Своїми руками Солнечный коллектор своими руками - подробная инструкция

Тема у розділі 'Гелио и геосистеми', створена користувачем Andrii_M, 9 лис 2012.

  1. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.176
    Симпатії:
    1.483
    Продолжаем тему оптимальных режимов работы СК.
    Посмотрим некоторые режимы работы СК с насосом и теми же
    исходными данными.
    ......................................
    Такой вариант.
    Если производительнось насоса будет меньше в 2 раза
    вместо 28.6 г/сек 14.3 г/сек.
    Тм - максимальный перепад температур возрастет в 2 раза до 10 град.
    Соответственно т-ра теплоносителя на выходе из абсорбера
    Тв станет равной 60 градусов, т.е. возрастет на 5 град.
    а КПД СК снизится на 5%.
    ............................................
    Мое примечание. Почему то большинство стремится ставить
    насосы минимальной производительности, а это прямо сказывается
    на КПД всей системы с СК.
    ..............................................
    Чаще всего площадь СК бывает больше 1 м2. Делают и больше до 2 а то и 4 м2.
    Подключают и параллельно СК к одному насосу. Но при этом опять же экономят
    на насосе. КПД падает, но температура на выходе из абсорбера растет.
    Такому результату очень радуются.
    С циркуляцией теплоносителя и насосом проделывается много всяких трюков.
    На некоторых еще остановимся.
     
  2. Vladimir1966

    Vladimir1966 Заслужений майстер

    Повідомлення:
    1.110
    Симпатії:
    710
    Адреса:
    с. Нові Петрівці
    Тільки опалення (зниження кількості використовуваного газу).
    :Hi:
     
  3. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.176
    Симпатії:
    1.483
    Понятно. Приступаем к АУДИТУ вашего дома. Работать будем совместно.
    На начальном этапе мне нужны исходные данные по дому.
    Я пишу вопрос Вы отвечаете.
    Начнем на этой ветке и затем перейдем на ветку о доме.
    ...............................................................
    Вопросы.
    Частный дом одноэтажный или больше.
    Отапливаемая площадь м2.
    Количество потребляемого природного газа за год м3 суммарное.
    Количество потребляемой эл.энергии за год квт-часов.
    Какая средняя температура поддерживается в доме в отопительный период.
    Есть ли доступ к дровам или другому органическому топливу, вы живете
    .......... в селе, а покупные дрова дороже газа, это мне для справки.
     
  4. Vladimir1966

    Vladimir1966 Заслужений майстер

    Повідомлення:
    1.110
    Симпатії:
    710
    Адреса:
    с. Нові Петрівці
    Частный / больше.
    Отапливаемая площадь 450 м2.
    Количество потребляемого природного газа за год 5500 м3 суммарное (газовий котел та газовий бойлер).
    Количество потребляемой эл.энергии за год 6000 квт-часов. Зимове та літнє практично не відрізняється.
    Какая средняя температура поддерживается в доме в отопительный период. - 20 - 21
    Есть ли доступ к дровам или другому органическому топливу, вы живете в селе, а покупные дрова дороже газа, это мне для справки. Та ні - тільки купляти :nozhovka:
     
  5. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.176
    Симпатії:
    1.483
    @Vladimir1966, Расчеты по дому перенесены на ветку
    https://krainamaystriv.com/threads/19716/page-21
    Энергоэффективный дом.
    Там и продолжение.
    Форумчанам с этой ветки рекомендую тоже посматривать и туда.
    Там полезной информации по дому будет на порядки больше.
     
  6. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.176
    Симпатії:
    1.483
    Продолжаем анализ оптимальных режимов работы СК
    и часто допускаемых крупных ошибок.
    Будем считать, что материал по КПД СК и минимально допустимой
    проихводительности насоса для прокачки теплоносителя усвоен.
    Будем двигаться дальше.
    .............................................
    Из собственного опыта и многолетней эксплуатации СК по нагреву воды
    для бытовых нужд в теплый период года сделал вывод,
    достаточно 1 м2 площади СК на одного члена семьи.
    ...................................................................................
    Следующая очень важная рекомендация.
    Надо очень четко формулировать конечную цель постройки систем СК,
    особенно большой площади. Это называют ИКР.
    Идеальный Конечный Результат.
    Есть случаи, когда строятся системы СК большой площади для нагрева
    воды летом и зимой. Суммарная площадь около 20 м2. Теплоноситель антифриз.
    Затраты очень большие. Производительность летом около 2-х тонн воды с
    т-рой 60 градусов. Ее некуда девать, а эимой производительность падает
    в несколько раз и для отопления дома энергии не хватает.
    Причина очень простая.
    НЕОБХОДИМО БЫЛО ВНАЧАЛЕ ПРОДЕЛАТЬ АУДИТ ДОМА, ПРОСЧИТАТЬ
    ТЕПЛОВЫЕ ПОТЕРИ И ТОЛЬКО ЗАТЕМ ПРИНИМАТЬ РЕШЕНИЕ.
    У домов со средними и большими тепловыми потерями на первом этапе
    необходимо их максимально снижать - это теплоизоляция, модернизация окон и т.д.
    Затем снова проводится АУДИТ по результатам которого и принимается решение
    строить систему СК, каких размеров, стоимости или искать другой более
    дешевый вариант.
    В противном случае, сначала строить, а потом смотреть, что получилось обнаружить.
    Деньги и труд потрачены напрасно.
    .........................................................
    Дальше будет.
     
    RomDzhan подобається це.
  7. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.176
    Симпатії:
    1.483
    Теперь разберем интересный вариант.
    Последовательное подключение одинаковых СК.
    Вариант 2 СК.
    Температура воды на входе в 1-й коллектор 20 и на выходе из него 60.
    КПД 1-го СК будет 60%.
    Температура воды на входе в 2-й коллектор 60 и на выходе из него 80.
    КПД 2-го СК будет 40%.
    Суммарный КПД системы из 2-х последовательно подключенных СК будет
    (60+40)/2= 50%.
    А при параллельном подключении 2-х СК суммарный КПД остается 60%.
    -------------------------------------------------------------------------------------------------
    А теперь рассмотри вариант из реальной жизни и что можно сотворить
    если подойти к этой проблеме "творчески".
    В одной организации типа пионерлагеря спонсоры подарили 12 СК
    площадью 1.5 м2 каждый. Конструкция СК абсорбер с трубками.
    И они подключили все СК последовательно.
    На выходе из 12-го СК шел кипяток. Радости было много.
    Система СК была подключена параллельно к основной системе
    снабжения теплой и горячей водой.
    Суммарная площадь 12 СК составила 18 м2.
    При КПД 60% 12 СК могли бы нагревать в солнечный день
    1800 литров воды от 20 до 60 градусов.
    Если производительность насоса при параллельном и последовательном
    подключении одинаковая, то вода при последовательном греется от 20 до 100 град.
    Но КПД максимальное только у
    1-го СК 0,6/ уже у 2-го 0,4/ у 3-го 0,3/............/10-го _0/11-го_ 0 /12-го_ 0.
    В результате 3 последних коллектора вышли из строя полностью.
    Трубки асорберов забились накипью и восстановлению не подлежали.
    Если просчитать суммарное КПД системы из 12 СК, то оно составит всего 10%.
    Вместо 60% при параллельном подключении.
    ......................................................................
    Если не будет вопросов, то тему режимов работы СК закончим.
    Следующей темой будет.
    Выбор прототипа СК для копирования.
     
    RomDzhan подобається це.
  8. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.176
    Симпатії:
    1.483
    Выбор прототипа СК для копирования.
    Прототип будем сравнивать с всем известным СК с припаянными трубками.
    Чтобы не было путаницы назовем его СК-ТРБ.
    (Солнечный Коллектор с ТРУБКАМИ).
    Коротко перечислим основные элементы системы для нагрева воды солнцем
    на основе СК-ТРБ.
    - Корпус с теплоизоляцией и остеклением.
    - В корпусе абсорбер из листа металла с припаянными трубками для
    теплоносителя.
    - Теплоизолированная Емкость с теплообменником для хранения горячей воды.
    - Теплоизолированные трубопроводы для прокачки теплоносителя
    через абсорбер и теплообменник емкости.
    - Насос для прокачки теплоносителя через абсорбер и теплообменник Емкости.
    - Автоматическая система управления насосом для перекачки тепла от
    абсорбера в Емкость.
    Система в комплексе довольно сложная.
    …………………………………………………
    Теперь оценим технические и эксплуатационные характеристики.
    Расчеты будем делать на 1 м2 СК-ТРБ.
    - Корпус с теплоизоляцией и остеклением изделие несложное и изготовить
    его может каждый.
    - Абсорбер из листа металла с припаянными трубками для теплоносителя
    изделие технологически сложное и в домашних условиях изготовить его
    очень и очень сложно. Но главная сложность даже не в этом. Как рассчитать
    оптимальные параметры – никто этих расчетов не делает. Поэтому часто допускаются крупные ошибки, а это значительное снижение КПД системы в целом.
    - Теплоизолированная Емкость с теплообменником для хранения горячей воды.
    Рекомендуют 100 литров на 1 м2 СК-ТРБ. Скажем так – изделие средней
    сложности, но без него не обойтись.
    - Теплоизолированные трубопроводы для прокачки теплоносителя
    через абсорбер и теплообменник емкости. Здесь особых сложностей нет.
    Нельзя только, чтобы длинные и тонкие трубопроводы снижали
    производительность насоса.
    - Нельзя экономить на производительности насоса, это снижает КПД системы.
    Более подробно мы уже обсудили этот вопрос.
    - Автоматическая система управления насосом для перекачки тепла от
    абсорбера в Емкость должна обеспечивать оптимальные режимы работы
    системы в целом с максимальным КПД.
    ………………………………………………..
    И в заключение о стоимости СК-ТРБ .
    Реклама предлагает СК из расчета 1 м2 примерно 10000 гривен.
    Если Я здесь ошибаюсь поправьте.
    .........................................................
    Дальше рассмотрим ПРОТОТИП для копирования.
     
  9. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.176
    Симпатії:
    1.483

    Это и будет ПРОТОТИП для копирования и модернизации естественно
    в лучшую сторону.

    Из всех перечисленных основных элементов системы для нагрева воды солнцем
    на основе СК-ТРБ осталась только
    теплоизолированная Емкость для хранения горячей воды.
    Тепловые характеристики ПРОТОТИПА практически по всем параметрам
    выше чем у СК-ТРБ. Все рабочие режимы оптимальные не требуется сложных
    расчетов. Нужно только отбирать горячую воду.
    Эксплуатирую этот ПРОТОТИП уже более 40 лет и не нарадуюсь
    насколько удачное техническое решение.
    Легко подвергается модернизации.

    [​IMG]

    Описание схемы и коротенько принцип работы.
    Емкость 1 сварена из нержавеющей стали объемом 200 литров прямоугольной формы 1000*1000*200 мм и толщиной 1.6 мм. Снизу и с боков утеплена теплоизоляцией 2 (стекловата) толщиной 100 мм. Бак с теплоизоляцией заключены в корпус 4 сваренный из стальных уголков и обшитый оцинкованным железом. Сверху закрыто пленкой 3. Абсорбером служит верхняя поверхность бака 5 покрашенная черной краской. Слив горячей воды из самой верхней части бака производится через трубку 6 и далее по шлангу в душевую. Одновременно со сливом горячей воды через трубку 7 производится подпитка холодной водой из напорной емкости 14. Чтобы вода в баке не остывала ночью, имеется крышка 8 также теплоизолированная стекловатой толщиной 100 мм. Изнутри крышка имеет отражающую поверхность 9 из алюминия. В открытом положении в полуденные часы отражается дополнительное количество солнечной энергии на абсорбер бака. Это особенно заметно, когда солнце ниже над горизонтом, весной и осенью. Для открывания крышки утром и закрывания вечером служат: ферма 10 сваренная из труб, трос 11 и лебедка 12 закрепленная на душевой 13.
    Некоторые особенности конструкции. Отсутствует как отдельный элемент солнечный коллектор. Бак 1 большого объема является и солнечным коллектором и бойлером для хранения горячей воды. Кстати хранится горячая вода, если солнце закрыто облаками, до двух суток. На утро следующего дня вода горячая, а на второй день теплая. Если в баке 1 была холодная вода, то уже через 2-4 часа в верхней части накапливается теплая или даже горячая вода, это зависит от начального угла облучения. В очень жаркую погоду 30 градусов и более имеется избыток горячей воды. Тогда крышка 8 днем может не открываться. Бак 1 становится только бойлером для хранения горячей воды.
    ........................................
    Обсуждайте, анализируйте, критикуйте, но обоснованно.
    Постараюсь ответить на все Ваши вопросы.
     
    RomDzhan та sanpost подобається це.
  10. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.176
    Симпатії:
    1.483
    Уважаемые форумчане.
    Есть идея.
    Вижу, что возражений по ПРОТОТИПУ нет.
    Для большей убедительности предлагаю провести такой эксперимент.
    Проводим его на моем действующем ПРОТОТИПЕ.
    Выбираем несколько (для чистоты эксперимента достаточно будет 2-3 солнечных дня)
    солнечных дней подряд. Ориентируемся по прогнозу погоды.
    Емкость ПРОТОТИПА сейчас 250 литров.
    Во второй половине дня в 16 часов сливаем 100 литров горячей воды ведрами и замеряем
    температуру слитой воды каждого ведра.
    При сливе горячей воды идет подпитка бака холодной водой и температура в нем снижается.
    На следующий день процедура повторяется.
    В результате уже на второй день мы выйдем на реальный эксплуатационный режим.
    Режим залпового отбора горячей и теплой воды в конце дня.
    Можно будет посчитать и количество полученной тепловой энергии
    при таком режиме отбора.
    Сразу отмечу, что это не оптимальный режим.
    Но для демонстрации тепловых характеристик такой эксперимент
    будет очень убедительным.
    ................................................
    Предлагайте как наилучшим образом провести такой эксперимент,
    проанализировать результаты и донести их до всех ФОРМЧАН.
     
    RomDzhan подобається це.
  11. RomDzhan

    RomDzhan Бригадир

    Повідомлення:
    171
    Симпатії:
    120
    Адреса:
    Ukraine>Vinnitsa
    Саме зібрався щось варити, а тут глухо:) Напевно вже все обсудили, потрібно тільки перечитати.

    А якщо вода в ємкості(1), досягає високих температур - не дуже комфортних для прийняття душа, що робите? Чи у Вас там дальше є змішувач?
     

Поділитися цією сторінкою