów.

Podnieś urządzenie z zamarzniętego podłoża

Kontakt z gruntem odprowadza ciepło, a w przypadku gruntów narażonych na mróz może przesunąć podstawę i naprężyć złącza kolumn. Podstawa betonowa, podsypka żwirowa, podest drewniany lub specjalnie wykonany brodzik z prześwitem od 100 do 150 mm pod stopą rozwiązuje oba problemy jednocześnie i zapewnia suchość podłoża.

Utrzymuj krótką ścieżkę wody

Każde dodatkowe złącze, kolano czy przedłużenie węża to miejsce, w którym gromadzi się i zamarza woda. Użyj prostego, krótkiego połączenia pomiędzy zbiornikiem a głowicą i preferuj szybkozłącza, które można zdjąć i zabrać do pomieszczenia. Mniej części oznacza mniej punktów zamarzania i szybsze odprowadzanie wody w zimie.

Praktyczny program zimowy krok po kroku

Różnica między prysznicem słonecznym trwającym osiem zim a deszczem trwającym jedną to rutyna, która zajmuje około sześciu minut.

1. Przed napełnieniem sprawdź prognozę na noc. Jeśli minimalna temperatura wynosi poniżej minus 3°C, zaplanuj osuszanie tego samego wieczoru.
2. Wypełniaj rano, a nie w południe. Woda o temperaturze zaczynającej się od 5°C potrzebuje pełnych sześciu godzin słabego zimowego światła dziennego; napełnianie o 13:00 pozostawia zbyt mało czasu na zdobycie czegokolwiek pożytecznego.
3. Ustaw jednostkę prostopadle do południowego słońca, tak aby ciemna ściana zbiornika była skierowana bokiem do belki.
4. Prysznic między 13:00 i 15:00 To wtedy osiąga najwyższy poziom wody i powietrze jest najcieplejsze.
5. Zamiast opróżniać przez głowicę prysznicową, otwórz wylot odpływu u podstawy kolumny; głowa nigdy nie opróżnia się całkowicie.
6. Odłącz głowicę i potrząśnij nią, a następnie zawieś do góry nogami, jeśli konstrukcja na to pozwala.
7. Przechyl pustą kolumnę pod kątem 30 do 45 stopni na dziesięć minut, aby usunąć resztki wody z podstawy.
8. Zabieraj zdejmowane głowice, węże i uchwyty zaworów do pomieszczenia na noc.
9. Jeżeli przewidywane są silne mrozy poniżej minus 10°C, należy wnieść całe urządzenie do środka, łącznie z podstawą.
10. Sprawdzaj uszczelki, gwinty i płytkę natryskową na początku każdego miesiąca przez całą zimę.

Właściciele, którzy czyszczą i sprawdzają według ustalonego harmonogramu, zyskują zauważalnie więcej sezonów na tym samym sprzęcie, a ta sama procedura pielęgnacyjna, która chroni zawory i głowice latem, chroni je również przed mrozem. Instrukcję czyszczenia i konserwacji krok po kroku można znaleźć w naszym serwisie instrukcja konserwacji prysznica słonecznego , która obejmuje odkamienianie, wymianę uszczelek i przechowywanie pomiędzy sezonami.

Przechowywać czy używać? Decyzja oparta na klimacie

Nie ma uniwersalnej reguły zimowej. Właściwe podejście zależy od tego, jak zimne są Twoje noce, a trzy poniższe wzorce obejmują większość rynków.

W przypadku wszystkich trzech obowiązuje jeszcze jedna uwaga: prawidłowo odwodniony prysznic to także prysznic, który w marcu Cię nie zaskoczy. Uszkodzenia spowodowane lodem prawie zawsze odkrywane są pierwszego ciepłego dnia wiosny, kiedy w zbiorniku ponownie znajduje się woda, a pęknięty zawór zaczyna przeciekać.

Na co zwrócić uwagę przy zakupie prysznica słonecznego na zimne dni

Jeżeli urządzenie będzie przebywać na zewnątrz w okresie mrozów, warto sprawdzić poniższe specyfikacje przed wyceną.

Niska cena cienkościennej jednostki rzadko jest oszczędnością, jeśli głowica prysznicowa pęknie podczas pierwszych grudniowych mrozów, ponieważ część zamienna często jest niedostępna w lutym. Kupno modelu ze ścieżką części zamiennych ma większe znaczenie w zimnym klimacie niż w ciepłym.

Jak buduje się i testuje prysznice słoneczne przeznaczone na rynek zimny

Istnieje zasadnicza różnica pomiędzy prysznicem solarnym przeznaczonym na basen śródziemnomorski a prysznicem przeznaczonym na rynek, gdzie w październiku pojawiają się pierwsze przymrozki. Różnica zaczyna się od doboru materiału: ABS odporny na promieniowanie UV do głowic i korpusów zaworów, PVC lub aluminium o dużej gęstości do kolumn, stal nierdzewna do podstaw i elementów złącznych oraz EPDM lub silikon do każdej uszczelki. Te wybory kosztują więcej na wejściu do fabryki i pozwalają użytkownikowi końcowemu zaoszczędzić jednostkę zamienną w ciągu dwóch sezonów.

Grubość ścianki jest drugą zmienną. Ściana kolumny o grubości od 2,5 do 3,0 mm utrzymuje ciepło zauważalnie lepiej niż ściana o grubości 1,8 mm i jest odporna na rozszerzanie się lodu bez pękania. Masa materiału jest również przybliżonym wskaźnikiem ilości wypełniacza w mieszance, co z kolei pozwala przewidzieć zachowanie tworzywa sztucznego po trzech zimach narażonych na promieniowanie UV i cykle mrozu.

Testowanie jest trzecim. Jednostki przeznaczone do stosowania w zimnych regionach są zazwyczaj sprawdzane poprzez cykle termiczne w temperaturze od -20°C do plus 60°C, aby potwierdzić, że uszczelki i gwinty wytrzymują wielokrotne rozszerzanie i kurczenie, próbę ciśnieniową pod ciśnieniem około 2 barów w celu sprawdzenia połączeń oraz próbę drenażu, podczas której jednostka jest napełniana, opróżniana, a następnie ważona, aby zmierzyć, ile resztkowej wody pozostaje uwięzionej wewnątrz. Ten ostatni test najdokładniej pozwala przewidzieć przetrwanie mrozu, ponieważ uwięziona woda, a nie zimne powietrze, powoduje uszkodzenie prysznica.

LY35L02-CR Regulowany, wodoodporny prysznic solarny z kanałem odpływowym Ogrzewany światłem słonecznym prysznic zewnętrzny z regulowaną głowicą, metalową tacą i kanałem odpływowym, który ogranicza stojącą wodę i zapewnia elastyczny przepływ do użytku w ogrodzie, na basenie lub na kempingu. Zobacz produkt →

Quzhou Haihong Electrical Equipment Co., Ltd. od 2010 roku produkuje zewnętrzne prysznice słoneczne, prysznice ogrodowe i systemy prysznicowe przy basenie z bazy produkcyjnej o powierzchni 17 000 metrów kwadratowych w Zhejiang w Chinach, a projektowanie, rozwój i produkcja odbywa się we własnym zakresie zgodnie z systemami objętymi audytem ISO9001 i BSCI. Rodziny produktów obejmują pojemności od 8 litrów do 18, 30, 35 i 60 litrów, z dopasowanymi podstawami i płytami montażowymi WPC, a asortyment jest eksportowany do ponad 30 krajów. W przypadku importerów i właścicieli marek określających produkty dla zimnych regionów rozmowa robocza zwykle sprowadza się do trzech pytań: ile wody pozostaje w środku po spuszczeniu, jaka grubość ścianki kolumny oraz czy głowicę prysznicową i uszczelki można wymienić w ramach części serwisowych.

Często zadawane pytania

Czy prysznic solarny może osiągnąć temperaturę użytkową, gdy temperatura powietrza wynosi zaledwie 5°C?

Tak, w pogodny, spokojny dzień. Kolumnę o pojemności 35 litrów napełniono o godzinie 9:00 i użyto o godzinie 14:00. zazwyczaj osiąga 20–24°C przy temperaturze powietrza 5–6°C. Dodaj do tego wiatr wiejący z prędkością 25 km/h, a temperatura w tej samej jednostce spadnie do 15–18°C, co oznacza raczej płukanie niż prysznic.

Czy muszę dodawać środek przeciw zamarzaniu do prysznica solarnego?

Nie. Są to otwarte, bezciśnieniowe zbiorniki zawierające wodę przeznaczoną do mycia. Płyn niezamarzający należy umieszczać w szczelnych obiegach grzewczych, a nie w zbiorniku, z którego ktoś bierze prysznic. Opróżnianie jest właściwą ochroną i zajmuje mniej niż dwie minuty.

Czy woda zamarznie w zbiorniku przez noc?

Można, ale zbiornik zwykle przetrwa, ponieważ w otwartym naczyniu lód ma miejsce na rozszerzanie się w górę. Pękające części to główka prysznica, gwint zaworu i złącze podstawy, w którym woda gromadzi się w małej, stałej objętości. Dlatego też opróżnienie głowicy i zaworu ma większe znaczenie niż opróżnienie zbiornika.

Czy czarny prysznic solarny sprawdza się zimą lepiej niż niebieski czy szary?

Ciemne powierzchnie pochłaniają więcej promieniowania słonecznego, więc czarna lub bardzo ciemna kolumna ma lepsze wyniki niż jasna. Różnica między czernią a ciemnozieloną jest niewielka; różnica między czernią a bielą jest znaczna. Kolor ma mniejsze znaczenie niż kąt słońca, pojemność i ochrona przed wiatrem.

Ile czasu zajmuje ogrzanie 35 litrów w grudniu?

Około czterech do pięciu godzin bezchmurnego słońca, aby temperatura powietrza wzrosła o 12 do 15°C. Dlatego napełnienie następuje rano, a prysznic wczesnym popołudniem. Wypełnienie w południe pozostawia zbyt mało światła dziennego do pracy.

Czy mogę używać prysznica solarnego do biwakowania zimą z namiotem prysznicowym?

Tak, z realistycznymi oczekiwaniami. Napełnij rano, umieść namiot w pełnym słońcu ze zbiornikiem na zewnątrz i spodziewaj się temperatury od 15 do 20 ° C po południu. Wielu obozowiczów nosi przy sobie mały czajnik z gorącą wodą, aby tuż przed użyciem podnieść temperaturę o 5 do 8°C i nikt nie zostawia wody w zbiorniku na noc.

Czy zimą prysznic solarny z wężem i pompą jest lepszy?

Nie automatycznie. Kolumny zasilane grawitacyjnie mają mniej uwięzionych objętości i odprowadzają pełniejszy drenaż, co jest zaletą w przypadku mrozu. Pompa pomaga, gdy potrzebne jest ciśnienie na długi przebieg węża, ale każdy dodatkowy metr węża to kolejne miejsce, w którym woda zalega i zamarza.

Jaka temperatura wody jest uznawana za komfortową w przypadku prysznica na świeżym powietrzu?

Większość ludzi uważa, że ​​temperatura od 32 do 38°C jest naprawdę komfortowa. W temperaturze od 20 do 25°C dopuszczalny jest krótki prysznic w zimnym powietrzu, szczególnie w celu płukania po kąpieli lub sesji w ogrodzie. Poniżej 15°C znajdujesz się w strefie zimnej wody, która przestaje być deszczem i zamienia się w spadek.