Вакуумный коллектор на крутых поворотах

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Не надо горячиться. В торец коллектора солнце будет светить в шесть утра и в шесть вечера. А встаёт оно гораздо раньше шести утра, как и садится гораздо позже шести вечера. Так что за рамками шести часов солнце вполне спокойно светит в зад коллектору. В моей подмосковной спальне с окнами на север, оно уже сейчас по вечерам появляется, хотя до летнего солнцестояния ещё довольно далеко. В Мурманске оно вообще сейчас за горизонт не уходит, только спускается к нему.
Так что если в Казахстане, на который Вы ссылаетесь, крутить коллектор действительно бестолковая затея, то в наших широтах, или севернее, эта затея не лишена смысла.

Градусы, прозрачность. Тогда надо отказываться от использования коллектора зимой. Солнце ведь низко, потери через атмосферу под таким углом огромные. Чего зря голову морочить? Так по-Вашему выходит? А если нет, то почему бы мне не повернуть коллектор в ту позицию, где солнце летом будет стоять в 5-6 утра под тем же углом, под которым оно в полдень зимой? Заметьте, в шесть солнце светит в торец неподвижному коллектору, а в 5 - в зад.

Зимой же собираем с коллектора тепло. Почему летом это невозможно по-Вашему? Если углы летним утром и зимним полднем будут одинаковыми?

 

Солнце встает точно на востоке и садится точно на западе в дни равноденствий.

Но даже когда оно светит в торец, то одна из трубок работает.

Если не отказываться от работы зимой, то зачем его зимой крутить? Солнце и так восходит на юго-востоке и садится на юго-западе.

Вопрос, повторяю, упирается в экономическую целесообразность: на сколько трубок больше должно быть в неподвижном СК, чтобы он производил столько же тепла, как подвижный. За счет "градусов, прозрачности" дополнительных трубок потребуется не так уж много. Вот и прикиньте, что вам обойдется дешевле.

Может, за полярным кругом поворотный СК и имеет смысл, поскольку солнце все время низко над горизонтом и трубок понадобится почти вдвое больше. Но всегда меньше чем вдвое, раза в полтора. Так что даже за полярным кругом бабушка надвое сказала.

 

Если расчитывать подвижный и неподвжный СК на одинаковую выработку тепла в самый солнечный день, в день летнего солнцестояния, то все остальное время неподвижный СК будет давать больше тепла чем подвижный. Что правильно, ибо в жару горячая вода не так нужна, как в холод.

А если расчитывать подвижный и неподвжный СК на одинаковую выработку тепла в среднем за год, то, очевидно, выравнивать выработку надо в дни равноденствий, когда солнце на восходе и на закате светит в торец. При этом неподвижному СК понадобится меньше дополнительных трубок. Летом он будет давать меньше тепла чем подвижный, а зимой - больше. Что опять же правильно.

 

Вот и я смотрю по факту. Согласен, утром тепла от Солнца меньше, чем в полдень и находится относительно низко над горизонтом. А если учесть, что с 6 утра и до 8-30 оно светит в зад или бок установки, то фактически солнечная установка не работает, даже если установить 100 трубок. А вот если развернуть установку к Солнцу и снизить угол (установить в под прямым углом к Солнцу) установка выработает тепло. Не так много как в полдень, но работать то будет, пусть даже на 50%. Та же картина и вечером. Таким образом можно продлить солнечный день минимум на 4 часа. А если учесть фактическую работу неподвижной установки с 9-00 до 17-00 (8 часов работы), то 4 часа это весомый привесок к работе. А то что утром совсем мало тепла, не совсем так. Кто жил на Севере (я 18 лет отработал в Якутии), знает что весной таже при минус 10-15 градусов, обочина дороги, на которую светит низкое Солнце, всегда изрыта растаявшим снегом. До что там говорить, я каждое утро смотрю как светит Солнце на установку и думаю, если ее развернуть, она заработает на полную мощь. И не нужно меня убеждать, что это бессмысленно. Это утверждение товарищей, которые не видели ситуацию в натуре. Что касается зимы, у нас в московском регионе солнечных дней нет (2-4 дня не в счет). На это время я ее закрываю тентом. Реально работать может с Апреля по Октябрь.

 

Берем книгу Матвеева. В главе 6 находим таблицу 6.6 "Поток прямой солнечной радиации на горизонтальную поверхность". В описании к таблице видим, что таблица составлена по результатам измерения солнечной радиации на перпендикулярную поверхность и умножением на sin (h), где h - высота солнца над горизонтом.

Проделываем обратную операцию, табличные значения делим на sin (h). Получаем таблицу солнечной радиации на перпендикулярную поверхность (т.е на поворотный СК). Берем значения для нормальной прозрачности атмосферы, положение солнца через 10 градусов, путь солнца по небосводу 180 градусов. Получаем график для подвижного СК, вертикальная ось - кВт на квадратный метр.


Для простоты принимаем, что в неподвижном СК трубки не создают друг другу тени, когда солнце находится в диапазоне +-50 градусов от зенита. Передаточная функция неподвижного СК будет представлять собой обрезанную синусоиду, в диапазоне от 40 до 140 градусов коэффициент передачи единица.

Умножив первый график на второй получим график отдачи неподвижного СК. Теперь совместим результаты для подвижного и неподвижного СК на одном графике. Синияя линия - подвижный СК, красная линия - неподвижный СК того же размера.


Площадь под синим графиком - количество тепла, собранного за день подвижным СК, площадь под красным графиком - количество тепла, собранного за день неподвижным СК. Серым закрашена разница, на столько неподвижный СК соберет меньше тепла. Если учесть рассеянный свет, то разница будет еще меньше.

При желании с "хвостами" около 0 можно поиграться, растягивать и сжимать графики, двигать углы, но ясно видно что от этого принципиально ничего не изменится. Вот, например, вариант, где для подвижного СК при 0 градусов мощность падает не до нуля, а продолжает убывать линейно примерно в том же темпе, как при переходе от 20 к 10 градусам


А вот вариант, где мощность солнечного излучения при переходе от 10 к 0 градусам меняется слабее, чем при переходе от 20 к 10 градусам



"На глазок" для подмосковья неподвижный СК на 30 трубок будет собирать больше тепла, чем подвижный СК на 24. И будет собирать его более равномерно по месяцам.

 

В общем то даже сам по себе подвижный узел с жидкостью - уже проблема механической надёжности, и это сразу убивает идею на корню. Катать логичнее круглое.

 

Спасибо за теорию Вопрос простой. 9-00 Солнце светит в торец установки и освещает только крайнюю (восточную) трубку. Когда установка будет отдавать больше тепла, в неподвижном состоянии (освещается одна трубка) или развернута под прямым углом к Солнцу (освещаются все трубки)?

 

Графики красивые, но до 9-00 утра установка не освещается. А у Вас на графике уже с 5 утра на нее светит Солнце. Как быть с этим. А вот в 9-00 Солнышко уже высоко и греет неплохо.

Сейчас это уже не проблема. Применяем любые шланги, желательно получше. Я применяю гофрированные нержавеющие трубки для газа 3/4 длиной 2 метра, что бы распределить изгиб по всей длине.

 

Одна из двадцати четырёх или одна из тридцати? Как раз тот случай, когда сколько трубок ни добавляй (хоть сто добавь), работает только одна. А вот если повернуть коллектор к солнцу... жизнь становится веселей.

Первый момент в Ваших рассуждениях, который меня несколько удивляет. Почему свет клином сошёлся только на ГВС? И почему интересно оно летом нужно меньше чем зимой? По мне так наоборот, летом в жару я за день могу несколько раз душ принимать, а зимой и одного достаточно. А если бассейн к примеру подогреть, или скинуть побольше дармового бесплатного тепла в грунт для геотермального теплового насоса, чтобы ему потом зимой поэкономичнее (читай - дешевле) работалось? Не рассматриваете такие варианты в принципе, ограничив себя только ГВС? Как-то примитивненько. Только на ГВС я бы даже заморачиваться не стал - действительно срок окупаемости за пределами остатка жизни будет.

Второй момент, удивляющий меня. Зачем усреднять, или того хуже - уменьшать количество получаемого дармового тепла? Почему это правильно? Тогда не надо ставить коллектор вообще, а просто платить за электричество. Если же заморачиваться, то по максимуму. Куда скинуть (запасти впрок) излишек тепла - пару вариантов подкинул абзацем выше.

Если совсем дёшево - то это не про трубки, это самодельный плоский СК. В комплекте с самодельным поворотным устройством (владею слесарными навыками, электросваркой, электроникой, программированием) в моём конкретном случае это может обойтись в разы дешевле комплекта трубок на ту же мощность. Опять же грады с вишню, а то и со сливу у нас случаются. Плоский коллектор со вздохом, но перенесёт. Ну стекло поменять придётся в худшем варианте. Копейки. А вот трубкам хана будет. Вместе с теплоносителем.

Упреждая вопрос по эффективности самоделок и промышленных образцов - разница там на единицы процентов. Даже на нашем форуме масса примеров.

Ещё мысль. Поворотный коллектор в сравнении с неподвижным соберёт в летний день дополнительное количество тепла, равноценное таковому с неподвижного в зимний день. Т. е. неподвижный соберёт только за летний день, а подвижный одновременно за два дня - летний, и за границами, которые неподвижный не охватывает, просто по летним углам солнца за этими границами, наберётся плюсом ещё полный зимний день. На самом деле должно быть даже чуть больше, за счёт меньших потерь при летних температурах. Грубо, без расчётов, и для трубчатых СК не так явно, как для плоских, но надеюсь, мысль понятна.

Снова поправлю. В торец солнце светит в 6-00 и в 18-00. А в 9-00 солнце светит в ориентированный на юг коллектор уже под углом 45 градусов. Сам когда-то так же путался, глядя на циферблат часов, на котором 12 часов. В сутках-то их 24. В итоге неподвижный коллектор освещается по часам как-то вот так:

 

Потому что зимой увеличиваются потери в накопительном баке. Кроме того на обогрев дома можно горячую воду использовать.

Оно не бесплатное, это иллюзия. Все стоит денег. Даже если вы свое собственное время ни в грош не ставите. Из всех вариантов накопления энергии бак с горячей водой - самый дешевый в расчете на кВтч. Все остальные варианты в разы дороже. Бассейн - это вообще жуткий геморрой, на любителя: вечно с ним возня, химия, ограждение надо делать, укрывать, и т. д. и т. п. Много примеров, когда люди мечтали о бассейне, пока сами не попробовали.

За тем, что жизнь в средном идет размеренная. Вы не полезете в душ только по той только причине, что вода в баке нагрелась до предела, после чего циркуляционный насос будет остановлен и все лишнее тепло скоро превратится во вредный пар. В отличие от электрических систем, водные плохо управляемы. Рассуждения о бездонных и бесплатных грунтовых накопителях - это маниловщина, пока нет расчетов во что обойдется его постройка и эксплуатация. По факту же одна из главных проблем водного СК - что избыток тепла девать некуда. Но пока что вам эта мысль даже в голову не приходит, но когда попробуете - поймете.

Если бы делаете систему, которая только-только дает достаточно тепла в самый солнечный день в конце июня - это никудышняя система, она на полную работает всего несколько дней в году. А если вы делаете систему, которая дaет достаточно тепла с апреля по сентябрь при типичной погоде, то в самые солнечные дни в середине лета она будет давать избыток тепла, которое некуда девать. Ho вы при этом собираетесь еще СК крутить, чтобы еще больше лишнего тепла наработать и пустить его в пар. Абсурд.

С чего бы стеклянная трубка вдруг оказалась менее прочной, чем большое плоское стекло?

В вакумных трубках используется ударопрочное боросиликатное стекло. На ютьюбе много демонстраций, например,



Найдете за 5 копеек плоское стекло с такими же свойствами? Выдержит ваш плоский коллектор падение стального шара весом 150 г с высоты 2 м?

И еше для сля справки: в ваккумной трубке нет теплоносителя. Внутри колбы находится медная тепловая трубка, которая передает тепло на коллектор. Вот в коллекторе - там теплоноситель, но его не разбить, он металлический.

 

Не так уж много проблем. У меня 6х9х2 метра. Весной почистил и до осени все нормально. Тестировал разную химию. Лучше всего пергидроль. Один раз обработал и вода чистая весь сезон. Утром собрать в сачком листочки в удовольствие. Я вырос на реке, для меня бассейн это жизнь. Да и здоровье, надеюсь поправляет. Только с нагревом воды проблема, в среднем 23 градуса, а комфортно 25. Надеялся излишками тепла от солнечного коллектора подогревать воду в бассейне, но излишек нет, да и тащить трубы не удобно. Заказал несколько солнечных водонагревателей для бассейна INTEX артикул 28685. Надеюсь смогу подогреть воду на 2-3 градуса. На зиму их можно демонтировать и свернуть.

 

Трубки довольно крепкие. Но есть хрупкое место, это место запайки при откачке вакуума. Нужно быть осторожным при установке и не пережимать при закрутке.

 

Иии? Зимой отказываемся от СК? Или греем только ГВС?

Да, но не тот объём, и не с теми мощностями СК, которые для ГВС используются. Чайником горячей воды дом не обогреешь.

Про бассейн Вам уже ответили.

Давайте представим. Вы строите дом. Уже вырыт котлован под фундамент. Если мы до заливки фундамента уложим на дно готового котлована ПНД трубу и присыплем её песком, сколько это будет стоить? В абсолютных значениях, и в относительных - в процентах от затрат на строительство дома? Или второй вариант подороже - дом уже стоит. Роем оставшийся участок (огород, газон). JCB-шка на 8ч. смену стоила в прошлом году 12-15 тыров. За смену она изроет весь участок траншеями и к вечеру закопает уложенную в них трубу. Ну не за смену так за две. Вакуумный СК всего на киловатт (смех - даже на ГВС мало, так, на чай воду кипятить) и то дороже стоит. Сколько потом сможем экономить на отоплении?
И не такая уж это маниловщина. Просто Вы не умеете это готовить.

Вот люди попробовали и уже достигли определённых успехов:
https://www.forumhouse.ru/threads/201514/ Тут даже не экономят на отоплении, а полностью отапливают нежилое помещение "избыточным" теплом, запасённым за лето в грунте под плитой фундамента. Не в африке, между прочим, а в Подмосковье.
https://www.forumhouse.ru/threads/122977/ А здесь неслабо экономят на отоплении дома тем же запасённым за лето "избыточным" теплом. Маниловщина говорите?

Ну почему же абсурд. Не в пар, а в грунт. Только что дал пару сссылок. Там проблема избытка тепла вообще не стоит. Скорее есть проблема его недостатка для наших широт. Просто Вы не умеете это "избыточное" по Вашему мнению тепло готовить. Делать солнечную систему только для ГВС и отказываться от дополнительного тепла, которое можно запасти и использовать зимой для уменьшения затрат на отопление - вот где абсурд. Для экономии только на ГВС проще по такому пути идти: https://www.forumhouse.ru/threads/229222/ И цена в десятки раз меньше, чем у СК, и работает в любое время года и в любую погоду, и обслуживания практически не требует. И необязательно самому городить, есть и промышленные образцы в исполнении известных зарубежных производителей. И окупится достаточно быстро, в отличие от самого дорогого варианта СК на вакуумных трубках, используемого только для ГВС.

 

У меня нет желания и возможности читать сотню страниц малоинтересного для меня обсуждения. Будьте любезны, приведите конкретные цифры, если это реально было сделано: сколько времени на это потрачено, сколько стоило и когда окупится. Или ссылку на конкретное сообщение, где эти цифры приведены.

Пока что я вижу что для сравнительно недорогого СК вам в ваших мечтах требуется сопоставимая с ним по стоимости поворотная система и еще более дорогой тепловой аккумулятор. И чтобы все это само как-то соединилось воедино и обслуживалось волшебным образом. Если это не маниловщина, то как это называется?

 

У меня тем более нет желания делать это для кого-то, кому это даже неинтересно. Но это реально было сделано в 2013-м году, это работает. Склад площадью 600м2 полностью на солнечном отоплении. Т. е. кроме энергии солнца ничем более не отапливается. Самые низкие температуры наблюдаются несколько дней в конце февраля - не ниже +7°. Прикиньте стоимость отопления такой площади традиционными методами. Причём в данном случае даже монтаж всей системы отопления обошелся по прикидкам примерно в 3 раза дешевле, чем подключение газа и строительство котельной для отопления. И за солнце в дальнейшем платить ничего не надо, в отличие от газа.

Поразительная невнимательность к деталям. Уже описывал выше, повторюсь. Поворотная система в моём конкретном случае будет почти бесплатна, ибо руки и голова растут из нужных мест, а материалов много не требуется, часто бывает достаточно того, что есть в любом хозяйстве. Стоимость "дорогого" теплоаккумулятора = стоимости нескольких бухт ПНД трубы, заложенных при строительстве объекта, а это совсем недорого даже в абсолютных цифрах, без учёта того, какую экономию это принесёт впоследствии. Само собой волшебным образом ничего не собирается и не обслуживается. Всё делается руками. Про руки и голову из нужных мест я уже упоминал дважды. Но если у Вас лично с тем и другим проблемы, продолжайте читать теоретические книги Матвеева про солнце в Казахстане, и отмахиваться от людей, которые реально что-то сделали на практике своими руками, и практикой подтвердили теорию. Манилов-то как раз руками ничего и не делал, предаваясь мечтам и лени. Вам вон даже отфильтровать ветку по автору и прочитать 7 страниц реальной практики лень, готовые цифры просите, чтобы они Вам сами собой упали - это ли не Маниловщина?