Солнечное отопление и ГВС своими руками

Моя Дача - это полигон для экспериментов.
В этом году я её утеплил, увеличив тепловое сопротивление стен с 2 до 5 м/вт*С.
Микроклимат внутри заметно поменялся.

Поскольку пришлось снимать сайдинг, решил я сделать из Юго-восточной стены солнечный коллектор.
Картинка в приложении.

Площадь коллектора получилась около 15м2, реальная мощность 5-7кВт.
(300литров за 2 часа на 40С с +20 до +60С)
Бассейн 6м3 за день до +34С
Максимальная температура воды на выходе, которая была замечена +77С.

Конструкция наипростейшая.
Крашеный оцинкованный лист
На него 100метров 15-ой нержавеющей гофры
Бабышки между петлями, и сверху сотовый поликарбонат 4мм

Дальше пришлось городить в подвале теплоаккумуляторы как показано на схеме в приложении.

Это две обычные пластиковые бочки по 150литров, (большего размера просто не пролезают в люк подвала)
Одна для ГВС
Другая для Отопления.

Продолжение следует.

 

Цель эксперимента - получить варианты минимально затратного солнечного коллектора для дальнейшего использования в системах отопления и ГВС Пассивных и Автономных домов.

Мощность солнечной радиации чудовищна, максимум зафиксированный в Июле в нашей деревне составил 1468Вт/м2.

Даже в облачную погоду поток не опускается ниже 300-400Вт/м2.

Для вакуумных коллекторов с КПД 90-95% это означает что кипяток можно получать в любую погоду.
Мой коллектор примитивный, КПД получился 45-50%. Но да же с таким низким КПД, годовая выработка составит минимум 7000кВт*часов. дармового тепла

Изначально планировалось подогрев воды для ГВС и сброс излишек тепла в Геотермальный контур, для последующего извлечения зимой Тепловым насосом.

В итоге конечная схема была сделана по другому.

Как работает система:

1) ГВС. На дне хорошо утеплённой (100ммЭППС) бочки №1 (для отопления) лежит насос для фонтана (мощность 50Вт), который включается через таймер с 9-00 до 16-30, то есть весь световой день.
Насос подаёт воду из бочки №1 в Гофру Солнечного Коллектора (СК). Второй конец от СК делает несколько петель в бочке№2 (ГВС) и возвращает воду в бочку №1.

То есть бочка №2 (ГВС) всегда горячее чем бочка №1, если конечно есть солнце.

2) Тёплые Полы (ТП). В 1-ой Бочке лежит так же второй насос (35Вт), который включается через термореле, если температура достигает 32-35градусов.
Подавая тепло в демпферный бак Тёплых полов, то есть в систему отопления.


3) Тепловой насос Mammoth WLC-036 (9.4кВт) в Августе был включен на охлаждение Тёплых полов на 22С. То есть если температура в ТП поднималась выше +24С, Тепловой насос включается (на 12-15минут) и охлаждает систему до +20С, скидывая тепло в Геотермальный контур.

..

 

Мой эксперимент с трубкой от вакуумного СК показал что в зимний пасмурный день получить Т более +45 невозможно.
Где у Вас находится дача?

 

Браво, Pipilats

Есть ли какая нибудь статистика в пасмурные дни.

Если нет солнца , начинают ли остывать бочки?
ведь насос гоняет воду всё время.

 

Красавец!
А я все тестя уломать не могу на СК. Ему фасад дома дороже (пока).
Думаю с медной трубкой эффект был бы лучше, и ПК до 10мм(теплоизоляция чуть повыше). Вместо бочек -обычные комбинированные бойлеры. КПД резко пойдет в гору.

 

А чем вы "фиксировали" мощность солнечной радиации?

Ну это вы загнули. КПД сильно зависит от разности температур теплоносителя и окружающей среды. У нас есть результаты тестов вакуумных коллекторов в немецкой лаборатории, КПД по общей площади получается около 45-55%. Для плоских коллекторов - около 60%. Другое дело, что в холодную погоду у вакуумных он падает не так сильно, как у плоских.

Вполне приличный КПД. При какой разности температур он получен?

Очень интересно посмотреть, сколько тепла можно будет получать зимой с вашей "тепловой стены". Также, если у вас полигон, не думали ли вы "пристроить" воздушный коллектор для подогрева помещения? Он дешевле и система гораздо проще... Тот же самый поликарбонат и оцинковка, между ними греется воздух и подается в помещение. Очень многие интересуются, можно ли обеспечить в доме положительную температуру только за счет солнечной энергии. Конечно, без теплоаккумулирующих масс эту задачу решить невозможно, но очень интересно знать, сколько тепла можно получить от нашего солнца зимой и какая поверхность коллекторов реально нужна для хотя бы частичного отопления.

Можно поставить небольшой фотоэлектрический модуль и аналогичные насосы на постоянный ток, тогда эта проблема разрешится сама собой.

 

Рассматриваю картинку...
Что то на нержавеющую гофру не похоже. И даже если это нержавеющая гофра такого тонкого диаметра - то разве она не продаётся кусками со штуцерами на концах для соединения? Неужели нашли такой длинный цельный кусок? Лично я такого материала (и такой длинны цельного куска) на строительных рынках и в магазинах не встречал. Что-то больно уж на металлопластовую трубу смахивает на фото...

 

Мне кажется, что подавать воздух в помещение нельзя. В жилом помещении повышенная влажность. Обратный поток (из помещения в коллектор) вызовет обмерзание стекла коллектора. Воздух надо подавать в перекрытия под жилым этажом(этажами).

 

Всё верно,
если по общей площади то КПД вакуумников около 45-55%.
Но там ещё есть два параметра:
площадь абсорбера (например 0.53 к общей)
апертурная площадь (как правило 0.58 к общей)

Если поделить 55% на 0.58 то КПД получиться около 95%

У плоских коллекторов апертурная площадь около 1
а площадь абсорбера в районе 0,9,

в итоге к площади абсорбера у плоских КПД всегда ниже.

 

А какую-нибудь систему мониторинга будете цеплять?

Было бы весьма интересно...

А от мониторинга можно и к удаленному контролю/управлению перейти.

Тоже есть подобные мысли, пока не знаю как реализовать честно говоря.

 

Солнце контролировать собрались?

 

Воздух подается в коллектор, если его температура выше температуры воздуха в помещении. Термосифон. Если коллектор холодный, тяги через него не будет. А иначе и смысла нет - зачем подавать теплый воздух в холодный коллектор?

Да это все понятно. Но я считаю, правильнее сравнивать по общей площади - именно ее вы занимаете, а не апертурную. Это все равно что при определении объема, например, ваты не учитывать объем воздуха, который она содержит.

 

Все верно. Температура воздуха в коллекторе выше температуры в помещении, но температура стекла коллектора значительно ниже. Это то же самое как температура окна в жилой комнате. В комнате 23 гр., а температура внутреннего стекла стеклопакета в окне 8 - 12 градусов (в зависимости от температуры на улице) и если в жилой комнате плохая вентиляция стеклопакет начинает "плакать". В коллекторе же эта вода ночью замерзнет, так как не будет поступления теплого воздуха из помещения.

 

А я считаю, правильнее сравнивать по объему теплоносителя в СК, занимаемая площадь тут мало актуальна.

 

Круто, мне понравилось. Гофра нержавей длинная вон у меня на складе лежит, в остальном проблем не вижу как бы, вопрос - сколько стоит тепловой насос?