Воздушный солнечный коллектор
 

Здравствуйте! На прошлой неделе наконец закончил и установил воздушный солнечный коллектор . Размеры-2000 * 1000 * 105. Материалы- водостойкая фанера 21 мм; OSB 9 мм, сотовый поликарбонат 4 мм, минеральная вата 30 мм 150kg/m3; Вентилятор ВОК 120 (150м3 / ч), тепловое реле и прочие мелочи. Установлен вертикально на южной стене здания (дача в Родопах (Болгария), на высоте 1000 метров над уровнем моря). Отапливает кухню и коридор около 22м2. В настоящее время (14 часов) наружная температура составляет 9.5 градуса, а внутри 23. Средняя производительность в солнечный день 7-8 кВт .ч Моментная мощность до 1.8 кВт(разница температуры входящего и выходящего воздуха, 35 градусов). Если у вас есть вопросы, задавайте. Удачи всем!

gogogov, Есть два вопроса: Естественной циркуляции - не хватает?,Чем банки скрепляли?

Чем красили банки?

Вообще то конструкция очень привлекательная.

gogogov, И еще вопрос:-конструкция использовалась зимой? какая система закрытия воздуховодов в не солнечную погоду(что бы холодный воздух в помещение не попадал)?

1.Не хватает. Низкая производительность. Скорость воздушного потока в коллекторе должна быть не менее 10м/сек.
2.Термостойкий силикон-Gasket seal или MasterSil Motor

Cosmos Lac Spray Paint

Клапа.(на фото)
Уже зима. У нас зимой самая низкая температура до -11гр.С

Я больше озабочен что будет летом-куда девать 15 кВт .ч:))
Поэтому подготовил теплообменник воздух-вода.

Неужели такую мощность можно снять с 2кв.м. площади?:scratch_one-s_head:

Для изоляции можно использовать сверх тонкую изоляцию http://www.nano34.ru/
Очень эфективно для таких систем. На лето можно использовать как подогреватель воды для дома.

Производительность вентилятора-150м3 / ч. Разница температуры доходила до 38гр.С(03.11.2012г)

Ребята недавно в Болталке объясняли как посчитать расход мощности на нагрев воды, а вот насчёт воздуха я не знаю...

Ну да. Если там действительно 150м.куб. в час, то получается 5,5кВт нужно на нагрев. Интересная штуковина...

Вентилятор:

В реале там расход воздуха в лучшем случае 40 кубов( уж больно маленький вентилятор и большое сопротивление потоку) точнее можно сказать только после замера скорости воздуха на выходе...

Замеры делал когда подбирал вентилятор.Пробовал и с 240 м3/ч, но коллектор гудел. С этим вентилятором шум на расстоянии 0.5м 35-40dB. Скорость воздушного потока на выходе 5-5.3м/сек.

http://www.mmotors.bg/bg/products/%D...%92%D0%9E.html
Эсли есть вопросы, задавайте! Желаю удачи!

На самом деле сопротивление потоку там не большое.
При расходе 120 м3/ч скорость в трубах не превышает 1,5 м/с, а это соответствует скоростному напору всего 1,35 Па.
Даже если предположить, что на каждом стыке банок теряется полный скоростной напор, то наберется 1,35*11=15 Па.
Плюс еще на входе в коллектор - при скорости 5 м/с q=1,2*5*5/2=15 Па.

В общем, судя по напорной характеристике вентилятора - расход никак не меньше 100 м3/ч. Но и вряд ли больше 120-130 м3/ч.,

тогда при разнице температур 38 градусов мощность лежит в диапазоне 1,26-1,63 кВт - это если вентилятор установлен на входе в коллектор, а если вентилятор установлен на выходе из коллектора - то, соответственно 1,13-1,46 кВт.
С учетом угла падения солнечных лучей (допустим 60 градусов), прозрачности поликарбоната 86 % и мощности солнечного излучения 1000 вт/м2, пренебрегая потерями получается P=2 м2*0.8666*0.86*1000=1489 Вт.

Итого, с учетом погрешностей измерения все цифры сходятся, и от этого коллектора в нормальных условиях можно получать 1-1,4 кВт тепла. Что очень даже неплохо!

Добавлено через 2 часа 2 минуты
Однако есть что добавить к конструкции.
1. патрубки подходят к середине концов коллектора, из-за этого в центральных трубах скорость потока выше и теплоотдача лучше, а в крайних трубах - наоборот. Лучший вариант был бы если патрубки были расположены диагонально по углам, в таком случае во всех трубах условия одинаковые. В результате можно немного снизить потери тепла с поверхности труб.
2. Если вентилятор расположить на вдув воздуха в коллектор, а не на вытяжку - то его реальная производительность будет немного выше. Еще немного поднять производительность вентилятора можно установив на выходе из него спрямляющую решетку.

Эти 2 дополнения дадут какие-то несколько процентов тепловой мощности, так что может и нет смысла огород городить - конструкция итак вполне эффективная. В общем хозяин-барин.

gogogov, я вот что хочу уточнить, если в теплую погоду не включать вентилятор - до какой температуры разогреваются элементы конструкции коллектора (в первую очередь поликарбонат и дерево)?

Спасибо. Все примерно так, как Вы написали. Патрубки расположены почти диагонально по углам. Надо было учитывать где будут дырки в стене. Расстояние по ширине между ними-0,5м.
Нижний патрубок находится на 6см. от пола и конструктивно было удобнее поставить вентилятор на вытяжку. На нижнем патрубке-фильтр.
А если не включать вентилятор - думаю ничего хорошего не будет. Не пробовал. Весной поставлю ИБП. В полдень температура коллектора снаружи(поликарбонат) во время работы не выше 38гр.С.
Желаю удачи!

Давно думал на тему автоматической защиты коллектора от перегрева.
Сразу вспомнил термостат Запорожца : при превышении температуры охлаждающего воздуха элементы с легкокипящей жидкостью внутри, толкают рычаг шторок , и те проворачиваются перекрывая поток воздуха в подкапотное пространство и открывая выход потоку наружу.
подобную аварийную защиту от перегрева можно относительно легко реализовать и на воздушном коллекторе : элемент термостата при достижении температуры, близкой к 100 градусам цельсия просто нагло будет открывать верхний короб коллектора.
Если этого мало, можно также приоткрывать и нижний короб.
Картинку с термостатом запорожца в интернетах, к сожалению, так и не нашёл в .

Конечно можно. Усложняется конструкция. Влага? Конденсация? Пыль? Мне проще поставить ИБП.

Желаю удачи!

Никакой влаги , конденсации просто не может быть, и откуда им взяться, если откроется только при аварийном перегреве,
Пыль ? да. ( но только в случае аварийного срабатывания.
усложняется конструкция ? Да.

Также, как усложняется конструкция щитка питания, когда в нём вместо традиционных лохматых двух скруток проводов, устанавливаем автоматы защиты по перегрузке и дифзащиту.

Вопрос : на сколько хватит ИБП ? (часов на 5 то его хватит, а что дальше ?)
Мощность вентилятора порядка 20 Вт?
Тогда уж в идеале запустить его от солнечной батареи приблизительно равной по мощности вентилятору ( вентилятор использовать на 12 -- 24 Вольт, соответственно СБ на 18 -- 36 Вольт) -- чем больше солнца, тем интенсивнее качает -- отпадает необходимость во всякой автоматике !
При снижении температуры наружного воздуха можно тупо шиберить воздушный канал, либо шунтировать мотор резистором.
Стоимость ИБП сопоставима со стоимостью СБ, а надёжность и автономность системы на порядок выше при использовании СБ.
Так что можно и без термостатов...

С Ваших же слов моментальная тепловая мощность порядка 1,8 Квт ,
при остановке вентилятора останется внутри корпуса коллектора.
Такая ситуация недопустима, имхо, ИБП не обеспечит гарантированой безопасности.

983
Про Запарожец не стоит. Пройденный этап. Забыли и всё.

bob691774, Ух ты, как категорично !
Мотивировку, плиз, в студию !

Вообще то я решил сделать так:

gogogov, Я такую штуку пробовал делать, одного радиатора печки оказалось маловато,
Правда, радиатор был волговский, у него не такие густые рёбра.
Пытался таким образом утилизировать тепло бензинового электрогенератора с воздушным охлаждением.
Условия похожи. Отбор тепла оказался раза в 2 меньше ожидаемого, а второго радиатора , для того, чтоб обеспечить более полный съём тепла, под рукой не оказалось.

Но я о другом : о защите от нештатных ситуаций : пропадание питания, разрядка аккумулятора UPS, заклинивание , перегорание вентилятора, засорение входного фильтра...
по поводу термостата от запорожца, так это совсем необязательно именно запорожец, можно задействовать и от любой жидкостной системы охлаждения.
И задача его здесь не поддерживать стабильную температуру, а сработать аварийно, в случае отказа вентилятора, когда уже попадание пыли будет значительно меньшим злом, по сравнению с термическим повреждением самого коллектора.
То есть этакий предохранитель лишь на случай нештатной ситуации, когда по каким либо причинам прекратилась циркуляция воздуха в коллекторе.

Пытался отрисовать, что именно имею ввиду, но что то сбоит фотошоп.

Я Вас понял. Думаю до 40-50гр.С воду согреет(уже тестировал). Здесь летом очень жарко. Мне это достаточно для душа, стиральной и посудомоечной. Насчет защиты, кроме ИБП не буду заморачиваться.
Желаю удачи!

gogogov
Правильный вариант. ИБП решит все проблемы. И нет необходимости городить огород.
А то "Запарожец" хотят использовать.

bob691774, Ну да! ИБП - источник вечной энергии.
Ага.
А технические решения, применённые когда либо в советском автомобилестроении -- отстой.
Тоже "Ага".

Нет не отстой а просто очень устарело от жизни.

gogogov, а может хватит мощного кулера от компа и солнечной батарейки на 30-60Вт? Не думал от таком решении? Плюс помпы для авто есть электро и на 12 вольт.
Получаешь полную автономность и комфорт.
Солнце есть, качаем, дуем, греем, нету, стоим на месте ждём. Причём чем сильнее солнце, тем сильнее качаем и дуем, чтоб нагревалось меньше.
Совсем вечно-то нам ненадо...

Пробовал с этим вентилятором (фото)-12В 0,45А (где то 120-140м*3 по даташите), но не то. На выходе воздух свыше 85 гр. И это в ноябре. С насосом на 12В, думаю будет то же самое. Уже купил Grundfos Alpha 2-минимальное потребление 5Вт.

Удачи !

Я все правильно читаю? - 85 градусов?:shok: :scratch_one-s_head: - тогда начинаю пить пиво и банки собирать(хотя у нас а последний месяц один неполный день солнышко было:cray:)

Это с вентилятором на 12В-не больше 80м*3/ч. , а иначе до 60гр. Здесь солнца нету только ночью и когда идет снег :))! У меня больше 700 банок приготовлено . Друзья помогали :drinks:!

Удачи!

gogogov, это похоже 120-й, поищи, есть серверные кулера, у них ток 3,5А (и подшипники, а не втулки), я сисадмин, в серваке на прошлой работе стояли парами. 2*120мм и 2*80мм (там все стоит по два, и БП тоже), я так скажу, у меня пылесос тише походу работает, чем тот сервак во время полной нагрузки. Его вытьё слышно было в соседнем кабинете, а серверную пришлось звукоизолировать, чтоб не мешал соседям работать наш "пылесос".

Добавлено через 1 минуту
Чую тоже начну готовиться... :)

Спасибо!
Вот что нашел: http://elimex.bg/product/25008/fan-s...2412pmb1a.html
Буду экспериментировать.
Удачи !
С уважением, Gog!

Сообщение от gogogov
У меня больше 700 банок приготовлено . Друзья помогали

Обращаюсь к профи, подскажите, а донышки в баночках нужно вырезать?

Да. С верхней стороны ножом, а с нижней молотком :) !

Удачи!

Хочется попробовать, но как быть когда нет солнца. А зимой его как раз и не хватает.

Не знаю написал ли или нет, но применяйте только алюминиевые банки, а не жестяные:

Удачи !