Своїми руками Солнечный коллектор своими руками - подробная инструкция

Рассматриваем теперь исключительные варианты из предлагаемой системы.
Здесь мы рассматриваем возможности изготовления СК из серийно выпускаемых
отопительных батарей как новых так и б/у.
Задача.
Спроектировать их конструкцию самую простую, с простой технологией и
высокими тепловыми характеристиками.
ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ.
На фото показан Самодельный СК с абсорбером из б/у отопительных батарей Аккорд.
Вид сверху без крышки, она легкосъемная из поликарбоната.
Корпус из досок. Снизу и по бокам теплоизоляция из пенопласта толщиной
примерно 100 мм. Можно использовать в качестве изоляции и солому, она
не хуже пенопласта, а по некоторым параметрам и лучше, не плавится при
высоких температурах и не прозрачна для ИК излучения.
Абсорбер ржавое листовое железо толщиной 0.5 мм. Можно и из кусков, на тепловые
характеристики СК это не влияет.
Три батареи сварены в один коллектор по параллельной схеме и положены
на железо в верхней части.
Подача воды производится справа снизу, а выход горячей воды слева в верху.
Облучаемая поверхность примерно 1 м2.
Система циркуляции естественная. Все трубы 3/4 дюйма ( Ду 20).
Стыки с помощью резиновых шлангов и хомутов.
Принцип работы следующий.
Пластинчатые ребра батарей имеют степень черноты 1.
Все солнечное излучение поглощается, но сильно перегревается верхняя часть ребер.
Это недостаток так как повышаются тепловые потери. Поэтому данный СК можно
отнести к классу с Тп-Т0=60 С. Реально летом греется вода уже в бойлере до 70 С.
Я даже не изолировал трубопроводы для удобства обслуживания.
Солнечное излучение, которое попадает мимо батарей прямо на абсобер, быстро
разогревает тонкую сталь, она в свою очередь греет воздух который поднимается
вверх и греет ребра батарей. Такая длинная теплопередающая цепочка ухудшает
тепловые характеристики всего СК.
Но суммарные результаты - цена, горячая вода и ее количество отличные.
На фото видно, что батареи "НЕ НОВЫЕ". Такие можно покупать по цене
металлолома. Из технологии сложная только сварка.
Батареи должны размещаться в верхней части СК и их облучаемая
оребренная поверхность должна составлять не менее 50% всего абсорбера.
Дальше будет.

 

@ocrimenco.
Сейчас обсуждается тема самодельных СК минимальной стоимости и с высокими
техническими характеристиками. Тема кажется на первый взгляд не сложной, но она
чрезвычайно актуальна именно сегодня. А то, что она кажется простой это только
на первыы взгляд.
Именно простые и эффективные конструкции и технологии изобретать очень сложно.
Вы подбросив эту идею ( подчеркиваю идею, а не конструкцию) резко уводите дискуссию
в сторону очень сложных конструкций, соответственно дорогих и с неизвестными техническими
характеристиками. Будет много разговоров, всяких рекомендаций, но реальной конструкции
посильной для самодельщиков не появится.
Поэтому рекоменжую для пользы дела убрать ее с этой ветки и найти где эта тема обсуждается.
...............................................................................
А теперь скажу с какими сложностями столкнетесь при проектировании системы СК
поворотной по азимуту для слежения за солнцем.
Я более 10 лет занимался изготовлением самодельных поворотных систем для спутниковых
антенн с диаметром "тарелок" 2 - 4 метра. Например площадь антенны диаметром 3 метра
составляет 7 м2. Ветровая нагрузка при скорости ветра 25- 30 м/с будет около 200 кг.
А такие порывы ветра бывают хотя бы один раз в году.в нашем регионе.
Поворотная часть антены проектировалась под такие нагрузки. Поворот вокруг
полярной оси немного меньше 180 градусов производится автоматически с точностью
позиционирования 0,1 градуса на конкретный стационарный спутник.
Сам занимался монтажом и настройк0й.
Все вышесказанное относится и к поворотной системе СК кроме точности позиционирования.
Достаточно будет +-5 градусов (угловых).
.............................................................................
Что еще добавляется.
Гибкие трубопроводы.
Тот что есть коллектор абсорбера не годится. В нем при поворотах появляются
тупики с воздушными пробками, в положениях Юг или Запад.
Этого можно не заметить, но чость коллектора абсорбера отключитс от теплообмена.
Обязательно нужна принудительная циркуляция теплоносителя.
Более сложная автоматика.
.................................................
Такую систему очень сложно смонтировать на стене или крыше.
Это те сложности про которые знаю точно.
Будут еще и другие - это неизбежно, такова судьба самодельщиков и изобретателей.
Я никого не пугаю.
Излагаю свое понимание ситуации и рекомендую не тратить на обсуждение времени.

 

Продолжение по исключительным вариантам.
Здесь мы рассматриваем возможности изготовления СК из серийно выпускаемых
отопительных батарей как новых так и б/у.
Задача.
Спроектировать их конструкцию самую простую, с простой технологией и
высокими тепловыми характеристиками.
ВТОРОЙ ВАРИАНТ.
Плоские отопительные батареи.
Они изготовляются из двух штампованных листов с помощью роликовой сварки.
Это один из самых простых и лучших вариантов.
Вся поверхность абсорбера омывается теплоносителем.
Дальше расхваливать их не буду, боюсь перестараться.
Для абсорбера из плоских батарей при расчетах КПД
Тп-Т0=100 С.
....................................................................................
Дальше рассмотрим варианты отопления дома солнечной энергией зимой.
Я считаю варианты с промежуточным теплоносителем ошибочными.
Очень сложно и дорого.
Наилучший вариант - это использование в качестве теплоносителя воздух.
Подробности будут дальше.

 

ГЕЛИОКОЛЛЕКТОР ВОЗДУШНЫЙ.
..............................................................
Гелиоколлектор воздушный, далее ГКВ предназначен для нагрева воздуха
солнечной энергией в холодное время года и отопления дома.
Может монтироваться на южной стене дома или рядом с домом.
Рассматриваем вариант на южной стене дома.
Короткие пояснения по конструкции ГКВ и принципу работы.
1- Южная стена дома.
2- Теплоизоляция по южной стене солома или камыш, толщина 200 мм экологически чистая.
3- Отверстие с вентилятором для подачи прохладного воздуха из дома в ГКВ.
4- Отверстие для подачи нагретого воздуха в дом.
5- Абсорбер ГКВ, может быть профнастил темного цвета минимальной толщины.
6- Теплоизоляция крыши солома толщина 200 мм.
7- Крыша любой материал.
8- Пол темный и легкий из экологически чистых материалов.
9- Теплоизоляция пола солома 200 мм.
10- Остекление, стрелками показано облучение солнцем.
11- Потолок профнастил темного цвета минимальной толщины.
.......................................................................................................
Технические характеристики.
Ориентировочно для отопления хорошо теплоизолированного дома на 2 м2 отапливаемой
площади необходимо 1 м2 ГКВ.
Воздух в ГКВ может прогреваться на 50-60 градусов выше т-ры на улице.
Если там -10 ,то внутри может быть 50 градусов. Вот поэтому исключается применение
пенопласта и пластиков. Для быстрого разогрева масса внутренностей должна быть
минимальной. Циркуляция воздуха в рабочем режиме показана стрелками.
Окна на южной стене остаются прежними и могут использоваться для организации
циркуляции воздуха. Вечером воздух внутри ГКВ быстро остывает из за большой
площади остекления и ниши 3 и 4 закрываются. Температура в ГКВ за ночь
снижается до 0 и ниже. Но дом в теплоизоляции, он отличный теплоаккумулятор,
тепловые потери через южную стену ночью минимальные.
Остекление 10 можно делать из б/у оконных рам, их часто выбрасывают.
Еще раз подчеркиваю - это не веранда и не стена Томба, а ГЕЛИОКОЛЛЕКТОР пусть даже очень похож на веранду.
Конструкция, геометрия, применяемая теплоизоляция, отключение
в нерабочем режиме, минимальная масса и быстрый выход на режим вот коренные
отличия ГКВ от обыкновенной веранды.

 

Такое решение есть. Называется тепловая трубка.

 

Не вакуумная, а "тепловая труба".
Трубка с хладагентом, на одном конце испаряется, на другом конце конденсируется. Нет теплообмена - нет теплоносителя. Есть теплообмен - есть теплоноситель.
Вакуум тут сбоку.