Солнечный концентратор для нагрева воды своими руками: Как построить высокоэффективный солнечный водонагреватель из параболической антенны

Как построить высокоэффективный солнечный водонагреватель из параболической антенны

Эта самоделка о том, как построить солнечный водонагреватель. Правильнее назвать его параболический солнечный концентратор. Главное преимущество его в том, что зеркало отражает 90% солнечной энергии, а его параболическая форма концентрирует эту энергию в одной точке. Эта установка будет эффективно работать в большинстве районов России, вплоть до 65 градуса с.ш.

Для сборки коллектора нам понадобится несколько основных вещей: сама антенна, система слежения за солнцем и теплообменник-коллектор.

Параболическая антенна.

Можно использовать любую антенну- железную, пластиковую или из стекловолокна. Антенна должна быть панельного типа, а не сеточная. Здесь важна площадь антенны и форма. Надо помнить, мощность нагрева = площади поверхности антенны. И что мощность, собираемая антенной диаметром 1,5 м, будет в 4 раза меньше мощности собираемой антенной с площадью зеркала 3 м.

Так же понадобится поворотный механизм для антенны в сборе. Его можно заказать на Ebay или на Aliexpress.

Понадобится рулон алюминиевой фольги или лавсановой зеркальной пленки, применяемой для теплиц. Клей, которым пленка будет приклеиваться к параболе.

Медная трубка диаметром 6 мм. Фитинги, для подключения горячей воды к баку, к бассейну, ну или где вы будете применять эту конструкцию. Поворотный механизм слежения автор приобрел на EBAY за 30$.

Шаг 1 Переделка антенны для фокусировки солнечного излучения вместо радиоволн.

Надо всего лишь прикрепить лавсановую зеркальную пленку или алюминиевую фольгу к зеркалу антенны.

Такую пленку можно заказать на Aliexpress, если вдруг в магазинах не найдете Пленка

Делается это почти также просто, как и звучит. Надо только учесть, что если антенна, к примеру, диаметром 2,5 м, а пленка шириной 1 м, то не надо закрывать антенну пленкой в два прохода, будут образовываться складки и неровности, которые ухудшат фокусировку солнечной энергии. Вырезайте ее небольшими полосами и закрепляйте на антенне с помощью клея. Перед наклейкой пленки убедитесь, что антенна чистая. Если есть места, где краска вздулась- зачистите их наждачной бумагой. Вам надо выровнять все неровности. Обратите внимание, чтобы LNB-конвертор был снят со своего места- иначе он может расплавиться. После наклейки пленки и установки антенны на место не приближайте руки или лицо к месту крепления головки- вы рискуете получить серьезные солнечные ожоги.

Шаг 2 система слежения.

Как было написано выше — автор купил систему слежения на Ebay. Вы так же можете поискать поворотные системы слежения за солнцем. Но я нашел несложную схему с копеечной ценой, которая довольно точно отслеживает положение солнца.

Список деталей:
geliotraker.zip

[93.93 Kb] (скачиваний: 471)

* U1/U2 — LM339
* Q1 — TIP42C
* Q2 — TIP41C
* Q3 — 2N3906
* Q4 — 2N3904
* R1 — 1meg
* R2 — 1k
* R3 — 10k
* R4 — 10k
* R5 — 10k
* R6 — 4.7k
* R7 — 2.7k
* C1 — 10n керамика
* M — DC мотор до 1А
* LEDs — 5mm 563nm

Видео работы гелиотракера по схеме из архива[media=http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=tekVzmQx6qo]

Сам можно сделать на основе передней ступицы автомобиля ВАЗ.

Кому интересно фото взято отсюда :Поворотный механизм

Шаг 3 Создание теплообменника-коллектора

Для изготовления теплообменника понадобится медная трубка, свернутая в кольцо и помещенная в фокус нашего концентратора. Но сначала нам надо узнать размер фокальной точки тарелки. Для этого надо снять LNB-конвертер с тарелки, оставив стойки крепления конвертера. Теперь надо повернуть тарелку на солнце, предварительно закрепив кусок доски на месте крепления конвертера. Подержите доску немного в этом положении, пока не появиться дым. Это займет по времени примерно 10-15 секунд. После этого отверните антенну от солнца, снимите доску с крепления. Все манипуляции с антенной, ее развороты, проводятся для того, чтобы вы случайно не засунули руку в фокус зеркала- это опасно, можно сильно обжечься. Пусть остынет. Измерьте размер сожженной части древесины- это будет размер вашего теплообменника.

Размер точки фокусировки будет определять, сколько медной трубки вам понадобится. Автору понадобилось 6 метров трубы при размере пятна 13см.

Я думаю, что возможно, вместо свернутой трубки можно поставить радиатор от автомобильной печки, есть довольно маленькие радиаторы. Радиатор должен быть зачерненный для лучшего поглощения тепла. Если же вы решили использовать трубку, надо постараться согнуть ее без перегибов и изломов. Обычно для этого трубку заполняют песком, закрывают с обеих сторон и сгибают на какой-нибудь оправке подходящего диаметра. Автор залил в трубку воды и положил ее в морозильную камеру, открытыми концами вверх, чтобы вода не вытекла. Лед в трубке создаст давление изнутри, что позволит избежать изломов. Это позволит согнуть трубу с меньшим радиусом изгиба. Ее надо сворачивать по конусу- каждый виток должен быть не много большего диаметра чем предыдущий. Можно спаять витки коллектора между собой для более жесткой конструкции. И не забудьте слить воду после того, как закончите с коллектором, чтобы после установки его на место, вы не обожглись паром или горячей водой

Шаг 4. Собираем все вместе и пробуем.

Теперь у вас есть зеркальная парабола, модуль слежения за солнцем, помещенный в водонепроницаемый контейнер, или пластиковую емкость, законченный коллектор. Все, что осталось сделать — это установить коллектор на место и опробовать его в работе. Вы можете пойти дальше и усовершенствовать конструкцию, сделав, что-то типа кастрюли с утеплителем и одеть ее на заднюю часть коллектора. Механизм слежения должен отслеживать движение с востока на запад, т.е. поворачиваться в течение дня за солнцем. А сезонные положения светила (вверх\вниз) можно регулировать вручную один раз в неделю. Можно, конечно, добавить механизм слежения и по вертикали- тогда вы получите практически автоматическую работу установки. Если вы планируете использовать воду для подогрева бассейна или в качестве горячей воды в водопроводе- вам понадобиться насос, который будет прокачивать воду через коллектор. В случае если вы будете нагревать емкость с водой, надо принять меры, чтобы избежать закипания воды и взрыва бака. Сделать это можно используя электронный термостат, который, в случае достижения заданной температуры, будет отводить зеркало от солнца с помощью механизма слежения.

От себя добавлю, что используя коллектор зимой надо принять меры, чтобы вода не замерзла в ночное время и в ненастную погоду. Для этого лучше сделать замкнутый цикл- с одной стороны коллектор, а с другой теплообменник. Систему заполнить маслом-его можно нагреть до более высокой температуры, градусов до 300, и на морозе не замерзнет.

Источник (Source)

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

Физика 8 класс

«Теория реактивного движения» — Реактивные двигатели. Pр. P=M·V Импульс топлива-Pт равен импульсу ракеты Рр, но направлен в противоположную сторону. О=mpvp+mтvт mpvp=mтvт Vp=mт·vт. Реактивное движение в природе. Летательные аппараты. Примеры реактивного движения. Реактивное движение. Кальмар. Константин Эдуардович Циолковский. Выполнил: Ученик 8 «А» класса Гимназии № 363 Журкин Алексей. Формула Циолковского. Теория реактивного движения. Цели работы. Pт. mp. Ракетное оружие Катюша (БМ-13).

«Электроизмерительные приборы» — ВОЛЬТМЕТР – прибор для измерения напряжения на участке электрической цепи. Классификация. 3)Омметры- для измерения электрического сопротивления. 6)Мультиметры (иначе тестеры, авометры) — комбинированные приборы. Вольтметр: стрелка поворачивается в магнитном поле магнита. Имеет чувствительный элемент, называемый гальванометром. 4)Электрические счётчики — для измерения потреблённой электроэнергии.

«Деятельность Ломоносова» — В следующее пятилетие (1750—1755) деятельность Ломоносова развертывается также широким фронтом. Родители Ломоносова. М. В. Ломоносов начал учиться читать и писать в 11 — 12 лет. Славяно-греко-латинская академия. Ломоносов в начале января 1731 года прибыл в Москву. Работу выполнила ученица 8 «б» класса Гурьянова Анастасия. Школа размещалась в здании Сухаревой башни. Новый период в жизни. Физика. Труды Ломоносова в области языка. Обучение велось круглый год. Ломоносову 300 лет. Не менее ценными были исследования Ломоносова в области физики. Отзывы о Ломоносове. Долгий путь……..

«Строение электронных оболочек атомов» — Интеграция физики с химией 8 класс. Максимальное число электронов на энергетическом уровне. Научить составлять электронные формулы атомов. . Обобщение изученного материала. °. В ядре атома углерода содержится 12 частиц. Атом хлора принял один электрон. Интегрированный урок.

«Тепловые явления 8 класс» — Мама права, когда называет своего ребёнка «Солнышко ты моё»? Суточных цыплят нельзя держать под новыми энергосберегающими лампами? МБОУ «Верх-Чебулинская СОШ». Луна светит, но не греет? Вы задумывались над вопросом: Почему в современном доме жить комфортно? Цель проекта: Известно ли вам, как в быту человек учитывает тепловые явления? Оказывается, что тепловые явления сопровождают нас повсюду! 2. Не понятно, почему…?

«Плоское зеркало» — Стол зрителям кажется стоящим на четырёх ножках. С какой стороны у вашего зеркального двойника находится сердце? Как получается изображение точки в плоском зеркале? Солнечные концентраторы. Плоские зеркала используют при постановке некоторых фокусов в цирке. Установки используются для получения водяного пара с высокой температурой. Использование зеркал в технике. Урок физики в 8 классе на тему «Плоское зеркало».

«Физика 8 класс»

Самодельная печь концентратор на солнечном излучении

Для начала стоит выявить место концентрации, для этого оденьте солнцезащитные очки. Возьмите деревянную доску и плотные варежки. Направьте отражатель в сторону солнца и сфокусируйте пойманные лучи на доске, далее регулируйте расстояние пока не получите максимально эффективный, концентрированный пучок энергии, делайте это до тех пор, пока не получите его самый малый размер. Одетые вами варежки предохранят кожу рук от солнечного ожога, если вы случайно подставите руки в зону фокуса лучей. После того как вы определите точку концентрации, вам останется только зафиксировать конструкцию и закончить ее монтаж в оптимальное место. Как говорят в кругах изобретателей: «Остается только получить патент». Пользуйтесь результатами своего труда, получая неиссякаемый и бесплатный источник энергии.

Двигатель Стирлинга можно собрать, используя подручные, распространенные материалы

Существует множество вариантов изготовления концентраторов на основе солнечного излучения. Таким же образом вы сможете сами, используя подручные, распространенные материалы, собрать двигатель Стирлинга (это действительно возможно, хоть, на первый взгляд, и кажется недостижимым), а уж использовать возможности этого двигателя для самых разных целей вы сможете на протяжении длительного времени. Все ограничения зависят только от вашего терпения и наличия фантазии.

Вдохновением для постройки этого агрегата послужила программа «Разрушители легенд» на канале Дискавери . В этой программе «разрушители» проверяли миф о том, как Архимед сжег Римский флот с помощью зеркал. Дважды этот миф был разрушен. Но тем не менее построить простое фокусирующее зеркало, способное поджечь доску или приготовить обед, можно.

Для этого потребуется совсем немного.

1. Самоклеющаяся зеркальная пленка (можно купить в магазинах торгующими обоями). Пленка для окон не подойдет.

2. Лист ДСП и такой же оргалита.

3. Тонкий шланг и герметик.

Из ДСП вырезается кольцо. В последствии мне понадобилось два кольца. Иначе луч будет фокусироваться слишком далеко. Кольцо выпиливается лобзиком.

Под размер кольца вырезается круг из оргалита.

Кольцо приклеивается к оргалиту

Важно хорошо все промазать герметиком. Конструкция должна быть герметичной и не пропускать воздух

Сбоку делаем дырку и вставляем шланг.

И наконец сверху натягиваем зеркальную пленку.

Затем воздух из корпуса откачивается и получается сферическое зеркало. Шланг перегибается и зажимается прищепкой.

Для этого агрегата желательно сделать подставку.

Шпарит эта штука будь здоров.

Получилось достичь хорошей фокусировки. Единственное что плохо, это зеркало нельзя направлять в произвольную точку. Только на солнце.

Рассчитаем профили зеркал

Основное зеркало является параболой и описывается функцией

Малое зеркало по схеме Грегори является эллипсом и описывается функцией

где е — эксцентриситет образующего эллипса малого зеркала (е = 0,3022

Рассчитанные профили зеркал имеют вид:

облучатель антенна зеркало фокусный

Расчет облучателя

В качестве облучателя будем применять диэлектрический стержень. Диаграмму направленности диэлектрического стержня можно рассчитать при помощи следующих приближенных соотношений:

где — длинна стержня в метрах, — коэффициент замедления. выбираемый по графикам рис. 5.2 ч.1 в зависимости от поперечного сечения стержня и длинный волны, — диаметр стрежня.

k — волновое число и считается по формуле: k = 2р/л = 209.4395 м-1

диэлектрическая проницаемость выбирается вкупе с таким параметром как: длинна волны, по следующим зависимостям:

Для обеспечения необходимой ширины ДН диэлектрического стержня, то есть выбрав необходимые параметры антенны, мы в программе ANT-4 меняя степень аппроксимирующего полинома, добиваемся необходимых показателей эффективности антенны, подобрав необходимый полном, мы выбрав удовлетворяющую нас длину стержня, меняя параметр k1, коэффициент замедления, получаем необходимую ширину ДН, а затем подбираем по этим графикам материал стержня.

— максимальный диаметр стержня

— диаметр стержня выбранный для данной антенны, от этого параметра зависит диэлектрическая проницаемость и ширина ДН.

— радиус стержня

— длина стержня от этого параметра, так же зависит ширина ДН и выбор диэлектрика.

— коэффициент замедления выбирается в соответствии с графиками приведенными выше.

— коэффициент затухания

— коэффициент полезного действия

Для получения максимального значения КНД зеркальной антенны главный лепесток ДН диэлектрического облучателя в пределах сектора облучения малого зеркала должен быть симметричным. Для этого в пределах угла облучения ДН в плоскостях Е и Н должна быть симметрична:

— коэффициент перехвата энергии малым зеркалом.

Фазовый центр: для цилиндрического стержня он приближённо берется в середине стрежня.

Для возбуждения волновода будем использовать электрический вибратор, который подведем к волноводу с помощью коаксиальной линии с ТЕМ волной. Внешний проводник подсоединяется к волноводу, а внутренний размещается непосредственно в волноводе. Структура поля возбуждаемого в волноводе данным вибратором, будет иметь такое же распределение, как и в линии, следовательно, будут, возбуждается волны, у которых в центре находятся пучности, это волны типа и т.д. волны с первым не четным индексом, а волны типа не будут возбуждаться, для одно волнового режима, необходима соответствующим образом подобрать размеры волновода, при котором волны высших типов будут угасать, для работы с волной необходимое условие: . Для того чтобы наша антенна работала на заданном типе волны и в нее не попадали высшие типы волн расстояние от вибратора до диэлектрического стержня должно быть больше (длинна волны в волноводе). Т.к. вибратор излучает волну в обе стороны, то для улучшения согласования вибратор будем вводить в волновод на расстоянии , при таком расположении набег фаз у отражённой волны от задней стенки будет равен р и она сложится с волной, бегущей к стержню.

Для получения горизонтальной поляризации в прямоугольном волноводе, есть два способа, либо вводить вибратор в волновод со стороны малой стенки, либо возбудить в прямоугольном волноводе волну , а за тем плавно повернуть волновод на 90 градусов. Воспользуемся вторым способом, т.к. этот метод прост в исполнении, и не требует покупать волновод с дополнительным вводом со стороны малой стенки. Требование к секции поворота, ее длинна, должна быть больше чем длинна волны в волноводе, т.к. там возбуждаются волны высших порядков и они должны успеть затухнуть.

Расчет волновода:

Питание диэлектрического стержня осуществляется с помощью прямоугольного волновода, в котором распространяется волна Н₁₀. Для того, чтобы в волноводе не возбуждались волны высших типов необходимо выбрать его размеры таким образом, чтобы .

Размеры прямоугольного волновода:

EIA-62

Переход от волновода к стержню осуществим с помощью конусообразной шайбы, которая перейдет от диметра 15.8мм к диаметру стержня 8мм

Структура поля выбранного поля волны в данном волноводе:

Рисунки волновода и стержня см. в конце работы.

Как построить солнечный концентратор своими руками из подручных средств, бесплатное руководство от GoSol видео

Подробности Опубликовано: 12.10.2015 08:32

Стартаповская компания GoSol намерена сделать солнечную энергию доступной для каждого в глобальном масштабе. Для этого ею была создана инициатива по разработке и распространению инструкций по сборке солнечных концентраторов из местных материалов, которые могли стать эффективными источниками тепла для приготовления пищи, стирки, нагрева воды и отопления.

«Миссия GoSol.orgсостоит в том, чтобы искоренить энергетическую нищету и минимизировать последствия глобального потепления путем распространения нашей DIY-технологии (DIYот англ. Do It Yourself — рус. «сделай это сам») и разрушения всяких барьеров на пути к свободном доступу к солнечной энергии. С вашей помощью мы хотим привлечь сообщества, предпринимателей и умельцев к использованию самого мощного в мире источника энергии. Все материалы и инструменты, необходимые для реализации этих технологий уже произведены и в изобилии присутствуют во всех уголках мира» — говорится на сайте GoSol.

Энтузиасты GoSol запустили компанию, с помощью которой намереваются собрать 68 000 долларов для воплощения в жизнь своей цели. На данный момент инициатива привлекла около 27 000 долларов и совсем недавно GoSol выпустила свою первую инструкцию по созданию солнечного концентратора.

Бесплатное пошаговое руководство содержит всю необходимую информацию для создания своими руками солнечного концентратора мощностью 0,5 кВт. Отражающая поверхность устройства будет иметь площадь около 1 квадратного метра, а стоимость его производства обойдется от $79 до $145 в зависимости от региона проживания.

Sol1, такое название получила солнечная установка от GoSol, займет приблизительно 1,5 кубических метра пространства. Работы по его изготовлению займут около недели. Материалами для его конструкции послужат железные уголки, пластмассовые коробки, стальные прутья, а основной рабочий элемент – отражающую полусферу – предлагается выполнить из кусков обычного зеркала ванных комнат.

Солнечный концентратор может быть использован для выпечки, жарки, нагрева воды или консервации продуктов питания, посредством обезвоживания. Устройство также может служить демонстрационным примером эффективной работы солнечной энергии и поможет многим предпринимателям развивающихся стран начать собственное дело. В дополнение к содействию снижению вредных выбросов в атмосферу, солнечные концентраторы GoSol помогут сократить вырубку лесов, заменив сжигаемую древесину чистой энергией солнца.

Инструкция GoSol может быть использована не только для создания и практического применения, но и для продажи солнечных концентраторов, которые помогут значительно снизить порог доступа к солнечной энергии, которая, главным образом, сегодня генерируется посредством фотогальванических солнечных панелей. Их стоимость остается на крайне высоком уровне в регионах, где добыть энергию другими способами зачастую просто не возможно.

Решение

1. 
Определение числа Френеля

Поскольку диаметры зеркал резонатора одинаковы, то для
вычисления числа Френеля необходимо воспользоваться формулой (10) работы :

                                                           ,                                                                 (26)

где a – радиус зеркал. Подставляя
значение входящих в формулу (26) величин, получаем

                                                                                                                    (27)

2. 
Определение коэффициента потерь

Согласно условию полные потери в основном определяются
потерями на пропускание зеркал, потерями из-за неточности юстировки резонатора
и дифракционными потерями. Каждому виду потерь соответствует свой коэффициент
потерь. Следовательно, коэффициент полных потерь будет суммой этих
коэффициентов:

                                                                 (28)

Для
вычисления первого слагаемого в (28) можно воспользоваться формулой (4),
второго — формулой (5), а третьего — формулой (6) работы. Тогда

                                                                 (29)

Подставляя
в (29) значения соответствующих величин, получаем (a=0,4
см)

                                                                 (30)

3.  Определение добротности резонатора

Известно, что добротность резонатора определяется величиной
потерь излучения, распространяющегося внутри него. Поскольку требуется
определить добротность для основной поперечной моды, то можно использовать для
этого вычисленный выше коэффициент полных потерь (30). В этом случае, согласно
работе , добротность можно записать формулой (26)

                                                       .                                                                 (31)

Подставляя в (31) значения
соответствующих величин, получаем

                                                                 (32)

Время жизни фотона в основной поперечной моде резонатора
легко определить из формулы (25) работы :

                                                   ,                                                                 (33)

где  —
центральная частота этой моды,  — ее длина волны,
с— скорость света в вакууме. Из (33) следует

.                                                                 (34)

Ширина резонансной кривой,
описывающей форму спектральной линии резонатора на частоте основной поперечной
моды, может быть вычислена из формулы (37) работы :

                                                                 (35)

4. 
Определение степени устойчивости резонатора

Известно, что в геометрическом приближении условие
устойчивости резонатора имеет вид (см. формулу (53) в работе )

                                                       ,                                                                 (36)

где  являются
обобщенными параметрами резонатора. Вычисление этих параметров дает

                                     ,                                                                       (37)

Произведение  удовлетворяет
условию (36), следовательно, резонатор является устойчивым.

5.  Определение частотного спектра лазерного излучения

Резонатор лазера существенным и
даже принципиальным образом влияет на свойства выходного излучения. Дело в том,
что при своем распространении внутри резонатора между его зеркалами излучение
формируется в определенное состояние электромагнитного поля, которые называются
типами колебаний резонатораили модами.
Каждая мода характеризуется определенной пространственной структурой этого поля
(т. е. определенным распределением амплитуды и фазы) в поперечном к оси
резонатора направлении, в частности на поверхности зеркал резонатора. Кроме
того, каждая мода характеризуется определенным сдвигом фазы за двойной проход
резонатора.

Как построить высокоэффективный солнечный водонагреватель из параболической антенны

Сам можно сделать на основе передней ступицы автомобиля ВАЗ.

Кому интересно фото взято отсюда :Поворотный механизмШаг 3 Создание теплообменника-коллектораДля изготовления теплообменника понадобится медная трубка, свернутая в кольцо и помещенная в фокус нашего концентратора. Но сначала нам надо узнать размер фокальной точки тарелки. Для этого надо снять LNB-конвертер с тарелки, оставив стойки крепления конвертера. Теперь надо повернуть тарелку на солнце, предварительно закрепив кусок доски на месте крепления конвертера. Подержите доску немного в этом положении, пока не появиться дым. Это займет по времени примерно 10-15 секунд. После этого отверните антенну от солнца, снимите доску с крепления. Все манипуляции с антенной, ее развороты, проводятся для того, чтобы вы случайно не засунули руку в фокус зеркала- это опасно, можно сильно обжечься. Пусть остынет. Измерьте размер сожженной части древесины- это будет размер вашего теплообменника.Размер точки фокусировки будет определять, сколько медной трубки вам понадобится. Автору понадобилось 6 метров трубы при размере пятна 13см.Я думаю, что возможно, вместо свернутой трубки можно поставить радиатор от автомобильной печки, есть довольно маленькие радиаторы. Радиатор должен быть зачерненный для лучшего поглощения тепла. Если же вы решили использовать трубку, надо постараться согнуть ее без перегибов и изломов. Обычно для этого трубку заполняют песком, закрывают с обеих сторон и сгибают на какой-нибудь оправке подходящего диаметра. Автор залил в трубку воды и положил ее в морозильную камеру, открытыми концами вверх, чтобы вода не вытекла. Лед в трубке создаст давление изнутри, что позволит избежать изломов. Это позволит согнуть трубу с меньшим радиусом изгиба. Ее надо сворачивать по конусу- каждый виток должен быть не много большего диаметра чем предыдущий. Можно спаять витки коллектора между собой для более жесткой конструкции. И не забудьте слить воду после того, как закончите с коллектором, чтобы после установки его на место, вы не обожглись паром или горячей водойШаг 4. Собираем все вместе и пробуем.Теперь у вас есть зеркальная парабола, модуль слежения за солнцем, помещенный в водонепроницаемый контейнер, или пластиковую емкость, законченный коллектор. Все, что осталось сделать — это установить коллектор на место и опробовать его в работе. Вы можете пойти дальше и усовершенствовать конструкцию, сделав, что-то типа кастрюли с утеплителем и одеть ее на заднюю часть коллектора. Механизм слежения должен отслеживать движение с востока на запад, т.е. поворачиваться в течение дня за солнцем. А сезонные положения светила (вверх\вниз) можно регулировать вручную один раз в неделю. Можно, конечно, добавить механизм слежения и по вертикали- тогда вы получите практически автоматическую работу установки. Если вы планируете использовать воду для подогрева бассейна или в качестве горячей воды в водопроводе- вам понадобиться насос, который будет прокачивать воду через коллектор. В случае если вы будете нагревать емкость с водой, надо принять меры, чтобы избежать закипания воды и взрыва бака. Сделать это можно используя электронный термостат, который, в случае достижения заданной температуры, будет отводить зеркало от солнца с помощью механизма слежения.От себя добавлю, что используя коллектор зимой надо принять меры, чтобы вода не замерзла в ночное время и в ненастную погоду. Для этого лучше сделать замкнутый цикл- с одной стороны коллектор, а с другой теплообменник. Систему заполнить маслом-его можно нагреть до более высокой температуры, градусов до 300, и на морозе не замерзнет.

Солнечный концентратор Ripasso — самый эффективный способ преобразования солнечной энергии

Подробности

Опубликовано: 18.05.2015 13:23

Когда дело касается вопросов генерации солнечной энергии, эффективность процесса является ключевым моментом. Новый южноафриканский «солнечный» проект в пустыне Калахари, возможно, является наиболее эффективной системой в мире на сегодняшний день. Шведская энергокомпания Ripasso, пользуясь выгодами яркого африканского солнца, намерена испытать свой солнечный концентратор, сочетающий в себе современные военные технологии и идеи инженера-священника из Шотландии 19 века. В результате технического «симбиоза» система способна конвертировать 34% солнечной энергии в электричество, отправляемого прямо в сеть. Такое КПД почти в два раза превышает эффективность традиционных солнечных батарей.

На данный момент существует единственный рабочий экземпляр Ripasso солнечного концентратора с подобными характеристиками, но его создатели надеются, что система войдет в число самых востребованных возобновляемых источников на планете. Устройство оснащено зеркальным отражателем с общей площадью 100 м2, гигантский диск вращается вслед за движением солнца и постоянно подстраивается для извлечения максимума солнечной энергии.

Независимые тестирования проекта показали, что один такой отражатель может сгенерировать 75-85 мегаватт часов «зеленой» энергии в год — достаточно, чтобы обеспечить электричеством на год десять среднестатистических домохозяйств. Для сравнения: при производстве такого-же количества электроэнергии, от сожженного угля на теплоэлектростанциях, в атмосферу будет выброшена 81 тонна CO2.

Статья по теме: Солненые панели станут более эффективными, изобретено супергидрофобное стекло

Солнечная электростанция Ripasso работает за счет зеркал, фокусирующих, как гигантские линзы, солнечный свет в маленькой точке. Энергия тепла приводит в действие Двигатель Стирлинга, запатентованный шотландским инженером Робертом Стирлингом в 1816 году. В то время он стал первой альтернативой паровому двигателю. Работа устройства основана на попеременном нагревании и охлаждении газа в замкнутом пространстве, который приводит в движение поршень, вращающий маховик. Из-за недостатка подходящих материалов в те годы двигатель массово не производился. Коммерческий выпуск изобретения стартовал лишь в 1988 году, когда шведское минобороны стало производить их для подводных лодок. Прежде чем найти применение двигателю в возобновляемой энергетике, менеджер проекта Гуннар Ларсон (Gunnar Larsson) проработал 20 лет на оборонных предприятиях Швеции.

Система проходила испытания в суровых условиях пустыни более 4 лет, а до этого были годы успешных тестов на военно-морском флоте . Создатели солнечного коллектора отмечают, что для достижения коммерческого успеха, определяющим фактором, помимо эффективности, станет невысокая стоимость технологии — она должна на равных конкурировать с фотогальватическими системами, цены на которые с каждым годом опускаются все ниже. К недостаткам нового концентратора  можно отнести нецелесообразность его применения в районах, где отсутствует постоянное солнечное излучение.

Источник theguardian.com

Смотрите еще интересные материалы:

Новости партнеров:

Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus.

Схема сборки и подключения

Солнечная электростанция своими руками собирается так:

• Найдите выходные клеммы контроллера заряда, к нему подключите АКБ. После этого проводники, которые отходят от каждой панели, присоедините к входной клемме устройства для контроля над зарядом. Если к панелям прилагается в комплекте кабель, этот шаг не нужен.
• Присоединять проводники требуется по схеме «+» к «+», а также «-» к «-». После этого на клеммы, расположенные у входа инвертора, подается питание от АКБ.
• Включив контроллер за зарядом и инвертор, вы увидите, что электричество, которое начнет вырабатывать панель, будет заряжать аккумулятор.

Схема подключения солнечных панелей и бытовой нагрузки

Солнечный концентратор для нагрева воды

Самые популярные способы использования солнечной энергии для нагрева воды, это создание плоских или вакуумных солнечных коллекторов. Однако существуют еще способы с довольно высоким показателем КПД, которые помогают использовать энергию солнца для нагрева воды. В этой статье будет рассмотрен один из таких способов, а именно создание солнечного концентратора для горячего водоснабжения.

Для создания системы нагрева воды при помощи солнечного рефлектора автору понадобились следующие материалы:
1) параболическая спутниковая антенна
2) зеркальная пленка
3) медная трубка
4) соль
5) черная термостойкая краска
6) муллитокристаллическое волокно

Рассмотрим основы системы и этапы создания солнечного концентратора.
Главным плюсом подобной системы является более высокая производительность: качественные рефлекторы фокусируют высокую плотность солнечных лучей в одной точке, что позволяет превращать воду в пар в считанные секунды.

Для демонстрации наглядной мощности подобных систем рекомендую ознакомиться со следующим видео материалом:

Как показано в видео небольшой солнечный концентратор может прожигать дерево, плавить свинец, то есть температура которая возникает в точке концентрации солнечных лучей довольно высока.

Однако у данной системы есть ряд недостатков, которые необходимо знать перед тем как решить строить подобную систему.

Для того, чтобы рефлектор постоянно был повернут к солнцу, необходимо установка специальных систем слежения, которые будут корректировать рефлектор относительно солнца на протяжении дня. Эти трекеры довольно дорого стоят, и потребляют не мало энергии.

Эффективность концентратора сильно зависит от чистоты отражающей поверхности, поэтому зеркала требуют содержания их в чистоте.

Если данные недостатки вас не пугают, то для постройки концентратора вам понадобиться параболическая спутниковая антенна, причем не особенно важно будь то прямо-фокусная или офсетная модель. Главное это правильная парабола, которая будет концентрировать все пойманные лучи в одну точку. В принципе вы даже сами можете изготовить подобие антенны из листов картона, но эффективность такой системы очень зависит от качества параболы.

После очистки поверхности антенны, автор приступил к оклейке ее зеркальной пленкой. Лучше всего для создания зеркальной поверхности использовать металлизированную пленку с клейким слоем. Обклеивать поверхность такой пленкой довольно просто по принципу самоклеющихся обоев, но так же можно использовать и кусочки зеркал для создания отражающей поверхности на антенне.

Так как сама спутниковая антенна имеет искривленную форму, то пытаться приклеивать цельный кусок пленки не совсем разумно. Поэтому перед оклейкой автор нарезал пленку на тонкие полосы. Благодаря такому подходу удалось достаточно ровно и качестве оклеить всю поверхность антенны.

После того как антенна приобретет зеркальную поверхность необходимо определись точку фокусировки, ею будет место концентрации отраженных солнечных лучей с поверхности антенны. Обычно точка фокусировки у солнечной антенны находится как раз в районе конвертера, но если вы строили параболу самостоятельно то легче всего определить точку фокусировки при помощи экспериментального метода. Необходимо взять кусок фанеры потолще и постепенно отводить его от концентратора, пока солнечное пятно на ней не уменьшиться, как только оно будет минимальным это и будет точкой фокусировки солнечных лучей. Главное помните что в данном месте сконцентрирована высокая температура, поэтому необходимо быть осторожным и надеть средства защиты: кожаные перчатки, сварочную маску или солнечные очки.

Далее нужно сделать теплообменник, который будет сообщать температуру воде. Для этого автор использовал медную трубку. Он затрамбовал в нее соль, и стал наматывать вокруг трубы побольше. Соль внутри медной трубки нужна для того, чтобы во время намотки труба не сплющилась.

Автор отмечает что, для того чтобы использовать максимум энергии от солнца теплообменник не помешает окрасить в черный цвет. Так как теплообменник будет испытывать высокие температуры, то для окраски нужно использовать термостойкую краску.

Так же для увеличения КПД необходимо теплоизолировать теплоприемник для того, чтобы он не остывал от ветра.

Ниже показана схема утепленного теплоприемника:

Используйте огнеупорные материалы для изоляции теплоприемника, так как в этом месте будет сконцентрирована высокая температура. Автор данного концентратора использовал для этих целей муллитокристаллическое волокно, которое используют в газовых горнах и муфельных печах. Стекло так же должно быть закаленным, чтобы не деформироваться от температуры.

Теплоприемник был сделан по принципу радиаторов водяного охлаждения для компьютеров. Он изготавливается соответственно размерам пятна точки фокусировки концентратора.

Ниже приведена схема подключения солнечного концентратора:

Так же автор напоминает, что трубки и бак в целях повышения эффективности необходимо так же изолировать.

Источник (Source)

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Дешёвый солнечный концентратор и парообразователь на Arduino. Зеркала и пар с температурой до 250°C

Солнечную энергию можно собирать и использовать разными способами. Один из самых простых и эффективных — зеркальный рефлектор и концентратор. Его не сложно изготовить своими руками.

Рефлектор отражает солнечные лучи и концентрирует их на ёмкости с водой. Та нагревается и вскипает, выдавая струю пара. Конструкция устройства довольно проста, главное — чтобы зеркала автоматически поворачивались на нужный угол и следили за Солнцем.

Полученный пар направляем, например, в духовой шкаф для приготовления пищи, по трубам на обогрева дома, в турбину для генерации электроэнергии, в двигатель, холодильник и т.д. На самом деле, если посмотреть на какой-нибудь производственный процесс, то почти любую его часть можно перевести на пар.

Самодельный парогенератор Solar-OSE на линейных зеркалах с управлением от платы Arduino стал одним из самых интересных экспонатов на французской конференции мейкеров POC21, посвящённой самодельным экологическим проектам.

Недавно авторы выложили в открытый доступ под лицензией Creative Commons инструкцию по сборке устройства. Такой компактный прибор на 1 кВт отлично подходит для малого бизнеса, особенно в сельской местности. Если объединить несколько модулей, то мощность повышается в несколько раз.

По оценке мейкеров, стоимость всех деталей парогенератора составит примерно $2000, но есть разные варианты экономии.

Инструкция в pdf (42 шага)

Примерное время сборки: 150 часов. Одна неделя, три человека.

Исходный код для Arduino

В инструкции приводится полный список и размеры всех материалов, а также необходимые для работы инструменты.

Как построить солнечный концентратор своими руками из подручных средств, бесплатное руководство от GoSol (видео)

Стартаповская компания GoSol намерена сделать солнечную энергию доступной для каждого в глобальном масштабе. Для этого ею была создана инициатива по разработке и распространению инструкций по сборке солнечных концентраторов из местных материалов, которые могли стать эффективными источниками тепла для приготовления пищи, стирки, нагрева воды и отопления.

«Миссия GoSol.orgсостоит в том, чтобы искоренить энергетическую нищету и минимизировать последствия глобального потепления путем распространения нашей DIY-технологии (DIYот англ. Do It Yourself — рус. «сделай это сам») и разрушения всяких барьеров на пути к свободном доступу к солнечной энергии. С вашей помощью мы хотим привлечь сообщества, предпринимателей и умельцев к использованию самого мощного в мире источника энергии. Все материалы и инструменты, необходимые для реализации этих технологий уже произведены и в изобилии присутствуют во всех уголках мира» — говорится на сайте GoSol.

Энтузиасты GoSol запустили компанию, с помощью которой намереваются собрать 68 000 долларов для воплощения в жизнь своей цели. На данный момент инициатива привлекла около 27 000 долларов и совсем недавно GoSol выпустила свою первую инструкцию по созданию солнечного концентратора.

Читайте также: Солнечный концентратор Ripasso — самый эффективный способ преобразования солнечной энергии?

Бесплатное пошаговое руководство содержит всю необходимую информацию для создания своими руками солнечного концентратора мощностью 0,5 кВт. Отражающая поверхность устройства будет иметь площадь около 1 квадратного метра, а стоимость его производства обойдется от $79 до $145 в зависимости от региона проживания.

Sol1, такое название получила солнечная установка от GoSol, займет приблизительно 1,5 кубических метра пространства. Работы по его изготовлению займут около недели. Материалами для его конструкции послужат железные уголки, пластмассовые коробки, стальные прутья, а основной рабочий элемент – отражающую полусферу – предлагается выполнить из кусков обычного зеркала ванных комнат.

Солнечный концентратор может быть использован для выпечки, жарки, нагрева воды или консервации продуктов питания, посредством обезвоживания. Устройство также может служить демонстрационным примером эффективной работы солнечной энергии и поможет многим предпринимателям развивающихся стран начать собственное дело. В дополнение к содействию снижению вредных выбросов в атмосферу, солнечные концентраторы GoSol помогут сократить вырубку лесов, заменив сжигаемую древесину чистой энергией солнца.

Инструкция GoSol может быть использована не только для создания и практического применения, но и для продажи солнечных концентраторов, которые помогут значительно снизить порог доступа к солнечной энергии, которая, главным образом, сегодня генерируется посредством фотогальванических солнечных панелей. Их стоимость остается на крайне высоком уровне в регионах, где добыть энергию другими способами зачастую просто не возможно.

Бесплатная инструкция солнечного концентратора доступна на сайте GoSol, а чтобы получить ее потребуется оставить свой email адрес, на который будет отправляться обновленная информация. Если же вы желаете, чтобы «солнечная» инициатива продвигалась стремительней и в более крупных масштабах, то можно поддержать компанию финансово – стартап еще принимает денежные взносы, награда за которые будет зависеть от суммы пожертвования.

Читайте также: Украинский солнечный концентратор «Diversity» — инструкция в свободном доступе

Видео: компания GoSol.org Free The Sun Campaign for Builders

Источник: treehugger.com

А вы что думаете по этому поводу? Дайте нам знать – напишите в комментариях!

Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье!

Как сделать солнечный коллектор для обогрева воды на даче

Имея проблемы с электроснабжением, вопрос получения горячей воды для технических нужд сильно осложняется. Эффективным решением в такой ситуации будет применение солнечного водяного коллектора. Он позволит нагревать воду от солнечного света до 40 градусов Цельсия и более. При этом его можно оснастить разного рода автоматическими системами, чтобы адаптировать горячее водоснабжение под необходимые в конкретном случае условия.

Материалы для изготовления коллектора

• змеевик (радиатор) от холодильника;
• деревянные бруски;
• фанера желательно влагостойкая;
• фольга строительная;
• стрейч пленка или стекло;
• тонкий шланг ПВХ или силиконовый.

Сборка водяного коллектора

Корпус коллектора состоит из фанерного щитка с прибитыми по краям брусками. Его размер подбирается таким образом, чтобы разместить змеевик.

Внутренняя сторона корпуса устилается фольгой, которую можно закрепить на двусторонний скотч.

Сверху фольги укладывается змеевик. При этом в брусках корпуса делается 2 отверстия, чтобы вывести его трубки наружу. Чтобы змеевик не болтался, его следует прикрутить саморезами или просто приклеить скотчем.

Далее нужно закрыть коллектор прозрачным материалом. В идеале использовать для этого цельное стекло, но можно просто обмотать корпус несколькими слоями стрейч пленки.

Затем к коллектору подключается шланг для циркуляции воды. Если его диаметр больше трубок, то их можно подмотать изолентой.

Вариант автономного подключения коллектора для нагрева всего объема бака

Чтобы обеспечить нагрев воды в емкости от коллектора необходимо обеспечить ее циркуляцию. Для этого потребуется:

• погружной насос 12 В;
• солнечная батарея 12 В;
• автоматический конвертер напряжения;
• разъем MC4 папа/мама.

Нужно соединить шлангами бак с водой и коллектор, который располагается на солнечном месте, к примеру, на крыше дома. При этом бак можно поставить в помещение. Чтобы вода могла двигаться от коллектора до емкости, нужно установить в последнюю водяную погружную помпу на 12 В.

Достаточно производительности насоса в 200-300 л/час. Важно, чтобы он смог поднять столб воды на нужную высоту от бака до коллектора.
Поскольку данная система должна работать автономно от центральной электрической сети, то для питания помпы лучше всего использовать солнечную батарею. Для этого насос сначала подсоединяется к автоматическому конвертеру напряжения, который настраивается на выдачу 12 В, а к нему через разъемы MC4 подключается солнечная батарея.

Таким образом, когда на коллектор и солнечную панель попадает дневной свет, то вода греется и циркулирует из бака в змеевик, затем сливается обратно в бак.

В змеевике она прогревается, поэтому поднимается температура и в самой емкости. Как только дневной свет прекратиться, то панель перестанет питать насос и тот остановит прокачку воды, что естественно хорошо, поскольку без солнца коллектор уже не работает на нагрев.

Такой вариант позволит нагреть летом бак на 50 литров до 40-50 градусов Цельсия за 3-5 часов. Данное оборудование даст достаточно воды даже для наполнения ванны. При этом если бак утеплен, то жидкость не остынет и ночью, когда нагрева нет. С целью экономии можно рискнуть и подключить помпу напрямую к солнечной панели без конвертера, но это способно повредить ее мотору.

Подключение для быстрого прогрева малого объема воды

Если вода используется небольшими объемами по пару литров за раз, то систему можно сделать вообще без насоса. Для этого потребуется:

• солнечная панель;
• автоматический конвертер напряжения;
• электронный термостат с датчиком;
• электромагнитный клапан для воды.

Данная система подразумевает размещение бака с водой на возвышении, выше коллектора. На выход змеевика устанавливается электромагнитный клапан, который управляется термостатом.



При этом датчик последнего подключается прямо возле слива змеевика. Естественно между солнечной панелью и всем оборудованием требуется установка конвертера напряжения.

В таком случае, как только вода в змеевике достигнет температуры реагирования термостата, тот подаст напряжение на клапан, от чего откроется слив из коллектора. Жидкость будет сливаться самотеком со змеевика в другую утепленную как термос емкость. Как только потечет холодная вода, термостат отключит питание клапана и тот перекроется.

Таким образом, горячая вода в утепленную емкость будет сливаться периодически по мере прогрева. Это позволит ее получать в малых объемах, но зато разогретую до высоких температур быстро, а не за 3-4 часа. Главное, чтобы накопительная емкость была эффективна как термос, и жидкость в ней не остывала. Периодически из нижнего бачка можно сливать по пару литров для мойки посуды, мытья рук и т.д.

Смотрите видео

Солнечный концентратор

Еще со времен начала нашего тысячелетия, возможность и способы использования энергии солнечных лучей заботили самые выдающиеся умы человечества. Уже тогда люди прекрасно понимали, что небесное светило по имени Солнце, является источником излучения неисчерпаемой энергии. Однако как «приручить» и использовать его в своих интересах в то далекое время не выяснил никто. Согласно дошедшим до наших дней источникам, писатели времен античности Плутарх и Полибий, указали, что человеком, который первым собственноручно написал чертежи и собрал работающее изобретение, был Архимед.

Солнечный концентратор

Это было устройство, которое посредством неких приспособлений на основе оптики концентрировало излучение солнечной радиации в один мощный поток. Впоследствии изобретение было применено для уничтожения имперского флота римлян, прибывшего с захватническими целями.

По своей сути, изобретение мудрого греческого инженера, которое он собрал своими руками – это первый созданный на планете Земля параболический концентратор на основе солнечной энергии, принцип действия которого состоял в концентрации излучения в одном небольшом пучке.

В районе воздействия такого пучка уровень температуры мог достигать от 300 до 400 градусов Цельсия. Такой энергии, сконцентрированной на корпусе любого из кораблей римского военного флота (который в то время полностью состоял из дерева), было бы достаточно для возгорания морского судна. Сегодня можно только делать предположения насчет того, какое конкретно изобретение дал миру Архимед, но исходя из современных знаний и представлений о технологиях и достижениях в данной области энергетики, было только два возможных варианта.

Начнем с того, что само наименование, которое получило изобретение – это солнечный концентратор, такое название говорит за себя само.

Линза, выпуклая с обеих сторон – это пример простейшего концентратора

Это устройство, которое путем улавливания солнечного излучения определенным изгибом поверхности концентрирует лучи в одной точке, добиваясь кратных показателей увеличения энергии. Все мы помним из своего юного прошлого обычную линзу, выпуклую с обеих сторон – это пример простейшего концентратора. В солнечную погоду, регулируя своими руками угол падения излучения солнца, можно было выжечь на деревянной поверхности или на бумаге все, что приходило в голову, любую фигуру или надпись.

Такая линза принадлежит к группе рефракторных концентраторов. В дополнение к выпуклым линзам, к этой же группе концентраторов относят и линзы Френеля, представляющие собой призму. Длиннофокусные концентраторы собираются с использованием так называемых линейных линз. Такие концентраторы очень недорогие и их легко собрать своими руками, не прибегая к помощи квалифицированного инженера (если вы решите это сделать, в сети закачано достаточное количество видео, запрос – homemade solar reflector). Однако в практике они используются совсем нечасто, одна из причин этого – их довольно крупные габариты. Такие концентраторы, в том числе и самодельные, применяют в тех местах, где сделать это позволяют площади и занимаемое ими пространство, не являющимися критичным для его обладателя.

Линза Френеля размером примерно с альбомный лист

Такой недостаток отсутствует у призменного концентратора солнечного излучения. Кроме того, это оборудование может частично концентрировать и часть диффузионного излучения, тем самым в значительной мере увеличивая мощность создаваемого энергетического лучевого потока. Трехгранная призма, с применением которой строится данный механизм, одновременно осуществляет функции и инициатора излучения точки концентрации луча, и приема этого излучения. В дополнение ко всему задняя грань многогранника отражает поток энергии принятого передней гранью солнечного излучения, а боковая грань отвечает за выдачу излучения. В принципе работы этого оборудования заложен механизм максимального отражающего воздействия на солнечные лучи до момента их попадания на боковую грань.

Рефлекторный солнечный концентратор solar в сравнении с рефракторными функционирует путем объединения энергии пучка отраженной солнечной радиации. Исходя из формы конструкции, такие концентраторы делятся на подвиды и называются параболоцилиндрическими и параболическими. Если разбираться в показателях коэффициента полезного действия этих устройств, то самым мощным источником энергии будет параболический концентратор, он выдает до 10 тысяч единиц концентрации.

Параболический концентратор выдает до 10 тысяч единиц концентрации

Однако для создания энергетических солнечных систем теплоснабжения (особенно для отопления зимой) в большей степени прибегают к установке параболоцилиндрических или плоских устройств, к тому же такую систему легко монтировать и своими руками.

Солнечные концентраторы их практическое использование и применение

В принципе, главная функция солнечных концентраторов любой конструкции – это сбор поступающего от солнца излучения и его сосредоточение в одной точке. Определить область применения данной энергии – выбор хозяина этого оборудования. Используя совершенно бесплатную и возобновляемую энергию, можно разогревать воду для хозяйственных нужд и нужд гигиены. Количество нагреваемой воды будет зависеть только от размеров тарелки и общей конструкции концентратора. Параболические концентраторы небольших размеров могут быть использованы в качестве печи для приготовления продуктов, которая будет работать исключительно на сконцентрированной солнечной радиации.

Зимой концентраторы можно применить в качестве дополнительного источника солнечного света для фотоэлектрических солнечных батарей, тем самым повышая их выходную мощность в условиях недостатка солнечного излучения.

Параболические концентраторы могут быть использованы в качестве печи для приготовления продуктов

На самом деле применение в целях повышения эффективности кристаллических батарей – довольно неплохая идея, учитывая невысокую стоимость концентраторов. Тем более что патент на такую конструкцию вам не понадобится. Получится своеобразная система электроснабжения homemade solar.

Возможно также применение устройства как автономного источника энергии для двигателя Стирлинга (патент на такой двигатель его изобретателем был получен уже очень давно). Концентраторы группы параболических создают в точке сбора солнечных лучей температуру в диапазоне от 300 до 400 °C.

Если в область концентрации лучей, идущих от сравнительно небольшой тарелки, поставить металлическую подставку для посуды и поместить на нее чайник, без проблем можно вскипятить воду без использования электричества. Разместив нагреватель в точке концентрации энергии, вы довольно быстро разогреете и проточную воду в достаточно больших объемах для дальнейшего использования в хозяйственных нуждах. Сможете полить огород, помыть посуду, принять душ.

Разместив в фокусе луча правильно подобранный по мощности двигатель Стирлинга, вы получите небольшую тепловую и электрическую станцию.

Двигатели Стирлинга созданы для того, чтобы работать в паре с солнечным концентратором

К примеру, одна компания под названием Qnergy разработала и зарегистрировала патент, запустив в серийное производство двигатели Стирлинга QB-3500, которые созданы специально для того, чтобы работать в паре с солнечным концентратором solar reflector. По своей сути такое устройство можно считать генератором электрического тока, где основную функцию выполняет двигатель Стирлинга. Отметим, что такая система также требует наличия аккумуляторных батарей для накапливания полученной энергии. Такая электростанция осуществляет выработку электрического тока мощностью 3500 Вт. Инвертор на выходе выдает стандартное напряжение в 220 вольт, частотой 50 Гц. Такой мощности электрического тока вам хватит для полного обеспечения нужд дома, в котором проживает семья из четырех человек. Эффективно применение подобных батарей и для дачного дома. Установленный на вашем участке концентратор будет иметь внешний вид спутниковой антенны, не нарушая внешнюю эстетику.

Кстати, одним из производителей был зарегистрирован патент устройства, где, применяя принцип работы двигателя Стирлинга, можно создать систему, которая в своей основе будет эксплуатировать поступательно-возвратное или вращательное движение (не требует установки аккумуляторных батарей). Как пример такой системы можно привести водяной насос для колодца или других целей.

Параболический концентратор нужно систематически поворачивать за лучами солнца по мере вращения земли в течение суток

Главный недостаток, которым обладает параболический концентратор – это то, что за ним надо систематически следить, поворачивая его за лучами солнца по мере вращения земли в течение суток. Там, где концентраторы применяются на крупных тепловых станциях в промышленных масштабах, к группе батарей дополнительно монтируют специальные системы слежения за движением солнца. Такие системы поворачивают зеркала вслед за его перемещением. Тем самым гарантируется постоянный и эффективный прием поступающей солнечной радиации под самым эффективным углом. Но применение такого оборудования в частном порядке, скорее всего, будет не очень целесообразным, ввиду того, что затраты на приобретение будут значительно большими, чем стоимость стандартного рефлектора на треножном креплении.

Как сделать концентратор солнечного излучения самому?

Для изучения данного вопроса можно обратиться к опыту изобретателя из Владивостока Юрия Рылова, имеющего патент на созданную им отопительную систему. Уже на протяжении долгого времени его большой загородный дом, общая площадь которого составляет более 400 квадратных метров, полностью обогревается на основе системы батарей, где теплоноситель разогревается солнечным концентратором.

Концентратор Юрия Рылова работает более чем в два раза эффективней солнечных батарей

Всю систему, на которую он в результате получил патент, умелец разработал сам. Его концентратор работает более чем в два раза эффективней солнечных батарей.

Для этого есть ряд причин, одна из них – это система концентраторов, на которую изобретатель получил патент, она аккумулирует энергию практически всего поступающего спектра солнечной радиации. Следующая причина в том, что система была дополнена механизмом слежения за солнцем (учитывая область применения оборудования в данном случае, это может быть оправданным).

Однако с внедрением системы в массовое производство возникли проблемы. Под созданное устройство уже более чем пять лет назад изобретателем был получен патент Российской Федерации, но до настоящего времени оно не получило широкого промышленного распространения. Это довольно странно, так как со слов Рылова, его концентратор позволяет обогревать подъезд дома в пять этажей, обеспечивая его горячей водой. За восемь часов работы оборудование разогревает кубометр воды. За это же время концентратор выдаст 80 кВт электроэнергии. В дополнение изобретатель столкнулся с проблемой защиты интеллектуальной собственности на территории России. Заниматься закреплением права собственности на свое устройство в тех странах, где возможно наладить такое производство, надо самостоятельно, чиновники не помогают получить патент за границей.

Самый легкий способ для сборки собственного самодельного концентратора – это сделать его на основе старой спутниковой тарелки

Итак, самый легкий способ для сборки собственного самодельного концентратора – это сделать его на основе старой спутниковой тарелки. До начала сборки механизма определитесь с целями его применения, после чего выберите место установки концентратора. Хорошенько вычистите антенну и на рабочую сторону прикрепите отражающую пленку.

Для ровной укладки пленки и во избежание возможного появления складок, разрежьте пленку на полоски, размером не больше пятидесяти миллиметров. Если вы надумали применять концентратор в роли печи, использующей солнечное излучение, будет лучше, когда в центральной части тарелки вы проделаете отверстие около 70 миллиметров диаметром. Через него пропустите крепление емкости с пищей. Приспособление гарантирует фиксированное положение тары с разогреваемым объектом во время разворотов устройства за солнцем.

Если в вашем распоряжении только тарелка с малым диаметром, здесь стоит нарезать ленту полосками по 100 миллиметров. Каждую полоску необходимо клеить отдельно, внимательно и аккуратно выравнивая стыки.

Самодельный солнечный концентратор, поверхность которого покрыта кусочками отражающей серебряной плёнки

Когда вы закончите оклейку отражающего элемента, определите, где находится точка концентрации лучей. Это надо сделать потому, что форма тарелки зачастую не гарантирует совпадения точки фокуса и места расположения головки приема сигнала.

Самодельная печь концентратор на солнечном излучении

Для начала стоит выявить место концентрации, для этого оденьте солнцезащитные очки. Возьмите деревянную доску и плотные варежки. Направьте отражатель в сторону солнца и сфокусируйте пойманные лучи на доске, далее регулируйте расстояние пока не получите максимально эффективный, концентрированный пучок энергии, делайте это до тех пор, пока не получите его самый малый размер. Одетые вами варежки предохранят кожу рук от солнечного ожога, если вы случайно подставите руки в зону фокуса лучей. После того как вы определите точку концентрации, вам останется только зафиксировать конструкцию и закончить ее монтаж в оптимальное место. Как говорят в кругах изобретателей: «Остается только получить патент». Пользуйтесь результатами своего труда, получая неиссякаемый и бесплатный источник энергии.

Двигатель Стирлинга можно собрать, используя подручные, распространенные материалы

Существует множество вариантов изготовления концентраторов на основе солнечного излучения. Таким же образом вы сможете сами, используя подручные, распространенные материалы, собрать двигатель Стирлинга (это действительно возможно, хоть, на первый взгляд, и кажется недостижимым), а уж использовать возможности этого двигателя для самых разных целей вы сможете на протяжении длительного времени. Все ограничения зависят только от вашего терпения и наличия фантазии.

Автор: П. Морозов

Солнечный концентратор с линзой Френеля для солнечного водонагревателя

концентратор линзы Френеля для солнечного водонагревателя

FAQ

1. Q: Вы фабрика или торговая компания?

A: Мы фабрика.

2. В: Где находится ваш завод? Как я могу там побывать?

A: Наш завод расположен в городе Уси, провинция Цзянсу, Китай, примерно в часе езды от Шанхая.

Приглашаем всех клиентов из страны или за границу к нам в гости!

3. В: Как я могу получить образцы?

A: Для нас большая честь предложить вам образцы.Также вы можете посетить наш сайт www.bhlens.com.

Вы можете сделать онлайн-покупку всех предметов на нем.

4. В: каков ваш MOQ около 1-метровой солнечной линзы Френеля?

A: Мы можем принять как минимум 1 пробный заказ на каждый продукт.

5. В: Как работает ваша фабрика в отношении контроля качества?

A: Качество превыше всего.BHLENS QC всегда строго контролирует качество с самого начала до самого конца.

6. В: У вас есть возможность разработать новый элемент?

A: у нас есть профессиональные инженерные команды, и мы разрабатываем новый продукт в соответствии с требованиями клиентов.

Наши услуги

1. Высококачественная линза Френеля длиной 1 метр по лучшей цене.

2. Профессиональный. У нас есть профессиональные торговые команды, и мы предлагаем нашим клиентам лучший сервис.

3. Искренность. Доставим вовремя после того, как мы пообещали клиентам, когда доставить.

4. Гарантия. Любые проблемы с качеством после того, как покупатели получили товар,

, мы исправим проблему вовремя в соответствии с отзывами клиентов.

5.Мы также можем сделать OEM.

6. Регулируемый. Мы можем исследовать и разрабатывать новый продукт в соответствии с требованиями клиентов.

,

Солнечные водонагреватели | Министерство энергетики

Солнечные водонагреватели — также называемые солнечными системами горячего водоснабжения — могут быть экономичным способом получения горячей воды для вашего дома. Их можно использовать в любом климате, а топливо, которое они используют — солнечный свет — бесплатное.

Как они работают

Солнечные водонагревательные системы включают накопительные баки и солнечные коллекторы. Есть два типа солнечных водонагревательных систем: активные, у которых есть циркуляционные насосы и средства управления, и пассивные, у которых нет.

Активные солнечные водонагревательные системы

Существуют два типа активных солнечных водонагревательных систем:

• Системы прямой циркуляции
  Насосы обеспечивают циркуляцию бытовой воды через коллекторы в дом. Они хорошо работают в климате, где редко замерзает.
• Системы непрямой циркуляции
  Насосы обеспечивают циркуляцию незамерзающего теплоносителя через коллекторы и теплообменник. Это нагревает воду, которая затем течет в дом.Они популярны в климате, склонном к отрицательным температурам.

Пассивные солнечные водонагревательные системы

Пассивные солнечные водонагревательные системы обычно дешевле, чем активные системы, но они обычно не так эффективны. Однако пассивные системы могут быть более надежными и могут прослужить дольше. Существует два основных типа пассивных систем:

• Интегральные пассивные системы коллектора-накопителя
  Они лучше всего работают в областях, где температура редко опускается ниже нуля.Они также хорошо работают в домохозяйствах со значительными дневными и вечерними потребностями в горячей воде.
• Системы Thermosyphon
  Вода течет через систему, когда теплая вода поднимается, а более холодная вода опускается. Коллектор необходимо установить под накопительной емкостью, чтобы в емкость поднималась теплая вода. Эти системы надежны, но подрядчики должны уделять особое внимание конструкции крыши из-за тяжелого резервуара для хранения. Обычно они дороже интегральных пассивных систем коллектор-накопитель.

Резервуары для хранения и солнечные коллекторы

Для большинства солнечных водонагревателей требуется накопительный резервуар с хорошей изоляцией. Резервуары для хранения солнечной энергии имеют дополнительный выход и вход, соединенные с коллектором и от него. В системах с двумя баками солнечный водонагреватель предварительно нагревает воду до того, как она поступает в обычный водонагреватель. В системах с одним резервуаром резервный нагреватель объединен с накопителем солнечной энергии в одном резервуаре.

В жилых помещениях используются солнечные коллекторы трех типов:

• Плоский коллектор
  Стеклянные плоские коллекторы — изолированные, защищенные от атмосферных воздействий коробки, которые содержат темную абсорбирующую пластину под одной или несколькими стеклянными или пластиковыми (полимерными) крышками ,Плоские неглазурованные коллекторы, обычно используемые для солнечного обогрева бассейнов, имеют темную пластину-поглотитель, изготовленную из металла или полимера, без крышки или корпуса.
• Интегральные коллекторно-накопительные системы
  Также известные как системы ICS или партии , они включают один или несколько черных резервуаров или трубок в изолированном застекленном ящике. Холодная вода сначала проходит через солнечный коллектор, который предварительно нагревает воду. Затем вода поступает в обычный резервный водонагреватель, обеспечивая надежный источник горячей воды.Их следует устанавливать только в условиях умеренно-морозного климата, поскольку наружные трубы могут замерзнуть в суровую и холодную погоду.
• Солнечные коллекторы с вакуумными трубками
  Они представляют собой параллельные ряды прозрачных стеклянных трубок. Каждая трубка содержит стеклянную внешнюю трубку и металлическую трубку-поглотитель, прикрепленную к ребру. Покрытие ребра поглощает солнечную энергию, но препятствует тепловым потерям. Эти коллекторы чаще используются для коммерческих приложений в США.

Солнечные водонагревательные системы почти всегда нуждаются в резервной системе в пасмурные дни и в периоды повышенного спроса.Обычные накопительные водонагреватели обычно обеспечивают резервное копирование и могут уже быть частью солнечной системы. Резервная система также может быть частью солнечного коллектора, например, резервуары на крыше с термосифонными системами. Поскольку система накопления со встроенным коллектором уже накапливает горячую воду в дополнение к сбору солнечного тепла, она может быть оснащена водонагревателем без резервуара или водонагревателем по запросу в качестве резервного.

Выбор солнечного водонагревателя

Перед покупкой и установкой солнечной водонагревательной системы необходимо сделать следующее:

Также необходимо изучить различные компоненты, необходимые для солнечных водонагревательных систем, в том числе следующие:

Установка и обслуживание Система

Правильная установка солнечных водонагревателей зависит от многих факторов.Эти факторы включают солнечные ресурсы, климат, местные строительные нормы и правила и вопросы безопасности; поэтому лучше всего обратиться к квалифицированному подрядчику по установке солнечных тепловых систем.

После установки правильное обслуживание вашей системы обеспечит ее бесперебойную работу. Пассивные системы не требуют особого обслуживания. Для активных систем обсудите требования к техническому обслуживанию со своим поставщиком системы и обратитесь к руководству пользователя системы. Сантехника и другие традиционные компоненты водяного отопления требуют того же обслуживания, что и обычные системы.Стекло может потребоваться в сухом климате, где дождевая вода не обеспечивает естественного ополаскивания.

Регулярное обслуживание простых систем может проводиться не чаще, чем каждые 3–5 лет, предпочтительно подрядчиком по солнечной энергии. Системы с электрическими компонентами обычно требуют замены детали или двух через 10 лет. Узнайте больше об обслуживании и ремонте солнечных водонагревательных систем.

При отборе потенциальных подрядчиков для установки и / или технического обслуживания задайте следующие вопросы:

• Есть ли у вашей компании опыт установки и обслуживания солнечных водонагревательных систем?
  Выберите компанию, у которой есть опыт установки системы нужного вам типа и обслуживания выбранных вами приложений.
• Сколько лет ваша компания имеет опыт установки и обслуживания солнечного отопления?
  Чем больше впечатлений, тем лучше. Запросите список прошлых клиентов, которые могут предоставить рекомендации.
• Имеет ли ваша компания лицензию или сертификат?
  В некоторых штатах требуется наличие действующей лицензии сантехника и / или подрядчика по солнечной энергии. Свяжитесь с вашим городом и округом для получения дополнительной информации. Подтвердите лицензирование с советом по лицензированию подрядчиков вашего штата.Совет по лицензированию также может сообщить вам о любых жалобах на подрядчиков, получивших государственную лицензию.

Повышение энергоэффективности

После того, как водонагреватель правильно установлен и обслуживается, попробуйте некоторые дополнительные стратегии энергосбережения, которые помогут снизить счета за нагрев воды, особенно если вам требуется резервная система. Некоторые энергосберегающие устройства и системы более экономически выгодно устанавливать вместе с водонагревателем.

Другие варианты водонагревателей

.

Создайте свой собственный солнечный водонагреватель — проект DIY

Солнечный водонагреватель может легко сэкономить вам значительную сумму денег на расходах на нагрев воды. Создать собственную солнечную тепловую панель для нагрева воды просто. В этом блоге мы покажем вам, как построить свой собственный солнечный водонагреватель.

Сделать собственный солнечный водонагреватель — дешево и легко. В зависимости от размера и назначения, вы можете легко нагреть до 70 галлонов воды для душа или мытья посуды или даже большего объема воды для бассейнов или коммерческого использования, используя только солнечную энергию.

Чтобы ваш бассейн был чистым, вы можете заглянуть в https://www.globosurfer.com/best-suction-pool-cleaners/

Существуют простые конструкции солнечных нагревателей, которые позволят вам собирать тепло от солнца и хранить воду по мере необходимости. Солнечный нагреватель также можно использовать для предварительного нагрева воды зимой до того, как обычный водонагреватель начнет ее нагревать, что сэкономит вам энергию и деньги.

Концепт

Если вы когда-либо сжигали бумагу или спички с помощью лупы в детстве, вы наверняка знаете, как солнце нагревает предметы.Солнечные лучи можно сконцентрировать для увеличения тепла. Нагреваются и предметы, долгое время находившиеся под прямыми солнечными лучами. Солнечные лучи можно использовать для нагрева воды в любое время года, если вы получаете достаточно солнечного света в течение дня.

Солнечные системы отопления используют солнечное тепло, которое направляется на коллектор и резервуары для хранения горячей воды с минимальными потерями тепла. Концепция состоит в том, чтобы подавать воду по трубам, которые нагреваются с помощью солнечных коллекторов и отражателей для фокусировки тепла. Трубы нагреваются через коллекторы и отражатели для нагрева воды, которая затем хранится в резервуаре для хранения.Резервуары для хранения должны быть хорошо изолированы, чтобы минимизировать потери тепла.

Вы можете использовать небольшой насос для циркуляции воды через систему для активной системы. Если вы не используете помпу, у вас будет пассивная система, но обе системы работают. Ниже мы собираемся обсудить различные типы водонагревателей на солнечных батареях.

Типы солнечных водонагревателей

Давайте посмотрим на некоторые из различных типов солнечных водонагревателей , а также рассмотрим их преимущества и недостатки.

1. Плоский солнечный коллектор неглазурованный

Вы можете найти этот тип солнечной системы отопления, которая используется для нагрева воды в бассейне летом, когда требуется лишь небольшое повышение температуры. Эта система состоит из больших резиновых трубок черного цвета, по которым циркулирует вода в бассейне. Эта система дает вам небольшое повышение температуры воды летом и не использует коллекторный ящик или стеклянную крышку. Трубы намотаны на большой площади, поэтому можно нагреть большой объем воды.

Эта система подходит только для подогрева воды в бассейне летом, когда много солнечного света. Эти коллекторы называются «неглазурованными», потому что у них нет стеклянной крышки, как у плоских пластинчатых коллекторов. Они также не используют сборный бак или изоляцию.

2. Коллектор-концентратор

Система коллектора концентрирующего тепла работает аналогично увеличительному стеклу. Он концентрирует тепло на трубах с помощью зеркал и увеличительных линз, чтобы сконцентрировать солнечные лучи, производя большее количество тепла.Эта система хорошо работает, когда вы не получаете достаточно солнца в течение дня.

Эти панели обычно делаются так, чтобы следовать за солнечными лучами под оптимальным углом, и для них требуется отслеживание оси, что может быть довольно сложным. Из-за своей сложности и размеров он обычно используется для крупномасштабных коммерческих проектов.

3. Плоский солнечный коллектор

Это наиболее распространенный тип солнечных водонагревательных панелей. Конструкция этой системы очень проста. Вам нужно построить изотермический ящик, использовать стеклянную крышку и медные или резиновые трубы для циркуляции воды, а также отражатель для увеличения тепла.В этих системах чаще всего используется лист абсорбера, приваренный к медной трубе для передачи тепла. Могут быть небольшие различия в том, как они построены для повышения эффективности, но основная идея довольно проста.

Эти системы хорошо работают в местах, где постоянно присутствует солнечный свет. Производительность падает в холодных зонах и там, где требуется более высокая температура.

4. Вакуумные коллекторы труб

Эти системы состоят из массива двухслойных стеклянных трубок с вакуумом между ними, что обеспечивает отличную изоляцию от потерь тепла.Конструкция очень похожа на фляжку с горячей водой, рассчитанная на то, чтобы вода оставалась горячей в течение длительного времени. Двойные стеклянные трубки имеют абсорбирующее покрытие во внутренних трубках, а пространство между двумя трубками образует вакуум для уменьшения потерь тепла.

Плоский солнечный водонагреватель своими руками

Вы можете легко сделать свой собственный водонагреватель, следуя пошаговым инструкциям, приведенным здесь. Самым простым в изготовлении будет плоскопанельная с медными трубками, коллекторами из алюминиевой фольги и стеклянной крышкой в ​​деревянном ящике.Посмотрите видео ниже, чтобы сделать водонагреватель своими руками.

Кредит видео: Рафаэль DIY

Чтобы снизить затраты, ищите переработанные материалы, такие как переработанные трубы и отражатели, на своей местной свалке или попробуйте поискать в Интернете дешевые материалы для всех ваших проектов DIY. На нескольких онлайн-сайтах, таких как Freecycle, есть много продуктов, которые можно перестроить и повторно использовать для проектов DIY. Наслаждайтесь горячей водой бесплатно!

Надеюсь, вам понравится построить собственный солнечный водонагреватель и сэкономить деньги на счетах за электричество. Щелкните здесь , чтобы узнать больше о Сеть экологов .

Мы также будем признательны за ваши отзывы, поэтому, пожалуйста, оставьте свои мысли об этой статье на нашей странице Facebook или в поле для комментариев ниже.

Источник : Сеть специалистов по окружающей среде

Статьи и ресурсы по теме:

,

Основы солнечного нагрева воды — что вам нужно для нагрева воды с помощью солнца

Совместное использование — это забота!

В этом посте я дам вам обзор основ солнечного нагрева воды, чтобы вы могли решить, подходит ли вам этот вариант зеленого дома.

В моей жизни до н.э. (До детей) я получил степень магистра в области машиностроения с акцентом на возобновляемые источники энергии. После окончания учебы я работал в компании, которая эксплуатировала самую большую в мире систему солнечного нагрева воды с плоскими коллекторами (SWH) и занималась установками солнечного нагрева воды.

Когда мы строили наш нынешний дом, мы добавили солнечную систему водоснабжения вскоре после завершения строительства дома. Он обеспечивает нас горячей водой с 2006 года. (У нас также есть пассивное солнечное отопление в нашем нынешнем доме.) По сути, я использовал солнечное отопление воды в моей жизни уже более 20 лет, живу в районе, где вы меньше всего ожидаете чтобы увидеть это (Висконсин).

Зачем использовать солнечный водонагреватель?

После нагрева и охлаждения, водяное отопление обычно является одной из областей, где люди потребляют больше всего энергии.Оценки колеблются от 15% до 40% энергопотребления, причем лучшая часть приходится на старые, неэффективные электрические обогреватели.

Солнечный водонагреватель использует солнечную энергию солнца для нагрева части или всей воды. По сути, это можно сделать, оставив темный контейнер на солнце.

Наши друзья разбили лагерь на своей территории, пока строили свой дом, и установили душ на открытом воздухе с 50-галлонными бочками, окрашенными в черный цвет, на платформе над их душевой. Другой вариант — душевые мешки на солнечной батарее, которые можно наполнить и повесить в солнечном месте для обеспечения горячей водой во время кемпинга (или во время чрезвычайной ситуации).

В нашем случае наши солнечные коллекторы предварительно нагревают воду для горячего водоснабжения и отопления полов. В солнечные зимние дни пассивная и активная солнечная энергия покрывают большую часть нашей тепловой нагрузки.

Обогрев плавательного бассейна — отличное применение для солнечного нагрева воды, потому что использование бассейна наиболее интенсивно, когда солнце наиболее интенсивно.

Первая книга в списке написана Бобом Рамлоу, одним из первых висконсинцев, одним из первых солнечных наблюдателей, с которыми я столкнулся в этом районе.

Солнечные водонагреватели косвенного действия и прямые

Солнечные водонагревательные системы можно классифицировать по нескольким направлениям. Одна из основных классификаций — прямая или косвенная.

Прямые системы нагревают используемую воду. Теплообменника нет. Эти системы лучше всего работают в районах с теплой погодой, потому что их необходимо осушать, когда температура опускается ниже нуля. (Прямые системы, которые сливаются в холодную погоду, называются, что неудивительно, Drain Back Systems.Эти системы также склонны к накоплению жесткой воды, если протекающая через них вода с высоким содержанием минералов. Они также известны как системы с открытым контуром.

Непрямые системы нагревают жидкость (обычно смесь антифриза) и передают тепло от этой жидкости через теплообменник питьевой воде в резервуаре для хранения. Они необходимы для круглогодичной эксплуатации в холодном климате. Поскольку вы не вводите новую жидкость в коллектор, вероятность образования минеральных отложений в них снижается.Обратной стороной является то, что они обычно будут дороже, потому что в них больше деталей. Они также известны как системы с замкнутым контуром.

Пассивные солнечные водонагреватели в сравнении с активными

Пассивные солнечные водонагреватели используют естественную конвекцию для перемещения холодной воды из нижней части коллектора в верхнюю по мере ее нагрева.

Активные солнечные водонагревательные системы имеют циркуляционные насосы, которые перемещают жидкость (обычно смесь полипропиленглицерина).

Детали солнечной водонагревательной системы

Коллекторы

Все солнечные системы водяного отопления нуждаются в способе сбора тепла. Варианты варьируются от окрашенного в черный цвет резервуара или черного резервуара в изолированной коробке (нагреватели периодического действия) до плоских пластинчатых коллекторов и изолированных трубчатых коллекторов.

• Нагреватели периодического действия объединяют в себе коллектор и накопитель.
• Плоские коллекторы имеют трубопроводы для жидкости, подключенные параллельно (обычно медные), с металлическими ребрами, окрашенными в черный цвет для увеличения площади поглощения, и все они заключены в изолированную коробку.
• Изолированные трубчатые коллекторы — это отдельные трубки с проходами для жидкости и ребрами, заключенными в то, что по сути является термосом. Нет воздуха вокруг абсорберов = нет воздушного потока = превосходная изоляция. Если бы мы расширили нашу систему, мне бы потребовались эти коллекторы, так как они имеют наименьшие потери тепла в холодном климате.

Резервуар для хранения

Где хранится нагретая вода.

• Нагреватели периодического действия накапливают воду прямо в панели, резервуаре или резервуаре для хранения, прикрепленном к верхней части панели.
• Плоские коллекторы и изолированные трубчатые коллекторы имеют отдельный накопительный бак.

В зависимости от типа системы, она может включать или не включать следующие части.

Теплообменник

В косвенных системах тепло от солнечных панелей передается в систему горячего водоснабжения через теплообменник. Этот теплообменник может быть расположен внутри резервуара для хранения или вне резервуара для хранения.

Внутри резервуара для хранения обычно улучшается теплопередача, потому что это максимизирует площадь поверхности воды, контактирующей с теплообменником, но если всегда возникает проблема с теплообменником, необходимо заменить весь резервуар и теплообменник ,

При наличии внешнего теплообменника их часто можно подключить к стандартному водонагревательному резервуару с удаленными нагревательными элементами, что снижает затраты, но они могут быть не такими эффективными, как внутренний теплообменник.

Наша текущая система имеет внутренний теплообменник, в нашей последней системе — внешний теплообменник.

Контроллер

В непрямых системах с насосом переменного тока контроллер сообщает насосу, когда следует выключить и включить. Его также обычно называют дифференциальным контроллером, поскольку он учитывает разницу температур между панелями и водой в резервуаре для хранения.

Когда достигается заданная разница температур (когда панели становятся достаточно горячими), включается насос. Когда панели остынут, насос отключается.

Насос

Непрямые системы могут иметь насос переменного или постоянного тока. Насосы переменного тока обычно питаются от электросети. Насосы постоянного тока почти всегда питаются от солнечной электрической (фотоэлектрической) панели. Как упоминалось выше, насосы переменного тока включаются и выключаются контроллером.

Насосы постоянного тока включаются автоматически, когда солнечная электрическая панель вырабатывает достаточно энергии для включения насоса.При правильном размере жидкость в панелях должна быть достаточно горячей, чтобы эффективно передавать тепло, когда у насоса достаточно мощности для работы.

В нашем последнем доме в системе солнечного нагрева воды использовались насос постоянного тока и солнечная электрическая панель. Наша текущая система использует насос переменного тока с контроллером.

Установщик солнечной энергии, который работал над нашей нынешней системой, указал, что он увидел значительно более высокую производительность при наших низких температурах с насосами переменного тока, потому что у насосов постоянного тока не было достаточно мощности для перемещения жидкости, когда она становилась холодной и слякотной.

Датчик температуры и давления

В большинстве систем с внутренним хранилищем один из этих манометров находится рядом с резервуаром для хранения, чтобы вы могли легко увидеть текущее состояние системы и убедиться, что она находится под надлежащим давлением.

Расширительный бак

Вода, даже вода с добавлением антифриза, будет расширяться и сжиматься при прохождении через различные диапазоны температуры и давления. Чтобы дать избыточному объему жидкости куда-то уйти в системах с замкнутым контуром, в контур вставляется резервуар с расширяющейся и сжимающейся камерой.

Клапан сброса температуры и давления

В качестве дополнительной защиты многие системы размещают клапан сброса температуры и давления в верхней части коллектора (ов). Если оставить панели на солнце и они станут опасно горячими, жидкость будет выпущена за пределы дома, чтобы избежать повреждений внутри. На накопительном баке также может быть предохранительный клапан T&P.

Есть много вариантов оборудования, но вам всегда нужно собирать тепло и хранить тепло. Вы можете купить детали и собрать их самостоятельно, получить весь комплект, готовый к установке, или нанять подрядчика, который установит для вас систему.

На что обращать внимание при установке солнечного водонагревателя

Убедитесь, что ваша солнечная система установлена ​​правильно

Еще в 1970-х годах, когда настаивали на солнечной энергии, многие подрядчики устанавливали оборудование ниже номинального, но делали это плохо. Одна из моих первых работ по солнечной энергии заключалась в ремонте нефункционирующих систем в рамках программы Orphan Solar Program.

Нельзя сокращать работу, иначе система либо будет работать неправильно, либо прослужит очень недолго. Когда эти щенки протекают, они могут устроить действительно большой беспорядок, поэтому обычно это не проект для неквалифицированного домовладельца (если вы не делаете что-то очень простое, например, сезонное подогревание бассейна).Кроме того, неправильно установленные панели на крыше могут привести к серьезным повреждениям крыши и даже к разрушению конструкции. Вода тяжелая, и отверстия в крыше всегда должны быть надежно загерметизированы. Независимо от того, установлены ли они на земле или на крыше, вы хотите убедиться, что ваши панели очень надежны, чтобы они не действовали как паруса, когда начинается хорошая буря.

Работа с качественным оборудованием

SRCC (Solar Rating and Certification Corporation) тестирует панели и системы, чтобы убедиться, что они обеспечивают обещанную энергию.Если ваше оборудование не имеет рейтинга SRCC, по крайней мере, убедитесь, что на него распространяется гарантия. Солнечное водонагревательное оборудование должно выдерживать очень экстремальные диапазоны температуры и давления.

Не весь материал выдержит наказание. Некоторые домовладельцы пытались сэкономить, прокладывая стандартные трубы PEX от коллекторов до дома. Вместо этого трубка разорвалась при нормальных (для солнечных) условиях эксплуатации, и ее пришлось заменить.

Ищите установщика со ссылками

Если вы нанимаете установщика, убедитесь, что он знает, что делает.Североамериканский совет сертифицированных специалистов-практиков в области энергетики (NABCEP) предлагает программы оценки знаний начального уровня, профессиональной сертификации и аккредитации компаний для специалистов по возобновляемой энергии по всей Северной Америке.

В некоторых штатах также существует множество местных программ обучения. Ваша система будет значительным вложением средств, поэтому убедитесь, что вы работаете с тем, кому доверяете.

Воспользуйтесь скидками и льготами для снижения стоимости вашей системы.

DSIRE — это база данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и повышения эффективности.В зависимости от вашего местоположения эти стимулы могут помочь вам значительно снизить стоимость вашей солнечной системы нагрева воды. Стоит взглянуть.

Учитывая, что эта статья уже становится довольно длинной, я собираюсь на этом закончить. Надеюсь, это дало вам общее представление о том, как работает солнечный водонагреватель.

Статьи по теме

Последнее обновление: январь 2020 г.

.