солнечный коллектор своими руками

Подписаться на рассылку


Вступить в группу ВКонтакте

 


Главная > Строительство солнечных коллекторов своими руками>

 

Солнечный концентратор для нагрева воды своими руками

 

 

 

Для нагрева воды, используя энергию солнца, мы используем плоские и вакуумные солнечные коллекторы, но мало кто знает, что это не единственные способы нагрева воды, используя энергию солнца, которые обладают высоким КПД.

 

В разделе «солнечные печи», я уже описывал подобный концентратор, который можно сделать из спутниковой антенны предназначение которого было для приготовления еды. Но сейчас мы рассмотрим изготовление, своими руками солнечного концентратора применяя его именно для нагрева воды (горячего водоснабжения).

 

 

Основное достоинство солнечного концентратора (рефлектора) в том, что они могут достигать более высоких КПД. Фокусируя высокую плотность солнечной энергии в одной точке, они способны превращать воду в пар в считанные секунды.

 

Для наглядности, хочу представить к вашему вниманию видео, где продемонстрировано, как солнечный концентратор, имеющий небольшую площадь зеркала, может воспламенить дерево, расплавить свинец и т.д.

 

 

Но наряду с достоинствами у солнечного концентратора есть существенные недостатки:

 

1. Необходимо применять сложные системы слежения за солнцем (трекеры), которые в свою очередь не дешевые и потребляют электроэнергию.

 

2. Зеркало требует постоянной чистки от пыли, которая оседает на поверхность зеркала, тем самым снижая эффективность солнечного концентратора.

 

Для изготовления солнечного концентратора своими руками нам понадобится ненужная (старая) параболическая спутниковая антенна (неважно прямофокусная или офсетная) которая будет концентрировать солнечные лучи в одной точке.

 

Если лишней спутниковой антенны у вас в наличии нет, то ее можно изготовить своими руками из картона или ему подобные (для этого посетите сайты посвященные строительству спутниковых антенн). Но, разумеется эффективность будет зависеть от того на сколько точно вы изготовите параболу.

 

Поверхность концентратора обклеиваем зеркальной пленкой. На мой взгляд, для этих целей наиболее подходит металлизированная пленка с клейким слоем (по типу самоклеющих обоев), но можно приклеить и кусочки зеркал.

 

зеркальная пленка для концентратора

 

Поскольку поверхность спутниковой антенны искривлена, то, разумеется, цельный кусок приклеить не удастся и целесообразно пленку нарезать на тонкие полоски.

 

оклейка параболы зеркальной пленки

 

Таким образом, можно довольно ровно оклеить всю криволинейную поверхность.

 

солнечный концентратор для нагрева воды своими руками

 

Теперь нужно определить точку фокуса, т.е. место в которой сконцентрированы солнечные лучи. Если вы использовали спутниковую антенну, то точка фокуса будет находиться в районе крепления конвертера. Если параболу вы строили самостоятельно, то точку фокуса можно найти экспериментальным путем. Для этого концентратор устанавливается перпендикулярно солнцу, подносим кусок деревянной доски к центру и постепенно отводим от концентратора. Минимальное солнечное пятно и будет являться точкой фокуса.

 

Внимание!!! В данном месте сконцентрирована высокая энергия (в нашем случае порядка 300 градусов, но не забывайте, чем больше площадь параболы тем больше температура будет в точке фокуса) и дерево может воспламениться, поэтому используйте индивидуальные средства защиты (солнечные очки или сварочную маску и кожаные или брезентовые перчатки).

 

Теплоприемник можно сделать из медной трубки, обмотав вокруг 1/2" – 3/4" трубы. Чтобы медная трубка не сплющилась во время намотки, вовнутрь необходимо затрамбовать соль.

 

теплообменник солнечного концентратора

 

Чтобы использовать энергию солнца по максимуму, теплоприемник обязательно необходимо окрасить в черный цвет используя термостойкую краску.

 

солнечный концентратор своими руками

 

Однако хочу отметить, что если теплоприемник не будет теплоизолирован, то он будет остывать от порывов ветра, соответственно получаем снижение КПД.

 

солнечный концентратор своими руками

 

Как вариант предлагаю вот такую схему утепленного теплоприемника.

 

теплоприемник солнечного концентратора

 

Учитывая, что в данном месте сконцентрирована высокая температура, то в качестве утеплителя необходимо использовать огнеупорные материалы, например муллитокристаллическое волокно, которое используют в газовых горнах и муфельных печах. А стекло использовать закаленное, поскольку обычное от перепадов температур может лопнуть.

 

ватерблок для солнечного концентратора

 

Сам теплоприемник можно сделать по типу ватерблоков (радиаторов водяного охлаждения для компьютеров), только, разумеется, изготавливать необходимо исходя из размеров полученного теплового пятна.

 

Схема подключения солнечного концентратора, будет иметь примерно такой вид.

 

схема подключения солнечного концентратора

 

Разумеется, трубки и бак должны быть теплоизолированны.

 

Источники: SolarSistem.ru, Instructables.com

 

Посмотреть другие варианты изготовления солнечных коллекторов...

 


поделиться с друзьями >>>




ильдар 01-10-2016 12:27:49
Здравствуйте, подскажите пожалуйста, а можно ли довести воду до кипения таким образом? если да, то известно ли какой объем можно испарить и за какое время?

[Ответить] [Ответить с цитатой]
↑ 0 ↓
Руслан Ахмадиев 15-07-2016 22:44:06
Спасибо Админ, хорошая информация. Побольше бы таких людей.

[Ответить] [Ответить с цитатой]
↑ +9 ↓
Али Уринов 25-06-2016 09:20:25
Здравствуйте, можете нам прислать ваш почтовый ящик, у нас к вам есть одна просьба!

[Ответить] [Ответить с цитатой]
↑ +6 ↓
Admin 25-06-2016 11:18:19
Мои контакты указаны на каждой странице сайта, в самом низу.

[Ответить] [Ответить с цитатой]
Владимир 18-04-2016 14:24:11
...вопрос из практики к автору - как сильно снижается нагревающая способность аппарата, если использовать зеркальную пленку вместо зеркала? и какую пленку использовать?

[Ответить] [Ответить с цитатой]
↑ +4 ↓
Admin 18-04-2016 15:16:15
Есть такая пленка, которая по эффекту действительно как зеркало, т.е. при наклеивании на ровную поверхность, ваше отражение даже не будет искажаться. Такая пленка толще чем обычная зеркальная самоклейка (как картон) и имеет защитную пленку на поверхности.
Как она называется, без понятия, китайского производства без названия.

[Ответить] [Ответить с цитатой]
Вадим 24-09-2015 14:28:17
Я правильно понимаю,что коллектор должен быть направлен на солнце всегда,или если он будет статичен-эффект сохранится, но со снижением кпд?

[Ответить] [Ответить с цитатой]
↑ +10 ↓
Admin 24-09-2015 14:45:04
Все верно, только это относится к плоским коллекторам. А в случае с концетратором, при отклонении солнца, как только пятно выйдет за границы приемника то эффекта вообще не будет.

[Ответить] [Ответить с цитатой]
Сергей 17-05-2015 19:43:52
готовый оброзец https://www.youtube.com/watch?v=PypAJTPqSH4

[Ответить] [Ответить с цитатой]
↑ +2 ↓
Аловсат 16-04-2015 07:03:55
Хорошая идея.Сколько мощность можно получить?

[Ответить] [Ответить с цитатой]
↑ +1 ↓
Admin 16-04-2015 10:50:14
К сожалению, больше чем дает нам солнце получить не получиться. А солнце нам дает примерно 0,8 кВт энергии на кв.м.

[Ответить] [Ответить с цитатой]
Александр Новиков 23-09-2015 12:55:28
Сообщение от Admin
К сожалению, больше чем дает нам солнце получить не получиться. А солнце нам дает примерно 0,8 кВт энергии на кв.м.


Извините, но ответ "примерно 0,8 кВт" - не о чем!
Эти 0,8 кВт вы чем получаете? Солнечным коллектором, солнечным концентратором, солнечным генератором?
Иногда лучше промолчать, чем ересь высказать!

[Ответить] [Ответить с цитатой]
↑ +5 ↓
Admin 23-09-2015 13:19:48
Извините, но ваши слова тоже не о чем. Если есть что сказать, так скажите, а если нечего то могли бы и промолчать.

Я вижу вы очень хорошо разбираетесь в данной сфере поэтому вопрос адресую вам "Сколько мощность можно получить?". Ответьте на него более детально.

Эти 0,8 кВт вы чем получаете? Солнечным коллектором, солнечным концентратором, солнечным генератором?
кстати я говорил не о получении, а, о излучении солнцем энергии. А как и чем принять эту энергию, это уже дело каждого, ну и разумеется чем меньше КПД коллектора, концетратора или генератора, тем меньше энергии нам получится преобразовать.

[Ответить] [Ответить с цитатой]
Александр Новиков 23-09-2015 19:24:15
Я не разбираюсь, но точно знаю, что без подключения нагрузки, 1кв.м. чего бы там ни было, не даст никакой мощности!
А пример расчетов можете посмотреть здесь http://khd2.narod.ru/gratis/solbat.htm

[Ответить] [Ответить с цитатой]
↑ -4 ↓
Admin 23-09-2015 23:46:50
Я не разбираюсь, но точно знаю, что без подключения нагрузки, 1кв.м. чего бы там ни было, не даст никакой мощности!
Действительно, уж лучше промолчать чем нести ересь  =) .

При чем здесь ссылка на расчеты по солнечным батареям к солнечному концентрату для нагрева воды (где "нагрузкой" является вода)?

Мало того, к вашему сведению, КПД солнечных батарей не более 25%.

Приведу наглядный пример. Солнечная батарея состоит из множества солнечных элементов http://www.solarsistem.ru/solar_panel_parametri.ph p, так вот, солнечный элемент из монокристалла разметом 156х156мм, по паспорту вырабатывает максимум 4,3Вт. На один квадратный метр понадобится примерно 42 элемента. Дальше банальная математика 42 элемента умножаем на мощность 4,3 получаем мощность солнечной батареи размером 1 кв.м - 180,6Вт (это грубый расчет).

Пойдем от обратного, если производители монокристаллических солнечных элементов утверждают, что КПД элементов составляет в среднем 20%, то, при 100% КПД эта батарея могла бы вырабатывать 906Вт (разумеется при условии подключении равной нагрузки).

А теперь давайте разберем, о чем я говорил ранее "К сожалению, больше чем дает нам солнце получить не получиться. А солнце нам дает примерно 0,8 кВт энергии на кв.м."

Поток солнечной энергии на квадратный метр, называется инсоляцией и измеряется она в Вт*ч/кв.м. (Вт это единица измерения не только электрической мощности, но и тепловой, потока звуковой энергии и т.д.).

Но я сознаюсь, что я немного не точно сказал. В разных регионах уровень инсоляции разный и составляет он в среднем 07-1,9кВт*ч/м.кв. Вот вам картинка для наглядности



[Ответить] [Ответить с цитатой]
Вася 16-03-2016 11:17:55
Это последствия ухудшающегося образования в нашей стране. Прав много у детей, а знаний мало. Вот и спорят.

Вы всё верно указали и эффективность можно было повысить, в холодно время, соорудив вокруг строение из стеклопакетов.
Что уж говорить про параболический концентратор, если простая стена полусфера, окрашенная в тёмный цвет, способная локально менять микроклимат, прямо на открытом воздухе.
а по утверждению моих знакомых ёмкость, помещённая в тройной стеклянный куб, спокойно закипает.

В Европе уже давно пришли к заключению, что строить солнечные батареи лучше по принципу параболлы, а вместе облучателя подводить охлаждение, занимает мало места, греет попутно воду и коэффициент выше.

[Ответить] [Ответить с цитатой]
↑ +1 ↓
Павел 12-04-2015 15:26:57
Очень интересное предложение использовать элемент антены. Спасибо

[Ответить] [Ответить с цитатой]
↑ -1 ↓
Тфтьяна 14-04-2015 23:29:00
Здорово! Надо будет заинтересовать мужа и сделать так на даче. Спасибо!

[Ответить] [Ответить с цитатой]
↑ +6 ↓

Страницы: [1]

Оставить комментарий

Ваше имя:
Ваша почта (не публикуется): *(это поле заполнять не обязательно, но если вы желаете получить ответ тогда правильно укажите свой email)

RSS
Комментарий:
Введите символы: *
captcha
Обновить

 

 

 

 


Копирование материалов сайта разрешено при условии указание активной гиперссылки на ВСЕ источники

© 2014-2016 by Коваль Андрей
solarsistem.ru@mail.ru