Самодельные солнечные коллекторы

Страсти вокруг гофры не утихают, сегодня после взгляда на эту тему
https://www.forumhouse.ru/threads/150508/
пришла в голову мысль, как можно слегка улучшить контакт гофры с абсорбером.

Как мы уже выяснили в ходе наших околонаучных дискуссий, применение промежуточно- хомутованной гофры в паре с медным листом выдающихся результатов не приносит.
Поэтому считаю, что бюджетный вариант, сочетающий в себе преимущества гофронержавейки, и позволяющий без особых напрягов худо- бедно "прихомутить" ее по всей длине к абсорберу из близкого с ней по теплопроводности материала, имеет полное право на существование.
Свои мысли выразил здесь, пишу с телефона, поэтому пока без картинки.
www.forumhouse.ru/threads/235834/page-2

 

@PipilatsMotors, к стати, как Вы думаете, если продувать воздух не в промежутке абсорбер- поликарбонат, а под предложенным выше " сэндвичем" из гладкого и профлиста, это снизит конвективные потери?

 

Дискуссия без цифр, не к чему не приводит, надо от чего-то отталкиваться. Предлагаю взять за отправную точку стандартный медный абсорбер с 8 медными трубками, припаянных лазером.

Думаю ни кто не будет спорить, что эффективность теплопередачи такой конструкции более чем достаточна. Так считают все известные производители СК в мире.

Площадь контакта трубок для СК размером 2х1метр можно посчитать.
16 метров медных трубок умножить на ширину контакта около 5мм, или 0.08 кв. м на 2кв.метра абсорбера

В процентах = 4%.

Теплопроводность алюминия почти в 2 раза хуже.

Что бы получить такую же скорость съёма тепла, нужно взять толщину листа в 2 раза толще, и увеличить пятно контакта до 8%.

Для нержавейки на меди (0.4мм) или алюминия (0.8мм), площадь контакта хомутов должна быть в районе 15%. Тогда будет ИДЕАЛЬНЫЙ теплоперенос как в медь по меди лазером.

Посчитать площадь контакта в % не сложно для любой конструкции СК.
Вот и фсё!

 

Согласен, без цифр не обойдемся, но споры все равно не утихнут. Как-то читал спор двух производителей- один ПРиваривает импульсным лазером, а другой ПРипаивает спец. припоем в печи, вечером если найду, кину ссылку.

Да и по гофре общими усилиями попробуем подсчитать.
У нас тут рядом, в "Бюджетном коллекторе" уже были попытки "мозгового штурма", присоединяйтесь .

 

И еще, немаловажный момент- контакт через сварной или паяный шов- это несколько иное, чем просто контакт через прижатие- оксидные пленки там всякие, ослабление контакта в промежутках между хомутами из-за температурных расширений.

 

У паяного шва теплопередача в разы хуже чем у сварного. А прижать медный хомут к меди, или алюминиевый к алюминиевому болтом с шайбой, не хуже чем приварить.

Так бы в электрике всё б паяли, ан нет, гайки крутят.

 

Чет я нигде не видел, чтоб в высокочувствительной аппаратуре для получения низкоомного контакта что-то болотами друг ко другу притягивали! Почему- то даже дороговизна припоев с высоким содержанием серебра не останавливает. Припой- припою и сварка- сварке рознь. Паяный шов на меди будет в разы теплопроводней, чем сварной, хотя-бы из-за гораздо большей площади сечения. А если пропаять серебром, то даже при одинаковом сечении со сварным.

А то, что в силовых установках на болотах тянут- да, есть такое. Но там тоже есть свои тонкости. Если вы просто так, насухую, стянете болтами токоведущие части масляного выключателя или ошиновку силового трансформатора, веселый фейерверк гарантирован.

Вы упомянули о соединении именно одноименных материалов, и это правильно. Так как нигде в электрике никто не соединяет медные провода с алюминиевыми.

В отношении идеального теплосъема в промышленном коллекторе, упомянутом Вами выше, тоже необходимо иметь в виду- не всегда, то что удобно и выгодно производителю, является вариантом с наилучшими характеристиками.

Я считаю- если уж нашел деньги на медный абсорбер, то не за чем экономить копейки, на замене медной трубки гофрой.

 

@bazil19, я всё больше нахожу, что вы пытаетесь поймать копейку, когда мимо пролетает рубль.
Считать надо коллектор в совокупности, со стеклом, с селективным покрытием, конструкцией абсорбера.

На одном контакте далеко не уедешь. Все инженеры бьются за лучший показатель себестоимость+выходные параметры.
Если вы дома соберёте СК как заводской, вы получите параметры чуть хуже, а стоимость выше.
Я не зря предлагаю не изобретать велосипед, а оттолкнуться от стандарта.
Тогда вопрос стоит по другому, чем можно пожертвовать, что бы было по карману, и при этом параметры минимально пострадали?
Тогда мы будем двигаться от Человека к обезьяне, а не наоборот.
Наоборот слишком долго.

Без расчётов тут не обойтись.

 

Согласен с Вами.

Не согласен с Вами.

 

Если Вы прочитаете мои сообщения здесь, то многие вопросы ко мне отпадут сами собой
https://www.forumhouse.ru/threads/230950/page-2#post-7573024
https://www.forumhouse.ru/threads/230950/page-3#post-7728029

Я не пытаюсь никуда уехать на одном контакте, и уж тем более поймать какие-то копейки. Я лишь задался вопросом- какой имеет смысл вкладывать рубль в высокоселективное покрытие, медный лист, корпус, утепление, покрытие, чтоб потом придти к вот такому варианту крепления теплоснимающей трубки?
https://www.forumhouse.ru/attachments/1357044/

О каких там 10- 12 сантиметрах между 5-7 сантиметровыми хомутами, заявленными @PipilatsMotors, может идти речь? Да если бы мне какой-то "эксперт" за мои деньги попытался бы соорудить нечто подобное, я честно говоря, усомнился бы в его квалификации.

Я так понял, он делал это для себя, что-же, это его право, но многие могут пойти по его пути, и ради них я и пустился в эту дискуссию, и уверен, что не напрасно.

Если Вы так тяготеете к точным расчетам, можете примерно прикинуть площадь контакта гофры с листом по прилагающемуся фото.
Думаю, так же не лишним будет учесть тот факт, что эффективность теплосъема в коллекторе, состоящем из нескольких параллельных трубок, сильно отличается от теплосъема одной длинной, идущей змейкой по всему коллектору.

 

И еще один вопрос, который пока остался без ответа- трубки лежат на селективном покрытии? или под ними его нет?
Вопрос 2- продувка воздуха над листом, покрытым селективным покрытием- грамотное решение? На сколько мне, дилетанту, известно, абсорберы с селективным покрытием этим и ценятся, что позволяют получить большую температуру листа, при минимальных потерях на переизлучение и нагрев воздуха над листом.

 

Всем интересующимся. На мой взгляд, полезная информация к размышлению.

https://www.forumhouse.ru/threads/28995/page-27#post-5722359

 

К повышению эффективности СК (плоских, самодельных). В прошлом году был казус летом. На южной стороне дома днем мыл упаковку от импортного станка. Размер ее 2х3 метра. Материал - прочный полиэтилен (или что то подобное) с покрытием алюм. Так пока ее помыл, чуть тепловой удар не получил. Правда солнце было почти в зените и температура воздуха 25-27 С. Вот и еще одно решение. Вокруг СК под нужным углом этой пленкой направить дополнительные солнечные лучи. Затраты копеечные, КПД СК вырастет. Кто попробует, пусть отпишется.

 

Я могу сразу посчитать потери КПД, если у гофры вообще нет контакта с абсорбером.
Уложим гофру (D15мм) через 12 см на 1 кв. м. Уйдёт 9метров.
Площадь гофры 9*0.015*3.14*2=0.85кв.м
Теплопроводность нержавейки 70Вт/м*к
Толщина 0.3мм
Теплопотери через Сотовый ПК 3.6Вт/м2*К

Мощность солнечной радиации 1000Вт/кв.м, вовнутрь попадёт 800Вт.

для того что бы все 800Вт уходили в нагрев нужен перепад температур

800*0.0003/(70*0.85)=0.004 градуса.

Но такого быть не может, потому что теплообмен идёт в пристеночном слое через жидкость.
Цифру 0.004 надо умножить на 439 в случае гофры = 1.7 градуса
и на 421 в случае меди, но для меди всё будет очень плохо, потому что диаметр 15мм ни кто ставить не будет.

Потери через поликарбонат составят 6.1Вт меньше 1%.

Вот вам весь хрен до копейки. Паяйте, Шура, паяйте, они золотые.

P/S/
https://labspirt.com/forum/index.php?topic=433.0
Существует заблуждение о том, что использование медных деталей с устройствах теплообмена дает огромное преимущество перед нержавеющими из-за более высокой теплопроводности меди. Пора расставить точки над "Ё" в этом проявлении некомпетентности.
Слой флегмы толщиной 0,3 мм на поверхности медного аламбика, или пристеночный слой жидкости в жидкостном холодильнике, сопротивляется потоку тепла в десятки и сотни раз больше, чем миллиметровый слой металла. Если же поверхность теплопроводящей стенки окружена воздухом, его пристеночный слой сопротивляется передаче тепла в тысячи - десятки тысяч раз больше, чем сама стенка. Поэтому эффективность теплообмена определяется в основном поведением и характером движения пристеночных пленок, а не видом вид металла и его толщиной (в разумных пределах).

Если сопротивление медной стенки толщиной в 1 мм принять за единицу, то тепловое сопротивление такой-же стенки из нержи будет равно 19. Некомпетентные люди делают из этого вывод, что медь в 19 раз эффективнее нержавейки, и это заблуждение достаточно широко распространяется.

На самом деле тепло передается не только через металл, но и через пристеночные слои жидкости, тепловое сопротивлеие которых при толщине слоя 0,3 мм в 210 раз больше теплового сопротивления меди.
В итоге тепловое сопротивление "пирожка" из медной стенки с двумя пристеночными слоями равно 210+1+210 = 421 ед (в 421 газ больше, чем сопротивление меди), а сопротивление такого-же "пирожка" с начинкой из нержи будет равно 210+19+210 = 439 единиц.
Разница составляет всего 4%. Вы видите разницу? Я - нет

 

Пытаемся направить следствие по ложному пути?

А как же теплопроводность пристеночного слоя воздуха?

Если Вы читали мой пост по ссылке, где я делюсь выводами о работе самодельного змеевика из медной трубки, и советую человеку использовать пластинчатый теплообменник (а они, как правило, из нержавейки)- то Вы наверное смогли догадаться, что я немного знаком с поведением сред при теплообменных процессах.

И в отличии от некоторых не совсем компетентных товарищей не даю советы типа- меди надо 3 метра, гофры понадобится 25, а металлопласта 4300 метров, так как решающим будет, как Вы правильно заметили, теплопроводность граничного слоя среды.

А Ваш расчет будет верен, когда Вы учтете и скорость теплопередачи от пограничного слоя воздуха.

Если лень возится с цифрами, возьмите у жены фен, спичкой заклиньте на секунду- другую вентилятор, и включите на нагрев, только не надолго! Разница в цвете спирали должна натолкнуть Вас на некоторые размышления.

А пока рассчет смело отправляем в архив, как не заслуживающий доверия .