Бойлер косвенного нагрева с солнечным коллектором

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Солнечный водяной коллектор был сделан еще лет тридцать назад. В прошлом году забыл вовремя слить воду. Немного пострадал от мороза. Заглушку из нижнего коллектора выдавило. Получилось заодно и почистить. Ни разу не чистил от накипи. Задняя стенка была из фанеры - рассыпалась. Решил внешний корпус сделать новый и подключить к бойлеру нового дома. До этого панель работала самотеком с емкостью порядка 70 литров и под гравитацией. Теперь в другом месте и с циркуляционным насосом.
Сделал из оцинкованного железа внутренний экран. Поверхность, которая внутри, покрасил черной матовой краской из баллончика. На оцинковку с наружной стороны приклеил экструдированный пенополистирол 20 мм. На осень перенес изготовление наружного заднего корпуса. Пока обмотал всю конструкцию стрейч пленкой широкой. Добавил спускник воздуха. Солнечную батарею подключил к бойлеру косвенного нагрева трубами ПНД 25 мм. На трубы ПНД была одета теплоизоляция и трубы (обратка и подача) были помещены в трубы канализационные 100 мм. Трубы в земле. Суммарно трасса 15 метров.
Для управления циркуляционным насосом применен дифференциальный датчик температуры на датчиках DS 18В20 и Arduino UNO. Один датчик температуры на верхней трубе солнечного коллектора, а другой в бойлере на высоте 1/4 высоты бойлера (средняя часть теплообменника бойлера).При разности больше 5°С включается насос, при 3°С - выключается. Насос циркуляционный DAB работает на первой скорости (46 Вт).
Фотографии панели.

График нагрева выглядит так.

Неделю назад как то было выключение эл. энергии. Температура поднялась больше 60°С.



Температура 62,3 - температура панели.
температура 32,1 - температура на выходе из бойлера.

 

На данный момент выглядит вот так.

 

А сам коллектор из чего сделан? Вы совсем не раскрыли.

 

А сам коллектор из чего сделан?
Первое фото. Сверху и снизу 57 труба. Между ними 23 трубы 3/4 дюйма. Выходы с 57 трубы тоже 3/4 дюйма.
Есть вопрос специалистам. Ни кто не пробовал использовать вместо стекла поликарбонат плоский?

 

Могу попробовать виртуально одеть на Ваш коллектор различные прозрачные материалы:
- стекло, монолитный/сотовый поликарбонат, пленка и тд.
и показать расчетом сколько энергии насобирает Ваш коллектор для разных вариантов .. но для этого нужны уточнения по конструкции коллектора
Чем больше знаков вопроса прояснится, тем точнее будет результат расчетов
По графикам интересует привязка по времени ..
Как связаны с реальными часами цифры 552839 .. 552939 .. 553039 .. ?

 

Забыл я размеры указать. Размеры 115х90 см. Бойлер 120 литров.

Как связаны с реальными часами цифры 552839 .. 552939 .. 553039 .. ?
Не знаю. Количество чего то с начала работы плоттера.

 

В планах есть желание сделать побольше солнечную панель. Есть в наличии испарители с холодильной камеры размером 135х52 см. в количестве 6 штук. Соединить их в параллель. Правда там штуцера переделывать прийдется. Общий размер будет в районе 1.6х3 метра. Солнечный коллектор будет поворотным. Редуктор для поворотного механизма есть. Но это уже на осень, зиму. Солнечную панель планирую под незамерзайку. Насос циркуляционный и теплообменник дополнительный и уже купил. Теплообменник из нерж. сталь Poolmagic ST 75S-S горизонтальный.

 

Интересно услышать того кто реально делал с поликарбоната.
У меня долгое время стоял сотовый поликарбонат. За лет 15 сильно потускнел и начал трескаться.

 

Есть у нас такие, например @PipilatsMotors, СК у него был сделан в 2011г, площадь 15м2, покрытие СПК-4мм
Солнечное отопление и ГВС своими руками
Несколько лет точно работал, как счас не знаю. (Потом у него был коллектор ~50м2, покрытие СПК-6мм, если нужны ссылки, спрашивайте, выложу)
Цитаты из работы коллектора из 2011г:
~ 21 сентября "Температурный срез на 13-часов В Солнечном коллекторе +79С .. На улице +13.8" https://www.forumhouse.ru/posts/3055457/

@montirovka, заметьте это Московская область, сентябрь, в нормальном режиме с отбором тепла.
Что может быть в Геленджике Вы тоже уже знаете .. 60°C при остановке циркуляционного насоса это цветочки, у Вас в легкую может достигнуть 120°C, для пластика типа СПК это уже не очень хорошо.
Конечно если будет монолитный ПК, то температура будет меньше, но теплопотери коллектора будут больше, значит КПД системы уменьшится.
Поликарбонат для СК можно использовать, но тогда, я предполагаю что обязательно должен быть включен в систему бесперебойник для насоса (на 8-10часов)

 

А почему температура будет меньше с монолитным?

По поводу наличия бесперебойника я согласен. В наличии есть б/у батарея от Тойоты Приус. Что нибудь придумаю что бы ею воспользоваться.
Для защиты от перегрева также хочу предусмотреть увод плоскости нагрева от солнца и вручную и автоматически. На Алиэкспресс есть абсолютные датчики положения (магнитный энкодер) которые стоят в районе 100 рублей. С помощью датчика можно замерять угол поворота до долей градуса. На Ардуинке можно сделать увод панели от солнца в сторону при повышении температуры до опасных значений.

 

Потому что теплопотери коллектора будут больше, однако правильно делаете что сомневаетесь. Все зависит от конкретного времени потому что у монолитного ПК и СПК характеристики такие

то есть у монолитПК-4мм светопропускание 87% коэф теплопередачи 5.33 Вт/м2°С,
- у ПК-2мм 89% и 5.6 Вт/м2°С
- у сотовогоПК-4мм светопропускание 82% коэф теплопередачи 4.1 Вт/м2°С
Разница в 5% по светопропусканию означает что при мощности солнечного излучения ~600Вт/м2 моноПК-4мм площадью 1м2 получает больше на ~30Вт, однако теряет больше теплопотерями через покрытие:
(5.33-4.1)= 1.23Вт/°С умножаем на предполагаемую дельту допустим 30°С получим 36.9Вт, которые больше чем 30Вт добавки от светопропускания.
Естественно если дельта меньше (например летом) или мощность больше например 800-900Вт (в полдень/летом) то разница уменьшается и иногда у монолитного ПК температура внутри будет больше, но такие промежутки времени малы.
Общий КПД коллектора с СПК будет больше по сравнению с монолитным.
Заметьте что я сравнивал монолитПК 4мм, который намного дороже чем монолит ПК 2мм, у которого теплопотерь будет еще больше.

 

@kivik71, Спасибо за развернутый ответ. Есть над чем подумать.

 

Ошибочное решение. В штатном режиме температура легко переваливает за 80, что уже за пределами рабочего диапазона ПНД, в аварийном режиме 120 вполне реально. При этом обычная теплоизоляция плавится.
Типовое решение- гофрированная нержавейка в каучуковой теплоизоляции.
Реальная СРЕДНЯЯ за солнечный день мощность, на стационарно закрепленном коллекторе, в наших краях около 300 Вт/кв.м. В Геленджике должно быть больше.

 

Для целей отопления это означает только одно, что это уже не штатный режим, а наступление аварийного режима. Системе отопления на батареях больше 70°С совсем не нужно, а для теплых полов норма до 40°С. Нужно увеличивать скорость движения теплоносителя и эффективность работы теплообменников.
Если система отопления достигла своего потолка и не справляется с отбором тепла, значит нужно уменьшать приток энергии. Простое решение это затенение коллектора, которое можно автоматизировать.
@montirovka, предлагает "увод плоскости нагрева от солнца и вручную и автоматически", чтож возможно и такое сложное решение для небольших по площади СК, но тогда, раз коллектор может вращаться, то увод нужно совмещать со слежением за солнцем, тогда все становится на свои места и система повышает свой КПД.
На форуме у нас есть и такие примеры, только это для вакуумного СК https://www.forumhouse.ru/posts/23835252/
Конечно если цель СК работа с ГВС, то все становится по другому, температура 80°С становится штатной и напрашивается материал трубопроводов нержавейка и соответственно теплостойкая теплоизоляция.
@set1265, про свой СК расскажете где-то подробнее?

 

@set1265, А можно график температуры входящей с солнечную панель и выходящей, объем и площадь солнечной системы.

Слежением за солнцем планирую. На солнечную панель, которая в этой теме, солнце начинает попадать лишь после 10 с половиной часов. Тень от дома падает. Ту что планирую буден на метров семь далее. Там солнце в пол девятого попадает. Систему планирую для дополнительного подогрева дома.