Самодельный воздушный солнечный коллектор

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Я себе выбрал такую конструкцию https://www.forumhouse.ru/threads/235978/page-13#post-7991995

 

А как добились того что выдуваемый в СК воздух до низа СК доходит?
Идея мне понравилась, только это к стене применимо - на крыше непонятно как такое сделать

 

Туда воздух не выдувается. Воздух (холодный) засасывается за счет того, что нагретый в абсорбере воздух поднимается вверх, образуется разрежение, которое подсасывает более холодный воздух (конвекция).

Сарайчик можно сделать с односкатной крышей. Южную стенку сделать высокой, а северную низкой. Тогда можно обойтись без коллектора на крыше.

 

С Односкатной крышей сарайчик и планировал - для увеличения площади СК на крыше.
Площади СК в двух стенах 4*2,5 + 2*2,5 = 15м2 мне хватит для получения 10-50 кВт часов тепла в день.

С крышей подумаю как поступить, как вариант - поверх металлического гофро-листа положить поликарбонат, но не теплоизолировать с торцев зазоры между гофролдистом и поликарбонатом.
Это даст нагрев гофролиста от солнца, но не даст ветру остудить лист.
Горячий воздух будет уходить вверх - ничего не должно по идее поплавиться. Или поплавится?

А когда нужна тёплая вода - то насосом выливать воду на конёк крыши и стекая по метал. листу вода будет нагреваться от нагретого на солнце гофролиста.

Тогда и не надо будет внутри сарайчика мудрить с бочками с водой, достаточно будет поставить в сарайчик две бочки (на летний период), заполнить их водой, соединить сообщающимися сосудами и сделать из одной бочки подъём воды насосом на конёк, а в другую бочку слив воды самотёком с крыши.
Поликарбонат выпустить ниже профлиста на 4-5 см, чтобы не собирать дождевую воду с поликарбоната в бочки.

 

Можно и одной бочкой обойтись.

 

Да - попробую с одной бочкой, для душа/рукомойника/раковины 200литров думаю достаточно.

 

Вот нашел советы по производительности вентилятора для воздушного солнечного коллектора - 2 CFM/ft2, что в пересчете дает 36,6 м3/ч на каждый м2 коллектора. В принципе, эта цифра подтверждает мои расчеты (у меня получилось около 500 м3/ч на 12 м2).

Среди советов еще такие:

1. Длина канала не должна превышать 32 фута, или около 10 м. Если канал длиннее, нужно разбивать его на части с отдельным вентилятором на каждый участок. Большой коллектор может иметь входы и выходы разных секций в разные комнаты дома.
   
2. Среднее падение напора через правильно спроектированный коллектор составляет около 100 Па.(ох у эти англосакские единицы измерений )
3. Рекомендуются пропеллерные канальные вентиляторы для площадей коллектора не более 14 м2 и центробежные если площадь больше. Нужно стремиться к максимальной разнице температур на входе и выходе коллектора не более 10-15 градусов- при этом у коллектора будет максимальная эффективность.
4. Оптимальная скорость воздуха в коллекторе 4 м/с. Сечение коллектора, таким образом, должно быть равно отношению производительности к скорости. В моем случае при той дельте в 20 градусов, которую я считал выше, должно быть около 722 см2. У меня в узкой части около 1500 см2, таких 2 канала, т. е. в 2 раза больше. Таким образом, можно спокойно увеличивать производительность вентилятора, запас большой. Дальше по тексту идут цифры в футах и дюймах, взрыв мозга, чё там написано, я так и не понял.
   
5. Площадь отверстий для входа и выхода воздуха должны быть равны площади сечения канала. Ну это понятно.
   
6. Если воздух от коллектора отводится по воздуховодам, то скорость в канале не должна быть больше 2,5 м/с. Таким образом, при расчетной производительности потока через коллектор в 500 м3/ч потребуется сечение воздуховодов 0,056 м2, что соответствует диаметру 15 см. Я планировал 2 воздуховода по 100 мм, и магистральные воздуховоды по 160 мм. Тут тоже вроде нормально, тем более учитывая, что у меня не наклонный, а вертикальный коллектор.
7. Про объем теплоаккумулятора. Рекомендуется 50-60 фунтов на каждый ft2 коллектора, или, переводя в нормальные единицы - по 275 кг на м2 коллектора.

 

А так получится естественная конвекция?
Вентиляторы для подстраховки я всё же нарисовал.
Идея в том чтобы в бетонной плите при бетонировании воздушные каналы сделать - через который бы холодный воздух их сарайки поднимался по СК вверх нагреваясь.
В итоге нагретый воздух должен циркулировать сам через бетонный ТА, нагревая его.

Не продумал как (автоматически) закрывать циркуляцию воздуха на ночь.
Вручную можно сделать это крышками, закрывающими вход из сарайки в ТА.



Есть идея забетонировать металлический профиль для 200л бочки сразу при бетонировании пола ТА.
Если этот профиль будет иметь большую площадь внутри бетонного ТА - то тепло от ТА быстрее по нему придёт к бочке и нагреет воду (рукомойник, душ и т. д.).
Это на рисунке не показал - там и так каша.

 

@mumrik75, я сначала тоже пытался придумать использование крыши в качестве коллектора. См. "Воздушный коллектор (обсуждение)".
Долго считал и думал.
Потом понял, что крыша в качестве коллектора не подходит (потери большие и поэтому КПД - низкое, а это сразу исключает использование коллектора зимой). Проще обеспечить необходимую площадь коллектора на вертикальной стене, чем пытаться бороться с недостатками коллектора на крыше.
Ну а дальше - просто. Надо руководствоваться законами физики и все получается просто.

 

Спасибо. Честно говоря, коллектор на крыше мне кажется сложнее монтировать и проектировать, защита от протечек непонятно как будет работать. На крыше не буду!

Стену увеличивать в длину не планировал, думаю ограничусь 3м*3м сарайкой-мастерской с бетонным ТА в полу.
Для паяния и мелкого рукоделия больше и не нужно.

СК получится из двух стен 6м2 каждая, то есть 12м2 общая площадь СК.
Для сарайки 9м2 площади и 18-20м3 объёма СК 12м2 должно хватить даже в марте-апреле/сентябре-ноябре чтобы не в холоде мастерить.
Для нагрева воды отдельный СК сделаю, наверное на основе крыши металлопрофиля колодца, 2м2 должно хватить чтобы воду подогревать, и там не страшно с поликарбонатом колхозить и водой.

 

Я тоже к такому же выводу пришел. А по крыше - ее только летом можно использовать. Я планирую забирать из подконькового пространства горячий воздух, прогонять его через теплообменник воздух-вода и направлять в ТА под домом или геотермальный. Но это так, бонусом к холодному чердаку. Вот думаю, нужно ли вентиляционные отверстия в крыше делать или без них обойдусь. Зимой они не нужны, только летом для сброса перегретого воздуха.

 

Обычные слуховые окна на фронтонах. Решение проверенное временем.
С Новым Годом!

 

С Новым Годом!
у меня нет фронтонов, вальмовая крыша. Для выхода на крышу и освещения чердака поставил мансардные окна (точнее, выходы). Про слуховые окна думал, но решил, что мансардные окна лучше и проще. Поэтому осталась задача вентиляции подкрышного пространства. Вентлюки для металлочерепицы купил, но пока не поставил.

 

С НАСТУПАЮЩИМ НОВЫМ 2016 ГОДОМ !

Крышу думаю утеплить в 2*5см слоя утеплителя, чтобы тёплый/горячий воздух из стены-СК, поднявшийся к коньку крыши внутри дома не уходил наружу.
А от конька крыши уже загонять воздух вентилятором в бетонный ТА, являющийся тёплым полом.
Думаю для 12м2 СК должно хватить двух канальных вентилятором 15см 290м3, 30вт., если не хватит - поставлю ещё 2 шт, включающиеся дополнительно при Т под коньком больше 40С например.

Или лучше не загонять воздух под конёк и сразу из ВЕРХА СК вентиляторами вдувать его по воздуховоду в бетонный пол-ТА? Наверное потерь тепла так будет меньше?
От воздуховода немного нагреется помещение - могу теплоизолировать воздуховоды, чтобы почти всё тепло уходило в бетонный бетонный пол-ТА. А обогрев помещения будет уже от бетонного пола-ТА, пусть и не сразу = это вообще не главное.

Крыша получается без СК, по крайней мере пока так.

 

Немного о работе моего

Вроде вводные есть все, температура в коллекторе, температура в помещении (этот воздух прогоняется через коллектор) температура на выходе.