Тестовый солнечный коллектор (неудачный)

Задумав сделать на даче солнечный коллектор, я начал со сборки тестового образца. За основу была взята первоначальная задумка — использовать шланг, изогнув его в виде змеевика, и запрятать все это в остекленный и утепленный ящик.

Сказано — сделано. Вот что у меня получилось.

Тестовый солнечный коллектор со змеевиком из обычного шланга

В основании старый мебельный щит размером 51х68 см. Борта высотой 2 см сделаны из обычной деревянной планки. Изнутри застелен тонкий слой теплоизолятора из вспененного полиэтилена, все окрашено в черный цвет акриловой краской из баллончика. Закрывается обычным оргстеклом.

Остатками вспененного полиэтилена немного утеплил трубы, чтобы уменьшить теплопотери.

Теплоизоляция труб

В качестве накопительного бака использована пластиковая емкость на 17 литров. Сначала тестировал коллектор с утеплением накопителя, но потом старое пальто, которое служило утеплителем, пришлось вернуть из-за протечек на стыках 🙂

В принципе, на тестовом стенде не стоит задача сохранять тепловую энергию в баке. Мне нужно было лишь увидеть, работает ли термосифонный эффект в конструкции солнечного коллектора со змеевиком из шланга. Поэтому дальнейшее тестирование проводил без утепления бака-накопителя. Вот как выглядел тест:

Тестирование солнечного коллектора

Итого: площадь коллектора около 0,3 кв.м, теоретическая мощность на ярком солнце — 300 Вт. Если взять КПД=100% и нулевые теплопотери, то 17 литров воды такой коллектор должен нагревать на 15 градусов в час. Даже если взять реальный КПД в районе 25-30% и учесть теплопотери, то эта конструкция должна нагреть воду градусов до 30-35 за день.

Результат тестирования: не работает. Вода в баке лишь чуть-чуть нагрелась за 5 часов на солнце. При этом, внутри коллектора было ощутимо жарко. Т.е. условия для парникового эффекта создать получилось, а для термосифонного эффекта — нет.

Вероятные причины неудачи:

  • Отсутствие утепления бака. Нагретая вода в баке, вероятно, успевала остывать до температуры воздуха.
  • Перегибы шланга, мешающие циркуляции. Но вроде я проверял на отсутствие перегибов
  • Завоздушивание изгибов змеевика. На мой взгляд — это одна из наиболее вероятных причин неудачи. В змеевике сложно избежать воздушных пробок.

Резюме: надо попробовать сделать коллектор с параллельными каналами.



18 Comments »

  • Женя:

    Удачи! Ждем успехов!

  • а если добавить активную циркуляцию?
    помпу поставить от авто, например, http://clip2net.com/clip/m3579/1246266232-clip-10kb.jpg
    и можно не постоянно, а через некие промежутки или когда Т в коллекторе превышает Т в баке на некоторое количество градусов…

  • >а если добавить активную циркуляцию?

    Я уже тоже начинаю думать об активной циркуляции. Основной довод — нет у меня возможности выдержать условие «накопитель на полметра выше коллектора».

    Проблема с активной циркуляцией в том, что нужен специальный контроллер (есть идея найти схему и собрать самому). Ну и питать насос и контроллер электричеством тоже надо. Задачи контроллера: мерять температуру в баке и в коллекторе, если вторая выше — включать насос.

    Также в контур коллектора обязательно нужно ставить управляемый запорный клапан, чтобы ночью тепло из бака не уходило в коллектор за счет термосифонного эффекта.

  • кузьма:

    А теперь поменяй пластиковую трубку на металл или медь!!!

  • кузьма:

    Да забыл,увелич объём в коллекторе,но не диаметром,а колличеством маленьких трубок (на той же площади коллектора)
    Удачи!

  • Борис:

    1. бак делается по принципу максимальной теплоизоляции… паралон там или термос вот идеальные варианты…
    2. я бы сделал трубки из тонких тонких медных или алюминиевых трубок… покрасил бы их в черный цвет… а трубки бы проложил между гармошки из фольги… по возможности сделав так что бы максимум лучей отражалось на трубки эти…
    думаю если сделать так то будет работать… а пластик сверху то нагреется а как он тепло воде отдаст?

  • Слишком тонкие трубки в коллекторе применять не стоит — они будут замедлять циркуляцию. Зеркальную гармошку с отражением лучей на трубки, можно заменить на сплошной лист металла, окрашенного в черный цвет. Энергия будет поглащаться листом металла, а потом путем обычной теплопередачи переноситься к трубкам. Такая конструкция проще.

  • Сергей:

    Шлангт нужно брать не гафрированные, так как они мешают циркуляции воды. Посмотри тут Энергия — даром «Моделист-Конструктор», №10, 1989 г.

    http://www.ecology.md/section.php?section=tech&id=770

  • EKZ:

    А если попробовать использовать радиатор от старого холодильника?
    Плюсы: медные трубки, гарантированная герметичность, большая площадь.
    Минусы: маленький диаметр трубок, большое гидросопротивление.

    Или попробовать автомобильный радиатор, там этих минусов нет.

  • На счет радиатора от холодильника. К минусам еще можно отнести то, что он сделан в виде змеевика — это будет мешать естественной циркуляции. Коллектор с таким теплообменником сможет работать только при наличии насоса.

  • Сергей:

    При использовании радиатора от холодильника это все нормально работает- сам видел у соседа- система там простая. он на солнечную сторону на бочку в огороде приделал радиатор стоя, а не лежа как в опыте. за счет того что металл был покрашен именно матовой черной краской(для уменьшения отражения солнечных лучей) это все и работало. то что необходим насос- сомневаюсь, ибо без него работает. забор воды снизу, выход в бак-сверху. система змеевиков позволяет работать без насоса,т.к нет резкого изменения направления потока или врезок.
    Удачи.

    • Андрей:

      Позапрошлым летом делал коллектор из радиатора холодильника — вообще не утеплял т.к. радиатор на улице без всяких утеплителелей нагревался очень сильно (нельзя было прикоснуться, а капли воды попадавшие на него моментально испарялись). Итог: На входе родниковая вода температурой около 10 градусов, на выходе кипяток! Но, т.к. трубки очень малого диаметра, движение воды было очень маленьким, бутылка воды (0,5л) набиралась минут за 30, но кипятком! Еще один минус радиатора от холодильника обусловлен был опять таки малым диаметром трубок: КПД его было очень низким т.к. вода вода из-за малой скорости нагревалась в начале коллектора, а с середины уже текла без особого увелечиния температуры. (думаю если бы я его утеплил, то на выходе получал бы пар).

  • Mike:

    Змеевик, который Вы сделали для работы теромсифонного эффекта нужно держать под наклоном. Вода рассширясь должна идти вверх, расширение сопровождается все время нагрева. Так как нагрев происходит по всему пути преполагаемого движения воды, то и змеевик должен располагаться так, что более теплая вода располагалась несколько выше. Угол наклона не скажу точно, но для систем отопления в которых вода идёт самотёком этот угол рассчитывают по оценке степени охлаждения/нагрева воды и коэффициента температурного расширения (меняется плотность воды).

  • SEOMON:

    Идея солнечного коллектора очень хорошая, а вот реализация сильно храмает, зачем же вы используете пластик? Слишкам низуая теплопроводность! Лучше взать металлические детали и обрамить их пластиковым корпусом.

  • A.L.:

    Оргстекло замени на обычное стекло. Стекло не пропускает дальний ИК диапазон, и создаёт парниковый эффект.
    Я делал автоматику на систему с самодельным СК, в середине июля запустили. При перпендикулярном расположении СК к солнцу температура растёт быстро. В СК применена медная трубка.

  • Александр:

    Панель сделана впринципе неправильно! тк шланг сам по себе имеет маленькую площадь относительно площади СК, то он просто перегревается и светит в небо. Вода нагревается и не циркулирует. Оберните шланг с двух сторон фальгой из алюминия и покрасте краской…ухитритесь сделать ребра не более 5см и без изгибов шланга…да поставте бак выше…и будет вам счастье=)

  • Виктор:

    По фотографии видно, шланг гофрированный, большое гидравлическое сопротивление. Нужен гладкий изнутри , если оребрённый снаружи. то это только лучше. Далее. подъём трубопровода в сторону движения горячей воды, необходим. Лучше вертикали конечно.Шланг резиновый, внутренний диаметр 25мм было бы хорошо. советовать нет смысла больше всё должно работать почитайте , шланг это бюджетный вариант меньше затрат и мороки . Печь я клал, сам. по результатам работы чуть не вырвало. за то теперь знаю как не надо. Два вечера в «нете» просидел по печкам . Ролики посмотрел и просветлел, Хотя сам стармех переворазрядный и с мощными котлами дело имел. Наберите «Как построить летний душ с солнечным коллектором?» и читать устанете. Всё получится. Удачи Вам желаю. Виктор.

  • HEXAM:

    Есть у кого то опыт использования авто радиатора? Поделитесь пожалуйста.

RSS feed for comments on this post. TrackBack URL


Комментировать EKZ

*