Зеркальные концентраторы, повышающие КПД, для солнечных коллекторов

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Одно дело держать в руках... другое дело знать по фактам из чего она состоит... А написать все что угодно можно! Тем более если трубка китайская то там могут и надуть по поводу всяких там покрытий!

 

Форум про коллекторы, как собрать свет и стоит ли его собирать. Теплоприемник может быть любой, его обсуждение в данной теме, на мой взгляд, имеет цель лишь понять оптимальную концентрацию света. Приемники с проточным теплоносителем могут принять очень большую мощность при соответствующем расходе теплоносителя, ограничением будет скорее сам концентратор и его размеры.
Тепловые трубки обсуждаем потому, что у них тоже есть некоторое ограничение, переступив через которое просто разрушим трубку.
В качестве приемника можно использовать, например, элементы Пельтье или солнечные батареи, эти еще более нежные и боятся перегрева, с ними нужно точно рассчитывать поступление тепла и требуемый теплоотвод. Зато с ними можно получать не только тепло, но и электричество. Их на морозе может даже проще использовать чем летом - элементам Пельтье нужен лишь теплоперепад, а КПД солнечных батарей повышается с понижением температуры.
Вот только отраженный свет для солнечных батарей настолько же эффективен как прямой?

 

У тебя все просто! Расскажи нам что у тебя получилось и сколько продержалось. Насосиком откачаешь и будешь думать что у тебя вакуум? Ню-ню

 

Вакуум бывает разный! Мне не нужен полный вакуум... его сложно получить и даже в ваших Вакуумных трубках такого вакуума нет!

Да и на сколько я знаю аналогу вакуума есть спец газ Который кстати (если не ошибаюсь) используют для наполнения стеклопакетов для Ухудшения теплопроводимости, Которые обычно мы ставим в замен обычных стекл...

Так что можно просто использовать этот газ... за место вакуума!

 

Ну мало того, что вакуум в домашних условиях создается не так просто, не забывайте про диффузию газа через любые вещества, так вот если для стекла она ничтожна и через стекло проходит только гелий и то мало, то для резины эти значения очень велики. Про стеклопакеты лучше не говорите, это как раз тот миф что аргон улетучивается из стеклопакета. Да, улетучивается, когда грубо нарушают технологию и используют не те материалы. Но в стеклопакете разряжения нет, а в Вашем случае вакуума хватит совсем ненадолго.
А использовать в качестве приемника вакуумную трубку я рекомендовал именно по причине того, что это легче всего, сама стеклянная трубка (800 руб.) без внутренностей, в нее 2 тонкие U-образные медные трубки, ставим вертикально и заливаем трансформаторным маслом (ну или даже свинцом, если расширение при застывании трубку не раздавит). Вакуум устранит теплопотери, селективное покрытие минимизирует излучение, заполнение трубки улучшит теплосьем.
Остается вопрос, что прокачивать через трубки будем? Масло? Теплоемкость для такой площади маловата, вязкость великовата, температурный диапазон маловат. Наверное придется сделать сплав Вуда...

 

Зачем прокачивать? Нужно избегать затрат энергии. К прокачке нужно приходить только убедившись, что тепловая трубка не справляется с теплоотводом. Если она справляется, то лучше снимать тепло с наконечника (опять же естественная циркуляция в приоритете). А если не справляется, то лучше ограничить степень концентрации излучения. Определив максимальную мощность трубки можно понять насколько большой концентратор нам нужен. Или регулировать площадь концентратора, зимой можно излучение с 10 м. кв. собирать, а летом и с 2-х м. кв. хватит.
Гоняя теплоноситель в трубке Вы увеличите теплопотери при отсутствии солнца, увеличите затраты эл. энергии, снизите надежность системы. И не факт, что тепловая трубка уступит в мощности прокачке.

 

Тепловая трубка от вакуумного коллектора легко справится с передачей 10- 15 кВт тепловой мощности, при условии что на зону испарения эта мощность будет подаваться, а от зоны конденсации отводиться.

Допустим, с подачей такой мощности в системе с концентратором проблем нет, а сколько удасться снять с небольшой поверхности конденсатора тепловой трубки, тем более естественной конвекцией?

И даже при принудительной прокачке теплоносителя через такую систему с тепловой трубкой, ФАКТ, что она сильно уступит аналогичной с прямотоком.
Вы говорили о тепловой трубке внутри стеклянной вакуумной. Прямоточные в вакуумных никогда не видели? И с гидросопротивлением там любой тщедушный циркуляционничек справится, если не делать из капиллярных трубок от холодильника ,
или магистраль 100 метров из гофрированной нержавейки.

Поэтому считаю- если конечно хочется примостить в концентратор тепловую трубку, то можно- но толку от этого решения не вижу абсолютно никакого.

Можно конечно всю магистраль из тепловых трубок сделать, чтоб на антифризе, насосе и электроэнергии сэкономить, но практически это нереализуемо, тем более в кустарных условиях. Да и дешевле чем насос и антифриз это точно не будет.
Как только появится пример практической бытовой реализации, по всем показателям (включая надежность и долговечность) превосходящий прямоточную систему, изменю своё мнение по поводу целесообразности тепловой трубки в концентраторе.

 

Для самодельной тепловой трубки площадь поверхности конденсатора можно и увеличить, для заводской кстати тоже, вытянуть тепловую трубку из вакуумной на 10-15-20 см или поставить дополнительный радиатор на конденсатор трубки, для концентратора уже не так важна форма конденсатора тепловой трубки.
У меня кстати в воздушном варианте на одной трубке стоит радиатор сделанный из 2х радиаторов от мощной сборки транзисторов. И он естественно позволяет лучше снимать тепло и температура на нем ниже чем на других конденсаторах.

 

Давайте посчитаем: диаметр теплосъемника 0,014м; длина 0,03м (на глаз, точного размера не нашел, может и 50мм), значит площадь теплосъемника 0,0013188 м. кв; теплопроводность меди 384 Вт/(м*К); примем толщину нашего приемного медного устройства 0,005м (реально может быть и 1 мм); примем разность температур 50К (поскромничаем, т. к. температура стагнации трубки более 200 град С, а температура теплоносителя макс 100).
получаем 5064Вт.
Если я ошибся, то поправьте. Эта формула не совсем для такой геометрии как в нашем случае, она занижает передаваемую мощность. Так что на мой взгляд снимать 5кВт с трубочки можно.

 

Примерно так американцы делали свои челноки - каждый считал свое и был прав. А можно ли длинную вакуумную нагревать в одном месте (локально), не развалится? Киловатты на спичечный коробок меди требуют давления и циркуляции. На что там лепестки - это же не воздух возле проца. О-е-ей, ктож на "спичку собирает", а угол диска солнца? а аберрация? хоть бы медь вогнули как у спрея и крестик поставили. Где воображение процесса в тяжелых условиях севера юга. И зачем делать бекмес энергии для нагрева воды. Ну, типа, броню танка мы проткнем спец шилом за лимон баксов, раза... три-четыре...
Я только недавно услышал про принцип равноизносности в автомобилестроении. Оказывается я его уже применяю с 08 года - проектировать и делать все минимум на 20 лет.

 

Ошиблись, поправим .
А теплопередачу от меди к жидкости кто учитывать будет? Если думаете, что этим можно пренебречь, то еще раз поправим .

То, что кондннсатор из меди это конечно хорошо, но даже если он из чугуна будет, это сильно на ситуацию не повлияет, так как главный барьер в передаче тепла будет на границе контакта с жидкостью. И если удастся с конденсатора стандартной трубки ватт 500- 600 снять, то это будет достижение.

@kivik71 мыслит в правильном направлении. Но нужно учесть, что форма оребрения для воздушной среды совершенно не подходит для жидкостей, так как вязкость сред отличается очень сильно.

И в любом случае- смысл? Вставить тепловую трубку с развитой поверхностью конденсатора, чтоб передать тепло на расстояние метр-два, а дальше все равно все закончится насосом и теплоносителем в трубах?

 

А еще какая жидкость? Ведь мы тут вроде говорим о температурах порядка 300 градусов? Так вот даже в атомных реакторах есть проблема теплосьема, цирконевые стержни при температуре воды в 300-400 градусов на своей поверхности собирают кучу пузырьков ухудшая теплосьем. Хотя были варианты реакторов типа "жидкий металл" очень хорошая идея для теплосьема однако сложна в реализации и требовательна к эксплуатации. Так что тепловая трубка с маленьким наконечником отпадает.

 

А слышали такое что есть Тяжелая Вода... то в ней и плотность больше так? И значит она лучше будет делать теплосъем или забирать тепло или нет?

 

Не подскажите цену и как купить?

 

Да я сам не знаю где ее взять, и сколько она стоит, и как ее получить... Насколько я помню но могу ошибаться один литр такой воды весит до 3х килограм...