Каталог самодельных гелиоколлекторов рекомендуемых самодельщикам

Горелка самодельная? Тоже покажите.

 

Ширина ленты зависит от количества трубок. Количество трубок зависит от: площади контакта, площадь от диаметра, диаметр от скорости потока, скорость от побуждения (насос, или гравитация), а от скорости зависит расход теплоносителя. От расхода и разницы температур, между входом и выходом, зависит мощность нагрева.
Всего солнце может дать около 1,3 кВт на квадратный метр, после атмосферы до земли доходит около 1 кВт. Успевать снимать 0,8 кВт - хороший результат, но рассчитывать лучше на 1 кВт, с запасом.
Нужна такая лента, чтобы хватило трубок, чтобы теплоноситель успевал уносить с собой 1000 джоулей в секунду . Килограмм (чуть больше литра) воды, нагревшись на один градус, унесёт с собой около 4200 джоулей, антифриз где-то на 700-900 джоулей меньше.
Определитесь какая температура Вам нужна на входе-выходе, будет ли насос, тогда сможете подобрать диаметр и шаг трубы.

 

Размышления о теплой воде летом.
Сегодня 8 июня 2014 года. С утра уже жаркая погода и небо ясное.
Во всех емкостях с раннего утра и вчерашнего дня уже есть 300 литров
горячей воды с температурой около 50 градусов.
Даже в шлангах и трубопроводах горячая вода. Крышку на основном
нагревателе не открываем – большой избыток горячей воды.
Суммарная площадь нагревателей 5 м2. Все они самодельные дешевые
и в основном из подручных материалов.
Но есть принципиальная особенность – двух и трех каскадные системы.
Эксплуатирую более 40 лет.
Себестоимость горячей воды как минимум в несколько раз ниже стоимости
если бы получал ее с помощью покупных дорогостоящих СК.
Пришел к выводу – проблемы с использованием тепловой
солнечной энергии нет. Эта проблема создана искусственно чтобы
продать дорогостоящее оборудование по завышенным в несколько
раз ценам. А вся шумиха вокруг проблемы энергосбережения в стране
очень напоминает дезинформационный рекламный спектакль по сбыту
плохой продукции.
Да и самодельщики тратят уйму времени на решение второстепенных
вопросов, допускаются грубые ошибки, которые часто сводят на нет
хорошие задумки и идеи. Очень много второстепенной и даже ненужной
информации. Практически отсутствует сравнительный анализ выполненных
работ.
……………………………………………..
Поплакался и хватит, теперь по сути дела.
Попробую обосновать принципы построения каскадных систем
солнечного нагрева воды минимальной стоимости.



На прилагаемом графике показаны зависимости КПД СК от рабочей
температуры СК при прямом облучении и без отбора тепла.
По вертикали КПД СК от 0 до 1.
По горизонтали рабочая температура СК.
Т0 – температура окружающего воздуха, на графике
вертикальная прямая линия.
Рассматривается 4 варианта СК.
……………………………………..
1 – Вариант, плоский бак без теплоизоляции и остекления. У этого варианта
предельная температура на 20 градусов выше температуры окр. воздуха То.
Тм1 – предельная температура для такого варианта самого дешевого СК.
Тм1=Т0+20 =40.
В пределах температур от То до Тм1 КПД снижается от 1 до 0.
………………………………………………………………………
2 – Вариант, плоский бак с теплоизоляцией снизу и остекление или
пленка сверху. У этого более совершенного но еще дешевого варианта СК
Предельная температура на 60 градусов выше Т0.
Тм2=Т0+60=80,
……………………………………………………………………………….
3 – Вариант, плоский абсорбер с припаянными трубками для прокачки
теплоносителя и изготовленный по всем требованиям теплотехники и
соответственно уже более дорогой СК.
Тм3 – предельная температура для него будет на 100 градусов выше Т0.
Тм3=Т0+100=120.
……………………
4 – Вариант, один из самых совершенных и соответственно дорогих СК
с вакуумными трубками.
Тм4 – предельная температура для него будет на 180 градусов выше Т0.
Тм4=Т0+180=200.
……………………
Тр – рабочая температура СК от Т0 доТм.
Рассчитать КПД СК в этом диапазоне температур можно по формуле
(она приводилась раньше).
КПД=(Тр-Т0)/(Тм-То).
РАССМОТРИМ НЕКОТОРЫЕ ВАРИАНТЫ СИСТЕМЫ ДЛЯ НАГРЕВА
ВОДЫ ОТ 20 ДО 50 ГРАДУСОВ.
………………………………………..
1- Вариант, вообще не дотягивает до 50 градусов, может использоваться
только для предварительного нагрева воды до 30 градусов.
…………………………………………………………………
2 – Вариант, решает задачу с КПД=0.5,
Эту же задачу решает и 4- Вариант с КПД=0.83.
Но 4- Вариант в несколько раз дороже 2- го, а производительность
за счет КПД всего в 0.83/о.5=1.6.
Получается, что гораздо дешевле решать задачу взять 2- Вариант и
увеличить площадь в 1.6 раза.
При этом необходимо учитывать, что трубопроводы и бойлер снизят
суммарный КПД системы в целом.
……………………………………………………………………………
При решении этих задач возникает очень много вариантов, но
требуется учитывать и много параметров. А имеется масса
очень хороших и дешевых решений.
Мы же и ищем самые дешевые и максимально простые варианты.

 

А разве отбор тепла не есть то самое полезное действие?
Информация, может и полезная, для общего развития, но не целевая.
И потом, "низкотемпературные" системы - это всегда материалоёмкость: больше площади, больше диаметры, больше длина, больше теплоносителя, больше изоляции, больше вес... И решаются на такие траты, только ради цели - повышенного комфорта. Вот Вы пишете

Потери тепла зависят, кроме температуры, ещё и от площади. Стремясь сократить потери, за счёт понижения температуры, приходится увеличивать их за счёт увеличения площади. То-есть на самом деле, увеличить площадь надо будет не в 1,6 раза, а несколько больше, чтобы компенсировать потери от увеличения площади. Увеличивать площадь, чтобы компенсировать негативный эффект от увеличения площади - хороший искатель решений, в этом месте должен остановиться, и подумать, про себя: правильной ли дорогой идём, товарищи, не забыл ли я о цели?
И если, например, для "низкотемпературного" отопления в доме найти резерв для увеличения площади приборов не составляет труда, - тёплый пол, тёплые стены, добавить секций радиаторов под окнами, добавить радиаторов... - площадь поверхности конструкций внутри дома относительно большая. То резервов по площади для солнечных панелей чаще практически нет - часто есть очень небольшое место, обращённое к солнцу, не затенённое деревьями, способное выдержать нагрузку веса панелей и ветра на них, удобное для прокладки трубопроводов...

Самое дешёвое не всегда имеет низкую стоимость, а самое простое не всегда целесообразно.

 

Да конец фразы И БЕЗ ОТБОРА ТЕПЛА - ЭТО ОШИБКА.
Спасибо, что внимательно прочли и заметили эту ошибку.
........................................................................................................
Теперь решим одну простенькую задачу.
Условие.
Подсчитать стоимость одного киловатт-часа тепловой энергии при нагреве воды от
температуры 10 градусов до 30 градусов солнцем при прямом облучении за день.
Начальная температура 10 градусов - температура воды из скважины летом.
Температура воздуха днем 20 градусов.
Площадь облучения 1 м2.
Полное расчетное количество энергии 7 квт-часов.
..........................................................................................
Первый вариант (на графике это 4-й вариант).
СК из вакуумных трубок - цена 1500 грн. В этом диапазоне температур его КПД =1.
Формула для расчета простая.
А=В/С, где
А - цена одного квт-часа полученной тепловой солнечной энергии.
В - стоимость СК или другого устройства для нагрева воды солнцем.
С - количество квт-часов полезно использованное с учетом КПД.
С=7*1=7 квт-часов.
А=1500/7=214 грн.
..............................................................................................
Второй вариант (на графике это тоже 2-й вариант).
СК - плоский бак с теплоизоляцией снизу и остекление или
пленка сверху. У этого более совершенного но еще дешевого варианта СК
Предельная температура на 60 градусов выше Т0.
Цена его - практически цена бака берем 250 гривен.
С=7*0.9=6.3 квт-часов
А=250/6.3=38 грн.
.........................................................................................
Третий вариант.
СК из рукава пленки (на графике это 1-вариант).
Цена его только цена пленки 10 гривен.
КПД не ниже 0.5.
С=7*0.5=3.5 квт-часов.
А=10/3.5=2.9 грн.
.............................................................................
Кстати дорогой товарищ Энки Вы все время уходите от обсуждения
обоснованных расчетов стоимости тепловой солнечной энергии.

 

Информация по тепловым испытаниям СК, его фото на стр 5.
Дата 8 июня 2014 года.
Задача снять кривую разогрева без теплоносителя до максимальной температуры.
Начало испытаний 10.00 конец 12.30.
Условия испытаний отличные. Небо безоблачное за все время. Полный штиль.
Облучение все время 90 градусов. Слежение за солнцем путем вращения вокруг полярной оси.
Основные результаты испытаний.
Т0=30 градусов - температура окружающего воздуха.
Тв=110 градусов - температура воздуха внутри корпуса между абсорбером и стеклом.
Та=130 градусов - температура абсорбера между трубками.
Тт=115 градусов - температура в районе трубки.
Тс=80 градусов - температура стекла.
Тз=50 градусов - температура задней стенки.
Время выхода на устойчивый стационарный режим около 2-х часов.
Солнечная радиация плавно возрастала с 10 до 12 часов примерно на 10%, вероятно
за счет возрастания угла над горизонтом.
................................................................................................
Комментарии по результатам испытаний.
Такие тепловые испытания дают прямые ответы по тепловым характеристикам СК.
Очень высокая температура задней стенки. Тонкая 45 мм изоляция и смятая в районе трубок.
Теплоизоляция для СК должна быть около 100 мм, выдерживать высокие температуры и
иметь несколько экранов из фольги для отражения ИК излучения.
....................................................................................................................
Для ПАРАЛЕЛЬ.
Вопрос о ленте и трубках решим отдельно для Вашего варианта после дополнительной
информации от Вас.

 

Я ж писал уже.
Если Вы берёте стоимость коллектора всего, то и киловатт-часы берите тоже всего, за весь срок службы коллектора.