Солнечные коллекторы. Теория

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

1. СК в любом случае применяется сезонно.
2. Посмотрите инсоляцию для ваших регионов на период работы СК.
3. Учтите что работать он будет только 5-6 часов в сутки (в лучшем случае).
4. Посчитайте какая площадь СК нужна под ваши нужды.
5. Оцените стоимость.
6. Темы уже перемыты и пересчитаны. Только вакуумник, с накопительной емкостью для воды (самый эффективный), есть еще тема про поликарбонат и под ним гофрированная нержавейка. Воздушник-для развлечения...

 

Я посмотрел, внимательно, расчеты и у меня возникло несколько вопросов.
415 - это что? Это средняя мощность солнечного излучения в январе?

Мне кажется, что первое слагаемое - это потери на 1 градус, а остальные на полную разность температур.
Мне кажется, что расчет температуры внутренней поверхности стекла у Вас учитывает только нагрев от проходящего воздуха (+20), а потом Вы в расчете потерь излучением используете эту цифру (+9 градусов). Мне кажется, что стекло нагреется от излучения сильнее. Это как будто сидеть у костра. Температура воздуха какой-нибудь минус, а колени обжигает так что сидеть невозможно.

Я в конце-концов у себя на даче начал делать самодельные однокамерные пакеты из 1мм монолитного поликарбоната. У монолитного поликартоната светопропускание, пишут, 0,88 - 0,9.
Две штуки в пакете 0,89*0,89= 0,79 и ИК экран тоже два слоя монолитного поликарбонатного шифера еще 0,79. Итого 0,62
В тепло должно преобразовываться 0,62*0,9 = 0,56

 

Это сколько солнечной энергии поступает в солнечный день за час в январе. Но! Думаю, эта цифра не верна. Я взяла цифру из СП "Строительная климатология" (там есть таблица по месяцам и сторонам света), разделила ее на 31 день и на 8 часов (день в январе). Но дело в том, что у меня ЮЗ и солнце там бывает только полдня (после полудня). В общем, пока мне непонятно, как вычислить сколько энергии поступает в час в разные месяца.

Нет, расчет делала, как у Фокина. Если посмотреть результат:

то видно, что R соответствует общепринятому, так сказать.

Общее R СПК:

Нас интересует температура между Rв и R (внутренняя поверхность стекла), исходя из этого и считаем по формуле. В Rв (сопротивление внутренней прослойки воздуха) уже учтено все: и конвекция, и излучение. Строго говоря, расчет приблизительный, формулу расчета температуры поверхности брала не у Фокина.

 

Почему вы так считаете? У меня пока по приблизительным расчетам получается все не так уж плохо...

 

Посмотрите вот тут https://eosweb.larc.nasa.gov/cgi-bin/sse/grid.cgi?email=tsb@aha.ru
Американцы взяли статистику с 1983 по 2005 годы и сделали кучу всяких полезных табличек.
Надо указать широту и долготу и два раза нажать на кнопочку Submit.
Вообще, мне кажется, что нет смысла считать КПД коллектора, т. к:
С одной стороны - температура на улице меняется, а потери определяются разностью температур улицы и входящего в коллектор воздуха.
С другой стороны - мощность солнечного излучения изменяется в широких пределах (в зависимости от облачности) от 0 до (солнечная постоянная =1367 Вт/м2)/K (из таблички "Monthly Averaged Radiation Incident On An Equator-Pointed Tilted Surface (kWh/m2/day)")
Единственно, что у коллектора остается постоянным так это прозрачность переднего стекла и поглощающая способность коллектора.
Можно в Excel составить табличку КПД в зависимости от температуры на улице и мощности солнечного излучения.
Посмотрите американские таблички. Там и углы солнца по горизонту и над горизонтом по часам. И минимальная доступная инсоляция за 1, 3, 14 и т. д. дней. И усредненная дневная инсоляция по месяцам. И вероятности облачности. И температуры по дням в месяцах. И т. д.

 

Посмотрите вот тут https://eosweb.larc.nasa.gov/cgi-bin/sse/grid.cgi?email=tsb@aha.ru
Американцы взяли статистику с 1983 по 2005 годы и сделали кучу всяких полезных табличек.
Надо указать широту и долготу и два раза нажать на кнопочку Submit.
Вообще, мне кажется, что нет смысла считать КПД коллектора, т. к:
С одной стороны - температура на улице меняется, а потери определяются разностью температур улицы и входящего в коллектор воздуха.
С другой стороны - мощность солнечного излучения изменяется в широких пределах (в зависимости от облачности) от 0 до (солнечная постоянная =1367 Вт/м2)/K (из таблички "Monthly Averaged Radiation Incident On An Equator-Pointed Tilted Surface (kWh/m2/day)")
Единственно, что у коллектора остается постоянным так это прозрачность переднего стекла и поглощающая способность коллектора.
Можно в Excel составить табличку КПД в зависимости от температуры на улице и мощности солнечного излучения.
Посмотрите американские таблички. Там и углы солнца по горизонту и над горизонтом по часам. И минимальная доступная инсоляция за 1, 3, 14 и т. д. дней. И усредненная дневная инсоляция по месяцам. И вероятности облачности. И температуры по дням в месяцах. И т. д.

 

Потому что реально работать осень-весна (когда он нужен) работать он будет 5-4 часа в день, и то если день солнечный. Разумеется толк будет, но какова необходимость? Проще правильно спроектировать дом, с фасадным остеклением на южную сторону, либо пристроить веранду и её использовать как СК.
У нас в этом году солнца вообще нет например, и если бы я сделал воздушный СК, он тупо не работал бы...
Я поэтому и написал, что условный китайский вакуумник и то лучше, он даже при облачной погоде что-то выдаст. Но его опять же есть смысл применять с теплыми полами, тепловым насосом и т. п.

 

Фасадное остекление - через окна большие теплопотери. Веранда - большой коллектор, может использоваться и в других, личных, так сказать, целях, но стоит дороже - утепление крыши, пола, отделка стен и т. п. Есть такие проекты с атриумом/солярием, но я эту идею откинула (пока, по крайней мере). Плюсы фасадного СК я писала в другой теме:

 

Если нужно, то можно посчитать для Вашего случая. Расчет примерно как в этой теме Научный подход к теплице
В Excele расчет на один день выглядит примерно так

Можно в виде графиков примерно так
https://www.forumhouse.ru/posts/16935204/
Нужны только конкретные углы наклона рассчитываемой плоскости, координаты расположения, ориентация в пространстве.
Могу рассчитать например для 3-х дней месяца (мне выгоднее для 5, 15, 25 числа). И например для 3-х разных месяцев. По результатам этих расчетов уже можно будет сделать кое-какие выводы.
Программа затачивается на расчет теплиц, но расчет для СК не очень отличается. В нее постепенно вводятся все факторы, которые влияют на сбор солнечной энергии (облачность, внешний температурный режим и тд).

 

Работа большая, но зачем СК летом? Про зимние данные что то есть? Ноябрь-март например период? Средняя дневная инсоляция на м2...

 

Если для моего случая, то мы выключаем отопление максимум на 3 месяца в году, в этом даже на 2 (середина июня-июль-середина августа). Воду греть на помыться в семье 5/8 взрослых/с детьми тоже немало нужно.

Для моего расположения выборочно есть. Когда полностью создастся программа, то рассчитать для разного времени/ разных углов наклона/ разных ориентаций/ разных материалов покрытия и тд будет не проблема. Главное понять, какие расчетные данные будут нужны и где их можно применить.
Как я понимаю, это нужно для расчетов теплиц, СК, солнечных батарей.

Таких калькуляторов в сети много. Но этого мне маловато для расчета, мне интересны не общие расчеты за большой период, мне важнее суточные расчеты. Такие расчеты можно проверить на практике, а значит и создать полноценную математическую модель. Изменяя потом пределы расчета такой модели можно будет оценить достаточно точно и большие периоды.

 

Тут про теорию СК? Нет ничего проще - делать на бумаге... карандашем... бесплатно. Главное представлять результат, а без практического опыта он не всегда близок к реальности.
Так вот, идеальный СК должен иметь стекло триплекс (как лобовое у машины). Поглощающая поверхность от него 10 - 15 мм, как стекла в стеклопакете, для уменьшения движения воздуха (не дураки же во всем мире ставят стеклопакеты с таким зазором). Дальше - дело техники, хочешь воздух гоняй, хочешь воду, но за черной стеной, а зазор между абсербером и стеклом не трогай - это святое.

 

Я больше для топикастера. Ей (ему) воздушный зачем-то нужен. А с нагревом воды всё ясно, это основная статья расходов.

 

Подскажите что такое световой коллектор? Товарищ ввозит с Китая и утверждает что его коллектор работает при любой погоде. И это не солнечный.

 

Так он пусть Вам расскажет и покажет про это "чудо".
А от Вас ждем новостей здесь.

 

Напыление металлов на керамику.

 

Общем схема такая, панель стоит на балконе, теплые полы, спирт в системе, насос, бак. В Китае реализована.