Самодельный воздушный солнечный коллектор

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Устал повторять, что воздух не поглощает излучение. Ни от солнца, ни от мет. листа. Нагретый мет. лист излучает в космос, частично задерживаясь в атмосфере Земли. Воздух в СК нагревается исключительно конвекцией!
Если в модели включить реальное солнце с интенсивностью 350 Вт/м2 (это реальное значение, измеренное в солнечный день в середине сентября), то мет. лист нагреется до 41 град., средняя температура воздуха на выходе составит 23 град, коэффициент теплоотдачи (конвекция) 4.35, тепловой поток от листа к воздуху 84.5 Вт/м2. Т. е. из 350 Вт воздух получил только 24%, остальное тепло улетело в космос и в атмосферу.

 

Поставил 8 шт в параллель, питаю их от 40Вт солнечной панели. На выходе скорость воздуха около 1 м/c, дельта примерно 20 градусов. Мало, но хоть что-то

 

Подтверждаю. У меня комбинированный воздушно-водяной СК на фасаде дома. Труба из нержавейки просто положена на гофролист и покрашена. И даже такая конструкция греет воду сильнее, чем воздух

 

@Hochuvseznat, с интересом прочитал Ваши рассуждения и обоснования. Не буду касаться цифр. Это, как говорится, детали. Просто, мысли, которые пришли в голову по ходу чтения. так сказать, с ходу.
Сильно не обдумывал, поэтому мысли сырые.

Стоп! А кто мешает нам в коллекторе площадью 10 кв. м. разместить, к примеру, металлический лист/листы площадью 100 кв. м?
Гармошка или ещё лучше перпендикулярные поверхности коллектора пластины (пластинчатый радиатор). Это же уменьшит потери от излучения, уходящего вникуда. из 100 кв. м. пластин излучать в атмосферу будут чуть больше 10% остальные будут излучать друг на друга. Увеличивая нагрев.

Как считаете, не повысит ли это КПД коллектора?
Этот же вопрос и к @юнс
Спасибо.

 

Вывод правильный. Воздух тяжело греть, поэтому автомобильные, например, радиаторы делают с частым оребрением. Вопрос в материалоемкости, цене и весе конструкции.

 

Не только автомобильные
Я - танкист. Поэтому у меня сразу, когда я смотрю разные видео с СК, возникают вопросы: Почему лист (пусть даже профлист), а не пластинчатая решётка? !

Да, я не совсем тупой Я понимаю, что 100 кв. м. железа будут стоить и весить в 10 раз больше, чем 10
Но по-моему, в СК мет. листы - вовсе не основная часть их стоимости. И если мы повысим кпд, это будет дешевле, чем делать несколько (ну, пусть не 10, а хотя бы 2-3) коллекторов. И места займёт меньше.

Конкретную стоимость и эффективность (сколько металла можно потратить, чтобы выхлоп был плюсовым), конечно, нужно считать.
Главное, что смысл в идее есть на Ваш взгляд.
Спасибо.

 

Несомненно, повысит. А чтобы игра стоила свеч, надо считать. Нужен суперкомпьютер.

 

Эмпирическим методом

 

ну если внутри коллектора поставить листы металла вдоль так, чтобы обеспечивался постоянный нагрев этих листов, то пуркуа бы не па
но тут есть нюанс: Вам ведь нужно ещё воздух мимо них протащить
а если будет слишком тесно, то на прокачку мы потратим столько энергии, что ну его нафиг

поэтому есть более элегантное решение)
но в его основе все равно лежит "китайская теплица")

ЗЫ скажем, если у Вас вдруг есть южный склон большого холма, то Вы почти богач!

 

Возможное решение:
Воздух "мимо них" тащится по причине стественной циркуляции. Тёплое - вверх.
Пластины не до самого верха. Тем более, что короб имеет ненулевую толщину и верхняя часть пластин будет в тени. Вот этот, поднявшийся вверх вдоль пластин воздух и будем тянуть без всякого напряга из образовавшегося свободного канала.

"Как тебе такое, Илон Маск?" (с)

 

Надо потыкать в неё палочкой.

 

не-а, не так
у Вас же все цифры есть выше по тексту пару-тройку страниц назад - ну посмотрите на них внимательно

а воздух не дурак - если он может пойти по верху, то он там и пойдет
нафига ему спускаться вниз?
и почему в тени будет верхняя часть пластин?

думай, башка, думай)

 

Я наверное туплю, но не очень понял этот пост.
Если воздух входит снизу, а забирается сверху, то чтобы попасть наверх он пройдёт мимо пластин. Пройдёт мимо них как в следствие всасывания на выходе, так и по причине естественной конвекции. Нагревшийся (более тёплый) идёт вверх (а нам это и нужно) более холодный - вниз.

Нет. Я ничего и нигде не говорил, что тёплый воздух будет спускаться вниз. Внизу будет холодный. Ещё не нагревшийся.

Если пластины будут до самого верха, то часть их будет попадать в тень от верхней части короба. Мы же не можем расположить СК так, чтобы он всегда был строго перпендикулярен падению солнечных лучей. Какую-то часть времени (в зависимости орт угла наклона короба) верхняя внутренняя часть будет в тени от верхней внешней обшивки.

[пошёл смотреть]

Внимательно посмотрев на цифры, нифига не понял. Так почему всё-таки, тёплый воздух не будет идти вверх вдоль пластин?
Можете пояснить, из каких цифр это следует?

 

а почему воздух входит снизу? откуда он входит и куда?

Вы не обратили внимание на коэффициент теплопроводности металла? а ведь он каг бэ намекает нам на то, что металл прогревается очень быстро
и даже если металл будет пластинами, то даже частичное затенение может не оказывать большого влияния... конечно, это надо всё считать, то цифры то есть
а уже как избежать затенения полного - это вообще легко

 

Наверное потому, что сверху мы вентилятором создаём разрежение.

Я не говорю, что оно оказывает влияние на что-то. Я говорю о том, что на пластины в этом месте не падает солнечный свет и они в этом месте не нагреваются солнечными лучами. То есть получения энергии солнца в этом месте нет (или оно меньше, чем в других частях).

Да неважно нам, полное там затенение или неполное. Это место с более низким КПД получения солнечной энергии. Его можно выкинуть для освобождения канала и облегчения прохождения в этом месте воздуха мимо всех пластин.
Ведь в чём суть - если пластины до самого верха, то воздушный канал закрыт ими. Создаётся дополнительное сопротивление, о котором камрад говорил выше. Для преодоления которого нужно увеличивать мощность вентилятора.
Обрезать эту часть пластин и вся любовь. Тем более, что КПД (именно получения энергии, а не теплообмена) этой части пластин пониженный или нулевой.

А в теплообмене они, конечно участвуют по причине высокой теплопроводности металла Здесь вопросов нет.

Вот, я рисуночек быстренько накалякал (вид сбоку). Верхнюю затенённую часть можно безболезненно отрезать.


И тогда мы получаем канал без всякого сопротивления (вид с фронта)


Ну, получим мы 3-5%-е снижение площади теплообмена. Но мы её, йопта, и так увеличили в 20-30 раз, расположив пластины перпендикулярно. Так что ничего страшного.