Преимущества солнечного водонагревателя

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Раньше марта навещать свое загородное хозяйство врядли соберусь - поеду - постараюсь не забыть зафотить.

А что до экономической целесообразности ... ну так понимание этого вопроса и есть одна из целей всей моей возни. По трезвому размышлению она врядли огромна - это скорее для души.

 

Ну с насосами - защитной автоматикой это пожалуй перебор для весны/лета. По-моему. Для ориентиру могу вспомнить про простейшую конструкцию солнечного коллектора публиковавшейся в журнале "моделист-конструктор" Кажется за 89 год. В интернете многократно перепечатанной (найти ее труда не составит). Творчески доработав и упростив ее получаем простейшую одноконтурную гравитационную систему. Лично я так продвигаюсь.

 

Я не говорил, что буду все это монтировать. В первом посте дал краткое описание установки. Хотя, гравитационку лепить не хочется. Много места займет. Был бы свой дом, тогда другое дело.

 

А теплообъменник литров на 100 как сделать?
Вообще для дачи с наездами тоже может быть интересный вариант - поддержание температуры в доме.

 

Ну и мои 5 коп. Жил с такой системой много лет. "На широте Израиля". Электронагрев включал раза 4 в год (зимой, когда дожди стеной и +5 за бортом). Экономия электроэнергии существенная. Для многоэтажек там система посложнее - теплообменник коллектор-бак со своим теплоносителем и вода, циркулирующая в баке с ТЭНом. Для России (ИМХО) в качестве теплоносителя можно использовать антифриз, на зиму отключать циркуляцию в теплообменнике и пользоваться электронагревом. За много лет прочищал систему (промывка) 2 раза от известкового осадка. При этом из бака, выкрутив ТЭН, выгреб тоже осадок. Такая система стоит у 95 % населения. Но - там нет отрицательных температур.

 

Так что, кто-нибудь может подсказать, как сделать теплообменник?

 

Теоретически - вставить в столитровую емкость змеевик, например медный, и сделать отводы для циркуляции нагреваемой воды. Через змеевик пропускать теплоноситель а в емкости иметь запас нагретой воды.
Емкость утеплить и снабдить ТЭНом.

Теплообменники вообще-то продаются и готовые. Стоят правдо не очень гуманно.

И еще если для запаса тепла - то 100 л мало. Лучше 500 л или минимум тонну. А такой обьемчик уже абы где не установишь. Да и если на дворе такое солнце - что способно здорово нагреть такой объем воды ... то не сезон - отопление не нужно.

 

Одна из конструкций, применяемых в Израиле, Австралии, Японии, США (рис. 3) состоит из наклонного остекленного коллектора, отдельного, хорошо изолированного водяного бака-аккумулятора и теплоизолированных труб, соединяющих эти элементы.
Днище бака-аккумулятора располагается, по крайней мере на 300 мм выше верхней части коллектора. Такая компоновка исключает затраты дополнительной энергии для циркуляции воды в системе. Циркуляция происходит только вследствие естественной конвекции. При нагреве вода в коллекторе расширяется, становится менее плотной, поднимается вверх по коллектору и через трубу поступает в верхнюю часть бака-аккумулятора. В результате более прохладная вода у днища бака вытесняется и перетекает по другой трубе в нижнюю часть коллектора. Эта вода в свою очередь нагревается и поднимается в бак. Пока светит солнце, вода будет постоянно циркулировать по этому контуру, все более нагреваясь. Вследствие того, что бак приподнят над коллектором, эффект опрокидывания циркуляции в результате ночного охлаждения теплоносителя в коллекторе сводится на нет, так как холодная вода просто скапливается в нижней точке системы (на дне коллектора), в то время как теплая вода остается в баке.

На практике нашли применение несколько конструктивных вариантов коллектора. Все они в своей основе представляют собой теплоизолированный ящик с одним или более прозрачным покрытием, в котором находится зачерненная металлическая теплоприемная панель с каналами для циркуляции воды через систему. В одном из вариантов СВН используется длинная, изогнутая по синусоиде трубка, по которой вода течет снизу вверх. Трубка коллектора припаяна к поверхности плоской металлической пластины, которая имеет большую площадь для поглощения солнечного тепла. В другом варианте коллектор имеет ряд параллельных труб, соединенных горизонтальными трубами в нижней и верхней частях коллектора. Кроме того, существует метод изготовления теплоприемной плиты коллектора путем соединения двух металлических пластин с рельефно отформованной сетью каналов между ними для прохода воды, получивший название метода «холодной прокатки». Этим методом можно получить сеть каналов любого вида. Вариантом этой технологии является поглотитель типа трубы в листе, в котором параллельные каналы в виде труб составляют единое целое с металлической пластиной и соединены между собой горизонтальными каналами вверху и внизу.

Вне зависимости от конструктивных деталей основными задачами при создании коллектора являются следующие:

обеспечение максимальной эффективности теплопоглощающей поверхности;
использование наилучших средств для быстрого и равномерного переноса тепла к потоку воды;
устойчивое и равномерное распределение воды в коллекторе;
невысокая стоимость и надежность установки.
Теплоприемные пластины коллектора изготовляются из: меди, алюминия, оцинкованной стали.

Теплоприемник коллектора имеет покрытие, повышающее его поглощательную способность. Самым простым и дешевым покрытием является слой черной краски. Однако приближающимся к идеальному будет одно из селективных покрытий, обладающих высокой поглощательной и очень низкой излучательной способностью, что сводит к минимуму вторичное излучение энергии.

Изоляция корпуса, в котором находится теплоприемная панель, не должна допускать больших потерь энергии, поступающей в установку.

Трубы, ведущие из коллектора в бак-аккумулятор, должны иметь хорошую изоляцию и создавать минимальные помехи циркуляции. В большинстве установок бак размещен рядом с коллектором для того, чтобы свести к минимуму длину труб и соединений. Изоляция труб помогает сохранить поглощенное коллектором тепло и поддерживать температурный напор между поступающей и отводимой водой с тем, чтобы не нарушить термосифонный эффект.

Бак-аккумулятор должен быть достаточно велик, чтобы вмещать двухдневный запас горячей воды.

Существенно и местоположение ввода в бак труб. Труба, подводящая холодную воду к нижней части коллектора, должна забирать ее из самой холодной, нижней части бака. Нагретая вода из коллектора должна поступать в верхнюю (самую теплую) часть бака. Выше впускного отверстия для отбора горячей воды должен быть оставлен объем для накопления полусуточного запаса самой горячей воды, так как вода, поступающая в данный момент из коллектора, не всегда будет достаточно горячей (облачный день, раннее утро) и не должна в этом случае охлаждать имеющийся в баке запас более горячей воды. Если вспомогательным источником тепла является погружаемый в воду электрический водонагреватель (общепринято для промышленных установок), то он должен устанавливаться ниже суточного объема воды в аккумуляторе. Это дает возможность подогревать только то количество воды, которое необходимо. Преимущество установки бака внутри помещения, помимо снижения требований к изоляции, заключается в том, что какое бы количество тепла не терялось, все оно поступит в жилое помещение, а не во внешнюю среду.

Местоположение, наклон коллектора и его взаимосвязь с баком являются важными факторами, которые в большой степени зависят от архитектурно-планировочного решения здания. Коллектор должен быть ориентирован строго на юг и наклонен к горизонтали под углом, равным широте места. Такая ориентация теоретически оптимальна для круглогодичной работы. В реальных условиях ориентация коллектора зависит от многих факторов. Например, если здание имеет крышу, на которой можно поместить коллектор, то, вероятно, это будет намного дешевле, чем возведение отдельной конструкции. Если при этом азимут и угол наклона коллектора отклоняются от оптимальных на 10...15°, то уменьшение КПД не будет превышать 10% и его уменьшение легко можно будет компенсировать увеличением площади коллектора.

При установке коллектора термосифонной системы на крыше бак-аккумулятор часто помещают на уровне конька крыши, а иногда даже в ложной дымовой трубе. Конструкция крыши в этом случае должна быть способной выдержать такую нагрузку. Другие способы организации циркуляции воды применяются там, где указанные требования к установке невыполнимы.

В холодном климате СВН должен иметь надежные предохранительные приспособления против замерзания, а это усложняет его конструкцию по сравнению с обычной термосифонной системой, предназначенной для теплой погоды. Существуют три основных способа защиты коллектора:

съемное изоляционное покрытие;
устройство для слива воды;
применение антифриза вместо воды.
Наиболее распространенным средством защиты против замерзания является применение раствора антифриза в воде. При этом теплообмен между нагретым солнцем раствором и водой в баке-аккумуляторе осуществляется обычно с помощью трубчатого змеевика, погруженного в бак. Змеевик своими концами соединен с питающей и отводной трубками коллектора, при этом термосифонная циркуляция теплоносителя происходит по обычной схеме.

 

По поводу теплообменника со змеевиком... Идеально, но дорого водонагреватели косвенного нагрева Drazice. Они выпускаются с двумя змеевиками + ТЭН, один змеевик - солнечный коллектор, один - котел, ТЭН - на усякий случай. Емкости - 200, 250, 300л.
Но как их приспособить к поддержанию температуры в доме... У нас тоже такая проблема, пока кроме котла в экономном режиме ни до чего не додумались. Отопление - теплые водяные полы с антифризом... На самом деле, не так много в Подмосковье солнца, чтобы расчитывать на супер-пупер эффективность этой системы.

 

http://www.hungarowatt.ru/catalog/pasport/sun_energy.pdf
Возможно это будет полезно участникам обсуждения.
Солнечная энергия доходящая до земли очень жидкая. ЕЕ надо собирать на большие площади, которые тоже надо обслуживать. Применимость этого оборудования определяется колличеством солнечных дней. Рассчитывать использовать такие нагреватели зимой в подмосковье или на севере не стоит, летом же особенно за полярным кругом может оказаться очень полезным.
ing

 

Sorry
Не надо путать теплое и твердое.
Мощность не равна энергии:
1 ватт равен мощности, при которой за 1 секунду времени совершается работа в 1 джоуль.
С другими единицами СИ ватт связан следующими соотношениями:
Вт = Дж / с = кг·м²/с³
1 Вт*час=3600 Дж

 

Сам страшно мечтаю про солнечный нагреватель.
Бак-аккумулятор 2-кубовый у меня уже есть. Осталось только панель сварганить.

ЛЕТНИЙ ДУШ С СОЛНЕЧНЫМ КОЛЛЕКТОРОМ ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ
Евгений Карпов http://www.next-tube.com/ru/articles.php?article=../articles/sunny/abstract_ru.inc& - там иконка с ПДФ-значком. Открывалась долго. Жаль, расчетов там нет никаких, но зато есть список используемой лит-ры

 

Прикинул я тут себестоимость , если собрать самому

1) Стеклопакет для пластик окон 1000руб/м2, можно даже 2-х камерный
2) Пенополистерол 50мм 200руб
3) Алюминевый лист 300руб
4) 15метров медной трубы 12мм 750руб
5) Корпус деревянный 300руб

Итого в районе 100баксов

Зимой будет работать 100пудово!

Чего думаете, господа.

 

Зимой в африке - запросто.
в средней полосе России тоже, но 15-20 град тебя врят ли устроит.
Прежде чем "городить огород" лучше сделай модель.
Если уж лист алюминиевый, то и трубки тоже.
но спаять медь или латунь кустарным способом гораздо проще - не стоит менять медь на алюминий. Разница в цене не глобальная.

А так, для весенне - летне-осеннего варианта очень прикольно.
тока не стоит 2х камерный брать - по моему теплоизоляция у него хуже чем у однокамерного.

 

Решил самостоятельно сделать солнечный коллектор (СК),возник вопрос формы нагревателя,если змейкой на выходе температура будет выше,если решетка то объем сразу нагреваемой воды больше но температура ниже и еще думаю змейкой зимой лучше будет нагреваться,циркуляция воды самостоятельная ,бак выше коллектора,еще ,чем выше температура в коллекторе тем быстрее циркуляция воды,какие есть соображения по этому поводу?