СЛЪНЧЕВО ПАРНО

[ELPUNTO]

Слънчевото парно е инсталация за топла вода и отопление. Изпълнението на проекта започнах в края на 2009 г. Инсталацията заработи изцяло през май 2010 г. Соларът работи безшумно и безвредно повече от 3 години, подчертавам че той работи целогодишно т.е. пролет, лято, есен и зима.
Соларът осигурява битова топла вода и отопление на къща в околностите на София.
Няколко думи за къщата. Сградата е двуетажна, 65 м.кв. на етаж. Постоянно се обитава първия етаж и кухня (в приземния етаж) - общо 75 м.кв.
Къщата има изградена отоплителна инсталация, с газов котел на природен газ - метан.
Котелът е Vaillant с мощност 24 кВт. Локалното парно е пуснато в края на 2004 г. Къщата се обитава целогодишно. Домакинството е от двама души (без да броим кученцето).
Соларът има 4 бр. плоски колектори с обща площ 10 м.кв.
Външният (слънчевият) кръг включва : колекторите, циркулационна помпа и буферен съд.
Външният кръг работи под налягане 2,5 бара.
Вътрешният отоплителен кръг включва : буферен съд, циркулационна помпа, два ел. магнитни клапана и радиатори.
Соларът и газовия котел работят независимо един от друг. Изборът става ръчно. В даден момент работи само котелът или соларът.
Управлението на солара става от два контролера на българската фирма ИНТИЕЛ - Поморие. Първият е електронен термостат, той управлява външния кръг. Вторият е диференциален регулатор и управлява вътрешният кръг за отопление.

[valex]

Здрасти ELPUNTO
Много добра информация. Винаги съм се чудел дали е възможно да заменя котела със слънчеви панели. Мислел съм за вакуумни панели, а се оказва, че може и обикновени плоски колектори и то в района на София (а аз съм във Варна). Не ми стигнаха пари и склонност към риск да пробвам слънчево парно
Можеш ли да напишеш малко подробности:
- зимата при сняг как се държи системата (конкретно панелите)?
- какви температури се поддържат в системата и при каква външна температура (предполагам че къщата е с добра изолация)?
- какви точно панели са използвани?
- лятото топлинната мощност на панелите как се изразходва?

[GTV]

Колега Eлпунто, чудя се защо използваш два буферни съдове като можеш да използваш само един и то във вътрешната инсталация, ако ще го ползваш целогодишно. Обикновенно буферните съдове / бидони, каци за зеле, варели, бойлери и мн. др./ се инсталират на места с плюсови температури които не допускат замръзване. Разполагането на буферни съдове във външни инсталациии изискват антифриз мерки които обикновенно са скъпи. Със слънчеви колектори от 10кв.м. зимата не можеш да се стоплиш, а лятото ще прегрееш системата, освен ако не си с охлаждаща инсталация. Единствено пролет и есен тази концепция ще ти върши някаква работа в рамките на 15-20 дена и то ако метеорологията го допуска! Ако не ми вярваш погледни това.
 
http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php.
 
  Разбира се че има привлекателно решение на парно отопрение с алтернативна енергия но е малко по-комплексно.
  П.П. Нека първо да разгледаме слънчевият колектор като източник на топлинна енергия. Смята се че температура на топлоносителя под 30-35гр. не е интересна когато е за БГВ. И тук са голямите резерви. Обикновенно температурата на водата във водопроводната инсталация през зимата е 4-5 гр. а през лятото 10-14 гр. Следователно водата която постъпва във входа на електрическия бойлер е с няколко градуса по-висока от водопроводната инсталация, си е чиста икономия. Т.Е. прекарваме водата от водопровода през серпентина в буферния съд, повишаваме нейната температурата и я подаваме на входа на ел. бойлера. Така отпада нуждата от скъп бойлер с една или две серпентини. По този начин значително увеличаваш възможностите на слънчевият колектор. Хитро, а?
  По нататък ще пусна нещо и за парното отопление на този принцип.

[ELPUNTO]

Здравей  VALEX,
задаваш правилни и логични въпроси. Ще ти отговоря до колкото мога, на базата на опита който натрупах през 3-те години работа със солара.
Плоските панели са за предпочитане пред тръбните в географски райони, където вали сняг и има зима. Причината е проста (не е високата цена на тръбните), тя е в лесното обслужване на плоските панели. Когато падне сняг и натрупа 20-30 см. (в София стига и 50 см.) върху панелите, почистването на снега от плоските панели е много лесно. Аз просто изчаквам снеговалежа да спре и на следващия слънчев зимен ден, когато слънцето към 11 часа е затоплило стъклото на панелите, снегът започва да се свлича сам от гладката повърхност. Аз само помагам с греблото и метлата на снега да се свлече от панела. Това упражнение ми отнема 10-30 мин. За един зимен сезон се налагат 8-10 почиствания (може и повече).
Почистване се налага и заради праха. Замърсеният въздух, особено в градска среда, покрива колекторите със слой лепкав прах. Желателно е измиване на колекторите през 30 дена.
ВЪПРОС към радио Ереван : Как се почистват 60-80 стъклени вакуумни тръби от сняг, лед и скреж ?
ОТГОВОР на радио Ереван : НИКАК ! Чакаш този който е пуснал снега да си го прибере . 
Как се държи системата през зимата ?
Чудесно се държи VALEX ! Разбира се, когато има слънце. Дори когато външната температура е -10-15 С* но грее слънце, в колекторите температурата стига над 60 С*. Буферния съд се нагрява над 45С*. За съжаление през зимата край София има само 6-7 слънчеви дни в месец. Бързам да кажа : соларът НЕ МОЖЕ да поеме отоплението на жилището през зимата. Трябва да има основен топлоизточник, соларът е спомагателен.   
ОБАЧЕ . . . има една подробност, отоплителният период край София НЕ Е само трите зимни месеца. Отоплителният период е СЕДЕМ, понякога ОСЕМ месеца. През тези  есенно-пролетни периоди соларът осигурява 30-60% от енергията за отопление.
Водя подробна статистика от 2010 г. за слънчевите и облачните дни. Колко часа и кога соларът е отоплявал къщата. Това не е тайна и не го крия. Данните са много и не бих искал да задръствам форума със статистика.  Ще ги публикувам ако има проявен интерес.
Ще ми се да вметна, че къщата е построена 1989 г. От тогава съм ползвал различни топлоизточници. С отопление на ток съм достигал до температура най-много 15 С*. С дърва и въглища е по-топло 20-22 С*, но правя пребоядисване на 1-2 години.
Хамалогията, зареждането и поддържането на печките, не го броя.
Отоплението на газ се оказа най-добро, поддържам 19-20 С*. Съчетанието газ и солар ми даде енергиен комфорт и минимални разходи за отопление. Със солара, дори когато има висока влажност след дъжд, си позволявам да пускам слънчевото парно и не се притеснявам за сметката.
Панелите са на SUN SYSTEM, Шумен. Размер 100 х 200 см.
Няма проблем през лятото. И аз смятах че това ще е проблем ! Велики специалисти от велики фирми ме убеждаваха, че трябва да построя басейн. Това е ГОЛЯМА ЗАБЛУДА И ГЛУПОСТ. Системата влиза в термостабилизация т.е. температурата на колекторите и буферния съд почти се изравняват. Ако налягането в буфера се вдигне примерно над 3 бара, то предпазния клапан изпуска малко вода и това е.
Има и други прости начини, които не съм използвал но са ефикасни, например чаршаф.
За да не съм голословен давам пример. Т.г. през юни бяхме на почивка (във Варна).
Случиха се 8 слънчеви дни, когато се прибрахме температурата в колекторите беше 94 С*, а в буфера 86 С*. Така соларът може да работи цяло лято.
VALEX не сме изчерпили темата, готов съм да отговарям на конкретни въпроси.
Не желая да влизам в безсмислени спорове със скептици и теорeтици. 

[valex]

ELPUNTO
Благодаря за изчерпателния и бърз отговор.
Имам още няколко въпроса:
- как прехвърляш топлината от панелите към радиаторите
- двата клапана за какво са

[ELPUNTO]

VALEX
първо да изясним буферният съд е САМО ЕДИН. Станало е недоразумение, не знам защо, може би аз не съм дал ясно описание, може би някой не е прочел внимателно текста. Повтарям соларът има ЕДИН буферен съд и ТРИ кръга
- външен (слънчев) кръг : панели, тръбопроводи и серпентина в буфера
- вътрешен кръг за битова топла вода : серпентина, тръби, филтър и батерии (чешми)
- вътрешен кръг за парно отопление : серпентина, два ел.маг. клапана,радиатори и тръбопроводи

Как се прехвърля топлината от панелите към радиаторите ?
Схемата е следната : панелите се нагряват от слънцето, когато температурата на течността в панелите превиши зададеният от мен праг (обикновено зимата прагът е 40 С*, лятото 55 С*) циркулационната помпа се включва и течността (етилен гликол) загрята от панелите пренася топлината в буферния съд. Загрятата течност отдава топлината си през серпентина на водата в буфера. Буферът се явява като акумулатор на топлина. При мен буферът или акумулаторът е с обем 500 л.

Течността която натрупва топлината в буфера е вода, обикновена ЧЕШМЯНА ВОДА. Подчертавам това защото се дават погрешни и заблуждаващи съвети, че течността в буфера трябва да бъде студоустойчива. Това НЕ Е ВЯРНО !
Течността в КОЛЕКТОРИТЕ трябва да бъде СТУДОУСТОЙЧИВА.

По този начин вкарваме топлината в буфера. Ето как я изваждаме.
Водата в буфера постепенно се загрява. Когато водата стигне 38 С*, това е прагът който аз съм задал на втория контролер - диференциалния регулатор, се включва циркулационната помпа на вътрешния кръг за парно отопление.
Контролерът включва и двата ел.маг. клапана. Помпата задвижва водата в радиаторите, водата минава през серпентината на буфера и отнема топлина от подгрятата от слънцето буферна (топлоакумулаторна) вода, така движейки се в кръг серпентина - радиатори, водата в радиаторите се подгрява и когато се загрее до настроената от мен температура (от 35 С* до 38 С*) диференциалният регулатор изключва помпата на кръга за парно отопление.

Затоплихме радиаторите в къщата до примерно 38 С* със слънчева вода. Греем се и чакаме те да изстинат. Колко ? Колкото сме задали с програмата на втория контролер. Примерно сме задали прозорец от 4 С* т.е. 38 - 4 = 34 С*. Когато радиаторите изстинат до 34 С* помпата се включва отново, водата в радиаторите се завърта, минава през буфера, отнема топлина, радиаторите се загряват до 38 С*, после изстиват и т.н. и т.н.

Тук е мястото да кажа, че соларът работи най-ефективно когато едновременно вкарваме топлина и изваждаме топлина. Обикновено количеството на слънчева енергия е повече от изразходваната т.е. водата в буфера повишава температурата си въпреки че черпим топлина за парното и/или за битова топла вода.
 
За какво служат двата ел.маг. клапана ?
Имам два топлоизточника : газов котел Waillant и буферен съд.
Те са свързани паралелно. Не бива да работят едновременно. Ако и двата са включени се получава следното : или котела подгрява 500 л. вода в буфера, или буфера подгрява топлообменника на котела. И в двата случая имам загуби и неефективно използване на енергия.

Та ето за какво са, единият е Нормално Отворен, другият Нормално Затворен.
Когато работи котелът, НЗ клапан спира водата да не минава през буфера. Когато работи соларът, НО клапан спира водата да не минава през котела.

Отварям скоба, ако котела има софтуер за солар, това щеше да бъде избегнато. Когато купих котела през 2004 г. поисках да ми дадат котел със софтуер за солар. От Waillant любезно ми обясниха, че още не са разработи ли такъв котел. Когато през 2009 г. поисках да купя само електроника за солар, от Waillant любезно ми обясниха, че трябва да купя останалото оборудване от тях, аз любезно отказах.
Казвам това, защото този проблем ще възникне пред всеки, който изгражда солар комбиниран с друг топлоизточник. Трябва да има специализиран софтуер за солар или специализиран контролер за солар.

[valex]

ELPUNTО
 Ако може още малко въпроси
- защо "импулсно" прехвърляне на топлината към радиаторите (ти сам пишеш, че по-ефективно работи при постоянно отнемане на топлина)
- къде е поставен датчика за температурата на радиаторите и колко радиатора са (при спрян кръг  на радиатори те ще изстиват по различен начин)
- буферния съд с три серпентини ли е (водата наистина има  по-голяма топлопроводимост от всички студоустойчиви течности). Мисля си буферния съд да е включен директно към кръга на радиаторите без серпентина.
- мислил ли си вместо топлообменен съд да се ползва примерно пластинчат топлообменник

[ELPUNTO]

VALEX
Ще ти отговоря на въпросите, но ще започна с буферния съд, той има ключова роля в солара. При мен буфера е с три серпентини и е 500 л. Разбира се че може да се включи направо, без серпентина, така дори е по-добре, защото се намаляват загубите от топлообмена и се печели около 1,5 С*. Загряването на радиаторите става по-бързо и помпата работи по-малко. По ефективно е.
Изпробвал съм и двата начина, без серпентина е по-добре.

Още нещо за буфера. При мен буфер от 500 л. или 0,5 куб.м.  осигурява отопление най-много за 15 часа. Малко е. За да се отоплявам 24 часа трябва буфер поне 1,5 куб.м. Това е внушително съоръжение и по обем и по цена. Но такъв буфер ще повиши значително ефективността на солара.
Сега с 500 л. соларът произвежда 45% от енергията за топла вода и 25% за отопление. С 1,5 куб.м. очаквам да се достигне 65% за вода и 50% за отопление.
Може би ще трябва да монтирам още 2 или 4 панела допълнително.

В този ред на мисли стигам до извода, че не е нужно буфера да бъде съд с вода. Той може да е обем пълен с пясък, ситен чакъл или тухли. Разбира се че такъв "инертен" буфер няма да има акумулиращите възможности на водния. Но ще е много по евтин и лесен за направа.
Възможен е и хибриден буфер т.е. съд с вода и около него запълнени инертни материали.
Инертния буфер може да акумулира енергия и температура много над 100 С*. Такава температура се достига с концентратори, лещи или рефлектори. Но това е вече друг тип солар.

Ще бъда признателен на всеки който има практически опит с подобни "инертни" буфери и сподели това във форума. 


 

[valex]

Имаше публикации (не мога да ги намеря сега) които се базираха на съхраняване на енергията в солен концентриран разтвор или при високи температури директно в разтопена сол.
Този файл може да помогне с нещо. Извода май е само един - вода,

[GTV]

...........Не желая да влизам в безсмислени спорове със скептици и теоретици. 

Изглежда че ще е нужна малко теория за акумулирането на топлинна енергия във воден акумулатор - Буфер. За повишаването температурата на 1 литър вода с 1 градус се извършва работа от 4182 Джаула. Един Джаул  е равен на 1 Ват за 1 секунда -    1J=1W.1s  или  1KW.h = 3600000J.
 От тук, за загряването на 500 литров буфер от 25 до 60 градуса ще се извърши работа от 52275000 Джаула или 14,52КВт.часа. Ако разхвърляме тази мощност в рамките на 15 часа ще стигнем до грубият извод че с 500 литров буфер ще може да отопляваме средно голяма добре изолирана стая през зимата. Иначе съм съгласен че буфера може да играе важна роля при акумулирането на соларна, вятърна, геотермална и др. енергии. Проблема е че при високи температури загубите са големи. Не е за подценяване температурния диапазон 5-25 градуса, който не става за отопление. Решението е Термопомпа вода-вода или вода-въздух, която лесно може да се преустрои от мобилен или прозоречен климатик.

.........Още нещо за буфера. При мен буфер от 500 л. или 0,5 куб.м.  осигурява отопление най-много за 15 часа. Малко е. За да се отоплявам 24 часа трябва буфер поне 1,5 куб.м. Това е внушително съоръжение и по обем и по цена. Но такъв буфер ще повиши значително ефективността на солара.
Сега с 500 л. соларът произвежда 45% от енергията за топла вода и 25% за отопление. С 1,5 куб.м. очаквам да се достигне 65% за вода и 50% за отопление.......
 

 Да потърсим евтини решения.
   За буфера. Има едно кубични резервоари от строителната химия по около 80 лева който спокойно държат температура до около 70 гр. Не е задължително да бъдат от затворен тип с налягания 2-3 Бара, даже е по удобно да е от отворен тип.
   Серпентина за сл.колектор. Съвсем спокойно може да се ползва 15-метров градински маркуч за 10-тина лева., който да се нахака в отворения буфер. Пробвано е и работи.
   Слънчев колектор от въздушен тип. Евтин вариант от скрап и с вграден автомобилен радиатор от автоморгата за няколко десетки лева.

 П.П. Малко инфо за въздушен слънчев колектор и въобще.

   http://knowledgepublications.com/heat/solar_air_heating_full_product.htm
   http://www.warmair.com/html/solar_hot_water.htm
    http://www.builditsolar.com/Projects/SpaceHeating/Space_Heating.htm#Passive

[ELPUNTO]

Благодаря за съветите, но в моя случай са неприложими. Имам изградена и работеща соларна система и решенията за модификация би трябвало да са съобразени със солара, не обратното.
Иначе пришиваме балтона към копчето.

За солта съм го срещал някъде, температурата на топене беше към 600 С* (говоря по памет).
При мен стига до 95 С*. За солта е малко, а за пластмасови съдове и маркучи е висока.

Кръгът за парно отопление при мен е затворен тип, работи под налягане около 2 бара.

Буферът при мен е 500 л. от метал, но той е положен в шахта с размери 1м. х 1м. х 2,5 м.
Т.е. имам свободен обем около 2 куб. м. който обем просто мога да запълня с пясък.

Поради това се обръщам за съвет към форума. Ако някой е правил буфер с пясък или чакъл, моля да сподели опита си.






 

[GTV]

Поради това се обръщам за съвет към форума. Ако някой е правил буфер с пясък или чакъл, моля да сподели опита си.

 Заповядай.
 
 https://www.google.bg/search?q=heat+storage&rlz=1C1CHMO_bgBG530BG530&oq=heat+storage&aqs=chrome.0.69i57j0l3j69i62l2.17847j0&sourceid=chrome&ie=UTF-8#rlz=1C1CHMO_bgBG530BG530&sclient=psy-ab&q=+heat+storage&oq=+heat+storage&gs_l=serp.12..0i7i30i19l4.3903.8027.0.9385.2.2.0.0.0.0.103.177.1j1.2.0....0.0..1c.1.20.psy-ab.yU26WhjA894&pbx=1&bav=on.2,or.r_qf.&fp=2a5ab6dea24354be&biw=979&bih=580&bvm=pv.xjs.s.en_US.MpiVkF51mpA.O
 
 Иначе съм правил с камъни, чакъл и дренажна ПВЦ тръба за въздушен слънчев колектор, което теб не те устройва. Но пък можеш да го направиш с инертни материали и гъвкава тръба с алуминиева вложка. Има го в търсачката.

[Радико]

Най добре става с кварцов пясък фракция 2 до 4 милиметра.  При тази едрина коефициента на запълване е достатъчно добър за да се използва максимално обема, освен това остава достатъчно място за да се провира топлият въздух между песъчинките за да се получи конвекция и да отива температурата от едната серпентина към другата.
Такъв пясък струва 120-130 лева един кубик.

[valex]

ELPUNTO
Искам да питам смятал ли си някаква икономическа обосновка  на системата? В смисъл колко си ивестирал в системата и за колко години ще си възвърне инвестицията?

[GTV]

 Колега ЕЛПУНТО, Споко!
  В тази Държава БЪЛГАРИЯ няма ненабутан човек на който да му излиза икономическата обосновка.   Даже и колегата Валекс докато се раздвоява между вятъра и слънцето,  губи първо  темпо. Вътъра идва и си отива, слънцето изгрява и залязва, но остават вечните икономически обосновки. В очакване на Годо  минава живота!
   Един пооздрав. 

 http://vbox7.com/play:f6f5f4ec&al=2&vid=70839
   И Българският вариант.
 http://www.youtube.com/watch?v=2umZO3oc-m8

 Темата има развитие в алтернативните енергии.