1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10/10 10,00оценок: 9

Самодельные солнечные коллекторы

Тема в разделе "Топливная независимость", создана пользователем PipilatsMotors, 02.12.13.

  1. PipilatsMotors
    Регистрация:
    02.06.08
    Сообщения:
    1.533
    Благодарности:
    2.535

    PipilatsMotors

    Эксперт

    PipilatsMotors

    Эксперт

    Регистрация:
    02.06.08
    Сообщения:
    1.533
    Благодарности:
    2.535
    Адрес:
    Royal Garden, Берсеневка МО
    Самодельные солнечные коллекторы
    Коллектор самодельный, наипростейший 1 штук.
    Медный лист на высокотемпературном утеплителе.
    В качестве селективного покрытия, обработка меди Едким натром.
    Поглощение 0.89 Излучение 0.17. http://www.svasti.ru/harakteristiki_selektivnyh_pokrytiy
    Гофрированная нерж труба, змейкой, прижата к меди медными накладками длинной 5-7см через 10-12см, 4-мя шурупами.
    Поликарбонат 6мм (светопропускание 82%) на бобышках.

    Между абсорбером и ПК.
     
    Последнее редактирование: 02.12.13
    PipilatsMotors , 02.12.13
    #1 + Цитировать
  2. bazil19
    Регистрация:
    12.10.13
    Сообщения:
    1.607
    Благодарности:
    1.385

    bazil19

    Лап-тап-тибу-дубай!!!

    bazil19

    Лап-тап-тибу-дубай!!!

    Регистрация:
    12.10.13
    Сообщения:
    1.607
    Благодарности:
    1.385
    Адрес:
    Бишкек
    Сооружение конечно грандиозное, интересных идей Вы сгенерировали и воплотили немало.
    Но только не обижайтесь, я Вас сейчас немного покритикую в части коллекторостроения.

    Понимаю, что нужен был недорогой вариант, и многие люди, прочитавшие о Ваших опытах на даче и здесь, не в последнюю очередь и по финансовым соображениям загорятся идеей сотворить нечто подобное. Думаю, следует обратить их внимание на то, что можно сделать не сильно дороже, но что будет гарантированно работать с большей отдачей.

    Лист и покрытие зачетное, с креплением гофры- так себе вариант. Вы абсорбер трогали, гогда по гофре циркуляция теплоносителя идет? Даже если бы Вы медную трубку таким образом прикрепили, ситуация сильно в лучшую сторону не изменилась бы. Проверял на собственном опыте.

    Я живу там, где солнца о-о-о-чень много, но даже у нас, трубка, прихваченная местами к абсорберу, не очень то торопится отбирать у него тепло.

    Нагрев от попадающих напрямую на трубку лучей, от соприкасающегося с ней воздуха и от тех пятачков контакта с абсорбером незначителен, в сравнении с тем вариантом, если бы был обеспечен надежный тепловой контакт трубки с листом по всей длинне. Самый простой вариант- хомуты "обнимают " трубку, и их длинна максимально возможная по длинне трубки, промежутки только в местах изгибов. На худой конец, можно "Силотермом" промазать, но трубку с хомутами ставить не на лицевую, а на тыльную сторону абсорбера.

    Подача воздуха в пространство между поликарбонатом и абсорбером, тоже не самый лучший вариант, несмотря на наличие фильтров. Конечно, допускать перегрева поликарбоната нежелательно, но летом его и так не будет, из-за вертикального расположения коллекторов, и работы жидкостной системы, а зимой, при варианте с подачей воздуха под абсорбер и изоляцией промежутка абсорбер- поликарбонат, удалось бы еще немного увеличить выработку.

    С интересом наблюдаю за развитием событий, желаю дальнейших успехов!
     
    bazil19 , 02.12.13
    #2 + Цитировать
  3. PipilatsMotors
    Регистрация:
    02.06.08
    Сообщения:
    1.533
    Благодарности:
    2.535

    PipilatsMotors

    Эксперт

    PipilatsMotors

    Эксперт

    Регистрация:
    02.06.08
    Сообщения:
    1.533
    Благодарности:
    2.535
    Адрес:
    Royal Garden, Берсеневка МО
    Поскольку это не первый самодельный коллектор, и не самый большой. То о чём вы говорите, называется качеством теплосъёма.
    Если покопаться в теории, можно даже найти расчёт КПД как следствие разницы между температурой воздуха внутри коллектора и температурой выходящей воды, за минусом светопропускания и излучения.

    В промышленных СК, управляющий термометр крепится к медному абсорберу. т. е. Известна Т исходящей жидкости, но не известна Т воздуха внутри СК. По этому посчитать КПД не возможно. У нас управляющий термометр висит в воздухе, между ПК и абсорбером, а Т жидкости показывает дополнительный термометр на входе в буферную ёмкость. И по этой дельте сразу понятно, достаточно ли качество теплосъёма или нет.
    Я сейчас не помню цифру точно, она была всего несколько градусов. Когда я увидел её первый раз, в голове отложилось: Очень Гу-у-уд, не хуже промышленных.

    Пятно контакта хомутов с трубой и абсорбером достаточное. Воевать за дополнительные копейки теплосъёма не целесообразно.
     
    Последнее редактирование: 02.12.13
    PipilatsMotors , 02.12.13
    #3 + Цитировать
  4. bazil19
    Регистрация:
    12.10.13
    Сообщения:
    1.607
    Благодарности:
    1.385

    bazil19

    Лап-тап-тибу-дубай!!!

    bazil19

    Лап-тап-тибу-дубай!!!

    Регистрация:
    12.10.13
    Сообщения:
    1.607
    Благодарности:
    1.385
    Адрес:
    Бишкек
    @PipilatsMotors, Я тоже думал, что "очень гуд", пока не увеличил скорость протока теплоносителя. Главный показатель в работе коллектора не температура, а температура, помноженная на обьем теплоносителя в единицу времени. Я эти грабли проходил, и говорить об этом не стесняюсь.

    Разница весьма ощутимая, и люди, которые возможно примут решение делать самодельный СК должны это учитывать. Холодная трубка на горячем абсорбере при более-ли менее нормальной скорости протока теплоносителя в таком варианте гарантированна.
    КПД коллектора, где нагрев жидкости идет непосредственно через теплопроводность металла, будет в разы выше, чем в том, где жидкость нагревается через воздушную прослойку и небольшие участки прямого контакта металл-металл. При низких температурах такая самоделка вообще не будет эффективна.
     
    bazil19 , 02.12.13
    #4 + Цитировать
  5. alexxxxx
    Регистрация:
    30.06.10
    Сообщения:
    7.597
    Благодарности:
    9.116

    alexxxxx

    ¡No pasarán!

    alexxxxx

    ¡No pasarán!

    Регистрация:
    30.06.10
    Сообщения:
    7.597
    Благодарности:
    9.116
    Адрес:
    Санкт-Петербург
    То есть получается, что лучшее решение когда теплоноситель проходит внутри абсорбера. Тогда сам собой напрашивается такой вариант: покупаются стальные плоские радиаторы, на тыльную сторону утеплитель, наружная сторона красится чёрной краской и закрывается прозрачным материалом. Дёшего и просто.
     
    alexxxxx , 02.12.13
    #5 + Цитировать
  6. bazil19
    Регистрация:
    12.10.13
    Сообщения:
    1.607
    Благодарности:
    1.385

    bazil19

    Лап-тап-тибу-дубай!!!

    bazil19

    Лап-тап-тибу-дубай!!!

    Регистрация:
    12.10.13
    Сообщения:
    1.607
    Благодарности:
    1.385
    Адрес:
    Бишкек
    Большое значение имеет обьем теплоносителя в каналах коллектора, сечение этих каналов. Большой объем теплоносителя- большая инерция. За ночь остынет до -30, солнце только к вечеру отогреет. Большое сечение каналов- нагреваться будет только небольшой слой жидкости по периметру, контактирующий с металлом.
    Для лета конечно вариант самый простой, но после нескольких сезонов со сливом воды на зиму, от металлических радиаторов останется решето.
    Самоделки вещь весьма перспективная, и иногда небольшое удорожание приносит существенный прирост производительности. Тем более, если расчет делать на использование не только летом.
     
    bazil19 , 02.12.13
    #6 + Цитировать
  7. Vadim9818
    Регистрация:
    03.04.12
    Сообщения:
    635
    Благодарности:
    458

    Vadim9818

    Живу здесь

    Vadim9818

    Живу здесь

    Регистрация:
    03.04.12
    Сообщения:
    635
    Благодарности:
    458
    Адрес:
    Нефтекамск,Башкортостан
    @bazil19, разрешите вопрос! Если делать коллектор из 2х листов железа (2 листа с зазором 3-4мм,а между ними вода)-это не лучше будет (для самоделки)? Сейчас обдумываю такой вариант применительно к горячему водоснабжению летом и в межсезонье:um:
     
    Vadim9818 , 02.12.13
    #7 + Цитировать
  8. alexxxxx
    Регистрация:
    30.06.10
    Сообщения:
    7.597
    Благодарности:
    9.116

    alexxxxx

    ¡No pasarán!

    alexxxxx

    ¡No pasarán!

    Регистрация:
    30.06.10
    Сообщения:
    7.597
    Благодарности:
    9.116
    Адрес:
    Санкт-Петербург
    А вот такой пойдёт? http://www.avito.ru/sankt-peterburg/remont_i_stroitelstvo/radiator_stalnoy_novyy_106402889
    Сечение каналов небольшое, площадь контакта теплоносителя и металла большая, заполнить систему можно тосолом.
     
    alexxxxx , 02.12.13
    #8 + Цитировать
  9. bazil19
    Регистрация:
    12.10.13
    Сообщения:
    1.607
    Благодарности:
    1.385

    bazil19

    Лап-тап-тибу-дубай!!!

    bazil19

    Лап-тап-тибу-дубай!!!

    Регистрация:
    12.10.13
    Сообщения:
    1.607
    Благодарности:
    1.385
    Адрес:
    Бишкек
    @Vadim9818,
    если часто-часто спаять листы между собой через проставочные шайбы, то можно. Но все равно, под давлением такой коллектор эксплуатировать проблематично, только в безнапорной системе.

    @alexxxxx
    На лето можно, но коррозия убьет очень быстро, пока будет стоять зимой без воды. Делать на таких зимнюю систему на антифризе тоже не совсем удачный вариант.
    Я придерживаюсь мнения, что лучше день потерять, но потом за пять минут долететь:). В смысле, или сделать один раз и надолго, или лучше не делать вообще. Скажу честно, если бы у нас продавались фирменные плоские хорошего качества, по ценам как у вас, не задумываясь купил бы их.
    Когда делал свои, пытался найти у нас медные листы. Просто нет в природе, так как все благополучно продано в Китай. Максимум, что удалось найти -полоски от гибких связей автоматов, несколько сантиметров длинной. Поэтому делал из оцинковки, к которой паял медную трубку. 20 м. кв. коллекторов мне обошлись дешевле, чем вакуумник на 30 трубок.

    В Вашем климате лучше купить заводской, Российского производства, который будет работать с весны до зимы, сделать хорошую самоделку встанет не на много дешевле.
    А как летний вариант для дачи- можно и из таких радиаторов. Я, кстати, первый раз в жизни, в детстве увидел коллектор из примерно таких же радиаторов.
     
    bazil19 , 03.12.13
    #9 + Цитировать
  10. bazil19
    Регистрация:
    12.10.13
    Сообщения:
    1.607
    Благодарности:
    1.385

    bazil19

    Лап-тап-тибу-дубай!!!

    bazil19

    Лап-тап-тибу-дубай!!!

    Регистрация:
    12.10.13
    Сообщения:
    1.607
    Благодарности:
    1.385
    Адрес:
    Бишкек
    @Vadim9818, С листами есть определенные нюансы и сложности, если использовать кровельную оцинковку, там придется много паять, если металл потолще, то можно воспользоваться сваркой, но вес и цена у такого коллектора будет уже значительней. И опять же, долговечность коллектора из материала, подверженного быстрой коррозии очень мала.
    Нержавеющая гофра очень практичный материал, надо лишь улучшить ее контакт с абсорбером. Медная трубка немного дороже, но ее очень легко паять, как между собой, так и к абсорберу из меди или оцинковки. И проживет коллектор из таких материалов не одно десятилетие.

    Еще один немаловажный момент- качество воды. В системе прямого нагрева, при определенных обстоятельствах, коллектор очень быстро может покрытся изнутри отложениями, которые сильно ухудшат его работу.
     
    bazil19 , 03.12.13
    #10 + Цитировать
  11. PipilatsMotors
    Регистрация:
    02.06.08
    Сообщения:
    1.533
    Благодарности:
    2.535

    PipilatsMotors

    Эксперт

    PipilatsMotors

    Эксперт

    Регистрация:
    02.06.08
    Сообщения:
    1.533
    Благодарности:
    2.535
    Адрес:
    Royal Garden, Берсеневка МО
    "температура, помноженная на обьем теплоносителя в единицу времени".- это тепловая мощность снимаемая с СК.

    Тепловая мощность снимаемая с СК - это разница между мощностью падающего излучения и тепловыми потерями СК.

    На мощность падающего излучения мы повлиять не можем, она такая какая она есть.

    А тепловые потери СК зависят исключительно от конструкции.
    В свою очередь они у нас состоят из потерь излучением и теплопроводностью.

    С теплопроводностью у нас по лучше чем у любого промышленного, закрыто СПК, тепловое сопротивление минимум в 3 раза лучше чем у структурированного стекла Боша или Виссмана.
    С обратной стороны 350мм утеплителя в стене. Тут нам промышленные СК не ровня.

    По излучению то же не всё так плохо. Селективность так себе, но она есть. 0.17 на 0.89 однако.
    СПК на 10мкм отражает в зад 0.9
    Так что улетает излучением 0.17 на 0.1 = 0.017 или меньше 2%.
    Это получше будет чем любое суперселективное покрытие с излучением в 5%.

    В разы говорите. Ну тады давайте прикинем член к носу.
    На чём теряем?
    Теряем на светопропускании 10%
    И на том самом перегреве внутри СК. Разница между Т выходящей и Т воздуха внутри.
    Он по факту несколько градусов, точно меньше 10градусов. Будет солнечный день посмотрю ещё раз.
    Так как Т стагнации самодельного СК далеко за 100градусов, то потери теплопроводностью за счёт этого составят 5-7% максимум.

    В сумме 15%, что очень хорошо согласуется с экспериментом.

    Здесь приводил сравнение:
    http://www.forumhouse.ru/threads/122977/page-35#post-6906377

    Я считаю что цена - результат на очень хорошем уровне. Любые улучшения приведут к удорожанию без ощутимого выигрыша в КПД.

    P. S.
    Есть большой резерв по удешевлению. Заменить медь на алюминий. Только на алюме не понятно как сделать селективное покрытие за 3 копейки.
     
    Последнее редактирование: 03.12.13
    PipilatsMotors , 03.12.13
    #11 + Цитировать
  12. bazil19
    Регистрация:
    12.10.13
    Сообщения:
    1.607
    Благодарности:
    1.385

    bazil19

    Лап-тап-тибу-дубай!!!

    bazil19

    Лап-тап-тибу-дубай!!!

    Регистрация:
    12.10.13
    Сообщения:
    1.607
    Благодарности:
    1.385
    Адрес:
    Бишкек
    @PipilatsMotors, написали много, грамотными словами, местами я с вами даже согласен. Надеюсь, Вы не будете пытаться всех убедить, что теплопроводность по пути воздух-металл-жидкость, гораздо эффективней теплроводности по пути металл-жидкость.
    Любой теплосъм это попросту говоря бег наперегонки- кто быстрее схватит и дальше утащит. И как говорит один мой знакомый- последнему поросенку сиська достается возле пиписьки. :).И то тепло, которое вы не смогли снять с абсорбера из-за плохого с ним контакта теплоотводящей трубки, естественно с разной скоростью будет так или иначе теряться. И чем сильнее будет разогреваться Ваш коллектор, тем интенсивнее будут потери. Тут можно даже не лезть в волновые дебри и суперселективные технологии.
    Я не собираюсь критиковать Ваш коллектор, или уговаривать Вас его переделать. Просто очень многие, читающие этот форум, и многие кто прочитает в будующем, доверяют вашему мнению и авторитету эксперта, и почему-то не задумываются- раз все так шоколадно, то почему производители фирменных коллекторов идут на такие ухищрения, чтоб трубки как следует к абсорберу прикрепить? Утепляли бы получше,
    и ну его всякие там импульсные лазеры, пайки да обжимки! Лепи на хомутах- воздух воду хорошо греет!
    Я просто хочу, что бы те, кто вдохновился Вашим опытом, и решили сделать самоделку, знали что потратив ненамного больше времени и средств, они получат серьезную прибавку в производительности.

    Я задолго до того как начал читать этот форум, чуть было не пошел по пути упрощения, но вовремя понял свою ошибку.
     
    bazil19 , 03.12.13
    #12 + Цитировать
  13. alexxxxx
    Регистрация:
    30.06.10
    Сообщения:
    7.597
    Благодарности:
    9.116

    alexxxxx

    ¡No pasarán!

    alexxxxx

    ¡No pasarán!

    Регистрация:
    30.06.10
    Сообщения:
    7.597
    Благодарности:
    9.116
    Адрес:
    Санкт-Петербург
    Да и ежу понятно, что чем больше контакта лист-труба, тем лучше будет теплосъём, тем меньше будет температура листа, тем меньше будут потери. А вот в данном случае, как можно было бы улучшить конструкцию? Тупо пропаять все трубки по длине?
     
    alexxxxx , 03.12.13
    #13 + Цитировать
  14. PipilatsMotors
    Регистрация:
    02.06.08
    Сообщения:
    1.533
    Благодарности:
    2.535

    PipilatsMotors

    Эксперт

    PipilatsMotors

    Эксперт

    Регистрация:
    02.06.08
    Сообщения:
    1.533
    Благодарности:
    2.535
    Адрес:
    Royal Garden, Берсеневка МО
    Нет конечно. Спорить тут бессмысленно. Лучше хомут во весь марш.
    Выигрыш от этого бес сомнения будет. Но он не на столько велик, Я бы даже сказал очень мал, в сравнении, например, с потерями на светопропускании СПК.
     
    PipilatsMotors , 03.12.13
    #14 + Цитировать
  15. bazil19
    Регистрация:
    12.10.13
    Сообщения:
    1.607
    Благодарности:
    1.385

    bazil19

    Лап-тап-тибу-дубай!!!

    bazil19

    Лап-тап-тибу-дубай!!!

    Регистрация:
    12.10.13
    Сообщения:
    1.607
    Благодарности:
    1.385
    Адрес:
    Бишкек
    Любой коллектор начинает терять КПД уже тогда, когда начинает нагревать теплоноситель до температуры чуть выше, чем температура окружающего уличного воздуха. Эти графики Вам прекрасно известны.
    В своих расчетах, Вы так же обходите вниманием тот факт, что любое тело, тем или иным способом нагретое, само в итоге становится источником теплового излучения. И приведенные цифры, чего и на какой длинне волны поликарбонат отражает, не дают правильного понимания масштабов потерь.
    Как и разница между Т воздуха в коллекторе и Т жидкости на выходе не несет в себе никакой полезной информации, без у поминания количества этой самой жидкости в единицу времени.
    Разница становится очевидной тогда, когда сравнивается, сколько жидкости на проток можно нагреть при хорошем контакте, и сколько, отбирая тепло у перегретого воздуха. В моих опытах разница была в районе 30-40%.
    Когда коллектор работает на нагрев воздуха- у меня вопросов к Вам нет, все замечательно, хотя и тут есть поле для дискуссий.
    Мое замечание касается того, что будущие самодельщики вполне могут применить в своей практике, возможно потратив чуть больше сил и средств, получив при этом 30 % выигрыш в жидкостных системах.
    Какой смысл применять дорогую медь, с ее бешенной теплопроводностью, если эта теплопроводность используется только в местах, где трубка прижата?

    @alexxxxx, я так и поступил. Тупо припаял 160 метров медной трубки к 20 квадратам оцинковки. Сплошняком.
     
    Последнее редактирование: 03.12.13
    bazil19 , 03.12.13
    #15 + Цитировать