Солнечный коллектор

СК состоит из последовательно включённых:
1) редукционного клапана, снижающего давление с 4,0 до 0,5..1 бар,
2) 50 метров ПНД трубы 25 (~Ду20) в качестве проточного водонагревателя,
3) Герметичной стальной бочки 220 литров в качестве ресивера для теплой воды.

Для солнечного коллектора было закуплено:
2х25 метров трубы ПНД 25 = 1,7круб.
редукционный клапан 1/2" + манометр+грязевик 1/2" = 1,4круб
ПНД фитинги и краны ~1 круб.
Суммарно = 4круб.
Фум-лента, лента-скотч, клипсы, саморезы и пр. мелочёвка были в наличии.

Модификация лежавшей на участке 220 литровой стальной бочки:
- вывернуты обе пробки 3/4" и 2" (пришлось колхозить спец-ключ, но мы справились).
- в отверстие 3/4" был завернут ПНД фитинг.
- через 2" отверстие была смонтирована врезка 3/4" на противоположном дне, на которую завернут второй фитинг. (0,6круб затрат)
-2" пробка завёрнута с лентой фум в бочку.
- днища бочки усилены от распирания внутренним давлением  "струбциной"  из доски 4х150 и шпилек М12.

Для опытной сборки и испытания солнечного коллектора была собрана временная схема на раме "шалашиком". Стоимость рамы = 0, т.к. безвозвратно утраченный материал отсутствует, всё может и будет использовано повторно.

Редукционный клапан установлен  в схему и отрегулирован по манометру на минимальное давление 0,8бар. Правило регулировки редукционного клапана: "ослабляем пружину - снижаем давление на выходе, зажимаем пружину - повышаем давление на выходе".  Заявленный диапазон давлений у этого редуктора 1-4 бар, но если ослабить пружину полностью, можно уйти до 0,4..0,5 (не советую, начинает шалить).

После проведения регулировок и устранения течей начались 24 часовые ходовые испытания.
Исходные условия:
5 июня, север МО, Переменная облачность, T. воздуха  15 гр. С (данные ближайшей метеостанции)
Солнечный коллектор был полностью заполнен водой в ~6 вечера вчера накануне и оставлен до утра для термостатирования.

Запущен в 12:25 на производительности 1 литр/4 минуты = 15 литров/час=360 литров/сутки.
Для поддержания постоянного расхода, в качестве сопла, используется пластиковая трубочка с внутренним диаметром ~1мм.

Первый замер  12:25. Т=26,8 гр. С, следующий через час
Справочно: Т. воды в системе водоснабжения 8,9 гр. С

Замеры

13:26 Т=22,5 С Сплошная облачность, слабый дождь.
14:32 Т=23,2 С Переменная облачность.
15:42 Т=20,1 С Переменная облачность
16:39 Т=18,8 С Переменная облачность
18:08 Т=17,9 С Переменная облачность
19:10 Т=16,8 С солнце ушло за деревья
20:20 Т=16,0 С солнце практически зашло
21:50 Т=15,5 С ночь

справочно: в системе водоснабжения Т=9,2 С
перерыв в измерениях до утра, вода продолжает течь со скоростью ~15 литров/час

9:49 25,2 С ясно
10:40 26,2 С ясно
11:44 27,3 С ясно
14:32 26,2 ясно
16:00 25,2 ясно
17:17 22,7 СК весь в тени

Оценка результатов:
При ясной погоде средняя дельта > 15 гр. С.
Энергетический баланс:
Чтобы нагреть 1 м3 на 1 гр. С требуется 1,16 кВт*ч (https://heating.mavjuz.com/voda/).
1,16*0,36*15=6,26 кВт*ч. совпадает с оценкой инсоляции = 6 кВт/м2*день
6,26 кВт-ч *120 дней (15 мая - 15 сентября) *) 5 руб./кВт = 3760 рэ. Где-то около окупаемости за сезон, если большинство дней солнечные.

Выводы:
1) Для целей полива теплицы производительность достаточная.
2) Производительность несколько увеличится при размещении СК внутри теплицы за счёт парникового эффекта.
3) Возможно включение схему в насоса для рециркуляции воды с выхода бочки на вход змеевика из ПНД трубы.

Позднейшие дополнения:
При монтаже в теплице добавил кран на байпас бочки, для быстрого старта схемы и возможности слива схемы на зиму без демонтажа.

Спасибо за внимание.
Как обычно, отвечаю на конструктивные вопросы.

Поэтому полив теплой водой я считаю не прихотью, а необходимостью. Можете называть это импринтингом, не обижусь. :)
Рассматриваем 2 варианта:
1) 200 литровая стальная бочка на "2м этаже".
2) Солнечный коллектор из ПНД труб.

Поговорим про цифры и показатели:
Сколько тепла можно получить от  солнца?
Некоторые недобросовестные продавцы "зелёных" товаров  говорит, что мощность солнечного коллектора ~900Вт/м2/час летом в ясную погоду. Неинформативно и сильно оптимистично. Смотрим таблицы солнечной инсоляции для МО (например здесь: http://www.mos-invertor.ru/spr5.html), кВт*ч/м2/месяц:

Январь 21,7
Февраль 62,3
Март 132,9
Апрель 161,4
Май 228,0
Июнь 227,8
Июль 224,1
Август 189,2
Сентябрь 126,5
Октябрь 71,6
Ноябрь 42,2
Декабрь 26,0

Хорошо видно 5ти месячное плато, соответствующее периоду самой интенсивной вегетации.
Для упрощения расчёта, принимаем средний теплосъем с  1м2 = 200/30 ~ 6,5кВт*ч/день.
Этого количества тепла достаточно для нагрева 200 литров воды с 2 до 30 гр. С (https://heating.mavjuz.com/voda/) . Это по 12 литров/м2 общей площади теплицы в сутки. Норм?
1й вариант: Стальная бочка на "2м этаже": Общая площадь поверхности стальной бочки диаметром 0,55м и высотой 0,9м: 2,03 м2. Эффективная площадь = 1/2 от общей, т.к. солнце всегда освещает только 50% поверхности предмета. Т.е. свой 1м2 мы "со скрипом", но получаем. Бесплатная бочка есть, нужно только смонтировать и обвязать.
2й вариант: солнечный коллектор из ПНД трубы. Нужно минимум  2м2 наружной поверхности.  Площадь 1 погонного метра 25й трубы = 0,078м2. Для 2м2 нужно всего 25 метров трубы. Я планировал 50, с запасом, что даст теплосъём ~12 кВт*час/день = 1 кВт средней мощности. Объём 50 метров трубы: 25 литров, значит на всю ночь не хватит. Цена вопроса 2круб бухта трубы + 500 рублей крепеж.

Что скажете, други? Какой вариант выбрать? Жду аргументированных предложений.
Картинок в этот раз нету, только голые факты (техпорно :))

Фотоколектор на крыше студенчиского общежития Лондон

Суть разработки Virtu заключается в том, чтобы встроить в вакуумные трубки помимо абсорбера, собирающего тепловую энергию еще и фотоэлементы, вырабатывающие электроэнергию.

Размещение на фасаде

Однотрубный блок размером 2165 мм x 300 мм x 265 мм, весит 19,9 кг. площадь блока составляет 0,64 м2, площадь поглотителя — 0,324 м2 . Пиковая тепловая мощность составляет 275 Вт, а электрическая — 70 Вт. Угол наклона вакумных трубок регулируется что повышает эффективность выработкки за счет дополнительного отраженного света. Вырабатываемое тепло до 80С можно использовать для производства ГВС или для отопления с интеграцией теплового насоса.

Тепловые вакумные трубки с интегрированными солнечными элементами

Гарантия на коллектор 10 лет. Срок эксплуатации не менее 20 лет. Изобретение в первую очередь для города, где кроме фасадов и кровель практически нет свободного места для размещения отдельно коллекторов и солнечных панелей.

На создание разработку и внедрение ушло 10 лет. Теперь фотоэлектрический коллектор сертифицирован и доступен на рынках Европы и всей Северной Америки.

В Испании стоимость электроэнергии упала на 68 %

Liberty Steel переходит на зеленую сталь

В Евросоюзе упала угольная генерация

Ставте лайки оставляйте коментарии

Ваша подписка - необходимая поддержка каналу!

Мой канал на дзене где еще больше интересного.