Строим воздушный солнечный коллектор

Выкладываю фото экспериментов по добыче тепла от солнца, опыты были проведены в конце марта прошлого года. Их двух бу стеклопакетов были сделаны коллектора, оборудованы принудительной вентиляцией 100м куб в час

пенопласт толщиной сто мм , стеклопакет двухкамерный 4+12+4+12+4

Еще фото

не разобрался как несколько фоток вложить

еще фото

было проведено масса разных замеров. Дельта температуры составила 18 градусов на солнце и 5 градусов в абсолютно пасмурный день. потом забыли утром включить принудительный продув и в результате получили взорвавшиеся градусники и поплавленный пенопласт это фото градусника

после было принято решение о строительстве "взрослого коллектора" Фотки и ттх выложу в понедельник

mikle2014 [1051786]: эх. Туда бы еще термопару пристроить, а лицевую (темную) поверхность из панели солнечной батареи ...

proteus [1051797]: Зачем там термопара?
И чем поверхность батареи лучше хорошего черного покрытия? - На мой взгляд ничем.

maxp [1051807]: Максиму: поверхность действительно ничем не лучше, НО, когда работает панель под нагрузкой она греется до 65 градусов на солнце, ее кпд падает в ТРИ раза. Продувая воздух вы получаете больше теплого воздуха раз и повышаете кпд панели это два. Ну и снимаете с 1 кв метра и тепло и электричество одновременно. Эти опыты также были проведены, если найду фотки выложу. Панели использовались 200 ватные. Грузили их на нихром и кипятили 2 баночки с водой. одна панель была внутри коллектора, вторая на улице. Раньше закипела которая была с обдувом.

maxp [1051807]: про термопару хорошо - солнышко вышло, воздух нагрелся - вентилятор включился. Если бы так сделал, то не поплавился бы пенопласт.

mikle2014 [1051813]: Я к тому, что терпомара не очень удачный вид датчика для измерения температуры в данном случае.

С солнецными батареями в коллекторе вопрос двоякий, так как их поверхность расчитана на поглощение только той части спектра, которую полупроводник в состоянии преобразовать в электричество. Остальную часть спектра батарее лучше отражать.

Для теплового коллектора ситуация иная, ему чем шире спектр поглощения, тем лучше.

maxp [1051849]: Максим, я понимаю, вы теоретик, и конечно круто звучат слова, про только ту часть спектра. Но простые опыты подтвердили, что тепла коллектор с помещенной в него панелью дает больше и солнечная панель охлаждаемая, быстрее кипятит баночку с водой. Факт налицо, кстати английская фирма какая-то начала выпуск солнечных кремниевых панелей с водным охлаждением - они утверждают, что днем кпд водоохлаждаемой панели выше в ТРИ раза, Может немного врут, но не много. насчет термопары, термины просто разные, я думаю имелось ввиду простейшее реле температуры, механическое, на основе биметалла, как в утюге. Да кстати, насчет спектра, белый свет содержит весь спектр, и белые предметы потому и белые, что весь спектр отражают, а черные на то и черные что весь спектр поглощают. Кто видел панели знает - ОНИ ЧЕРНЫЕ.

опять же про спектр -почему растения зеленые, потому что это их нелюбимый цвет, оно его отражают, и в фитосветильниках вы никогда не встретите зеленых светодиодов. Красные-да, синие-да,оранжевые-да, уф-да, даже ик, , но зеленых нет.

maxp [1051807]: термопара - датчик это не совсем то что я имел ввиду.
Раз уж есть нагрев и ощутимая разница температур , то почему бы не использовать термогенератор на подобии описанных в приложении.
По идее (хотя нужно считать) сумма тока от солнечной панели и термогенератора должно хватить на простой куллер для той же вентиляции.

proteus [1051877]: Думаю Вы имели ввиду, что то типа элементов Пельтье - на самом деле,ОЧЧЧень дорого и малоэффективно.пока к сожалению, нет Эффективных и недорогих преобразователей низкотемпературного тепла в электроэнергию. Вот, к примеру панель кремниевая 2-3 доллара за Ватт, обратное же преобразование в электричество в Вашем приложении написано 12-199 долларов за ватт. без комментариев, как говорится. Я писал, что панель была 200 ватт, хватит не на один вентилятор При 40 вольтах на панели это 5 ампер.

mikle2014 [1051791]: На этом фото видна на сплошная поверхность крашенного стекла, а некий черный профлист что ли, что это ?

Как такие стеклопакеты становятся отходами производства ?

mikle2014 [1051854]: конечно круто звучат слова, про только ту часть спектра. Но простые опыты подтвердили, что тепла коллектор с помещенной в него панелью дает больше и солнечная панель охлаждаемая, быстрее кипятит баночку с водой. - ничего крутого в слове "спектр" нет, более того, это один их основных параметров солнечной батареи. Про то, что горячая кремниевая батарея вырабатывает меньше энергии (не любая, кстати!) прямо написано в тех же самых основных параметрах. Указана конкретная величина и с этим никто не спорит.

Но если у вас коллектор с батарей внутри греется сильнее, чем без батареи, то это значит, что просто чернение плохое. Только и всего.

Тема совмещения коллектора и батареи достаточно интересная, я лишь хотел указать на тот момент, что КПД для пары будет далеко не во всех случаях больше, чем для одного коллектора.

mikle2014 [1051882]: панель была 200 ватт, хватит не на один вентилятор При 40 вольтах на панели это 5 ампер - ну и кто тут из нас теоретик, интересно? :)
Хоть раз измеряли эти параметры вживую? Скажу по секрету, 200 Ватт это паспортная мощность, она достигается теоретически и только при очень определенных условиях.

У меня просто тут есть небольшой набор кремниевых панелек разного типа и кое-какая измерительная аппаратура.

mikle2014 [1051858]: Не понял, а что вас удивляет в фитосветильниках? Можно не строить предположений про любимые цвета, а просто посмотреть на спектр поглощения хлорофиллов. Там все понятно.

maxp [1052033]: Кстати, на заводе водогрейных коллекторов отечественных похожей конструкции, вроде в вакуумной камере наносят "чернение" весьма специфичное, не помню химический элемент, вроде рядом с полупроводниками что то. Дело не в поглощении даже спектра, дело в том что нагреваясь до рабой температуры черная краска обратно начинает излучать ИК спектр весьма недурно :) И вот тут "нано" покрытие не дает обратно выходить теплу в виде ИК. Видимо с солнечными панелями где то рядом ответ ...

maxp [1052045]: не спорю, замеры производились в яркий солнечный день, батарея ориентировалась строго перпендикулярно солнечным лучам, поэтому и условия были близки к идеальным. Панель выдавала практически паспортную мощность. Задача была, проверить эффективность батареи внутри коллектора. Конечно это была не серия экспериментов, а один. но, по полученным данным, получилось что охлаждаемая панель работает лучше, хотя это и так везде написано. Скорее больше интересна концепция 2 в1. Ведь если снимать большие мощности, коллектора и панели занимают большую площадь

Не буду спорить, но мне кажется, что немного проще-панель, работающая на нагрузку, греется не только от солнца, но и сама по себе, за счет внутреннего сопротивления.

mikle2014 [1052094]: Практически паспортную, это сколько?
Было бы интересно услышать реальные цифры для наших широт -
(моно/поли?) панель площадью ... выдвала на нагрузке ... Ом ток ... А при напряжении ... В.

maxp [1052195]: обязательно напишу, просто точные цифры немного в памяти затерлись, подключу и померю

mikle2014 [1051787]: Не совсем понял: греется воздух между рамами или есть другой теплоноситель?
Снег стряхивали?
Ориентация постоянная или крутили?

mikle2014 [1051851]: дельта температур 15 градусов, измерялась соответственно в потоке воздуха, на входе и выходе коллектора. Ну если уж так любите цифрами Теплоемкость сухого воздуха 1 кДж/кг*град, плотность егоже 1,22 кг/куб , для нагрева куба воздуха на градус понадобится 0.00034 кВт*часов. Далее перемножаем и получаем 9,435квт, если по паспорту вентилятора и если воздух сухой. Если влажный, то теплоемкость резко меняется и думаю, что в реале 10 квт и более. -
Что на что перемножаем?!

0.00034 кВтч/гр-м3 * 15 градусов * 1500 кубометров получаем 7.65 кВт*ч
Это не киловатты! Это киловатт-часы! На это вам уже указывали.

Воздух у нас зимой сухой (не надо ориентироваться на относительную влажность!), но более теплоемкий, так как более плотный. Сделаем на это поправку и получим, что на пике мощности установка дает 8-9 кВт-часов каждый час. Возьмем сказочные условия, что в день у нас 5 ясных часов и получим 40 кВт-час за сутки. Или в пересчете по вашему тарифу менее 100 руб в день. Вот такая экономика.

Я не спорю насчет того, что бывают условия, когда такого рода творчество оправдано, например, ограничениями по подводимой электроэнергии или еще какими-нибудь факторами. Но тогда о них надо упомянуть в первую очередь, а на завышать цифры ради красного словца.

maxp [1052216]: Максим, но я надеюсь Вы согласитесь, что при установке такого же второго параллельно, при томже одном вентиляторе, даст дельту около 30 градусов. Когда на улице минус 20, то в помещение попадет плюс 10. В результате я уже имею свое отопление. Ночью при -20 хватало 5 квт(вентиляция ведь выключена, а теплоизоляция очень хорошая. утеплено все.)Да и электричество в Иркутске, думаю, ПОКА ЕЩЕ, столько стоит, достаточно поинтересоваться другими регионами. Вы лучше посоветуйте куда можно с пользой летом это тепло утилизировать А насчет Ваших расчетов - обратите внимание, что я писал по данным производительности указанных на вентиляторах, получается все-таки 9,435

mikle2014 [1052235]: при установке такого же второго параллельно, при томже одном вентиляторе, даст дельту около 30 градусов - только это называется не параллельно, а последовательно.

Тут еще очень большой вопрос с продувом. Не могу сказать на сколько именно упадет производительность вентилятора при продуве системы трубок. Здесь надо очень осторожно орентироваться на указанные паспортные параметры.

посоветуйте куда можно с пользой летом это тепло утилизировать - а вот это и есть основной вопрос современной солнечной энергетики :) Причем, именно не "как получить?", а "как сохранить?" до нужного времени.

Прошлым летом интересовался расчетами автономной солнцеэлектроустановки, но цена оказалось неутешительной - порядка 300 тыс за 3 кВт с запасом на два дня. При таком раскладе цистерна мазута пока побеждает.

maxp [1052248]: и все-таки параллельно, для того чтобы еще больше увеличить сечения коллектора. сопротивление воздуха продувке уменьшиться. Насчет солнечных станций, Это какой-же должен быть аккумуляторный парк, Чтобы давать 3квт два дня.
Прошу учесть , что применяемые гелевые аккумуляторы, не допускают глубокого разряда. Так, что при таких данных цена вполне адекватная. Поэкспериментирую маленько - есть комплект солнечной станции на 500 Ватт

Просто продавцы солнечных станций лукавят - просто берут паспортную мощность панелей и складывают, с аккумуляторным парком дело хуже, да и срок их службы около 5 лет, На практике думаю меньше

maxp [1052248]: всегда была уверена что электричество от солнечных батарей и ветреных установок едет в аккумуляторы (большие батарейки), а потом расходуется по необходимости. Это так или я очень наивна?

На злобу дня трольну

maxp [1052248]: интересовался расчетами автономной солнцеэлектроустановки... - по ветроэнергетике аналогично. Цена 1 кВт*часа от 5 рублей, без учета первоначальных вложений.

uma [1052259]: Можно сразу расходовать, при некотором запасе по мощности, тогда телевизор даже в пасмурный день будет работать, до вечера :)

yumiha [1052303]: Личное мнение про ветроэнергетику. Если посмотреть карту ветров то Иркутск 2-3 м/с, А на ветряках обычно пишут мощность, которая будет начиная с 7 метров в секунду, старт начинается с 3 метров(это когда лопасти начинают вращаться). Есть интересные ветряки они называются парусными - по заверениям производителей работают при минимальном ветре.

Если уж тема и вильнула в сторону вопросов альтернативной энергетики в общем, то сейчас еще одновременно проведем сравнительные испытания солнечных батарей, поли и монокристаллических. На фото панели мощностью 170 и 125 соответственно. Поставим все на стойку и проведем замеры. кстати, в экспериментах , про которые я писал ранее, использовалась , та, что больше.

tyutrin [1052286]:Картинка понравилась, картинка в принципе в тему, КПД паровой турбины 20-40 процентов, кпд двс 20-25 процентов, Если греть воду в чайнике другим способом, То получается обычная ТЭЦ. Ведь использование дизель и бензогенераторов уже совсем ни у кого не вызывает улыбку.

maxp [1052195]: Панель обычно состоит из стандартных элементов (не смотрите на маленькие, для сотика, фонарика, приемника, это все не то - имеется ввиду для взрослых панелей) Рулит, тут опять же Китай, у них очень очень серьезная поддержка государства, как производителей, так и потребителей. Да, про размеры, Обычно это 125*125 для моно и 150*150 для поли.См на картинке. Поли дешевле , но и кпд прилично ниже.Насчет стоимости кстати, стоимость панели в Китае составляет 0,6 - 0,9 доллара за Ватт. Поэтому, наверно, понятно почему так продвигается альтернативка в Китае.

mikle2014 [1052252]: и все-таки параллельно, для того чтобы еще больше увеличить сечения коллектора - выше было насчет увеличить температуру воздуха с 15 до 30 градусов, а не про увеличить ток воздуха.

Это какой-же должен быть аккумуляторный парк, Чтобы давать 3 квт два дня. - вот в том-то и вопрос. У них еще и срок эксплуатации далеко не вечный.

Но это данные по реально работающей станции на севере Иркутской области. Там еще есть нюансы типа перевода потребителей на низковольтное питание и т.п.

uma [1052259]: электричество от солнечных батарей и ветреных установок едет в аккумуляторы (большие батарейки), а потом расходуется по необходимости - именно так и происходит. Но посчитайте сколько нужно таких батареек, чтобы обеспечивать мощность хотя бы 1 кВт на протяжении, скажем, 50-и часов. Потом умножьте на стоимость этих батареек и у вас поменяется отношение к стоимости небольшой цистерны дизельного топлива.

mikle2014 [1052417]: не понял насчет маленьких батарей. Они на самом деле в точности такие же, как большие, только из меньшего количества элементов. Вот у вас поликристаллическая на 36 элементов, у меня на 6.

Китай, разумеется, по цене бьет всех, но вовсе не из-за какой-то специфической поддержки, а например, от того, что там есть более 120 млн человек, проживающих на 8-10 долларов в сутки и работающих при этом.

maxp [1052468]: попытаюсь объяснить - два коллектора одинакового размера стоят параллельно и воздух через них тянет тот же вентилятор, соответственно скорочть воздуха при том же объеме падает вдвое, так как коллектор стал в 2 раза больше, а производительность вентилятора прежняя, поэтому и воздух в коллекторе находится в 2 раза больше, соответственно и греется сильнее. А ток воздуха увеличиться чуть чуть, за счет увеличения сечения коллектора.
Насчет перевода на низковольтное питание, имеет ли смысл покупать всю низковольтную технику бытовую, а много вы всречали низковольтных стиральных машин? лампочки конечно поставить светодиодные без проблем. Да и кпд современных инверторов достаточно высоко, так, что экономия тут эфимерна.
Насчет Китая скажу вам точно, что существуют целые города, где проводится курс на просто громадной поддержки государством целевых программ по энергосбережению. Если были на юге Китая - Гуанчжоу, Шанхай, то наверное бросилось в глаза - почти везде стоят осветительные столбы, с светодиодным светильником, солнечной панелью и ветряком. А если летали в Пекин в хорошую погоду, посмотрите вниз на внутреннюю Монголию, Такое количество площадей заставленных ветряками(думаю киловатт по 400 каждый, а их в каждой группе штук по 50.) показывают только по телевизору. Да и насчет 10-12 долл, наверно есть такие, но наверно все меньше и меньше. Кстати где-то читал, что"новых китайцев" больше чем жителей в Росии. Многовато наверно, но порядок цифр тот.

mikle2014 [1052492]: скорочть воздуха при том же объеме падает вдвое, так как коллектор стал в 2 раза больше, а производительность вентилятора прежняя, поэтому и воздух в коллекторе находится в 2 раза больше, соответственно и греется сильнее - при условии, что в коллекторе есть достаточно теплоты для дополнительного нагрева. У вас коллекторы зимой перегревались?

Да и кпд современных инверторов достаточно высоко, так, что экономия тут эфимерна - вообще-то, паспортное значение КПД повышающих инверторов порядка 85-90%, а это совсем не эфемерная величина. Надо учесть, что во многих приборах потом осуществляется обратное преобразование, т.е. например, на освещении потери не менее 20%. Провода под низковольтную схему приходится заметно толще класть, конечно.

Все-таки, у вас есть какие-нибудь более прямые подтверждения огромной государственной помощи? Потому, что если коммунальные службы заменяют старые светильники на более дешевые, то зачем здесь еще какая-то помощь?

В Штатах давным-давно вдоль дорог ставят телефоны с солнечным питанием. А причина тривиальна - не надо тянуть провода.

И есть еще другой немаловажный фактор - там зимы нет и батарейки ночью не мерзнут.

Я интересовался автономным питанием для разных электронных устройств. Есть масса бюджетных вариантов сопряжения солнечной батареи, контроллера заряда/стабилизированного питания и литиевого аккумулятора. Но при минусовых температурах они быстро чахнут.

Верхний олхинский градусник вот здесь - http://meteo38.ru/ зимой стабильно работал в -30 на полудохлом свинцовом автомобильном аккумуляторе. А как соптимизировать всю эту котовасию пока не понятно.

maxp [1052248]: Прошлым летом интересовался расчетами автономной солнцеэлектроустановки, но цена оказалось неутешительной - порядка 300 тыс за 3 кВт с запасом на два дня. При таком раскладе цистерна мазута пока побеждает.
А если запас сделать не на 2 дня, а часов на 10 + дешевый резервный 3-киловатный дизель-генератор.

Slon77 [1056021]: Однозначного ответа нет, считать надо по конкретным условиям. В общем, понятно, что за солнечной энергией будущее, но обеспечивать ее рентабельность в наших местных условиях бывает сложновато.