Вакуумный коллектор на крутых поворотах

Вакуумный коллектор на крутых поворотах.

Купил вакуумный коллектор для испытаний. Пока "работает" в воздушном режиме, стоит на земле. Читаю форумы, собираю информацию, и потихоньку собираю систему подключения на антифризе. В моем случае коллектор будет находится выше отапливаемого помещения на 5 метров. Но пока он находится внизу, хочу покрутить его. На крыше экспериментировать сложнее.

1. Для начала хочу повернуть трубки в направлении восток запад. Это конечно не совсем правильно, но приводит систему в другой вид. Что из этого получится, надо проверять на практике, но пока обдумываю в теории. Плюсы этого поворота, по моему мнению заключаются в том, что при таком положении:
а) сзади можно поставить параболический отражатель, который не обязательно направлять на солнце
б) позволяет сократить потери тепла при передаче тепла, так как подвод и отвод труб с теплоносителем легче объединить и вместе утеплить.

2. В системах с ВК нужно перенести теплоноситель по улице на большие расстояния (в моем случае 5-6м) - в итоге большие потери тепла. Думаю сделать перенос так: теплоноситель прокачивается по гофрированной нержавейке, которая проходит внутри двух труб большего диаметра. Между этими трубами вакуум. То есть принцип вакуумной трубки. Материал этих труб пока думаю: железо или полипропилен, все зависит от возможности создать между ними вакуум.

Экспериментировать собираюсь по полной программе с записью результатов всех испытаний.

Выслушаю все советы, недочеты, ошибки в данном проекте.

 

Тяга к экспериментам- это конечно похвально, сам обожаю это дело, но не стоит забывать народную мудрость- нефиг лезть в хорошо отлаженный механизм и он прослужит дольше .
По поводу повернуть трубки восток-запад. Я так понял у Вас коллектор с хит-пайп? Почитайте про принцип их действия, поймете почему они должны быть установлены под определенным углом.
Про утепление магистрали.
5-6 метров -это мизер. Обычного утепления будет вполне достаточно. Для защиты от ветра, солнца и осадков можете сделать дополнительный кожух из трубы (пластиковой, жестяной, вспененного каучука в золотой фольге) но морочиться с вакуумом не надо.
И еще. Знаете чем отличается протекание теплоносителя по гладкой медной трубе и по гофронержавейке? Правильно. При определенной скорости потока по гладкой трубе поток течет ламинарно, а в гофрированной, пусть и незначительно, но турбулизируется. И в итоге мы имеем, что в хорошо утепленной медной магистрали теплопотери меньше, чем в аналогичной из гофры, хотя теплопроводность меди почти в 4 раза выше.
Ну а по поводу отражателей-пылеснегозадержателей уже столько говорено, что повторять не буду. Но, как говориться опыт, сын ошибок трудных, стоит того, чтоб десяток-другой вакуумных трубок раздавило ледяными наростами.(Прецеденты есть здесь на форуме).
Надеюсь немного скорректировал направление Вашего творческого энтузиазма. И еще: не гоняйте коллектор на сухую, могут быть неприятные последствия.

 

Спасибо за первый отзыв.

Мудрость мудростью но… Вакуумный коллектор в китайском исполнении это далеко не хорошо отлаженный механизм. Большинство китайских вещей обладают одним хорошим и одним плохим свойством: хорошее – в них всегда есть идея (что-то гениальное и удивляющее, что заставляет их купить) плохое – эта идея очень редко до конца продумана и сделана из плохого материала. И это понятно они делают все быстро и дешево чтобы деньги оборачивались быстрее, это законы рынка. Но деньги я им отдаю свои и их у меня не очень много. Поэтому если я вижу, что вещь работает на 50% от возможного я буду ее усовершенствовать. Прежде чем купить вакуумный коллектор, я хотел взять одни вакуумные трубки (хорошая идея) но отдельно их не смог купить – поэтому взял трубки с коллектором (не продуманный до конца).

Про тепловые трубы, я думаю, знаю достаточно – изучаю их уже года три. Поэтому трубки ложить горизонтально я не собираюсь, но почему наклон их должен быть в направлении юг-север? Наклон труб у меня будет максимальный к возможному. Трубки я брал именно для экспериментов, чтобы получить с них максимум солнечного тепла (которого не так уж и много на Урале)

Моя главная цель: выжать максимум из системы. А потом, вдоволь поиграв, собрать серьезную установку для конкретных задач.

 

Ввиду того, что моя главная цель максимум с системы, морочиться с вакуумом думаю все равно буду. Так как, сами понимаете, максимум означает, что должен быть минимум потерь. Я думаю, что даже я соберу два варианта (вакуум и обычный утеплитель) для сравнения. Кроме того, собирая свою систему я буду в дальнейшем использовать термосифонные, тепловые и антигравитационные термосифонные трубы для передачи теплового потока от солнечного коллектора к сезонному теплоаккумулятору и от него на использование. Для их изготовления понадобится вакуумный насос. Так что с вакуумом я тоже поиграю.

И про эти проблемы я тоже знаю: именно поэтому для них я буду искать решение.

На данный момент коллектор (не продуманный до конца) снят с системы, в воздушном варианте используются только вакуумные трубки. В таком варианте тоже могут быть неприятные последствия?

 

Что из себя представляет приобретенный Вами коллектор? С накопительным баком или сплит?
Чем отапливаетесь сейчас и какие примерно суточные энергозатраты на поддержание нормальной температуры в доме?
Эксперименты, конечно, дело увлекательное. И не думайте, что я пытаюсь Вас от них отговорить. Это как в песне у Высоцкого: -Если я чего решил- выпью обязательно!
Вы
просили указать на ошибки и недочеты. Первое- парусность предложенной Вами конструкции. Второе- занимаемая площадь. Третье- необходимость дополнительных вложений в изготовление сложных несущих конструкций, отражателей, постоянное поддержание отражателя в чистоте. Главный вопрос- где будет фокусироваться отраженная Вашей параболой энергия, если не будет системы наведения на солнце? Если Вы хотите сэкономить на количестве трубок- так все вышеописанное будет затратнее и менее эффективно, чем всю крышу устелить трубками.
Одна трубка при хорошем солнце выдает примерно 50 Ватт. Как они греют в пасмурную (не самих себя), надеюсь Вы нам скоро расскажете. Я думаю, что результатом экспериментов в конечном итоге будет либо система 120- 150 трубок + тепловой аккумулятор кубов на 8+ тепловой насос, либо один коллектор для ГВС в теплое и солнечное время года. В любом случае, удачи в экспериментах, буду с интересом следить за Вашей темой.

 

Как вариант можно предложить поставить коллектор вертикально и желательно на конек крыши. Таким образом солнечные лучи будут падать на него с восхода и до заката Солнца. А задней стенки как раз делать и не надо. Особенность вакуумных, у них нет переда и зада.

 

Коллектор MES-1800-58-10 фирма Sunrain energysun без накопительного бака.

Дома отопление газ тут все хорошо. Но испытания с коллектором не носят цель перейти с газа на солнце. Просто я живу в частном секторе, используемый участок земли 17 соток. Место для испытаний есть, почти плоская крыша бывшего сеновала на высоте 6м площадью ~10х10м – площадка на которой можно сделать все что душе угодно. На первом этаже сеновала летняя мастерская, в которой хотелось бы работать зимой. Кроме того на большой площади конечно есть теплицы, которые тоже хотелось бы использовать зимой или очень ранней весной. Дом, мастерская, теплицы разнесены на большие расстояния поэтому газ в них тянуть накладно да и не нужно. Поэтому и интересуют локальные нагревательные системы.

По поводу «парус, порррвали парус – каюсь, каюсь, каюсь» -

Уменьшение парусности и нагрузки осадков на рефлектор солнечного коллектора.

Источник - http://camru.org/articles/lowcost_solar_collector_concentrator_with_rotated_reflector_details.html

 

Предлагаю эксперимент с минимальным бюджетом.
Потребуются: две вакуумные трубки с коллектора, два пластиковых пятилитровых бутыля из под питьевой воды, пара резиновых колечек и автомобильный герметик, полоса оцинковки и немного конструкционных и крепежных материалов, утеплителя. Насаживаем бутыли горлышком на конденсатор тепловой трубки, герметезируем, так чтоб только еле-еле держалось и не текло. Устанавливаем на приготовленный из подручных материалов каркас. Одну стандартно, согласно рекомендованному для вашей широты углу, вторую по предложенной Вами схеме с рефлектором. Через прорези в донышке или боковинке заливаем в бутыли одинаковое количество воды. Желательно конечно утеплить. Включаем секундомер и одновременно сдергиваем занавесочку, которой были заботливо прикрыты трубки, пока мы боролись с протечками и креплениями.
С безопасного расстояния наблюдаем за процессом, лишь изредка подходим строго с севера, проверяем температуру электронным термометром и не забываем записывать показания с указанием времени замера. Важно!: Подавляем в себе малейшее желание подстроить рефлектор по солнцу! Если же, все-таки, это по каким-то причинам происходит, честно и без утайки фиксируем этот прискорбный факт в журнале наблюдений.
При достижении температур, близких к кипению, сворачиваем эксперимент, заботливо прикрыв все занавесочкой, во избежание ожогов и прочего форс-мажора с расплавленным пластиком.
Результатом честно и оперативно делимся со всеми заинтересованными лицами, то есть с нами.
Как предложение? А то я свои исследования еще весной закончил, сейчас тупо рою котлован под теплоаккумулятор, отдохнуть в перерывах заглядываю сюда.

 

У нас на данный момент солнце выходит из-за горизонта в 11 на юго-востоке, уже в 17-30 садится на юго-западе, так что солнечные лучи падают на коллектор, направленный на юг и так от восхода до заката. А задняя отражающая стенка как раз нужна для того, чтобы за это маленькое время собрать больше тепла.

Именно сейчас на Урале сплошная облачность и ближайшую неделю лучика солнца не предвидится, хорошо хоть что при этом относительно тепло +6-8. Поэтому провел замеры и фотосессию системы, пока она круто не повернулась для будущего сравнения.

Итак на улице +6 днем в 16 часов, рядом с вакуумным коллектором у меня стоит лист поликарбоната превращенный в что-то вида перевернутой бочки, который моделирует маленькую теплицу внутри нее +8-9, вакуумные трубки входят в самодельный коллектор (представляет из себя ящик из техноплекса 30мм с дырками для входа трубок, трубки в дырках сидят неплотно, потому что ящик собирал в течении часа). В ящике температура +20-22. Передняя часть ящика закрыта поликарбонатом, который можно отогнуть, чтобы замерить температуру конденсаторов трубок на них +36-37(как у человека, а может трубка живая? Шутка). Из ящика воздух вентилятором (от компьютерного процессора) гонится по трубам. Ну и сами понимаете на другом конце трубы получаем температуру на 1-2 градуса выше уличной, то есть система впустую гоняет воздух.

Но есть хорошее - температура конденсаторов трубок +36-37. Шутки шутками, а может трубке дать человеческое лекарство. Какое? Думаю, многие догадались что это – глауберова соль. Нужно подумать.

Тема называется на крутых поворотах, поэтому не удивляйтесь, если я вообще поверну вакуумную трубку вниз головой. Например так:

Только неизвестно, что будет когда температура соли дойдет до 80-100 градусов.
Но это так для обдумывания.

 

Еще раз спасибо за внимание к моей теме. Эксперимент с одиночными вакуумными трубками конечно интересен, но …

Вы сами спросили:

С одной трубкой я естественно сфокусирую на ней, и естественно результат будет в пользу системы с отражателем. Система из 10-ти трубок это уже немного другое, отражатель для них у меня будет общий, и скорее всего не параболический, а примерно такой же, как изображен выше #7. На этапах эксперимента он естественно будет регулируемый. Экспериментировать буду с системой из 10-ти трубок, возможно она будет установлена на продуманном поворотном во все стороны каркасе, который сейчас я рисую в 3DMax.

 

Эксперимент с одиночными трубками интересен именно тем, что позволит наглядно сравнить два варианта в одинаковых погодных условия и примерно оценить прирост производительности. Либо ставить рядом две системы по 10 трубок, одну стандартную, другую с рефлектором. В противном случае будет большая погрешность в сравнениях, если испытания проводятся в разное время: там тучка набежала, там ветерок сильнее подул.
О слежении за солнцем. Эффективность повышается на проценты, а надежность падает в разы.
Поэтому я и предложил простой сравнительный эксперимент, что бы уже на этом этапе оценить, сколько там чего прибавляется по мощности.
Опять же, обычная хит-пайп, без капилляра, не сможет работать горизонтально. Для горизонтального расположения с применением концентратора, не требующего подстройки втечение дня проще использовать проточные U-образные или трубка-в-трубке.

 

Еще раз повторяю трубка не будет горизонтально, давайте нарисую новую картинку …

О проточных трубках даже не пытаюсь думать, их отвел в сторону сразу, потому что электрика и радиоэлектроника мне как-то ближе, чем сантехника и от всяких текущих и протекающих жидкостей стараюсь держаться подальше. Тепловые трубы, думаю, гораздо надежнее (они хоть похожи на электрический диод: умеют запираться). Хотелось бы отказаться и от циркулирующего насоса (не очень надежный элемент: встал, система стоит, никуда не денешься, побежишь покупать новый за любые деньги – система дороже, + слив, залив антифриза), но пока придется ставить. Именно поэтому система будет переходить на термосифонные и тепловые трубы. Как то сделать – это один из главных вопросов. За идеи по этому вопросы, скажу большое спасибо. Именно из-за этого я и начал поворачивать систему и то, что с отражателем - цитата

Даже если с отражателем мощность будет равна нормальному положению коллектора, у меня есть один плюс: коллектор, в котором собирается начальное тепло, расположен вертикально (для 10-ти труб метр с лишним) и в нем сами по себе появятся вертикальные градиенты температур, что дает повод для размышлений. Думаю, кто-нибудь понял, о чем я говорю. Кроме того этот вариант уменьшает высоту подачи антифриза на полметра (приятный бонус).

На данный момент я решил собрать систему с поворотом с отражателем с 10-ю трубками и только потом –
ставить рядом две системы по 10 трубок, одну стандартную, другую с рефлектором.
И сравнивать их между собой при одинаковых условиях.

 

Сегодня утром пришла новая мысль (а может и приснилась как Менделееву таблица). Ее лучше снова нарисовать:

Получаем что 20 трубок собирают тепло в вертикальном коллекторе (длиной метр с кепкой), такое в системе с обычным расположении сделать наверное невозможно. И опять приятный бонус длина труб с теплоносителем уменьшается, а значит, уменьшаются потери тепла. Плюс температура в коллекторе должна увеличиться, что важно при облачной погоде.
С южной стороны можно добавить еще трубки, где есть возможность. Получится вакуумная елочка, ну естественно у природы есть чему поучиться. Я кстати где-то читал на просторах интернета, что таким же образом просчитывают расположение солнечных панелей, подстраивая их под расположение листьев на деревьях, при этом эта система эффективней собирает солнечный свет.

 

С интересом слежу за темой. Очень свежо, оригинально и концептуально. Мне, например, очень нравится. Чувствуется дизайнерский, нестандартный подход. Хотелось бы, в первую очередь, обсудить плюсы - кто какие видит. Интересный момент "елочки", что летом когда зенит и Солнце высоко угол атаки минимален, а утром (одна сторона) и вечером (другая) эффективность больше (исключая нулевые точки переката). По мере ухода от солнцестояния полуденная мощность растет... По мне - это красивый способ предупреждения стагнации и приближает летнюю выработку к осенне - весенней. Как на рисунке без насоса работать конечно не сможет, но это не является недостатком. Интересны данные по месяцам и в пасмурную погоду, ведь в этом случае трубки работают со всех сторон. Искренне желаю успехов!

 

гляньте сюда
https://www.forumhouse.ru/threads/211960/
провел небольшой эксперимент, тока он никого к сожалению не заинтересовал