Самодельный воздушный солнечный коллектор

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Михаил, выдув теплого/горячего воздуха из СК в моём случае только вентиляторами возможен - т. к. надо этот воздух гнать будет в ТА (тепло аккумулятор) в виде бетонной плиты и прогонять летом через воздушный змеевик в ёмкости с водой для нагрева воды. Думаю постройка обдува СК от солнечных электрических батарей дело очень правильное и интересное, но дорогостоящее. Считал так: 12в 1.5 вт солнце батарейка с АЛИ 270р, надо подобных штук 10 хотя бы = 2700р. За 2700р от 220в можно 50 вт на вентиляторы брать 473*1000/50=9460 часов, это цать лет. (2700р/5.7р за квт-ч)=473 киловатт-часа

 

Ну если конечно так всё серьезно, то да. Давление нужно в системе создать существенное. Тогда и система должна быть и герметичной и прочной, что бы ничего не раздуло и не "засифонило" воздухом. Тогда точно не подходят ни банки ни гофры. Только трубы и сварка...
Но и в таком случае всё же есть канальные вентиляторы на 12-24 вольта.
Насчет

Так и коллектор сделать/купить денег стоит...
А по ценам...
Стоимость 100 ваттной панели 6000 руб.
АКБ от ИБП с "помойки" в компьютерных мастерских
Приборы "автоматики" и при СБ и при 220 вольт всё же нужна.
Вентиляторы хоть канальные хоть от блоков питания (у меня от блоков питания как Лео выше показывал)

 

Солнечная электрическая батарея (СЭБ), чтобы от неё включать через твёрдотельное реле вентиляторы обдува и термостаты управления этими вентиляторами.

По отзывам пишут от такой СЭБ вентилятор корпусный ели-ели крутится.

У меня сарайка-мастерская будет с стенами/крышей из СК будет в 4 метрах от столба с вводным электричеством на участок (380в, 15кВт).

Стоимость СТЕН и КРЫШЫ сарайки я от стандартного железа увеличиваю на цену поликарбоната и утеплителя между абсорбером внутренним помещением сарайки.
Утеплитель (теплоизолятор) даже хорошо - в жару внутри сарайки не будет так жарко как без него.

В жару тепло от СК хочу отводить на нагрев воды двух бочек по 200л. Выбрал бочки как самые дешёвые ёмкости 200р/200л. Бочки планирую поставить внутрь мастерской, так как она будет хорошо теплоизолирована снаружи 50мм изоляции СК.
Если площадь СК порядка 25м2, то рассчитываю снимать с него порядка 25*0,25 квт /час= 6,25 квт/час тепла в погоду с облачками и 25*0,5=12,5кВт в солнечную погоду.
Этого хватит и на нагрев бетонной плиты (ТА) и на нагрев 400л воды с +5 до +20+30С.
С водой не уверен по температуре нагрева - может и не успеет нагреться так как мне надо.

Думаю, что 400л горячей воды в день позволит шикарно помыться семье 2+2, и пользоваться тёплой/горячей водой для рукомойника. И всё это условно-бесплатно, только работа насоса (электричество) для выкачки воды из колодца в счёт = 5 руб

Хочу в бетонную плиту (ТА) сарайки кроме воздушного канала продува от СК ещё заложить 180 метров провода ПНСВ 1,2мм, = 2,1квт при 220-230В напряжения.
Бывают и НЕсолнечные дни, если ТА к вечеру не нагреется от солнца до 25С (к примеру), - то по ночному тарифу могу догревать ТА электричеством до тех же 25С - чтобы пол в сарайке-мастерской тёплый и можно было бы пойти утром (в 7-9 утра) поработать в ней.
Я жаворонок - люблю утром помастерить, хочется делать это в комфорте (в тепле, под крышей, и рядом с инструментами чтобы не таскать их туда-сюда каждый раз)

 

Я думаю, что на вертикальную поверхность зимой в пике может приходить больше 1кВт/м2.
Солнце светит почти перпендикулярно (возвышение солнца над горизонтом в полдень12 - 15 градусов) и если перед стенкой достаточно большое открытое заснеженное пространство, то отраженный свет увеличит освещенность еще процентов на 20 - 25.
По поводу компьютерных кулеров в коллекторе.
1. Ночью они зимой замерзнут.
2. Если воздух проходит сначала вдоль внешнего стекла, а потом поступает в абсорбер. Воздух сначала охлаждается, влага из воздуха конденсируется на вентиляторах, а потом воздух, уже, нагревается в абсорбере. Вентиляторы будут мокрые и быстро накроются.
3. Компьютерные кулеры дают совсем маленькое давление. Я, дома, пытался вделать их в форточку, для проветривания кухни. Если дул ветер с улицы в дом, они начинали крутиться в обратную сторону.

 

Примерно ТАК (картинка ниже)...
Площадь СК = стены 2*(2,5+4) + крыша 2,8*4,3.
Может быть без крыши хватит - только стены?
13м2 стен в принципе не плохо - от -3-4 кВт зимой до 13 кВт летом смогу получать.
Больше мне и не надо в общем то - летом не смогу больше рассеять (некуда) и неохота на высоте возиться с СК.
Хотя с другой стороны - можно стены летом закрывать и не будет излишков тепла, а зимой много тепла не бывает!

Планирую построить НЕБОЛЬШУЮ мастерскую, утеплённую (50мм утеплителя+3мм изолон фольгированный+сверху поликарбонат).
Поликарбонат прозрачный - стены и крыша у мастерской будут работать как собиратели тепла на оцинкованное железо покрашенное в чёрный цвет (солнечный коллектор).
Вопрос в размерах мастерской!
Не хочу строить громадную - и нагреть-прогреть её не смогу и с 6 метровыми штуками я не вожусь, максимум 2-2.5 метра металлический профиль режу/свариваю и т. д., и то стараюсь это на улице делать.
С другой стороны хочется чтобы дети 9/7 лет - могли рядом со мной сесть и помастерить...

Стол - он же верстах, для паяния в основном - люблю с электрикой/электроникой повозиться.
Откидной стол (снизу поднимаем - на 2-3 ножках).
В мастерской буду хочу кроме как паять, еще сверлить, пилить (металл и дерево), работать сваркой - изнутри стены надо будет обшить наверное оцинк. железом (как материал стен и от возгорания).
Две бочки с водой - это для нагрева воды от солнца. Пока место под них просто запланировал. 60см в диаметре каждая.
Вода будет выкачиваться насосом наружу - в умывальник в доме и в душ.

 

1. А какие не замерзнут? Любые переносить на вытяжку из коллектора? Там тогда другая проблема - слишком горячий воздух, требования к пластику, перегрев двигателя и т. п. Или придется ставить металлический канальник, а он дороже и шумнее.
2. Так любые вентиляторы нельзя ставить внизу получается. Читал где-то на форуме совет по избавлению от конденсата на стекле и стенках коллектора - насыпать какое-то количество силикагеля. Как думаете, поможет?
3. Да, наверное, вы правы. Я считал по общей производительности, но давление параллельные кулеры не создадут. Как бы проверить? Неужели никто в солнечных коллекторах не ставил компьютерные кулеры? В ютубе полно видео именно с такими кулерами, но на стадии испытаний. Как они работают в реальных условиях эксплуатации мне не попадалось видео.

 

@Leo2, у меня стоят компьютерные кулеры, ничто не замерзает, всё работает. Давление для моих площадей достаточное.

 

Было бы хорошо, чтобы тёплый воздух из длинной (4м) стены самотёком (конвекцией) поднимался в СК вход СК что на крыше - тогда СК будет работать как конвекционный с выходом горячего (надеюсь) воздуха в верхней кромки крыши.

Вопрос как эффективно нагревать воду в металлической бочке, может банально обдувая саму бочку горячим воздухом? Теплопередача у стали большая - сталь бочки будет передавать тепло воде.
Не хочется мудрить с теплообменником воздух-вода внутри бочки

Спасибо!
Интересно как поступать с теплом, когда внутри уже тепло и солнце пошло на закат - то есть энергия СК падает и из СК пойдёт воздух с температурой МЕНЬШЕЙ чем нагрет в вашем случае сарайчик, но бОльшей чем 22С?

 

@Leo2, мне кажется, что для расчетов не стоит использовать КПД.
Дело в том, что для схемы, когда воздух проходит сначала вдоль переднего стекла, а потом поступает в абсорбер, КПД зависит от освещенности агрегата и только от неё. Чем сильнее солнышко, тем выше КПД.
КПД = (мощность на выходе)/(мощность солнечного излучения).
(Мощность на выходе) = (мощность солнечного излучения) - (мощность потерь).
(мощность потерь) = dT*Rполикарбоната, dT - разность температур между поступающим в коллектор воздухом и улицей.
Получается, что, например, при постоянной температуре на улице и в доме, потери постоянные, а мощность на выходе агрегата тем выше, чем выше интенсивность солнечного излучения.

 

@mumrik75, мне кажется, что при такой схеме работы коллекторов будут очень большие потери на крыше, особенно весной и осенью.
Воздух нагревшийся в вертикальном коллекторе будет соприкасаться с поликарбонатом на крыше и отдавать тепло на улицу.
Кроме того, ночью, когда на улице холоднее чем вода в бочке, будет возникать обратная циркуляция (от бочки вверх на крышу, потом вниз по крыше и стенке, дальше уже холодный воздух проходит через бетон (нагревается от бетона), доходит до бочки, охлаждает её и всё продолжается дальше по кругу).

 

Я имел в виду вентиляторы расположенные внутри коллектора (на улице). Думаю, что вентиляторы надо ставить в доме (где тепло) и работающие на "вдув в коллектор".

 

Потери тепла на крыше можно снизить, закрыв её двойным слоем поликарбоната. Конечно этим уменьшим немного количество СВЕТА от солнца на крышную часть СК - но наверное это компенсируется площадью СК.

Тут такой момент = крышу всё равно надо железом закрывать (от дождя/снега и т. д.), то есть оцинкованный лист именно для СК получается "бесплатным".
В солнечную погоду площадь крыши в 13-14м2 (4*3,2-3,5) даст халявные 10-12 кВт тепла, это почти как две стены, вместе взятые.

Зимой, кстати, снег на крыше лежать не будет - он растает от тепла приходящего от СК в стене, то есть СК не будет нуждаться в сбрасывании снега с крыши, это сделает тепло.

Непонятно мне как устроить сбор горячего воздуха с конька крыши (самый верх СК), для забора его в трубу.
Одной трубы наверное не хватит - две трубы по 15см надо.
В каждой трубе по вентилятору на 290м3 для всасывания и наддуву в бочку и две бочки соот-но с водой. А после бочки выдув воздуха в бетонный ТА из каждого контура ПОД бочкой.

Итого: 2 трубы, 4 вертилятора, 2 бочки.
На рисунке один контур, второй будет такой же.

 

Внутри коллектора и хотел. Если делать вдув из помещения, то при верхней подаче воздуха это нужно делать из помещений 2 этажа. Это будет уже частично "отработанный" воздух. Плюс еще одну дыру в помещении нужно делать, соответственно тщательно ее утеплять/герметизировать.

Подумаю, может на уровне пола 2 этажа сделаю подачу воздуха в коллектор.

 

Две трубы, наверное, тоже не хватит (в солнечную погоду поликарбонат на крыше начнет плавится).
А что делать с обратной циркуляцией ночью?

 

С обратной циркуляцией пока не продумал.
Заслонки не прокатят, - трубу изогнуть чтобы не было прямотока - тоже пока не придумал как.
Тут засада!
Может кто подскажет?

Как вариант - трубы забора горячего воздуха не стыковать вплотную к СК
Плюс сделать лючок для сброса частичного лишнего тепла наружу, как подумаю что сервоприводы - так жутко становится - не хочу в это ввязываться...
Мне кажется проще и надёжней поставить вентиляторов побольше для прогона горячего воздуха от СК - можно включать их поэтапно - при Т воздуха в верхней части СК>40C две вентилятора, при Т>65C четыре вентилятора...