Солнечный коллектор и наши суровые реалии.

Stroys:

А что скажите по такие коллекторы?
Думаю поставить такое себе на даче, чтобы летом не греть воду газом. Можете покритиковать?

Фото

Идея непохая но сырая. Нет в РБ полного спроектированного комплекса, всё по частям, от этого оно и неэффективно.
На мой взгляд теплоколлекторы надо компоновать с солнечными батареями, т.к. КПД батарей 18-20%, а остальное тепло не используется и просто нагревает солнечные батареи, а в данном случае будет использоваться.
При перегреве - тепло надо отводить в землю, или отапливать теплицу. Теплоаккумулятор тут необходим конечно, но скажем в теплице его сделать проще, разместив под теплицей и термоизолировав от земли. Но это и доп.расходы. - когда они окупятся?

Ну и цена 100 ватт китайских более-менее норм. батарей (в розницу), доставленных почтой в Турцию 60$ за 100 ватт, 0.6$ за ватт. А так в китае в 2 раза дешевле. Оптом они еще примерно в 2.5 раза ниже стоят в китае.

вот вроде тема и не плохая, но что-то смущает... Про парусность Вы, кстати, загнули. Отличная у концентраторов парусность ))) Полетят только в путь, если плохо закрепишь. И не на каждой крыше хозяин захочет видеть такую бандуру: плоские или вакуумные коллекторы на скатных крышах смотрятся как-то поприятней. А так дело хорошее. Ардуину можно научить отворачиваться от солнца при перегреве.
А на последнем фото какие размеры у поля отражателей. Нету коробка спичек рядом с пластиной - не с чем визуально сравнить

Я просто видел пару фото, что хороший ветер сделал с вакуумными коллекторами на плоской крыше... красота.. там выглядело как будто просто всё взяли, и большой палкой по кругу перемешали ) не спасла ни парусность низкая, ни отяжеления... Так что этот вопрос вы подумайте. Как бы у нас ветры то редкие сильные, но если будет....

ecoenergy:

вот вроде тема и не плохая, но что-то смущает... Про парусность Вы, кстати, загнули. Отличная у концентраторов парусность ))) Полетят только в путь, если плохо закрепишь. И не на каждой крыше хозяин захочет видеть такую бандуру: плоские или вакуумные коллекторы на скатных крышах смотрятся как-то поприятней. А так дело хорошее. Ардуину можно научить отворачиваться от солнца при перегреве.
А на последнем фото какие размеры у поля отражателей. Нету коробка спичек рядом с пластиной - не с чем визуально сравнить

На опыте плоских электричесмких солнечных панелей и пластин (поликремний) - при изменении угла падения солнца +-45град - падение мощности с них всего что-то около 15%. не думаю что поглощение тепла в водяных плоских коллекторах сильно отличается, поэтому их дорогостоящий и ненадежный (по отношению к стационарно установленным) привод за солнцем не нужен. Тут главное изначально крышу и дом правильно построить.

И опять, если брать эффектвность что значит дешевизна энергии, это выливается не в 1 решение, а в конгломерат:
- начиная от проектирования фундамента дома, крыши (чтоб правильные были, например односкатная на Юг!!!, или плоская, по которой ходят, выше приводил пример - ниже КПД всего на 7-15%? зато удобно).
- производства комбинированных панелей - электропанель берет только 17-19% от энергии солнца, а примерно 70-75% надо отводить в воздух или в тепло теплоносителя. И стоб по ней можно было ходить!
- теплоаккумулятор, электроаккумулятор и т.п.

На самом деле наиболее эффективны не отдельно электро и тепло электрические элементы (электро хорошо рабатают до 85С их, далее перегрев и часто выход из строя). А конгламерат в вакуумной плоской панели где - 18% энергии солнца забирет электроэлементы, а низ их омывается теплоносителем, чо дают тепло в дом зимой, а летом - ну эту теплоэнергию (600-800 ватт с 1м2 панели, после элетропанели) надо куда-то же скидывать - в землю например.

- И это называется "комлексный подход", и он обычно всегда гораздо эффективнее (в разы) одинарных нескольких решений, но по принципу "лебедь-рак-и щука" Крылова, не стыкующихся друг с другом изначально (если заложить боелее-менее макс КПД для каждой системы - они не состыкуютсыя, тут нужен компромисс - как в жизни - не всё в жизни только черное или только белое.. ). - т.к. затем их (эти разрозненные изначально решения) затем состыковать, в данном случае - практически вообще невозможно! Это надо делать на Начальном же этапе проектирования же!

- и это (как делать изначально правильно) называется - Системный подход к проблеме.

т.е. ИМХО - это должна быть вакуумная или не совсем (я зная принципы - могу сказать и полу-вакуумная) плоская панель, где первый слой - это обычные мульти или поли кристаллические электропанели, и они или клеются или являются частью теплообменников нагревающих воду. - Ну как-то так... - Пример - вакуумные окна (и там есть и плюсы и минусы же известные).

Эти панели просто ложатся вместо кровли, или если плоская крыша - как пкорытие на котором можно или не выходить, или скакать на каблуках шпильках (при ественно более толстом и просном ПРОЗРАЧНОМ покрытии - например стекло + пленка - как в авто под заказ армируют - и кувалда не берет с размаха!, и .т.д. - решений и технологий и дешевых, и в тоже время эффективных - море)....

Такие плоские комбинированные панели имеют гораздо меньшую парусность, это есть элемент плоской крыши, а как его крепить - это дело техники - как шифер или еще чаще. У некоторых в ураган посносило металолочерепицу, а у меня дед 30- лет назад шифером перекрывал сруб, крепил 150мм гвоздями крышными (шляпка оцинковка и широкая), ничего не снесло, хотя деревья в саду неск. поломало. Минус этих таких простых Гвоздей - за 20 лет их вытянуло вверх на 7-20мм (циклы замораживания - размораживания), от этого шифер местами съехал на 3-5 см вниз (даже на не солнечной стороне, а обратной, зимой не освещаемой вообще - что для меня было интересно!), а съезд шифера -это вода по стыкам в ветер в стыки и лужи на столе и т.д. Но счас же есть норм технологии не на 30 лет а на 50-80-70лет? - или нет, ничего не придумали нового? Одно Одноразовое?- Я сомневаюсь!

Alex_Tarasevich:

Прочитал много слов да и понял я только одно: при комплексном подходе(начиная от проектирования здания) и наличии изначальных финансовых вложений в перспективу экономии заранее вложенных денег, то как-то можно обеспечить себя какой-никакой независимости в энергии(как наличие теплой воды для хоз нужд круглый год, так и частичном отоплении постройки в межсезонье).
Правильно ли я понял??? Эксперты местные???

Да, правильно. Только на данном этапе приходится работать с теми постройками и зданиями которые уже построены. Мой продукт предназначен уже для существующих решений.
А так да, можно запроектировать солнечный сверхъединичный дом.))

Хорошо. Гибрид. И какова стоимость комплекта на домик (сейчас планирую систему отопления и горячего водоснабжения, пока не поздно. Вот и интересуюсь). Фото приложил.

. Фото летнее, на данный момент он полностью утеплен 100мм, по перекрытию полистирол 130мм+сухопрес.
Один этаж жилой. 4 жильца. Главный фасад на юг, Брест. Разбор горячей воды в ванной и кухне. Предусмотрена котельная в подвале.
Какие реальные могут быть предложения(желательно с ценниками).
Заранее спасибо.

Фото я не для красоты выложил а для понимания, что крыша из металлочерепицы, весьма стрямая 43 градуса наклон к горизонту.
Цифры это конечно хорошо. Изначально мне нужно обеспечить семью из 4-х человек комфортными условиями проживания.ВОТ И ВСЕ ЦИФРЫ. От этого и исхожу. В примере литров 200 горячей воды в день достаточно. Какие еще исходные данные требуются не знаю. На данном этапе требуется высчитать целесообразность применения этой системы ВООБЩЕ.
Например предложенный вариант:
-Вакуумный коллектор на 20 трубок-500 долл
-Насос с контролером-250долл
-Бойлер, рекомендуемый ранее в розницу 2270 дол
-Остальные затраты(не знаю, может кто подскажет что еще требуется). Допустим в 1000 дол с монтажом влезу(хотя вряд-ли).
--Итак сумма под 4000дол.(Изначально для расчета.)

Окупаемость подсчитаю примерно(если не прав то поправите). Исхожу из системы горячего водоснабжения дома отца на газу(живем 4 человека).
-в месяц среднестатистически потребляем порядка 50м3 газа на подогрев воды(цифры из платы за газ в летний период). цена за газ летом составляет 2400(старых) но давайте считать по 4000 на перспективы удорожания: 50*4000=200 000 и это в переводе 10дол.
-в год 120 дол на подогрев воды для горячего водоснабжения.
-ну добавим еще 5 дол экономии в месяц на отоплении(хотя тогда еще автоматика добавится).
ИТАК если я прав то в лучшем случае в год мы будем экономить 180дол и эта система окупится 4000/180=22,2 года. Хотя к этому времени и эта система уже потребует капитальных затрат в ремонте и модернизации.

Подводя итоги по моему примерному расчету, то стоит ли мне заморачиваться и ставить такую систему себе. Для этого я тут и обсуждаю чтобы меня поправили, убедили в моей правоте или ошибочности, предложили что-то интересное, перспективное. Мне это очень интересно на данном этапе строительства дома, т.к. весной начну заниматься отоплением и уже менять ничего не буду, так как согласен с предыдущими авторами что требуется комплексный подход к этой проблеме.

Жду мнений...

скайлинк:

ecoenergy:

1) вакуумный коллектор на 20 трубок (200 литров горячей воды летом) - 500 долл.

20 трубок - какова мощность при инсоляции 1000 Вт/м.кв.
200 литров горячей - в сутки? температура?

если я правильно помню, то 20 трубок при 1000 Вт/м.кв. - 2300 Вт
200 литров с 10 до 50 градусов

ecoenergy:

если я правильно помню, то 20 трубок при 1000 Вт/м.кв. - 2300 Вт

в наших климатических условиях от одной вакуумной трубки длиной 85см можно получить 33-38Вт солнечной тепловой энергии в начале марта, и 40-56Вт в конце мая. Используя коллектор, состоящий, например, из 20 трубок, можно надеяться на получение тепловой мощности в диапазоне 700 – 1100Вт. Следует, однако, заметить, что и потери тоже умножатся на 20, и составят 100 – 130Вт. Т.е. в батарее из 20 трубок 3-4 трубки работают только на компенсацию той энергии, которую «растранжирили» остальные 17-16 трубок. Надо еще учесть, что при соединении трубок в единый блок тоже появятся потери, и еще пара трубок вынуждена будет работать на их компенсацию. Основным каналом потерь в вакуумных трубках является хвостовая часть и горловина. Поэтому, при увеличении длины трубки будет возрастать мощность, а величина основных потерь останется без изменений. Этим объясняется и то, что трубки длиной 180см пользуются бóльшим спросом.

andrew1969:

Ну ВОТ не надо про намного ТЯЖЕЛЕЕ - у меня счас лежат дома 3квт СБ 15.6х15.6см 8.2 ампер + шины - это примерно ВСЕГО 9-10 кг весит - на 3 КВТ стандарт (а это 2.3-2.5квт летом и зимой при ясном солнце в Минске)! И у меня проблема куда отвести тепло +85С - с СБ. По нормальному СБ клеятся на водо-коллектор, и туда и отводится 78% энергии, которое есть тепло на нижней подложке СБ, а 22% идет на Электроеэнергию!

Солнечная панель заводская (с алюминиевой рамой и закаленным специальным стеклом) на 250 Вт весит 18 кг. Такая конструкция гарантирует выдерживание ветровых и снеговых нагрузок (панель не выгнется, не лопнет, не улетит из прижимных креплений).
Пустой (без теплоносителя) гибридный коллектор номинальной электрической мощностью 200 Вт и тепловой 500 Вт весит 25 кг.

Так же замечу, что такая конструкция хороша в теплую погоду при прямом солнечном потоке. В прохладную погоду на ярком солнце такой коллектор будет отлично излучать тепло во вне и охлаждаться (короче, все минусы обычного плоского коллектора). Так же плохо его использовать, если надо греть воду до высоких температур - 60-70 градусов и держать её. Температура коллектора всегда будет высокой, а панели не дадут бонуса производительности электроэнергии.

Ну и немного физики. Если Вы кристаллические ячейки наклеите на какой-то теплосъемник (например, медную пластину с протекающим внутри теплоносителем), то давайте не будем забывать простые понятия. Падает 100%. Пусть панель конвертирует в электричество 16%. Остальные 84% не идут в тепло. 1 - часть света отражается. И сколько света отразится от самой ячейки и от защитного стекла в течение года - считает программа, т.к. параметр этот зависит еще и от угла падения лучей на поверхность. Дальше, лучи упали на ячейку и перешли в тепло. Как только это произошло, нагретая ячейка начинает излучать тепловую энергию во вне и передать тепловую энергию теплопередачей - в том числе греть воздух и запускать конвекцию. Так что на тепло остается не такой и большой процент, который Вы соберете в теплоноситель, как этого бы хотелось. И чем выше будет температура теплоносителя, а следовательно и ячеек, тем больше будет тепла излучаться и отдаваться воздуху, и тем больше будет падать электрический КПД. А вряд ли кто-то хочется иметь в кране "горячую воду в 25 градусов Цельсия. Хотите 40 - панель/коллектор будет минимум 45.

скайлинк:

в наших климатических условиях от одной вакуумной трубки длиной 85см можно получить 33-38Вт солнечной тепловой энергии в начале марта, и 40-56Вт в конце мая. Используя коллектор, состоящий, например, из 20 трубок, можно надеяться на получение тепловой мощности в диапазоне 700 – 1100Вт. Следует, однако, заметить, что и потери тоже умножатся на 20, и составят 100 – 130Вт. Т.е. в батарее из 20 трубок 3-4 трубки работают только на компенсацию той энергии, которую «растранжирили» остальные 17-16 трубок. Надо еще учесть, что при соединении трубок в единый блок тоже появятся потери, и еще пара трубок вынуждена будет работать на их компенсацию. Основным каналом потерь в вакуумных трубках является хвостовая часть и горловина. Поэтому, при увеличении длины трубки будет возрастать мощность, а величина основных потерь останется без изменений. Этим объясняется и то, что трубки длиной 180см пользуются бóльшим спросом.

я лоханулся. память не очень что-то.
1357 Вт при апертуре 1,87 м2 - 20 вакуумных трубок. Про потери в системах нагрева на вакуумных трубка могу сказать, что их больше всего на трубопроводах. Какая длинна, какая труба, какое утепление.

Subaster:

Кому интересно. Имеется коллектор вакуумный 20 трубок, бойлер косвенного нагрева Vitocell 100 -200л (без ТЭНа), контроллер и насосная станция (собирал сам) на Омниген 6 метровый, длинна магистрали 25 метров (по дому) 1,5м (по улице), утепление по всей длине диам. 10 см. Дата запуска - Июль 2016 года. Коллектор установлен на Юг, западнее 15-20 градусов, наклон крыши 50градусов.
По эксплуатации - с июля по сентябрь электричеством воду практически не догревал с 10 до 45 градусов грелась от коллектора, правда за день греется только на 18-22 градуса при условии 100% солнечного дня. В конце августа последовательно после бойлера косвенного нагрева был установлен электрический 50л бойлер,

с октября до сегодняшнего дня вода в баке больше 12-16 градусов не поднималась. Зимой коллектор задувает снегом, трубки сами не оттаивают, функция разморозки в контроллере эффекта не дает, но коллектор глюколь грел, 07.01.17 на улице было -32, в 12-20 верхний датчик на коллекторе показывал +30. Думаю в нашей широте на бойлер 200 литров лучше 30-40 трубок ставить. В общем кому интересно расскажу подробней по эксплуатации и сборке, т.к. все собирал и устанавливал своими руками, может конечно и есть просчеты, информации в свободном доступе немного, да и многие продавцы лукавят с данными. Данная система нагрева воды в принципе устраивает, хотя по моему это больше игрушка т.к. стоимость оборудования и сроки окупаемости не совсем интересны как и с солнечными электрическими панелями (пользуюсь 4года).

Вакуумные коллекторы функцией разморозки бесполезно размораживать. на то они и вакуумные. это для плоских функция. По поводу летней выработки - угол не очень рациональный. Стоит понимать на сколько Вы сокращаете этим положением световой поток. Если не забуду - посчитаю. Самому интересно. С 2011 года много таких систем поставил. В том числе и вертикально на стену. Чудес не бывает. Лучи распространяются прямолинейно ( за редкими определенными исключениями)