Kako napraviti solarni bojler. Bilo bi ispravnije nazvati ga parabolični solarni koncentrator. Njegova glavna prednost je što ogledalo reflektuje 90% sunčeve energije, a njegov parabolični oblik koncentriše ovu energiju u jednoj tački. Ova instalacija će efikasno raditi u većini regiona Rusije, do 65 stepeni severne geografske širine.
Za sastavljanje kolektora potrebno nam je nekoliko osnovnih stvari: sama antena, sistem za praćenje sunca i izmjenjivač topline-kolektor.
Parabolična antena.
Možete koristiti bilo koju antenu - željeznu, plastičnu ili fiberglas. Antena bi trebala biti tipa panela, a ne tipa mreže. Područje i oblik antene su ovdje važni. Moramo zapamtiti da je snaga grijanja = površina antene. I da će snaga koju prikupi antena prečnika 1,5 m biti 4 puta manje snage montirana antena sa površinom ogledala od 3 m.
Također će vam trebati rotirajući mehanizam za sklop antene. Može se naručiti na Ebayu ili Aliexpressu.
Trebat će vam rola aluminijske folije ili milar folije za ogledalo koja se koristi za staklenike. Ljepilo koje će zalijepiti film na parabolu.
Bakarna cijev prečnika 6 mm. Fitingi, za spajanje vruća voda u rezervoar, u bazen ili gdje god ćete koristiti ovaj dizajn. Autor je kupio rotirajući mehanizam za praćenje na EBAY-u za 30 dolara.
Korak 1 Modificirajte antenu da fokusira sunčevo zračenje umjesto radio valova.
Samo trebate pričvrstiti Mylar film za ogledalo ili aluminijsku foliju na ogledalo antene.
Takav film možete naručiti na Aliexpressu, ako ga odjednom ne pronađete u trgovinama
To je gotovo jednako lako za napraviti kao što zvuči. Samo trebate uzeti u obzir da ako antena, na primjer, ima promjer od 2,5 m, a film je širok 1 m, onda nema potrebe pokrivati antenu filmom u dva prolaza; formirat će se nabori i nepravilnosti, što će pogoršati fokusiranje sunčeve energije. Izrežite ga na male trake i pričvrstite ljepilom na antenu. Uvjerite se da je antena čista prije nanošenja filma. Ako ima mjesta na kojima je boja natekla, očistite ih brusnim papirom. Morate izgladiti sve neravnine. Imajte na umu da je LNB pretvarač uklonjen sa svog mjesta, inače se može rastopiti. Nakon što zalijepite film i postavite antenu na mjesto, nemojte približavati ruke ili lice mjestu na kojem je pričvršćena glava jer rizikujete da dobijete ozbiljne opekotine od sunca.
Korak 2 sistem praćenja.
Kao što je gore napisano, autor je kupio sistem za praćenje na Ebayu. Takođe možete potražiti rotirajuće sisteme za praćenje sunca. Ali pronašao sam jednostavan sklop za prilično peni cijenu koji prilično precizno prati položaj sunca.
Lista dijelova:
(preuzimanja: 450)
* U1/U2 - LM339
*Q1 - TIP42C
*Q2 - TIP41C
* Q3 - 2N3906
* Q4 - 2N3904
* R1 - 1 meg
* R2 - 1k
* R3 - 10k
* R4 - 10k
* R5 - 10k
* R6 - 4,7k
* R7 - 2.7k
* C1 - 10n keramika
* M - DC motor do 1A
*LED - 5mm 563nm
Video snimak solarnog tragača koji radi prema shemi iz arhive
Možete ga napraviti sami na osnovu prednjeg čvorišta automobila VAZ.
Za zainteresovane, fotografija je preuzeta odavde:
Korak 3 Kreiranje izmjenjivača topline-kolektora
Za izradu izmjenjivača topline trebat će vam bakarna cijev, umotana u prsten i postavljena u fokus našeg koncentratora. Ali prvo moramo znati veličinu žarišne točke posude. Da biste to učinili, morate ukloniti LNB pretvarač s ploče, ostavljajući stupove za montažu pretvarača. Sada trebate okrenuti ploču na suncu, nakon što ste prvo pričvrstili komad daske na mjesto gdje je pretvarač pričvršćen. Držite ploču u ovom položaju neko vrijeme dok se ne pojavi dim. Ovo će trajati otprilike 10-15 sekundi. Nakon toga okrenite antenu dalje od sunca i uklonite ploču sa nosača. Sve manipulacije s antenom, njeni preokreti, izvode se tako da slučajno ne stavite ruku u fokus ogledala - ovo je opasno, možete se ozbiljno opeći. Pustite da se ohladi. Izmjerite veličinu spaljenog komada drva - to će biti veličina vašeg izmjenjivača topline.
Veličina tačke fokusa će odrediti koliko će vam bakrenih cijevi trebati. Autoru je bilo potrebno 6 metara cijevi sa veličinom mjesta od 13 cm.
Mislim da se možda umjesto namotane cijevi može staviti radijator od auto grijača, ima dosta malih radijatora. Radijator treba zacrniti radi bolje apsorpcije topline. Ako odlučite da koristite cijev, morate je pokušati savijati bez pregiba ili pregiba. Obično se u tu svrhu cijev napuni pijeskom, zatvori s obje strane i savije na neki trn odgovarajućeg promjera. Autor je sipao vodu u tubu i stavio je zamrzivač, sa otvorenim krajevima okrenutim prema gore kako bi se spriječilo curenje vode. Led u cijevi će stvoriti pritisak iznutra, što će izbjeći pregibe. To će omogućiti savijanje cijevi manjim radijusom savijanja. Mora se umotati u konus - svaki okret ne bi trebao biti mnogo veći prečnik nego prethodni. Možete zalemiti zavoje kolektora zajedno za čvršću strukturu. I ne zaboravite ispustiti vodu nakon što završite s razdjelnikom kako vas ne bi opekla para ili vruća voda
Korak 4. Sastaviti sve i isprobati.
Sada imate parabolu ogledala, modul za praćenje sunca, smješten u vodootpornu posudu ili plastična posuda, kompletan kolektor. Sve što ostaje da se uradi je da se kolektor instalira na mesto i testira u radu. Možete ići dalje i poboljšati dizajn tako što ćete napraviti nešto poput posude sa izolacijom i staviti je na stražnju stranu razdjelnika. Mehanizam za praćenje mora pratiti kretanje od istoka prema zapadu, tj. okrenuti prema suncu tokom dana. A sezonski položaji svjetiljke (gore/dolje) mogu se ručno podešavati jednom sedmično. Možete, naravno, dodati mehanizam za praćenje okomito - tada ćete skoro dobiti automatski rad instalacije. Ako planirate vodu koristiti za grijanje bazena ili kao toplu vodu u vodovodu, trebat će vam pumpa koja će pumpati vodu kroz kolektor. Ako zagrijavate posudu s vodom, morate poduzeti mjere da izbjegnete ključanje vode i eksploziju spremnika. Ovo se može uraditi pomoću
Objavljeno 08.09.2013
Alternativna energija je od interesa za sve veći broj velikih umova. Ja nisam izuzetak. 🙂
Sve je počelo jednostavnim pitanjem: "Može li se motor bez četkica pretvoriti u generator?"
-Može. Zašto?
-Napravi vetrogenerator.
Vjetrenjača za proizvodnju električne energije nije baš zgodno rješenje. Varijabilna snaga vjetra uređaj za punjenje, baterije, inverteri, puno jeftine opreme. U pojednostavljenoj shemi, vjetrenjača se "odlično" nosi s vodom za grijanje. Zato što je opterećenje deset, i apsolutno nije zahtjevno za parametre struje koja mu se isporučuje. Možete se riješiti složene, skupe elektronike. Ali proračuni su pokazali značajne troškove dizajna za pokretanje generatora od 500 vati.
Snaga koju nosi vjetar izračunava se po formuli P=0,6*S*V 3, gdje:
P– snaga, Watt
S- Površina, m2
V– brzina vjetra, m/s
Vjetar koji duva 1 m2 brzinom od 2 m/s „nosi“ 4,8 vati energije. Ako se brzina vjetra poveća na 10 m/s, snaga će se povećati na 600 W. Najviše najbolji vetrogeneratori Efikasnost 40-45%. Uzimajući ovo u obzir, za generator od 500 W sa vjetrom od, recimo, 5 m/s. Površina koju obrađuje propeler vjetrogeneratora bit će potrebno oko 12 m2. Što odgovara zavrtnju prečnika skoro 4 metra! Mnogo novca je od male koristi. Ovdje dodajte potrebu za dobijanjem dozvole (ograničenje buke). Inače, u nekim zemljama instalacija vjetroturbine mora biti usklađena čak i sa ornitolozima.
Ali onda sam se sjetio Sunca! To nam daje puno energije. Prvi put sam pomislio na ovo nakon što sam preletio zaleđeni rezervoar. Kada sam ugledao masu leda debljine više od metra i dimenzija 15 puta 50 kilometara, pomislio sam: „To je mnogo leda!“ Koliko dugo treba da se greje da bi se rastopio!?” A Sunce će sve to učiniti za petnaest dana. U referentnim knjigama možete pronaći gustoću energije koja dopire do površine zemlje. Brojka od oko 1 kilovat po kvadratnom metru zvuči primamljivo. Ali ovo je na ekvatoru po vedrom danu. Koliko je izvodljivo koristiti solarnu energiju za ekonomske potrebe u našim geografskim širinama (centralni dio Ukrajine), koristeći dostupne materijale?
Koja se stvarna snaga, uzimajući u obzir sve gubitke, može dobiti iz toga? kvadratnom metru?
Da razjasnim ovo pitanje, napravio sam prvi parabolični koncentrator toplote od kartona (fokus u posudi za parabolu). Uzorak sektora sam prekrio običnom folijom za hranu. Jasno je da su kvaliteta površine, pa čak i reflektirajuća sposobnost folije, jako daleko od idealne.
Ali zadatak je bio zagrijati određenu količinu vode metodom „kolektivne farme“ kako bi se saznalo koja se snaga može dobiti uzimajući u obzir sve gubitke. Uzorak se može izračunati pomoću Excel datoteke koju sam pronašao na internetu od onih koji vole sami da grade paraboličke antene.
Poznavajući volumen vode, njen toplinski kapacitet, početnu i konačnu temperaturu, možete izračunati količinu topline koja se troši na zagrijavanje. A, znajući vrijeme grijanja, možete izračunati snagu. Poznavajući dimenzije koncentratora, možete odrediti koja se praktična snaga može dobiti od jednog kvadratnog metra površine na koju pada sunčeva svjetlost.
Kao zapreminu za vodu uzeli smo pola aluminijumske limenke, spolja ofarbane u crno.
Kontejner s vodom postavljen je u fokus paraboličnog solarnog koncentratora. Solarni koncentrator je orijentisan prema Suncu.
Eksperiment br. 1
održano je oko 7 sati ujutru krajem maja. Jutro je daleko od idealnog vremena, ali baš ujutru sunce sija kroz prozor moje „laboratorije“.
Sa prečnikom parabole 0,31 m proračuni su pokazali da je dobijena snaga reda veličine 13,3 Watt. One. najmanje 177 Watt/sq.m. Ovdje treba napomenuti da je okrugla otvorena tegla daleko od toga da je najviše najbolja opcija za dobijanje dobar rezultat. Dio energije se troši na zagrijavanje same limenke, dio se zrači u okolinu, uključujući i odnošenje vazdušnim strujama. Općenito, čak i u tako daleko od idealnih uslova, možete barem nešto dobiti.
Eksperiment br. 2
Za drugi eksperiment, parabola prečnika od 0,6 m. Kao njeno ogledalo korištena je metalna traka kupljena u prodavnici željeza. Njegove reflektirajuće kvalitete su neznatno bolje od aluminijske folije za hranu.
Parabola je imala više žižna daljina(fokus izvan zdjele parabole).
Ovo je omogućilo da se zraci projiciraju na jednu površinu grijača i dobiju višu temperaturu u fokusu. Parabola lako progori list papira za nekoliko sekundi. Eksperiment je održan oko 7 sati ujutro početkom juna. Na osnovu rezultata eksperimenta sa istom zapreminom vode i istom posudom, dobio sam snagu 28 Watt., što približno odgovara 102 Watt/m2. Ovo je manje nego u prvom eksperimentu. Ovo se objašnjava sa sunčeve zrake iz parabole je pao na okrugla površina banke nisu svuda optimalne. Neki zraci su prošli, neki su pali tangencijalno. Teglu je s jedne strane hladio svježi jutarnji povjetarac, a s druge zagrijavao. U prvom eksperimentu, zbog činjenice da je fokus bio unutar posude, tegla se zagrijavala sa svih strana.
Eksperiment br. 3
Shvativši da se izradom pravog hladnjaka može postići pristojan rezultat, napravljen je sljedeći dizajn: limenka u unutrašnjosti obojena u crno ima cijevi za dovod i odvod vode. Hermetički zatvoren sa prozirnim dvostrukim staklom. Termički izolirana.
Opća shema je:
Zagrijavanje se odvija na sljedeći način: zraci iz solarnog koncentratora ( 1 ) prodre kroz staklo u hladnjak hladnjaka ( 2 ), gdje se, padajući na crnu površinu, zagrijava. Voda, u kontaktu sa površinom tegle, apsorbuje toplotu. Staklo ne propušta dobro infracrveno (toplinsko) zračenje, pa su gubici toplotnog zračenja svedeni na minimum. Budući da se staklo s vremenom zagrijava toplom vodom i počinje zračiti toplinom, korišteno je dvostruko staklo. Savršena opcija, ako postoji vakuum između čaša, ali to je kod kuće teško postići. Povratak limenke je termički izolovan polistirenskom penom, što takođe ograničava zračenje toplotne energije u okolinu.
hladnjak ( 2 ) pomoću cijevi ( 4,5 ) je spojen na rezervoar ( 3 ) (u mom slučaju plastična boca). Dno rezervoara je 0,3m iznad grejača. Ovaj dizajn osigurava konvekciju (samo-cirkulaciju) vode u sistemu.
Idealno ekspanzioni rezervoar a cijevi također moraju biti termički izolovane. Eksperiment je održan oko 7 sati ujutro sredinom juna. Rezultati eksperimenta su sljedeći: Snaga 96,8 Watt, što približno odgovara 342 Watt/sq.m.
One. Efikasnost sistema je poboljšana za više od 3 puta samo optimizacijom dizajna hladnjaka!
Prilikom izvođenja eksperimenata 1,2,3, usmjeravanje parabole prema Suncu rađeno je ručno, „na oko“. Parabola i grijaći elementi držani su rukom. One. grijač nije uvijek bio u fokusu parabole, jer se ruke osobe umaraju i počinju tražiti udobniji položaj, što nije uvijek ispravno sa tehničke tačke gledišta.
Kao što ste možda primijetili, uloženi su napori s moje strane da obezbijedim odvratne uslove za eksperiment. Daleko od toga idealnim uslovima, naime:
- Ne savršena površina koncentratori
– nisu idealna reflektirajuća svojstva površina koncentratora
– nije idealna orijentacija prema suncu
– nije idealan položaj grijača
– nije idealno vrijeme za eksperiment (jutro)
nije mogao spriječiti da dobijemo potpuno prihvatljiv rezultat za ugradnju iz otpadnog materijala.
Eksperiment br. 4
Dalje grijaći element bio je nepomičan u odnosu na solarni koncentrator. To je omogućilo povećanje snage za 118 Watt, što približno odgovara 419 Watt/m2. A ovo je ujutro! Od 7 do 8 sati!
Postoje i drugi načini grijanja vode pomoću solarnih kolektora. Kolektori sa vakuum cijevima su skupi, a ravni imaju velike gubitke temperature u hladnoj sezoni. Upotreba solarnih koncentratora može riješiti ove probleme, ali zahtijeva implementaciju mehanizma za orijentaciju prema Suncu. Svaka metoda ima i prednosti i nedostatke.
Izvori energije kao što su struja, ugalj i gas stalno postaju sve skuplji.
Ljudi moraju češće razmišljati o korištenju ekološki prihvatljiviji sistemi grijanje.
Stoga je razvijen tehničke inovacije u oblasti alternativnih izvora toplote. U tu svrhu su počeli koristiti solarni kolektori.
Solarni kolektor za grijanje
Površina ovog uređaja ima nisku refleksivnost, zbog čega se toplina apsorbira. Za grijanje prostorije ovaj mehanizam koristi svjetlost sunca i njegovu infracrveno zračenje .
Za grijanje vode i grijanje vašeg doma dovoljna je snaga jednostavnog solarnog kolektora. To ovisi o dizajnu jedinice. Osoba može sama instalirati opremu. Za to ne morate koristiti skupe alate i materijale.
Referenca. Efikasnost profesionalnih uređaja je 80—85% . Domaće su mnogo jeftinije, ali njihova efikasnost ne više od 60-65%.
Dizajn
Struktura opreme je jednostavna. Uređaj je pravokutna ploča koja se sastoji od nekoliko slojeva:
- guma protiv odsjaja kaljeno staklo sa okvirom;
- apsorber;
- izolacija dna;
- bočna izolacija;
- cjevovod;
- staklena zavjesa;
- aluminijumsko kućište otporno na vremenske uslove;
- spojne armature.
Sistem uključuje 1-2 kolektora, skladišni kapacitet i prednja komora. Dizajn je organiziran zatvoreno, tako da sunčeve zrake samo ulaze u njega i pretvaraju se u toplinu.
Princip rada
Osnova rada instalacije je termosifon. Rashladna tekućina unutar opreme cirkulira neovisno, što će pomoći da se eliminira upotreba pumpe.
Zagrijana voda teži prema gore, potiskujući hladnu vodu u stranu i transportujući je u izvor toplote.
Kolektor je cevni radijator, koji je ugrađen u drvenu kutiju, čija je jedna ravan od stakla. U proizvodnji jedinice koriste se čelične cijevi. Ispuštanje i opskrba se izvode cijevima koje se koriste pri instalaciji vodovodnih sistema.
Dizajn funkcionira ovako:
- Kolektor pretvara sunčevu energiju u toplinu.
- Tečnost ulazi u rezervoar za skladištenje kroz dovodnu liniju.
- Rashladna tekućina cirkulira samostalno ili pomoću električne pumpe. Tečnost u instalaciji mora ispunjavati nekoliko zahteva: neće ispariti kada visoke temperature ah, biti netoksičan, otporan na mraz. Obično uzimaju destilovanu vodu pomešanu sa glikolom. u omjeru 6:4.
Solarni koncentrator
Uređaj za akumulaciju energije od sunčevih zraka, ima funkciju rashladnog sredstva. Služi za fokusiranje energije na prijemnik emitera unutar proizvoda.
Postoje sljedeće vrste:
- parabolični cilindrični koncentratori;
- koncentratori na ravnim sočivima ( Fresnelova sočiva);
- na sfernim sočivima;
- parabolički koncentratori;
- solarni tornjevi.
Čvorišta odbijaju zračenje iz velike ravni u malu, što pomaže u postizanju visokih temperatura. Tečnost apsorbuje toplotu i pomiče je do grejnog objekta.
Bitan! Cijena uređaja nije jeftina, a također zahtijevaju stalno kvalifikovano održavanje. Takva oprema se koristi u hibridnim sistemima, najčešće u industrijske razmjere i omogućava vam da povećate produktivnost kolektora.
Vrste kolektora koji se napajaju solarnom energijom
Trenutno postoji nekoliko vrsta solarnih kolektora za grijanje.
Ravna, uradi sam instalacija
Ovaj uređaj sastoji se od panela u koji je montirana apsorberska ploča. Ova vrsta uređaja je najčešća. Cijena jedinica je pristupačna i ovisi o vrsti premaza, proizvođaču, snazi i području grijanja. Cijene opreme ovog tipa - od 12 hiljada rubalja.
Slika 1. Pet solarnih kolektora ravnog tipa instalirano na krovu privatne kuće. Uređaji su nagnuti.
Područje primjene
Slični kolektori često se instalira u privatnim kućama za grijanje prostorija i snabdijevanje prostorija toplom vodom. Uređaji podnose grijanje vode za ljetni tuš u zemlji. Prikladno ih je koristiti po toplom i sunčanom vremenu.
Pažnja! Površina kolektora ne mogu biti zaklonjene drugim zgradama, drvećem ili kućama. Ovo ima negativan uticaj na performanse. Oprema se montira na krov ili fasadu zgrade, kao i na bilo koju odgovarajuću površinu.
Možda će vas zanimati i:
Dizajn ravnog kolektora
Sastav uređaja:
- zaštitno staklo;
- bakarne cijevi;
- toplinska izolacija;
- upijajuća površina sa visok stepen apsorpcija;
- aluminijumski okvir.
Kolektor s cijevnim zavojnicama je klasična opcija. Kao alternativu za domaće konstrukcije primijeniti: polipropilenski materijal, aluminijumske limenke za piće, gumena baštenska creva.
Dno i ivice sistema moraju biti termički izolovani. Ako apsorber dođe u kontakt sa kućištem, moguć je gubitak toplote. Vanjski dio uređaja je zaštićen kaljenim staklom sa posebnim svojstvima. Antifriz se koristi kao rashladno sredstvo.
Princip rada
Tečnost se zagreva i ulazi u rezervoar za skladištenje, iz kojeg se, ohlađena, kreće u kolektor. Dizajn je predstavljen u dvije verzije: jednostruki i dvokružni. U prvom slučaju tečnost ide pravo u rezervoar, u drugom— prolazi kroz tanku cijev kroz vodu u posudi, zagrijavajući volumen prostorije. Dok se kreće, hladi se i vraća se u kolektor.
Slika 2. Dijagram i princip rada ravnog solarnog kolektora. Strelice označavaju dijelove uređaja.
Prednosti i nedostaci
Jedinice ovog tipa imaju sljedeće prednosti:
- Visoke performanse;
- jeftino;
- dugotrajan rad;
- pouzdanost;
- priliku domaća instalacija i usluga.
Plosnati kolektori su pogodni za rad u južnim krajevima sa toplom klimom. Njihov nedostatak je visoka zračnost zbog velike površine, dakle jak vjetar može slomiti strukturu. Produktivnost opada u hladnom zimskom vremenu. U idealnom slučaju, uređaj bi trebao biti instaliran južna strana parcela ili kuća.
Vakuum
Uređaj sastoji se od pojedinačnih cijevi spojenih na vrhu u jednu ploču. Zapravo, svaka od cijevi je nezavisni kolektor. Efikasno je moderan izgled, pogodan za upotrebu čak i po hladnom vremenu. Vakumski uređaji su složeniji u odnosu na ravne, pa stoga koštaju više.
Slika 3. Solarni kolektor vakuumskog tipa. Uređaj se sastoji od više cijevi pričvršćenih u jednu strukturu.
Područje primjene
Prijavite se za opskrbu toplom vodom i grijanje velikih prostora. Najčešće se koriste u dachama i privatnim domaćinstvima. Montira se na fasade zgrada, kosi ili ravnim krovovima, posebne noseće konstrukcije. Oni funkcionišu u hladnoj klimi i kratkim dnevnim satima bez ugrožavanja efikasnosti. Zbog svoje visoke efikasnosti koriste se i na poljoprivrednim zemljištima, industrijska preduzeća. Ova vrsta je uobičajena u evropskim zemljama.
Dizajn
Uređaj uključuje:
- termoakumulacija (rezervoar za vodu);
- cirkulacijski krug izmjenjivača topline;
- sam kolektor;
- senzori;
- prijemnik.
Dizajn jedinice se sastoji od niza paralelno postavljenih cevastih profila. Prijemnik i vakuumske cijevi su od bakra. Blokiraj staklene cijevi odvojen od eksternog kola, zbog čega aktivnost kolektora ne prestaje kada dođe do kvara 1-2 cijevi. Kao dodatna zaštita koristi se poliuretanska izolacija.
Referenca. Prepoznatljiva karakteristika Kolektor je sastav legure od koje su cijevi napravljene. Ovo Bakar obložen aluminijumom i poliuretanom zaštićen.
Princip rada
Građevinski radovi na osnovu nulte toplotne provodljivosti vakuuma. Između cijevi formira se bezzračni prostor koji pouzdano zadržava toplinu koju stvaraju sunčeve zrake.
Vakumski razvodnik radi ovako:
- sunčevu energiju prima cijev unutar vakumske posude;
- zagrijana tekućina isparava i diže se u kondenzacijsko područje cijevi;
- rashladna tečnost teče iz zone kondenzacije;
- ciklus se ponovo ponavlja.
Zahvaljujući ovom radu mnogo viši nivo prenosa toplote, a gubitak toplote je mali. Energija se može uštedjeti zahvaljujući vakuumskom sloju, koji efikasno zadržava toplinu.
Slika 4. Šematski dijagram vakuumskog solarnog kolektora. Komponente uređaja su označene strelicama.
Prednosti i nedostaci
Prednosti uređaja ove vrste:
- izdržljivost;
- stabilnost u radu;
- pristupačna popravka, moguće je zamijeniti samo jedan element koji je pokvario, a ne cijelu strukturu;
- niska zračnost, sposobnost izdržavanja naleta vjetra;
- maksimalna apsorpcija sunčeve energije.
Oprema je skupa i vratit će se tek za nekoliko godina. nakon upotrebe. Cijena komponenti je također visoka, za njihovu zamjenu može biti potrebna pomoć stručnjaka. Sistem nije sposoban za samočišćenje od leda, snijega i mraza.
Vrste vakuumskih razdjelnika
Proizvodi dolaze u dvije vrste: sa indirektnim i direktnim dovodom toplote. Funkcioniranje konstrukcija s indirektnim napajanjem vrši se iz tlaka u cijevima.
Kod uređaja s direktnim dovodom topline, spremnik rashladne tekućine i stakleni vakuum uređaji se montiraju na okvir pod određenim kutom, kroz gumeni spojni prsten.
Oprema povezuje se na vodovodne vodove preko zapornog ventila, a ventil za fiksiranje kontroliše nivo vode u rezervoaru.
Možda će vas zanimati i:
Zrak
Voda ima mnogo veći toplotni kapacitet od vazduha. Međutim, njegova je upotreba povezana s nizom svakodnevni problemi tokom rada (korozija cijevi, kontrola tlaka, promjena agregatnog stanja) Kolektori zraka nije tako čudan, ima jednostavan dizajn. Uređaji se ne mogu smatrati potpunom zamjenom za druge tipove, ali mogu smanjiti Komunalni troškovi oni su u stanju.
Područje primjene
Ova vrsta opreme se koristi V grijanje zraka kuće, odvodni sistemi I za rekuperaciju zraka (obradu). Koristi se za sušenje poljoprivrednih proizvoda.
Dizajn
Sadrži:
- adsorber koji apsorbuje toplotu sa panela unutar kućišta;
- vanjska izolacija od kaljenog stakla;
- toplinska izolacija između zida kućišta i apsorbera;
- zapečaćeno kućište.
Slika 5. Zračni solarni kolektor za grijanje kuće. Uređaj se montira okomito na zid zgrade.
Uređaj se nalazi u blizini objekta za grijanje zbog velikih gubitaka toplote u vazdušnim vodovima.
Princip rada
Za razliku od kolektora za vodu, zračni ne akumuliraju toplinu, već je odmah ispuštaju u izolaciju. Sunčeva svjetlost pogađa vanjski dio uređaja i zagrijava ga, zrak počinje da cirkulira u strukturi i zagrijava prostoriju.
Možete sami dizajnirati zračni razdjelnik, korištenje dostupnih materijala u proizvodnji: limenke za pivo od bakra ili aluminijuma, ploče od iverice, aluminijum i metalni lim.
Slika 6. Dijagram vazdušnog solarnog kolektora. Crtež prikazuje glavne dijelove uređaja.
Prednosti i nedostaci
Prednosti:
- niska cijena uređaja;
- priliku samoinstalacija i popravke;
- jednostavnost dizajna.
Nedostaci: ograničen opseg primjene (samo grijanje), niska efikasnost. Noću, oprema će raditi na hlađenju zraka ako nije zatvorena.
Odabir kompleta solarnih kolektora za sistem grijanja
Odabir uređaja zavisi od toga u koje svrhe će biti usmeren rad na dizajnu. Solarni sistem se koristi za podršku vazduha, snabdevanje toplom vodom i zagrevanje vode za bazen.
Snaga
Da biste izračunali moguću snagu solarnog sistema, Morate znati 2 parametra: solarna insolacija u određenom regionu u pravo doba godine i efektivna apsorpciona površina kolektora. Ovi brojevi se moraju pomnožiti.
Da li je moguće koristiti kolektor zimi?
Vakuum uređaji nositi se s radom u hladnim klimatskim uvjetima. Stan show niska produktivnost u mraznim uvjetima i pogodniji je za južne regije.
Manje pogodan od ostalih za rad u hladnim uslovima struktura vazduha pošto noću nije u mogućnosti da zagreje vazduh.
Obilne padavine uzrokuju neugodnosti, jer je zimi oprema često prekrivena snijegom i potrebno je redovno čišćenje. Smrznuti zrak oduzima akumuliranu toplinu, a sam kolektor može biti oštećen gradom.
Uzimajući u obzir obim primjene
U industriji je češća upotreba solarnih sistema. Sunčeva energija se koristi u radu elektrana, parogeneratora i postrojenja za desalinizaciju vode. Za grijanje vode, grijanje vikendice ili kupatila uslove za životČešće se ugrađuju vakuumski razdjelnici, rjeđe ravni razdjelnici. Vazdušni sistemi pomažu u smanjenju troškova grijanja zagrijavanjem zraka tokom dana.
(Kanada) je razvio svestran, moćan, efikasan i jedan od najekonomičnijih solarnih paraboličnih koncentratora (CSP - Concentrated Solar Power) prečnika 7 metara, kako za obične kućevlasnike tako i za industrijsku upotrebu. Kompanija je specijalizovana za proizvodnju mehaničkih uređaja, optike i elektronska tehnologija, što joj je pomoglo da stvori konkurentan proizvod.
Prema samom proizvođaču, solarni koncentrator SolarBeam 7M je superiorniji od ostalih tipova solarni uređaji: ravni solarni kolektori, vakuumski kolektori, koritasti solarni koncentratori.
Vanjski pogled na solarni koncentrator Solabeam
Kako radi?
Automatizacija solarnog koncentratora prati kretanje sunca u dvije ravni i usmjerava ogledalo tačno prema suncu, omogućavajući sistemu da prikupi maksimalnu sunčevu energiju od zore do kasnog zalaska sunca. Bez obzira na godišnje doba ili lokaciju upotrebe, SolarBeam održava preciznost usmjeravanja na sunce do 0,1 stepen.
Zraci koji upadaju na solarni koncentrator su fokusirani u jednoj tački.
Proračuni i dizajn SolarBeam 7M
Testiranje na stres
Za projektovanje sistema korišteno je 3D modeliranje i softversko stresno testiranje. Ispitivanja se izvode primjenom FEM metode (Finite Element Analysis) za izračunavanje napona i pomaka dijelova i sklopova pod utjecajem unutrašnjih i spoljna opterećenja optimizirati i provjeriti dizajn. Ovo precizno testiranje nam omogućava da potvrdimo da SolarBeam može raditi pod ekstremnim opterećenjima vjetrom i klimatskim uslovima. SolarBeam je uspješno simulirao opterećenje vjetrom do 160 km/h (44 m/s).
Testiranje veze između paraboličnog reflektorskog okvira i postolja
Fotografija sklopa za montažu koncentratora Solabeam
Ispitivanje stresa stalka solarnog koncentratora
Nivo proizvodnje
često, visoka cijena proizvodnja paraboličkih koncentratora ih sprečava masovnu upotrebu u individualnoj gradnji. Upotreba pečata i velikih segmenata reflektirajućeg materijala smanjila je troškove proizvodnje. Solartron je koristio mnoge inovacije koje se koriste u automobilskoj industriji za smanjenje troškova i povećanje proizvodnje.
Pouzdanost
SolarBeam je testiran u teškim sjevernim okruženjima kako bi pružio visoke performanse i izdržljivost. SolarBeam je dizajniran za sve vremenske uslove, uključujući visoke i niske temperature okruženje, opterećenje snijegom, poledica i jak vjetar. Sistem je dizajniran za 20 ili više godina rada uz minimalno održavanje.
Parabolično ogledalo SolarBeam 7M može da izdrži do 475 kg leda. To je otprilike jednako 12,2 mm debljine leda na cijeloj površini od 38,5 m2.
Instalacija radi normalno u snježnim padavinama zbog zakrivljenog dizajna sektora ogledala i mogućnosti automatskog izvođenja „automatskog uklanjanja snijega“.
Performanse (poređenje sa vakuumskim i ravnim kolektorima)
Q / A = F’(τα)en Kθb(θ) Gb + F’(τα)en Kθd Gd -c6 u G* - c1 (tm-ta) - c2 (tm-ta)2 – c5 dtm/dt
Efikasnost za nekoncentrirane solarne kolektore izračunata je pomoću sljedeće formule:
Efikasnost = F efikasnost kolektora – (nagib*Delta T)/G solarno zračenje
Kriva performansi za SolarBeam koncentrator pokazuje ukupnu visoku efikasnost u cijelom temperaturnom rasponu. Pločasti i evakuisani solarni kolektori pokazuju nižu efikasnost kada su potrebne više temperature.
Uporedne karte Solartrona i plosnatih/vakuumskih solarnih kolektora
Efikasnost (COP) Solartrona u zavisnosti od temperaturne razlike dT
Važno je napomenuti da gornji dijagram ne uzima u obzir gubitak topline od vjetra. Pored toga, gore navedeni podaci ukazuju na maksimalnu efikasnost (u podne) i ne odražavaju efikasnost tokom dana. Podaci se temelje na jednom od najboljih pločastih i vakuumskih razdjelnika. Pored toga visoka efikasnost, SolarBeamTM proizvodi do 30% dodatnog više energije, zbog praćenja sunca duž dvije ose. U geografskim regijama gdje niske temperature, efikasnost ravnih i evakuiranih kolektora je značajno smanjena zbog velike apsorberske površine. SolarBeamTM ima površinu apsorbera od samo 0,0625 m2 u odnosu na površinu prikupljanja energije od 15,8 m2, čime se postižu mali gubici toplote.
Također imajte na umu da će zbog sistema praćenja s dvije ose, SolarBeamTM koncentrator uvijek raditi s maksimalnom efikasnošću. Efektivna površina kolektora SolarBeam uvijek je jednaka stvarnoj površini ogledala. Pločasti (stacionarni) kolektori gube potencijalnu energiju prema donjoj jednačini:
PL = 1 – COS i
gdje je gubitak energije PL u %, od maksimuma pri pomaku u stepenima)
Sistem kontrole
SolarBeam kontrole koriste EZ-SunLock tehnologiju. Sa ovom tehnologijom, sistem se može brzo instalirati i konfigurisati bilo gde u svetu. Sistem za praćenje prati sunce do 0,1 stepen i koristi astronomski algoritam. Sistem ima mogućnost generalnog otpremanja putem udaljenih mreža.
Hitne situacije u kojima će se „tanjir“ automatski parkirati na siguran položaj.
- Ako tlak rashladne tekućine u krugu padne ispod 7 PSI
- Kada je brzina vjetra veća od 75 km/h
- U slučaju nestanka struje, UPS (izvor neprekidno napajanje) pomiče ploču u siguran položaj. Kada se napajanje vrati, automatsko praćenje sunca se nastavlja.
Monitoring
U svakom slučaju, a posebno za industrijsku primjenu, vrlo je važno znati zdravlje vašeg sistema kako biste osigurali pouzdanost. Morate biti upozoreni prije nego što dođe do problema.
SolarBeam ima mogućnost nadgledanja kroz SolarBeam Remote Dashboard. Ovaj panel je jednostavan za korištenje i pruža važna informacija SolarBeam status, dijagnostika i informacije o proizvodnji energije.
Daljinska konfiguracija i upravljanje
SolarBeam se može daljinski konfigurisati i brzo promijeniti postavke. „Tanjir“ se može kontrolisati daljinski pomoću mobilnog pretraživača ili računara, pojednostavljujući ili čineći sisteme kontrole na licu mesta nepotrebnim.
Alerts
U slučaju alarma ili potrebe za održavanjem, uređaj šalje poruku putem e-mail određeno servisno osoblje. Sva upozorenja se mogu prilagoditi prema željama korisnika.
Dijagnostika
SolarBeam ima mogućnosti daljinske dijagnostike: temperatura i pritisak sistema, proizvodnja energije itd. Na prvi pogled možete vidjeti operativni status sistema.
Izvještavanje i grafikoni
Ako su potrebni izvještaji o proizvodnji energije, oni se lako mogu dobiti za svaku ploču. Izvještaj može biti u obliku grafikona ili tabele.
Instalacija
SolarBeam 7M je originalno dizajniran za velike CSP instalacije, tako da je instalacija bila što jednostavnija. Dizajn omogućava brzu montažu glavnih komponenti i ne zahtijeva optičko poravnanje, što čini instalaciju i puštanje u rad sistema jeftinim.
Vrijeme instalacije
Tim od 3 osobe može instalirati jedan SolarBeam 7M od početka do kraja u roku od 8 sati.
Zahtjevi za smještaj
Širina SolarBeam-a 7M je 7 metara sa odmakom od 3,5 metara. Kada instalirate više SolarBeam 7M, svaki sistem zahtijeva površinu od približno 10 x 20 metara kako bi se osigurala maksimalna solarna dobit uz najmanju količinu zasjenjenja.
Skupština
Parabolično čvorište je dizajnirano da se montira na tlu pomoću mehaničkog sistema za podizanje, što omogućava brzu i jednostavnu instalaciju rešetki, sektora ogledala i nosača.
Područja upotrebe
Proizvodnja električne energije pomoću ORC (Organic Rankine Cycle) instalacija.
Industrijska desalinizacija
Toplinska energija za postrojenje za desalinizaciju vode može se isporučiti putem SolarBeam-a
U bilo kojoj industriji u kojoj je potrebno mnogo toplinske energije za procesni ciklus, kao što su:
- Hrana (kuvanje, sterilizacija, proizvodnja alkohola, pranje)
- Hemijska industrija
- Plastika (grijanje, odvod, odvajanje,...)
- Tekstil (beljenje, pranje, prešanje, tretman parom)
- Nafta (sublimacija, bistrenje naftnih derivata)
- I mnogo više
Lokacija ugradnje
Pogodne lokacije za instalaciju su regije koje primaju najmanje 2000 kWh sunčeve svjetlosti po m2 godišnje (kWh/m2/godišnje). Najperspektivnijim proizvođačima smatram sljedeće regije svijeta:
- Regije bivšeg Sovjetskog Saveza
- Southwestern USA
- Centralna i Južna Amerika
- Sjeverna i Južna Afrika
- Australija
- mediteranske zemlje Evrope
- srednji istok
- Pustinjske ravnice Indije i Pakistana
- Regije Kine
Specifikacija modela Solabeam-7M
- Vršna snaga - 31,5 kW (pri snazi od 1000 W/m2)
- Stepen koncentracije energije je više od 1200 puta (tačka 18cm)
- Maksimalna temperatura u fokusu - 800°C
- Maksimalna temperatura rashladnog sredstva - 270°C
- Operativna efikasnost - 82%
- Prečnik reflektora - 7m
- Površina paraboličnog ogledala je 38,5 m2
- Žižna daljina - 3,8m
- Potrošnja električne energije servomotorima - 48W+48W / 24V
- Brzina vjetra tokom rada - do 75 km/h (20 m/s)
- Brzina vjetra (u sigurnom načinu rada) - do 160 km/h
- Praćenje sunca po azimutu - 360°
- Vertikalno praćenje sunca - 0 - 115°
- Visina nosača - 3,5m
- Težina reflektora - 476 kg
- Ukupna težina -1083 kg
- Veličina upijača - 25,4 x 25,4 cm
- Površina apsorbera -645 cm2
- Zapremina rashladne tečnosti u apsorberu - 0,55 litara
Ukupne dimenzije reflektora
Ljudi već dugo koriste ogromnu količinu besplatne energije sunca, vode i vjetra i još mnogo toga što priroda može pružiti. Nekima je ovo hobi, dok drugi ne mogu preživjeti bez uređaja koji mogu izvući energiju „iz zraka“. Na primjer, u afričke zemlje Solarne baterije su odavno postale spasonosni saputnik za ljude; u sušnim selima se uvode sistemi za navodnjavanje na solarni pogon, ugrađuju se "solarne" pumpe na bunare itd.
U evropskim zemljama sunce ne sija tako jako, ali ljeto je prilično vruće, i šteta je kada se slobodna energija prirode gubi. Postoje uspješni dizajni pećnica na solarni pogon, ali one koriste čvrsta ili montažna ogledala. Prvo, ovo je skupo, a drugo, čini strukturu težom i stoga nije uvijek zgodna za korištenje, na primjer, kada je potrebna mala težina gotovog koncentratora.
Zanimljiv model domaćeg paraboličnog solarnog koncentratora kreirao je talentirani izumitelj.
Ne zahtijevaju ogledala, tako da je vrlo lagan i neće biti veliki teret na planinarenju.
Za izradu domaćeg solarnog koncentratora na bazi filma potrebno je vrlo malo stvari. Svi se prodaju na bilo kojoj pijaci odjeće.
1. Samoljepljiva folija za ogledalo. Ima glatku, sjajnu površinu i stoga je odličan materijal za zrcalni dio solarne pećnice.
2. List iverice i list lesonita iste veličine.
3. Tanko crijevo i zaptivač.
Kako napraviti solarnu pećnicu?
Prvo se pomoću ubodne pile iz iverice potrebne veličine izrezuju dva prstena, koji se moraju zalijepiti jedan za drugi. Na fotografiji i videu postoji jedan prsten, ali autor navodi da je kasnije dodao i drugi prsten. Prema njegovim riječima, bilo bi moguće ograničiti se na jedno, ali je prostor trebalo povećati kako bi se formirala dovoljna konkavnost paraboličkog ogledala. Inače će fokus zraka biti predaleko. Krug od lesonita je izrezan tako da odgovara veličini prstena koji se oblikuje zadnji zid solarni koncentrator.
Prsten treba zalijepiti na lesonit. Obavezno sve dobro premazati zaptivačem. Konstrukcija mora biti potpuno zatvorena.
Pažljivo napravite malu rupu sa strane tako da budu ravni rubovi, u koje čvrsto umetnite tanko crijevo. Kako bi se osiguralo čvrsto zaptivanje, spoj između crijeva i prstena također se može tretirati zaptivačem.
Navucite zrcalnu foliju preko prstena.
Ispumpajte zrak iz tijela instalacije i tako formirajte sferno ogledalo. Savijte crijevo i stegnite ga štipaljkom.
Uradi pogodan stalak za gotov koncentrator. Energija ove instalacije dovoljna je da se otopi aluminijska limenka.
Pažnja! Parabolični solarni reflektori mogu biti opasni i mogu uzrokovati opekline i oštećenje očiju ako se njima ne rukuje pažljivo!
Proces proizvodnje solarne peći pogledajte u videu.
Korišteni materijal sa stranice zabatsay.ru. Kako to učiniti solarna baterija – .