Совместная работа ТН, СК и СБ, какие мысли?

У моей панели 60Вт размеры рамы 840х550х35

 

Чуть выше - про мои страхи относительно пленочных панелей.

 

Вот такие
там два стекла, между ними солнечные элементы.

 

Там стекло...по размеру действительно будет достаточно просто смастерить ТО на обратную сторону.
Добавить стекло снаружи - тоже достаточно легко.
Что мне действительно понравилось - выглядят как тонированные стекла. Класс...супруга визжать не будет

Давайте попробуем "доделать" этот вариант.
1 Профиль окон ПВХ - пока он.
2 ещё одно стекло - формируем воздушный промежуток, то бишь камеру.
3 ТО на стекло - тут варианты:
Сразу оговорюсь, идея сделать термосифон в окне - достаточно здравая. Дело в том, что термосифон "запрется" самостоятельно...Как только температура внутри гибрида упадет ниже геоконтура.
Слабой стороной этого исполнения будет необходимость развитого конденсатора - теплообменника на горячей стороне термосифона.
Чтобы было до конца понятно, кто не в теме, термосифон - это испаритель, конденсатор и потери на прокачку.
Если с испарителем особых проблем нет, площадь огромна, ограничением скорее будет эффективность теплосъема с панели.
С потерями тоже можно бороться - параллелить никто не запрещает.
То конденсатор - проблема. Более-менее эффективный теплосъем даст ПТО и (или) плотный газ= высокое давление.
Зато система получается закрытой.
Снимать тепло с оголовья термосифона=ПТО можно хоть гликолем, хоть фреоном, не суть.
Возможно, из-за меньшего КПД аморфной панели = бОльшей площади гибрида, термосифон будет предпочтительней. Ибо про ночные теплопотери можно просто забыть, ТН работает всегда.

 

Сегодня удалось посвятить день устройству СБ.
Сделал следующие выводы, поправьте, если где не прав:
1 Аморфный кремний, нанесенный на пленку - тонкий слой. Пластик (или тонкий слой?) достаточно быстро деградирует на солнце. Через стекло, в нашем случае, возможно будет жить.
Представляется возможным использовать с поликарбонатом или сотовым полипропиленом - гонять непосредственно гликоль.
Непонятно, как организовать воздушную камеру перед такой панелью. Если только к внутреннему стеклу приклеить сначала поликарбонат, затем на него панель, дальше дособираем стеклопакет.
Т. е. СБ+СК оказывается внутри стеклопакета. Как вывести гликоль - дело третье.
2 Аморфный кремний (и прочее) - расположенный между стекол. При этом наружнее стекло уже каленое. Напрашивается просто снять тепла с тыльной стороны. Чисто голый вариант.
Термосифоном: трубки (медь и т. д.) собрать тепла, использовать для "автоматического" догрева контура. Греть выше температуры окружающего воздуха - вряд ли сможет, но учитывая температуру уходящего в контур гликоля (0-5С) ...Сможет работать при температуре окружающего воздуха 0 и выше.
Хороший вариант для юга.
3 Поликристаллический и монокристалический...Наибольший КПД дает монокристалл. "Мертвые" участки у монокристалла - нам не критичны. Максимальный КПД - у монокристалла. Причем максимальный от площади. Учитывая, что теплоизоляция имеет прямую пропорцию от площади, КПД СБ логично измерять от площади.
Здесь напрашивается монтаж солнечного элемента: внутренней стороной к стеклу или ещё чему несущему, снятие тепла с этого "несущего" элемента. Т. е. вид пакета следующий:
Наружнее стекло - каленое
Солнечные элементы
Стекло
Теплообменник - змеевик.
Либо внутрь стеклопакета - каким-то образом собрать каркас=теплообменник и снять тепло.

Эта конструкция, уже с воздушной камерой, сможет работать и при отрицательных уличных температурах.

 

Оказывается, есть проблема крепить модули к основанию
лишний довод снять тепла с тыльной стороны, избавившись от необходимого для охлаждения воздушного зазора - потенциального источника вандализма.

 

@Gaunt, Для дальнейшей эффективной работы над теоретически создающимся гибридом СБ_СК_ТН по моему требуется какой то общий рисунок, на котором показано примерное расположение составляющих элементов, примерные границы температур, которые могут быть в каждой части общей системы. Также нужна схема взаимодействия (типа блок-схемы) между разными частями в разное время.
Если есть картинки, это во первых позволяет точнее понимать друг друга, во вторых взгляд на ситуацию в общей картине иногда приводит к новым очень полезным мыслям.
Я бы конечно взялся за рисование подобных схем, картинок, но на данный момент, совершенно нет времени (мои зеленые подопечные растения уже начинают бунтовать и просятся в новую теплицу). Но сразу после этого начну выставлять над теплицей свою гибридную панель, вот тогда более плотно займусь этой темой.

 

Только паинт осилю.
Руками нужно потрогать ту панель...Моё мнение - нужно пытаться упихать за воздушную камеру, малой кровью, монокристалл.
Всё же и токи подходящие для питания компрессора без посредников, и монокристалл больше всех страдает от жары летом.
Аморфная панель - не дорогая, но утепление сведет на нет всё преимущество.
С утеплением, в моих условиях, затратный отопительный сезон укорачивается с октября по март. Это без возможности сохранить летнее тепло - вода в 2м.

 

@Gaunt, прочитал тему, мысли интересные, перспектива убить одним выстрелом сразу всех зайцев заманчивая, но выводы на данный момент у меня складываются неоднозначные.

По схеме гибрида, в принципе, я думаю к консенсусу уже пришли в ходе обсуждения- покровное стекло, воздушный зазор, солнечные элементы (заламинированные EVA или залитые жидким инкапсулянтом), и плотно прижатый сзади теплосъёмник- лист с трубной решеткой под фреон. Как и из чего сделать этот теплосъёмник и сплотить его с панелью- вариантов несколько, обсудим.

Никаких двойных стёкол, никаких "И-", "К-" стёкол.

Ну а дальше начинаются причины для сомнений.
Сделать самому солнечную панель, не уступающую по качеству хорошей заводской- дело не простое. Начиная с приобретения элементов- самодельщикам в розницу продают то, что было забраковано на производстве, а если это будет действительно элементы-"Grade A", то цена самодельной панели будет мало отличаться от покупной.
Применение обычного стекла вместо специального текстурированного с повышенным светопропусканием- ещё минус несколько процентов КПД.

Качественно заламинировать или залить панели в домашних условиях сложно, но можно (особенно при наличии вакуумного насоса, для человека связанного с холодильной техникой это не проблема), но тоже нужно быть внимательным с выбором материалов- плёнки или герметики продают сотни продавцов, а какие именно стоит брать- нужно выяснять, у тех, кто ими уже пользовался.

Приобретение готовых гибридных панелей, как я понял, не рассматриваем из-за неадекватного ценника.

Ну и плавно подходим к дилемме:
купить готовые СП проверенного производителя (цены сейчас можно найти от 0.8-1$ за Ватт) и пользоваться ими "как есть", не обращая внимания на незначительное падение КПД в самые жаркие месяцы (полностью нивелируется установкой 1-2 панелей сверх необходимой расчетной мощности). Тепло для ТН берём с коллекторов.

Либо раскурочивать заводские СП, превращая в гибрид (при чём, это не всегда может получиться, в зависимости от того каким образом они заламинированы), или же заниматься самостоятельным изготовлением гибридных панелей с нуля.

При наличии места для раздельной установки СП и коллекторов, я бы однозначно выбрал первый вариант.

 

Тут другой момент.
Если работа на отопление, геоконтур и ТН позволяет использовать более низкотемпературное тепло, чем прямой нагрев от СК. Где-то на 30К (градусов).
Это резко расширяет сезон работы СК и снижает требования к утеплению.
Летом - идет постоянный съем тепла с обратной стороны панели. Тепло закачивается в геоконтур.
Как понимаю, СБ как работают лучше (+15+30С), так и деградируют меньше = служат дольше.
Но это даже не самое интересное...
Наличие геоконтура и (+10+20С) из земли, позволяет ТН работать в качестве кондиционера.
Именно на мощность кондиционирования - система будет однозначно экономически оправдана.
Пока есть задача запустить на 2-3квт холодильной мощности, это 500-750вт от СБ, при хорошем солнышке.
Это уже 10-15м2, что вовсе не мало. Где найти места для отдельных СК и СБ - непонятно.
А тут - вертикально на южную стену. Т. е. потери через тыльную сторону - отсутствуют. По большому счету, утепления не требуется.
Расклад на полную потребность в тепле - совсем другая история, и не факт, что обычный геоконтур и просто СБ проиграют. Расклад на крыше СК+СБ имеет совершенно другой ценник.

Тут выяснилось, что питать обычный ДС компрессор малым напряжением - задача сильно затратная. Необходимо 200-300В. Возможно ли последовательное соединение модулей до такого напряжения?

 

крути от СБ насосик, гоняй им водичку из скважины (уже приготовленный для кондиционирования теплоноситель) через фанкойл отбирай тепло из хаты, сбрасывай хоть в бочку для полива...
гораздо меньше потребления и без всяких Карно

 

Да, возможно, обычно на заводских СП указано, что они могут работать в цепях до 1000 В.

Понимаю, все мысли именно про работу в связке с ТН- гибридная панель для прямого нагрева воды или антифриза до температур, необходимых в быту- бессмысленна, так как обычная СП при правильном монтаже, охлаждаемая естественным образом, работает в гораздо более щадящих условиях, чем СП, помещённая в такой коллектор.

750 Вт электрической мощности при хорошем солнце в течении всего дня (минус по 1часу после рассвета и перед закатом) сможет выдавать сборка номиналом 1200-1400 Вт- это 7,5-9 м. кв. площади.

Ещё один открытый вопрос- как поведёт себя гибрид с фреоновым охлаждением на предмет образования конденсата, или даже обмерзания?

 

Фреон нужен для работы в термосифоне (тепловой диод) - в одну сторону. (ПТО- конденсатор выше СБ+СК)
Если с одной стороны - испаритель, кипящий в СК фреон, с другой стороны конденсатор - ПТО с циркулирующим гликолем, То тепло будет передаваться только когда температура в СК будет выше, чем в земле=геоконтуре.
Если учесть, что потери в термосифоне 2-5К, то температура кипения=СК будет 0+5С зимой, 15-25С летом.
Меня берут сомнения, что температура кристаллов обычно расположенной СБ - летом, на крыше и на солнце - будет 25С.

Возможный конденсат, это да. Но фреоновый испаритель=термосифон можно уложить в 3-6мм. Это не гликоль, Чтобы использовать трубы от полдюйма.
Т. е. можно уложиться в стандартный стеклопакет.
При пристенном исполнении - тут да, нужно чего-то думать. Или залить пеной и забыть.

 

там много больше, градусов 70+.

Я с дуру первую СБ собрал на пластиковм основании... пластик выгнулся и потемнел.

 

Это мечта Андрея (фил). Вообще ни за что платить не хочет, хочет продавать
Но реалии таковы, что добывать электричество эффективно, используя разность температур лишь двух сред - воздуха и земли, мягко говоря - не получится.
Если добавить солнышко - уже совершенно другой расклад.

Например - можно лить фреон в испаритель и иметь емкость для хранения газа.
Затем - использовать эту энергию по требованию.

Т. е. варианты дальнейшего развития есть. Ибо, есть ТА = геоконтур. Можно добавить ТА хоть на фреон, хоть на горячую сторону.
И есть три (четыре) среды - земля, солнце и воздух. Где-нибудь, да разницы температуры на включить утюг или микроволновку - хватит.