quote:

---

Originally posted by Starky:
czspawn, а средняя т-ра по январю какая? Помоему днем обычно если солнце светит т-ра в районе -10 держится.. -20 бывает с утра.

---

Вот типичный ясный морозный день, 7 января 2010 года:
http://meteo.infospace.ru/win/wcarch/html/r_day_stn.sht?num=1083&dd=6&mm=1&yyyy=2010&id=&prev

01:00 -21.3.C
04:00 -23.4.C
10:00 -26.4.C
13:00 -25.4.C
16:00 -24.4.C
19:00 -26.6.C
22:00 -27.3.C

Дневная максимальная Т отличается от среднесуточной (которую я и беру в расчетах) всего лишь на +0.6 градусов... А то, что мы наблюдаем днем на термометре - искаженные цифры, это не просто Т воздуха, а еще и результат нагрева отраженными лучами солнца.

история редактирования

история редактирования

quote:

---

Originally posted by Starky:
Если б все так просто. Во первых, мощность дана усредненная. Бывает за сутки и ничего и максимум для данного времени года. Ну и солнце в январе светит 7.5 часов в сутки всего.

---

Понимаю так:
Среднемесячное радиационное излучение на поверхности, наклоненной в сторону экватора в январе в Ижевске, измеряется непрерывно втечении этого месяца вне зависимости как и сколько светит солнце (просто тупо измеряем все, даже когда солнца нет). Полученный результат делим на 31 день и получаем 1,38(кВт/м2/день).
Среднее значение нужно для оценочного расчета, что я пытался сделать. Реально будут скачки от мин до макс. Для этого используем накопительную систему.

Еще одна безумная идея.
Если Ваш сосед экономит на утеплителе и на жалеет дров. СК необходимо расположить вблизи его дома, что увеличит диффузионную составляющую длинноволнового излучения для нашего коллектора.

quote:

---

Originally posted by czspawn:

Наверно, все-таки "на вертикальной стене".
Делить средний поток за сутки на 24 некорректно - надо делить на среднюю продолжительность солнечного сияния. По Москве имеем всего 33 часа за весь январь. По Ижевску таких данных нет, но, учитывая одинаковую плотность потока солнечного излучения, логично предположить, что соблюдается пропорция (Радиация, Ижевск) / (Радиация, Москва) = (Часы солн. сияния, Иж.) / (Часы солн. сияния, Мск.). Из пропорции находим, что в январе нас солнце радует 66 часов. Т.е. по 2.14 ч. в день в среднем. Т.о., мощность потока январского солнца составляет не более 1.38 / 2.14 = 644 Вт/м.кв. На самом деле, конечно, меньше в несколько раз, т.к. помимо яркого прямого света еще есть более слабый рассеянный. Но толку нам от него ноль, поэтому будем оптимистами и примем, что на яркое солнце приходится 1/2 общей радиации. Т.о. реально доступная для сбора СК энергия составляет не более 322 Вт/м.кв. по 2.14 часа в день.

Теперь самое интересное. При Т выше -20 у нас в январе солнца не бывает. В основном, мы его видим при Т = -25 в среднем. Итак, прикинем теплопотери:

Сопротивление теплопередачи одинарного стекла = 0.17. Предположим, что общая светопрозрачность коллектора 85%. Итого, имеем приток тепла в 322*0.85=274 Вт на 1 м.кв. И отток в размере dT*(1/0.17) Вт. Отсюда находим dT: 274 = dT*(1/0.17), dT = 47 град. Поскольку dT есть разница T внутри коллектора и снаружи, то получаем, что при -25 град. температура воды в контуре не превысит +22 град. Увы, использовать для отопления воду с такой температурой не удастся.

А ведь были учтены теплопотери только через верхнюю застекленную стенку коллектора, хотя есть еще боковые и нижняя - пусть и утепленные, но теплопотери через них все равно будут. А потери тепла по пути воды с крыши в ТА? И еще надо бы сделать вычет энергии, потребной на работу циркуляционного насоса. [b]К тому же даже такой слабый нагрев будет происходить лишь в среднем 2 с небольшим часа в день! Т.е. на самом деле и +22 не получим, а получим, в зависимости от скорости циркуляции воды в СК, нечто между +8 и +20 (в среднем +14).

Еще раз: с учётом теплопотерь В НАШУ, суровую зиму, СК зимой бесполезен. В Европах зима другая - в Берлине в январе +1! И только поэтому там СК реально может подогреть воду до +40, чего уже хватит (частично!) для отопления при помощи водных теплых полов. У нас такое НЕ ПОЛУЧИТСЯ в силу суровости зимы! Хватит уже пытаться механически копировать европейский опыт - нам свои особенности надо учитывать.[/B]

---

Горизонтальная стена должна быть отмечена медалью за изобретательность. Ошибся.

Мои предположения подтвердились - мы с Вами греемся от разного солнца. Вам тепло только в солнечную погоду, а мне всегда. Потому, что мое солнце греет меня в любой пасмурный день, но немного меньше, чем в ясный. Я собираю в свой СК все длинноволновое тепловое излучение в т.ч., ослабленное после прохождения облаков прямое излучение и рассеянное. В таблице,которой я пользуюсь - это две отдельные строки. Потому настаиваю на 1,38кВт/м2 в день в среднем за январь месяц.

По расчету теплопотерь.
Сторона, обращенная к солнцу, покрыта специальным светопоглащющим слоем и имеет практически 95%-е поглощение тепла. Обратного тепловое излучение 5-10% за счет свойств селективного покрытия (степень черноты). Обратная (теневая сторона) имеет утепление из 5 см (можем сделать больше) минеральной ваты. Подсчитаем потери тепла, происходящие на теневой стороне. Коэффициент теплопередачи минеральной ваты равен 0,035 Вт/м*град. С учетом толщины и перепада температуры, например, в 50 градусов, получим потери равные 0,035/0,05 * 50 = 35 Вт/м2. Примерно столько же будут излучать и торцы солнечного коллектора, трубы и пр. Из-за специального селективного покрытия и правильно подобранного расстояния между стеклом и абсорбером излучение тепла и конвекция воздуха будут минимальны. Итого примем теплопотери солнечного коллектора равными 138 Вт/м2.
Итого КПД=90%. Для большего запаса я взял в расчет 80% (будем считать перепад температур в 100 град).

Вам слово.

история редактирования

quote:

---

Originally posted by czspawn:

Делить средний поток за сутки на 24 некорректно - надо делить на среднюю продолжительность солнечного сияния

---

quote:

---

Originally posted by czspawn:

Из пропорции находим, что в январе нас солнце радует 66 часов

---

quote:

---

Originally posted by czspawn:

Но толку нам от него ноль, поэтому будем оптимистами и примем, что на яркое солнце приходится 1/2 общей радиации

---

quote:

---

Originally posted by czspawn:

При Т выше -20 у нас в январе солнца не бывает. В основном, мы его видим при Т = -25 в среднем

---

quote:

---

Originally posted by czspawn:

Хватит уже пытаться механически копировать европейский опыт - нам свои особенности надо учитывать.

---

история редактирования

quote:

---

Originally posted by czspawn:
оценил!

---

Про что именно?

quote:

---

Originally posted by ssv69:
Вопрос в институт солнечной техники SPF Solartechnik в Швейцарии
[URL=https://izhevsk.ru/forums/icons/forum_pictures/002995/2995681.jpg][/URL]

---

Кстати, нашел ГОСТ Р 51595-2000 на СК. Написали спецы Ковровского механического завода со своего коллектора.

Цитата:
Удельные показатели рассчитывают на 1 м2 габаритной площади коллектора.
5.2.1 Теплопроизводительность коллектора (л/сут) должна указываться изготовителем
при интенсивности прямого солнечного излучения 1000 Вт/м2, окружающей температуре 20
.С и температуре горячей воды не ниже 55 .С.

Если поискать, то наверное были и другие за прошедшие 10 лет.

история редактирования

quote:

---

Originally posted by ssv69:
Начал цифрами, а закончил как на митинге.

---

история редактирования

история редактирования

Итак, конкретно: дайте мне значение значение величины радиационного излучения (кВт/м2 в час) в УР в январе при облачности 0 б. на вертикальной поверхности и при Т воздуха -25 град. C и я постараюсь ответить на Ваш вопрос.

история редактирования

quote:

---

Originally posted by czspawn:
И с приведением расчётов, пожалуйста, как я делал, чтобы можно было ответ проверить.

---

Рассчитывать теплопотери исходя из теплопроводности стекла не буду.

Расчет потерь со стороны абсорбера проведу исходя из его обратного теплового излучения.

история редактирования

quote:

---

Originally posted by Starky:
С обратной стороны СК дом - какие там теплопотери? А площадь боковых поверхностей достаточно мала относительно площади. Что еще.. поскольку объем СК замкнут - подозреваю что воздух там будет нагреваться даже в холода (тепличный эффект), единственное, стоит разделить СК на горизонтальные полости, что бы уменьшить конвективные потери.

---

Теплопотери есть.
- Обратное излучение и отражение. Поэтому плоский заводской коллектор имеет селективный поглощающий слой. Т.е. поглощение 95%, а степень черноты 5%(обратное излучене). Народ, в который раз пишу одно и тоже.
- Обычный теплоперенос по воздушной прослойке. Сюда прибавляйте теплопроводность стекла и как в расчете стены коэффициенты передачи от коллектора в воздух и от воздуха в стекло и еще раз от стекла в воздух.
- Конвекцию глушат, как в стеклопакете - малым зазором.
Это для поглощающей стороны.
- Для обратной - потери через стекловату, как обычно (Если СК стоит отдельно или с зазором).

Заводские спецы это все посчитали и дают вам результат - КПД 80%.

Конечно, все сказанное относится к промышленному изготовлению, а не к парничку на стене.

история редактирования

ЗЫ. Я именно о "парничке на стене" вариант которого я предложил.. Стоимость с покупным будет минимум на порядок меньше.

Для решения этой задачи был выбран заводской коллектор с известными и сертифицированными параметрами. Про него все и считаю. А самодельный, если сможет дотянуть до его показателей - хорошо.

Селективный слой -именно "тепловой диод", поглощает и не излучает (еще раз напишу, не поленюсь - 95% на 5% в длинноволновом ИК диапазоне). Поэтому, утверждаю, что температура телоносителя, поглотишего ИК лучи и температура воздушной прослойки разная. Теплоноситель нагревается излучением, а окружающая среда теплопереносом от него. Так же как радиатор отопления, получающий энергию от котла теплее, чем воздух вокруг него , потому, что воздух получает от радиатора, а не от котла напрямую.

Итак.
Считаю, что вопрос, скока тепла мы получим с хорошим коллектором, решен.
Приступаем к самодельному изготовлению хорошего коллектора, если нас устраивает посчитанный результат.

Воздух в прослойке будет нагреваться не только от ИК излучения, но и контактно. А ИК излучение вряд ли воздух сильно нагреет, скорее оно будет излучаться в окружающую среду.

PS. Скопирую из вики, это как раз то о чем говорим:
КПД солнечных коллекторов в первом приближении может быть рассчитан по следующей формуле:
η = η0 - k1 * ΔT / E
где η - расчётное значение КПД, η0 - номинальный (оптический) КПД установки при нормальных условиях, k1 - коэффициент, зависящий от типа и теплоизоляции коллектора, ΔT - разность температур теплоносителя и окружающего воздуха(гр. С), E - инсоляция (Вт/кв.м.).

Данные для некоторых типов коллекторов приведены ниже.
КПД/k1
Плоский солнечный коллектор 72-75 3-5
Вакуумный солнечный коллектор с тепловыми трубками 60-65 0,7-1,1
Пластиковый солнечный коллектор 50-60 до 80

история редактирования

quote:

---

Originally posted by ssv69:
Приступаем к самодельному изготовлению хорошего коллектора, если нас устраивает посчитанный результат.

---

quote:

---

Originally posted by GRust:

ну дак а что тогда молчишь? подтверди расчеты!!!

---

этим вопросом занималась академия температур в Ебурге. Ибо там резкоконтинентальный климат дает большой эффет от акуумуляции тепла.
Читал отчет, давно было, сами исчите кому надо. Тут на форуме кстати сылку выкладывал года 3 нзад.

Про дармовое отопление:
Ну давайте не газом, коли там вопросов много, а спиртом отапливать? метиловым! стоимость с завода 5 руб/литр.
Можно канешна бесплатно, маслом отработанным, но оно воняет типа.

на спирту: 5 руб/литр*1000 литров = 5000 руб/сезон.

единственный косяк алкаши найдут и выжрут.

история редактирования

Аннотация
На основе математического моделирования простейшей солнечной водонагревательной установки с использованием современных программных средств и данных типичного метеогода показано, что в реальных климатических условиях средней полосы России целесообразно использование сезонных солнечных водонагревателей, работающих в период с марта по сентябрь. Для установки с отношением площади солнечного коллектора к объему бака-аккумулятора 2 м2/100 л вероятность ежедневного нагрева воды в этот период до температуры не менее чем 370С составляет 50-90%, до температуры не менее чем 450С - 30-70%, до температуры не менее чем 550С - 20-60%. Максимальные значения вероятности относятся к летним месяцам.

Это касается теплички.
Там есть еще самопальная констукция.

история редактирования

quote:

---

Originally posted by czspawn:

Ура!
Жаль, результатов его зимних испытаний придётся теперь ждать долго. Но вообще все эти расчеты - это так, не более чем общий ориентир. Эксперимент - основа всего. Прошу держать в курсе (можно бы и отдельную ветку на форуме открыть, кстати).

---

Чтобы изучение данного вопроса принесло пользу, собираюсь сделать летний душ. Предполагаемая схема: Стальной радиатор в качестве СК, утепленный бак (бочка). Гравитационная система.