Своїми руками Солнечный коллектор своими руками - подробная инструкция

Дивіться, нехай нам треба нагріти умовний літр води. І не просто нагріти, а нагріти до максимально можливої температури за одиницю часу. Цей літр можна загнати у різні по формі резервуари.
Теорія теплообміну говорить, що тепловий потік прямо пропорційний площі. Це значить, що треба вибрати геометричне тіло такої форми, де б при мінімальному об"ємі в нього була максимальна площа поверхні.
Тобто беремо кулю, конус, циліндр, піраміду та призму. Зі стереометрії відомо, що найменшу площу поверхні має куля, тому її зразу відкидаємо. Тим більше, що у кулі тільки один лінійний розмір, яким можна маніпулювати - це радіус. Більше радіус - більше об"єм кулі. нема простору для маневру.
Решта фігур мають більше ніж один лінійний розмір, є що міняти.
Розглянемо спочатку тіла обертання - конус та цилінд. В основі у них коло. А об"єм визначається як залежність від квадрату радіусу та висоти. Змінюючи висоту - змінюємо і площу поверхні і об"єм.
Радіус зменшувати не можна, тому що в обох випадках отримаємо "голку", яка там площа поверхні у голки
Тому єдиний варіант - міняти висоту.
Легко усвідомити, що чим менша висота, тим більший радіус треба мати,щоб загнати воду в необхідний об"єм. Ми розмазуємо об"єм по площині.
Далі треба визначити, яку площу поверхні буде мати фігура мінімальної висоти, щоб у неї влазив наш літр. Ця фігура і буде найкращою формою для абсорбера.
Я хотів продемонструвати аналітичний підхід, чиста математика. Хто зрозумів ідею, продовжить самостійно. Якщо ні - розпишу все детально трози згодом.

 

Вариант доливки воды нагретой СК у меня один: На чердаке накопитель на 160 л. (есть такая емкость, вернее две 80+80), на него подача холодной воды из водопровода, из верхней части накопителя запитка бойлера через патрубок для холодной воды. Подогрел СК воду -питаемся тёплой (горячей), не подогрел - берём из накопителя холодную и греем ТЕНом бойлера.
Замер теплопотерь бойлера сделать не смогу - точность будет всё равно, как с потолка.
Вот даные производителя по этому поводу 6,8 Вт.ч/24ч/л, что, как я понимаю, равно 1020 Вт в сутки на весь объём бойлера.
--- добавлено: 2 лип 2016 у 19:13 ---

!!!

 

По моим прикидкам тоже получилось 2 кв.м....

Я всё буду делать самостоятельно.
В прошлом году я сделал СК из паяных профилей для ГКЛ. Площадь 1,2 кв.м., вес - 60 кг. Не смог придумать, куда такую дуру привесить. Сейчас смотрю в сторону параболических концентраторов с концентрацией 3-4. Вот прямо сейчас выбираю конструцию теплосъёмника. Хочу таки с прямым нагревом. Отверг оцинковку , медь (дорого). Нержавейку пока не пробовал.
Сварной из квадратной трубки 15 мм и листового металла 2 мм. работает, но разность температур подача-обратка совсем небольшая.
Завтра испытания теплосъёмника из черного листа 1 мм толщиной.
Зеркало - полированная нержавейка. Хорошо работает и зеркальная самоклейка для окон, но так муторно её клеить на оцинковку, что ограничился одним рефлектором из неё.
Рефлектор: парабола высотой 36 см, длина рефлектора -1 м.
Теплосъёмник: "пододеяльник" длиной 1 м и высотой 11 см.
Вес одного пустого блока получается 12 кг. Объём теплоносителя 400 гр.
Таких блоков будет 6-8. Общий вес получается тоже солидный, но это как кирпич и стеновая панель.
Общая схема будет как в #1697 на "пиндосском" рисунке.

 

Парабола вырезана по шаблону , думаю, довольно точная. Вся конструкция заключена в ящик со стеклом на передней стенке, задняя часть параболы утеплена пенопластом (в самом тонком месте ~1.5 см.) Толщина стенок ящика 12 мм. Стекло 4 мм. Все подключения снаружи корпуса. Парабола работает в диапазоне углов 11,52 - 63,8 град. Еффективная площадь облучения меняется, в зависимости от угла облучения от 100 до 44 %.
Расфокусировка параболы компенсируется шириной адсорбера. Адсорбер - прямоугольный плоский радиатор 110 х 1000 мм.
Пока планирую последовательное подключение (для 3 блоков в секции), если придётся ставить 4 - то комбинировать по два, а может и все 4 последовательно. Это всё будет подгоняться по месту, поэтому и выбрана блочная констркция.
Пока что никак не могу провести нормально испытания опитных образцов: то солнца нет, то времени свободного. Сегодня пока поустранял течи в адсорбере начался ливень, испытания переносятся ...
Заинтриговали способом использования накопителей, у меня этот вопрос пока числится белым пятном, кроме как оба в паралель, больше мыслей никаких нет, а вот теплообменник хочу поместить в небольшой отдельный бак и его соединять уже с накопителями (чтобы не резать накопители для монтажа теплообменников в них)