Преимущества солнечного водонагревателя

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

"Новый полюс" торгует только солнечными коллекторами "Сокол-А". SergeiM неправильно употребил слово "батарея". А вот как работает упомянутая им система из 4 коллекторов зимой действительно интересно.

 

Хищный_Мышь, я Вас ввел в заблуждение. Сдесь я имел ввиду солнечный коллектор (водонагреватель). У соседа панелей 4 штуки по 2 кв.м стоимостью 50 тыс рублей. Оборудование говорит стоит ещё 40 тыс + плюс монтаж и трубы с утеплителем около 20. Получается не такая уж большая сумма. Как зимой работать будет спрошу, отпишусь. Но у него метров 6 трубы хоть и в утеплители, но по улице идут, он сам так захотел. Теплопотери относительно большие будут.

 

А подкину-ка я дровишек в ваш костерок.
Парнишке одному ставили пелетный котел 3 года назад. Потом я интересовался иногда-как да что. У него дети малые . Вода горячая и зимой и летом нужна и много. Еще старики с ними живут, а мама инвалид. Котел молотит круглый год. Год назад поставили ему 3 коллектора над балконом. Теперь и солнышко головки детям и маме не печет, когда они там отдыхают, но самое главное-котел с мая до октября практически в отпуск уходит. У него бойлер 300л и нагрева коллекторов хватает вполне. Старший пацан получил отдельную комнату в жилом подвале, но напротив котельная. Говорит, что теперь хоть 6месяцев в году наслаждается тишиной Якобы котел шумит при работе. Но это он гонит. Главное, что все довольны. Стоит конечно денег Коллектора, кстати, вакуумные.

 

Для того, чтобы использовать коллектор в осенне-зимнее время в зоне Москвы подойдет только - ваккумный. Только они работают при отрицательных температурах. Сокол - А рекомендуется использовать только с апреля по октябрь.
Если берете ваккумный, то обязательно с накопительным котлом хотя бы литров 100. Тогда зимой возможна экономия до 20-30% тепла. Летом до 60-70%. Если вы топитесь газом - выгоды практически нет. Смысла особого тоже.
Если электричеством или еще чем, то тогда стоит рассмотреть вариант.
Лучше эту систему включать в общую схему парарллельно.

Но помните, что и эту систему переодически надо обслуживать и проверять. И скорее всего для этого вылазить на крышу.
Да и установить надо так, чтобы ее зимой снег не заметал.

 

А где про такие можно почитать?

 

вот нашел кое что по вакуумным солнечным водонагревателям. жаль только что они находятся в украине
***************************

-------------------------------------

ХМ. Ссылка на другой форум удалена мной. Если желаете, что бы мы обсуждали - обсуждайте здесь. Пока что Вам - устное предупреждение за нарушение Правил форума.

 

Так ведь на Украине солнца больше, чем на Южном берегу Белого моря...

 

При устройстве системы водоподготовки горячей воды с помощью солнечного коллектора, вам, возможно поможет простой расчет, который поможет вам определиться с площадью солнечного коллектора и его производительностью. И в зависимости от ваших потребностей правильно построить солнечный водяной коллектор.

Известно, что в солнечный день на каждый квадратный метр поверхности, установленный перпендикулярно солнечным лучам, падает от 800 до 1000 Ватт солнечной тепловой энергии (в зависимости от состояния атмосферы).

Возьмем среднюю цифру в 900 Вт/м2


Представим некий условный солнечный коллектор, площадью в 1 м2. Сторона обращенная к солнцу является черной матовой и имеет практически 100%-е поглощение тепла. Обратная (теневая сторона) имеет утепление например 10 см. пенополистирола. Подсчитаем потери тепла, происходящие на теневой стороне. Коэффициент теплопередачи пенополистирола равен 0,05 Вт/м*град. С учетом толщины и перепада температуры например в 50 градусов, получим потери равные 0,05/0,1 * 50 = 25 Вт. Примерно столько же будут излучать и торцы солнечного коллектора, трубы и пр. Итого примем теплопотери равными 50 Вт.

Атмосфера не всегда бывает прозрачной, а коллектор не всегда идеально чистым. Поэтому для расчета будет брать поток энергии равным 800 Вт/м2

Теплоемкость воды равна 4200 Дж/кг*град. Соотношение между тепловыми Ваттами и Джоулями таково:

1 Ватт = 3600 Дж.

Т.е. на нагревание 1 кг воды (1 литра) на один градус требуется примерно 1,16 Вт.

Исходя из этих величин, мы можем вывести некую условную величину для нашего условного солнечного коллектора, площадью в 1 м2.

800 / 1,16 = 689,65. Для удобства будет ее считать = 700 /Кг*град.

Формально, это соотношение, сколько килограммов воды на сколько градусов можно нагреть за 1 час в солнечном коллекторе площадью в 1 м2.

Конечно, тут не учтены все теплопотери коллектора. Ведь по мере его разогревания, он начинает излучать много конвекционного тепла и со своей лицевой (зачерненной) поверхности. Поэтому вряд ли он нагреется выше 70-90 градусов. Поэтому эту цифру 700 можно считать действительной только для низких температур, в пределах 10-60 градусов.

Итак, давайте посмотрим, что значат эти 700 /кг*град .

Это значит, что солнечный коллектор нагреет за 1 час :

100 литров на 7 градусов. Или

50 литров на 14 градусов

25 литров на 28 градусов

15 литров на 46 градусов

10 литров на 70 градусов…

Стоп! Дальше нагреть уже будет трудно. Да и не нужно.

Если учесть, что исходная температура воды примерно 15 градусов, то температура горячей будет 15 + 50 = 65 градусов. Такая вода уже гарантированно обжигает.

Если нас нужно горячая вода быстро (не за час, а за 30 минут, или даже за 15 минут, то соответственно надо уменьшить и объем коллектора в 2 или 4 раза. Объем! Но не площадь.

Получается, что солнечный коллектор должен иметь минимальный объем при максимальной площади. Т.е. быть как можно более плоским.

За 1 минуту такой солнечный коллектор нагреет до 50 градусов примерно стакан воды. Тоненькая струйка постоянно текущей горячей воды. Вернее, быстрая капель. Поэтому делать проточный солнечный водонагреватель нет никакого смысла. Либо он будет чудовищной площади. Да и не всегда нам нужна постоянно текущая горячая вода. Поэтому все солнечные водонагреватели - накопительного типа. За час он (наш условный солнечный коллектор) подготовит 15 литров. Уже душ можно принимать. Стоит напомнить, что расход горячей воды и холодной соотносятся как 1:2 – 1:3.

Накапливаем горячую воду правильно!

Подавляющее большинство солнечных водонагревателей разработано по рециркуляционной схеме. Т.е. есть некий бак (с подпиткой от напорного бака), бак термоизолирован (термос). С баку подключен солнечный коллектор. Вода из бака постоянно циркулирует через солнечный коллектор и подогревается. Простая и логичная система, казалось бы. Но вот вопрос - зачем уже нагретую воду перемешивать с еще холодной? Общая температура, несомненно повышается и вся вода сначала становится чуть теплее, потом все больше и больше и до тех пор, пока не достигнет той критической температуры. Когда она перестает нагреваться или солнце не заходит.

Если учесть, что расход воды на семью около 300-400 литров в сутки, то надо иметь запас горячей воды примерно 100 – 200 литров. Причем прямо с утра, когда солнце еще не ярко светит, литров 50. 150 литров готовится солнечным коллектором «до кондиции» за 5-6 часов! А при расходе, в бак доливается холодная вода, так же снижая общую температуру. И это тоже неправильно. Поэтому подобные системы прижились только в странах, где солнца избыток, а ночи теплые и вода даже в больших баках с плохой термоизоляцией не сильно остывает. Например, Греция, Италия и т.д. А мы живем в России.

Поэтому у нас нет времени гонять по кругу горячую воду перемешивая ее с холодной. Нагрелась - сразу используй или положи в термос. И правильный солнечный коллектор для средней полосы России должен выглядеть так.

Водонапорный бак --- солнечный коллектор минимального объема (3-5 литров) --- бак-термос/накопитель на 50-100 литров. Солнечный коллектор должен быть оборудован либо термоклапаном (как автомобильный термостат), либо термореле (биметаллическая пластина с электроклапаном. Второе реализовать проще.

Процесс идет следующим образом. Вода в солнечном коллекторе нагревается за 15-20 минут до 40-60 градусов. Срабатывает реле, открывается клапан и вода сливается в термос-накопитель. Он небольших размеров (50 литров будет достаточно), дополнительно оборудован ТЭН-ом (на случай долгого ненастья) и отлично теплоизолирован. Ввиду его небольших размеров сделать это будет несложно. Фактически, через 15 минут мы уже можем пользоваться горячей водой! И она все продолжает поступать. И заметьте, не теплая, а нормальная горячая. За час- полтора у нас уже скопится 30 литров очень горячей воды.

Когда термос полностью наполнится, процесс просто остановится и вода будет по прежнему греться в коллекторе. Стоит отлить несколько литров как она тут же заполнит освободившееся пространство. Впрочем, объем термоса накопителя следует выбирать исходя из потребностей конкретной семьи и ее образа жизни.

Другим положительным моментом является то, что система со сливом в термос позволяет без проблем использовать несколько солнечных коллекторов , ориентированных под разными углами к плоскости движения Солнца. Например на юго-восток и юго-запад. Тогда с утра начнет греть воду восточный коллектор, днем будут работать оба, а во второй половине дня – западный. Так же можно сделать и в системе с рециркуляцией, скажете вы. Можно. С удвоением головной боли от трубочек, их термоизоляций и воздушных пробок в них. А они образуются очень просто, так как при нагревании воды растворимость газов в ней падает и газы начинают ее покидать в виде пузырьков, создавая воздушные пробки.

 

Не знаю... Я вижу себе этот процес проще - есть аккумулирующий бак литров на 300-400-... литров, в котором находится теплообменник, соединенный с солнечнымми коллекторами. И есть второй бак- электрический бойлер на 100-200-... литров, в котором гарантирована горячая вода.

Цикл следущий: днем аккумулятор запасает тепло, которое потом передается в бойлер, а там при необходимости догревается. Летом бойлер, скорее всего, вообще включатся не будет, а зимой только догревать воду (даже предварительный нагрев на 5-10 град. все же экономия, а расход горячей воды, в-основном, по вечерам, т.е бойлер можно выставить на ночной догрев.). Зато никогда не окажется ситуации, когда появилось солнце, а мы уже воду нагрели электричеством.

И вскипит.

зы. А кто нибудь ставил солнечные коллекторы в Прибалтике или в европейской части России?

 

Коллекторы сами по себе - ёмкости.
Скорее всего вопрос следует рассмотреть в двух вариантах:
а) промышленное оборудование и методика подбора комплектации
б) самоделка. Тогда методика расчёта , варианты готовых конструкций, опыт эксплуатации.

 

Я под словосочетанием "солнечные коллекторы" подразумевал устройство для передачи солнечной тепловой энергии теплоносителю. т.е. для нагрева воды.

 

Капну на колесо темы свои пять капель. Изготовил модель простейшего солнечного коллектора(Вернее прототип и модель). Провел испытания прототипа. Испытывал в Питере.

Прототип:
1. Кусок поликарбоната сотового.
Толщина 4 мм.
Площадь ~30 см2.
Тыльная сторона покрашена в черный цвет. Поверх окраски оклеена металлизированным (серебристый такой) скотчем.
2. Две трубки длинной метр каждая. Вспороты. В щель вставлен лист. Все загерметизировано эпоксидкой. Другие концы трубок вставлены в пятилитровую бутыль пластиковую из под воды.

Бутыль поставил на полку над окном. "Коллектор" на окно - на солнце.

За пару часов пребывания этого с позволения сказать "коллектора" на солнце - вода в бутыли нагрелась градусов до 60.

Модель(незавершена пока):
1. Короб из досок.
2. Основание двп.
3. Термоизоляция(30 мм ЭПП)
4. Фольга алюминиевая.
5. Элемент съема тепла - лист - поликарбонат 6 мм. Покрашен черной краской(с тыла) уложен черной стороной к фольге.
6. Сбор нагретой и доставка остывшей(коллекторы нагревателя) - пока не сделан.


7. Емкость - бочка пластиковая пищевая 170 литров. Утепление - ППЭ 15 мм

Как предполагаю использовать.
1. Теплая вода для руко и посудомойника.
2. Душ.
3. Это чисто летний вариант.

Вопрос.
1.Назачем мне это надо?
2.И не проще ли было электроводогрей поставить?
Ответ.
1. Интересно получить опыт эксплуатации такой системы в Питере. В перспективе когда буду модернизировать систему отопления дома - учту этот опыт. По деньгам моделька обошлась в общем то копейки.
2. Если б был электроводогрей с возможностью подключения солнечного коллектора(Ясное дело За разумные деньги) рассмотрел бы. А так наверное сделаю.


з.ы. Кстати - многие импортные отпительно-водогрейные котлы имеют штатные возможности для подключения солнечного коллектора. Знаю минимум одного такого производителя. Что касается эффективности импользования внашем климате зимой. Эффективны только вакуумные. Эффективны не для все регионов. Для солнечных пусть и очень холодных(типа юга сибири) правильно подобранная система может позволить сэкономить от 15 до 30 % топлива на отопление. Цифры не мои.

Может чего забыл - спрашивайте.

 

Для справки: температура теплоносителя в системе с солнечными коллекторами выше 100*С (плоский коллектор с медными трубками), и около 200*С (коллектор с вакуумными трубками). Теплоноситель подается в бойлер, где греется вода (обычно для ГВС). Необходима насосная группа, автоматика безопасности и управления. Также необходимо предусмотреть отвод тепла от коллектора в летние солнечные дни. Для лета достаточно плоского коллектора. Для круглогодичного использования необходим вакуумный.

 

Спрашиваю: фотки бы посмотреть. Лучше ведь один раз увидеть.

 

Есть у меня мысля на весну-лето сварганить себе плоский солнечный коллектор. Вот только экономической целесообразности пока не вижу. Просто очень интересно, хочется поэкспериментировать. Буду обдумывать.