Сетчатые солнечные воздушные коллекторы своими руками

Дальнейший рост цен значительным образом обусловлен подорожанием энергоносителей. И эта тенденция ежегодно растет. С другой стороны, можем получать от Солнца большое количество энергии, но не делаем этого. Почему? Ответ прост: даже примитивные солнечные водяные коллекторы слишком дорогие (т.е. не окупаемые) в течение 30-40 лет.

Этот феномен можно очень просто объяснить: зарубежные коллекторы по цене 3-4 тыс. евро рассчитаны на небедных европейцев. Те несколько тысяч евро за коллектор составляют одну месячную зарплату и не очень ощутимы для бюджета семьи. Поэтому жаль говорить о массовом использовании таких коллекторов в Украине.

Но во всем мире распространяются современные недорогие коллекторы, эффективность которых почти не отличается от производственных. Они разрабатываются в разных странах высококвалифицированными инженерами. Поэтому их цена и время окупаемости минимальны. Второй отличительной чертой являются упрощенные технологии их изготовления на простом оборудовании. Непосредственно от сборщика коллектора необходима аккуратность в работе. Точные и высокотехнологичные операции отсутствуют.

В данной статье предпринята попытка исследовать характеристики солнечного самодельного сетчатого коллектора с помощью простого оборудования. Хотя при отсутствии точных инструментов (анемометра, регистратора солнечного излучения, тепловизора) можно дать лишь приблизительную оценку работы коллектора.

Конструкция и изготовление коллектора, основные этапы

Воздушный солнечный коллектор состоит из деревянной рамы с фанерным днищем. В днище просверлены два нижние круглые отверстия для забора воздуха, а вверху - два прямоугольных отверстия для отвода горячего воздуха из коллектора (рис. 1). Снизу днище устлано изоляционным материалом с теплоотображательными свойствами (рис. 2, 3). Абсорбером коллектора является черная металлическая сетка, которая и накапливает тепло. Холодный воздух подается через два вентилятора, встроенных в круглые отверстия внизу днища (рис. 2). Воздух, двигаясь, ударяется в дефлектор (рис.5-7), который и формирует воздушный поток, направляя его вдоль сетки.

После монтажа абсорбера (рис. 4, 5, 8) к коллектору крепится прозрачный лист поликарбоната. Затем готовое изделие крепят к стене здания.

Испытание коллектора

Испытание коллектора состоялось 30 декабря 2012 г. в ясную солнечную погоду. Температура воздуха на улице составляла -6°С.

Количество солнечных часов в месте проведения испытаний (с. Берлин, Бродовского р-на, Львовской обл.) достигает семи, а угол наклона Солнца над горизонтом в полдень - 16,7 ° (табл.1). Это наименьшее количество солнечных часов в году и самый низкий угол наклона Солнца над горизонтом. Поэтому проведение испытаний в декабре имеет большое значение с точки зрения анализа возможностей коллектора при минимальном количестве солнечной энергии.

В табл.2 представлены усредненные значения солнечной энергии, попадающей на 1 м² вертикальной поверхности в течение декабрьского дня (1,38 кВт • час). Солнечных часов в декабре не так много, к тому же не каждый день является солнечным. То есть среднестатистическая тепловая энергия, которая падает на 1 м² вертикальной стены дома в декабре, составляет 1,38 • 3 = 42,78 кВт • час. Конечно, оптимальным является угол наклона 65° (1,47 кВт • ч), но на стену коллектор повесить проще.

Сама процедура испытания выглядела следующим образом: воздух через два вентилятора подавался в нижнюю часть коллектора, нагревался Солнцем и абсорбером и возвращался в помещение. На рис. 11 изображены начальная и конечная кривые выходной энергии коллектора, измеренные с 5-ти минутным интервалом.

На рис.12 изображена температурная кривая, полученная во временном интервале 9:36 - 12:48 час.

ВЫВОДЫ

1. Максимальная температура на коллекторе в полдень составляла +32,5°С. Это означает, что режим работы вентиляторов был избран правильно. При высокой температуре эффективность коллектора могла бы уменьшиться.
2. Применение двух вентиляторов вместо одного выровняло воздушный поток и возможно, привело к повышению эффективности коллектора.
3. Трапециевидная поверхность дефлектора обеспечила направление воздушного потока вдоль сетки абсорбера.
4. Суммарная выходная тепловая энергия коллектора в течении целого солнечного дня составляла 6 кВт•час.
5. Проведенные исследования являются неполными. На следующий день максимальная температура на выходе коллектора составляла 35°С, а через день - 28°С.
6. Скорость воздушного потока принимали согласно паспортных данных (95-105) м³/час, а не измеряли анемометром. Поэтому ускорение подогретого воздушного потока и его уменьшение за счет местных сопротивлений было отвергнуто.
7. Согласно нашим предположениям, эффективность коллектора составляет не менее 50%. Для определения настоящей эффективности коллектора запланировано проведение месячного цикла измерений с использованием микропроцессорной системы с цифровыми датчиками температуры.
8. Температура помещения росла довольно медленно. Это связано с тем, что к эксперименту помещение было достаточно холодным (+12°С). Поэтому в процессе испытаний стены, пол и потолок активно усваивали тепло из воздуха.

сонячний повітряний колектор своїми руками, солнечный коллектор самодельный как профессиональный, эффективный солнечный коллектор своими руками, солнешное воздушное отопление своими руками, солнечные водяные коллекторы своими руками, повітряне опалення своїми руками, солнечный коллектор воздушный температура °с, солнечныевоздушные коллектора своими руками, конструкция воздушного солнечного коллектора, самодельный солнечный коллектор

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о бане

Статьи по пеноблоку,пенобетону,пенобетонным блокам

Статьи pp-budpostach.com.ua Статьи по бетону

Статьи Все о заборах

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о крышах ( виды, материал, как лутше выбрать)

Статьи Все о Фундаменте

Статьи по газобетону ( газоблоку ), газобетонных блоков, газосиликатнных блоков

Новости, статьи, слухи, факты, разное и по чу-чуть

Статьи по кирпичу ( рядовому, лицевому,облицовочному,клинкерному, шамотному, силикатному,)