Воздушный солнечный коллектор-догреватель

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Для того чтобы излучиться оно должно нагреться, а когда оно нагрелось оно увеличило потери тепла на улицу.
Прежде, чем экспериментировать, надо подумать и посчитать. В моей схеме СК потери меньше, потому что я сначала думаю, а потом делаю.

 

У меня есть идея другого варианта СК.
Нужно расположить несколько вертикальных листов сотового поликарбоната с небольшим воздушным зазором между ними (например 1-2 см).
Последний лист может быть вообще металлическим с черной поверхностью или покрашенный в черный цвет лист сотового поликарбоната.
Тогда солнечное излучение проходя через множество слоев пластика будет нагревать каждый из них и в то же время каждый новый слой пластика будет являться теплоизолятором для более "глубинных" слоев.

 

В нагрев может идти только разница между потоками излучения от одного к другому.
Поскольку оба тела, поликарбонат и железка, имеют приблизительно одинаковую температуру, и ведут себя как чёрные тела на частоте 7,9мкм, то результирующий теплообмен будет стремиться к 0.

Ни кто не спорит, что в случае простого коллектора потери теплопроводностью будут выше чем в вашей конструкции.

Проблема в том ваша конструкция имеет общий КПД существенно ниже, можно сказать ни какой.
По сему и бессмысленная.

 

Дык я об этом и пишу как в этой теме, так и в теме про воздушный коллектор. Зазоры наклонные, внутрь коллектора. По этим зазорам поднимается воздух вверх и внутрь коллектора. Воздух этот, охлаждает листы и снижает ИК излучение на переднюю стенку СК.

Железка и поликарбонат имеют приблизительно одинаковую температуру потому, что излучение пропорционально четвертой степени температуры, т. е при изменении температуры поликарбоната на немного его обратное излучение на железку изменяется довольно сильно. Поликарбонат, кроме железки светит ещё и на улицу (очень сильно, т. к разность температур большая) и при этом естественно охлаждается, это охлаждение компенсирует железка (увеличивается разность излучений от железки на переднюю стенку и на железку от передней стенки СК). Получается, что железка через переднюю стенку светит на улицу.
В моей схеме между передней стенкой СК и горячей железкой расположены несколько слоёв поликарбоната. Каждый слой принимает излучение и переизлучает его на соседние слои, но между этими слоями движется холодный воздух, который охлаждает поверхности этих слоёв поликарбоната. Чем ближе слой к передней стенке коллектора, тем ниже у него температура, тем меньше интенсивность излучения от этого слоя.

КПД = (количество поступившей энергии - количество потерянной энергии)/количество поступившей энергии
Если я существенно уменьшаю потери тепла из коллектора, то почему КПД в моей схеме вдруг "никакой"

 

Мда... друзья. Не знал что моя модель суперпростого солнечного догревателя заставит Вас ворошить графики и делать расчеты теплопотерь.
Однако, давайте спустимся на землю. Ведь любое внедрение требует технико-коммерческого обоснования.
все эти модели, предложенные здесь, пусть и будут с большим КПД, однако расход материала то в разы больше. Если бы мы обсуждали ЭКОНОМИЮ дорогого топлива, то тогда повышение КПД такого устройства было бы обосновано.
Но сейчас мы говорим об абсолютно бесплатной солнечной энергии. И окупаемость будет более зависеть не от КПД, а от капиталозатрат. То есть чем дешевле, тем лучше.
Если совместить технологию утепления и вентфасада со строительством такого коллектора на южной стене здания, то капитальные затраты будут на лист железа, поликарбонат и черную краску. Все остальное будет нести утепление стены и вертикальные бруски -перегородки вентфасада.

 

Дело в том, что абсолютно бесплатной солнечной энергии много летом, когда отопления не надо. Зимой, когда нужно отопление этой абсолютно бесплатной солнечной энергии мало. Поэтому, чтобы догреватель работал, он должен иметь приличный КПД. Ваша система просто не будет работать. Когда нужно будет отопление - она будет работать на охлаждение и наоборот. Соответственно и не окупится.
PipilatsMotors попробовал сделать нечто подобное (https://www.forumhouse.ru/threads/122977/) (только там все на воде) и убедился, что зимой такое не работает. Собственно, поэтому он тут так горячо и спорит - жалко потерянных сил и денег.
А ворошим графики и делаем расчеты теплопотерь мы тут просто так. Мне вот кажется, что для отопления единственная альтернатива вакуумному солнечному коллектору это воздушный СК моей конструкции, а другим кажется что это не так.

 

Уважаемый sad1.

Я ни в коем случае не говорю, что Ваша конструкция не будет работать. И полностью согласен с тем что зимой работать моя модель не будет. Но в самом начале моей темы я написал, что этот догреватель будет помогать ОСНОВНОЙ системе отопления в МЕЖСЕЗОНЬЕ. То есть весной и осенью. Летом будет жара - ну затеню его. А по ночам в межсезонье роль клапана будут играть вентиляционные клапаны. Для конвекции будет работать вентилятор, причем его можно запитать через диммер, регулируя поток. Ну да ладно, есть только один способ проверить - испытать на себе.
А PipilatsMotors вообще сразил меня своей РАБОТАЮЩЕЙ системой. Он же пишет в своей ветке, что уже в марте система опять заработала!
Я НЕ ХОЧУ делать пассивный дом, я хочу сэкономить топливо на обогрев будущего дома с минимальными капитальными вложениями

 

Тогда можно сделать ещё проще. Прибить по всем стенам снаружи листы поликарбоната с небольшим зазором от стены. Получится дом в теплице. Перепад температур на внешней и внутренней поверхностях стен станет меньше -> меньше мощность потерь -> экономия отопления. Если считать, что в поликарбонатных теплицах температура выше наружной градусов на 10, то получится экономия отопления процентов на 20. Только зазор надо сделать вентилируемый летом и не вентилируемый зимой и осенью.

 

Покрасьте южную стену в чёрный цвет, закройте поликорбанатом, хотя лучше стеклом и с верхней части сделайте отверстие в гараж, да и с нижней тоже, но самое главное в этой идее, кстати она не моя) ваша стена будет работать как теплоаккомулятор, медленно нагреваясь и отдавая своё тепло ночью. Вот так вот.

 

Не получается и не светит!
Потери через поликарбонат идут теплопроводностью, которую я посчитал в расчёте КПД.
Излучение он не пропускает, потому что поглощает 98% на частоте 7,9микрон, по вашей же цитате.
По этому температура на внешней стороне СПК равна температуре на улице. А с внутренней стороны = температуре внутри.

Если бы они были равные то утечки теплопроводностью через СПК вообще бы не было, с чем собственно вы и боритесь своим чудо изобретением.

Вот вам ссылка, упражняйтесь:
http://fn.bmstu.ru/phys/bib/physbook/tom5/ch1/texthtml/ch1_1.htm

Для ленивых цитата:
" Задача 1.1. Покажите, что если излучение происходит в объеме достаточно толстого слоя из любого вещества, имеющего на единицу толщины испускательную способность и поглощательную способность , то поверхность этого слоя излучает как абсолютно черное тело. При расчетах ограничиться рассмотрением излучения, распространяющегося в направлении, перпендикулярном поверхности слоя."

Для вас выше всё посчитали и объяснили.

Соберите свой коллектор и убедитесь сами.

 

Давайте порассуждаем логически.
Сотовый поликарбонат состоит из двух (трех) тонких пластин соединенных тонкими перегородками для образования воздушного зазора между ними. Так?
ИК излучение первая пластинка из поликарбоната не пропускает, потому что поглощает 98% на частоте 7,9микрон. Что происходит с телом, которое поглотило ИК излучение. Правильно. Это тело нагревается. Значит, первая пластинка СПК нагрелась и сама излучает ИК. Так?
Вы думаете она излучает только в одну сторону? Нет, она светит в обе стороны (на железку и на вторую пластинку из поликарбоната через воздушный зазор). Кроме того она отдаёт часть тепла теплоотдачей окружающему её воздуху.
ИК излучение вторая пластинка из поликарбоната не пропускает, потому что поглощает 98%. Значит, вторая пластинка СПК нагрелась и сама излучает ИК. Так?
Вторая пластинка светит тоже в обе стороны (на первую пластинку и на улицу). Кроме того она отдаёт часть тепла теплоотдачей окружающему её воздуху.
С улицы на вторую пластинку СПК светит ИК излучение, которое определяется температурой на улице (а там холодно).
Так вот, Вся эта система (железка, первая пластинка СПК, вторая пластинка СПК, излучение на улице) стремится к термодинамическому равновесию. А это значит, что железка активно охлаждается, обогревая улицу.
Что не так?

 

Внимательно прочел эту главу учебника. Не понял, что Вы этим хотели сказать.
По поводу указанной задачки.

Чо за толстый слой любого вещества в солнечном коллекторе?
И чем плохо, что

 

Всё не так.
В задачке ответ хотя бы посмотрите.

Помните Ералаш про параллельные линии?
Так вот они не пересекаются...

No more

 

Посмотрел!
Даже сюда скопирую.

" Но по закону Кирхгофа , где - испускательная способность абсолютно черного тела. Поэтому , и мы тем самым доказали, что поверхность слоя излучает как абсолютно черное тело.
Этот важный вывод поясняет, например, почему излучение с поверхности достаточно большого объема высокотемпературной плазмы и, в частности, с поверхности Солнца, близко по спектральному составу к излучению абсолютно черного тела."

И что? Поясните мне, глупому, что за толстый слой любого вещества в солнечном коллекторе. Мне кажется, что солнечный коллектор (из тоненькой железки и тоненького листика поликарбоната) и многотысячекилометровый слой плазмы на Солнце, это немного разные вещи.
Хорошо. Пусть солнечный коллектор излучает как абсолютно черное тело (как Солнце). Так Вам ведь это не нравится. Вы пишете:

Ещё раз спрашиваю:"Что за толстый слой вещества в солнечном коллекторе?"

 

Коллеги, мне думается, не стоит так рьяно отстаивать свои разные теоретические выкладки по данной теме. Ведь практика - критерий истины. Может стоит изготовить прототип устройства, исследовать его и все станет ясно, какая из сторон была более близка к истине. Я пробую именно так проверить свою идею (см. пост).