Позициониране на вакуумни тръби

[valex]

Понеже покрива ми е доста "крив" като наклони. И с кофти разположение (къщата е ориентирана на югоизток) както се вижда от снимката реших да направя едно изследване за позицията на евентуални панели изпълнени с вакуумни тръби. Изхождайки, че зимата при мен има пориви на вятъра до 150 km/h и повече реших да проверя как ще се държат вакуумни тръби поставени директно по скатовете на покрива.
Направих една стойка за три тръби. Едната е с ъгъл 17.5 градуса другата 35 градуса. Те са поставени успоредно на скатовете на покрива. Третата е поставена с оптимален ъгъл към момента перпендикулярно на слънчевите лъчи.
Използвам едни bloetooth термометри, които правих за един проект. И едно Arduino MEGA2560 с bloetooth, WIFI, LAN от същия проект.

[valex]

Сутринта набързо свалих едни графики.
Синята графика е дясната тръба.
Червената графика е вертикалната тръба.
Зелената графика е лявата тръба.
В началото е температурата във въздух. После е наливането на водата.
Между другото тръбите са с диаметър 48мм, вътрешен 34мм. и дължина 1500мм. Събират 1.4л. вода.
Рано е още за анализи, но се вижда че, дясната тръба е малко по-ефективна от вертикалната тръба. Или по-скоро еднакво ефективен е ъгъла на поставяне, но едната тръба има по-висока начална температура на водата.
По-нататък ще трябва да сметна колко вата е мощността, която по това време на денонощието поема водата.

[mzk]

Здравей valex,

С emm обсъждаме и се опитваме да работим по въпроса. Ето тук съм описал някои неща, но за сега много постно:

http://analogov.com/showthread.php?tid=94

По отношение на ъгъла имаше едни коментари, че за зимно време е подходящо (стига да не си в сянка) тръбата да е вертикална - има максимално производство в началото и края на деня, а по обяд - минимално. Лятно време се пази от прегряване. (коментари на потребител "шоп" в нашия форум и във форум "направисам")

Но да се върна на темата за ъгъла, ето тук ( http://analogov.com/showthread.php?tid=28 ) съм нахвърлял някои калкулатори, но особено акцентирам на този:
http://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/tools.html#PVP
Надали точно това ти трябва, но този калкулатор на мен ми изчисли сянката хвърлена от планината. Отделно има БД за слънчевите дни
Нищо, че са за ФВ, мисля, че са от полза като цяло за брой слънчеви дни и оптимален ъгъл.

По отношение на мощността на тръбата съм купил дебитомери, имаме и подходяща помпа. Остават 2 термометъра и радиатор, който да изхвърля топлината. Само така може да се види една тръба колко топлинна енергия произвежда.

Аз искам да измеря доколко вакуумно-тръбна система е брутно (демек с помпи, пропуснати ползи от достигната температура в буфера и т.н.) по-ефективна или по-неефективна спрямо еквивалентно инсталираната мощност ФВ.

Успех, ако си на етап сглобяване и програмиране може да кооперираме усилия или поне части - помпи, дебитомери...

[valex]

mzk
Винаги съм готов за коопериране. Аз съм на принципа, че сам човек работи по-неефективно и допуска по-вече грешки.
Прави сте да мерите енергията при извличане на топлината. Статично измерване на температурите има грешки от неравномерно разпределение на топлината по дължината на тръбата.
В моя случай аз искам относително да съпоставя само положението на тръбите. Да определя има ли голям смисъл да слагам разни конструкции по покрива (загуба на време,енергия и пари). И най-вече трябва да проверя как се държат тръбите при зимни условия.
Доколкото разбирам искате да сравните добива от ФВ с максимално примерно 16%  КПД и слънчев панел с минимум 80% КПД ?
Според мен оптимума е ФВ да захранва помпата на панелите.

[getca]

Здрасти, valex, от конструкция на покрива за монтаж на голям ъгъл спрямо хоризонта има смисъл, ако ще ползваш панелите зимата. В добавка при зимни условия има смисъл само от вакуумно-тръбни такива, заради максималния добив и минимални загуби. Все пак зависи от конкретните условия. При силни пориви на вятъра конструкцията на тръбните ще има по-малко натоварване. Има и още куп съображения при избора на конкретен тип панел, монтаж и хидравлична схема. Ако имаш желание можем да коментираме по темата в другия форум, щото тука по-различни дискусии си водят. Аз съм пред същата дилема между другото.
Поздрави!...

[Vetap]

Искам да споделя и резултатите от моите експерименти. Сравнявам ефективността на тръбата когато е свързана направо към резервоара и когато се използва топлообменник, изработен от медна тръба с  около 25 - 30 mL ацетон в нея. За съжаление за сега не съм решил проблема с пренасяне на топлината от вътрешната страна на вакуумираната тръба до медната тръба. Експеримента направих с алуминиево фолио и месингова гъба ( използва се в домакинството за миене на чинии). Двете тръби бяха поставени под един и същ ъгъл спрямо хоризонта на разстояние 20 cm една от друга. Съдовете, в които ставаше измерване на температурата бяха топлинно изолирани. При експеримента използвах калориметричен метод за изчисляване на енергията, получена от двете тръби. Тръбите са L=1800mm, Вътрешен диаметър 45mm
За варианта без топлообменник Q = 804.5 kJ, С топлообменник Q= 425.49 kJ.
Изводи:
 Директното свързване има безспорни преимущества - по високо К.П.Д,  и не е необходима помпа за циркулация. По евтино е - не са необходими медни тръби.
Недостатък е свързването към резервоара. Но има начини все пак - лепила, силикони и т.н.
Предполагам, че при по-добро решение за пренасяне на топлината от вътрешната страна на вакуумираната тръба до медната тръба ще се получи по-добра ефективност.
 
При проява на интерес мога да предоставя снимки и резултати от експеримента, както и обмяна на опит.

[valex]

И моите предпочитания вървят към директен топлоносител в тръбата.
Графиките от днес са подобни на предните.
Изводи:
1. при така поставени тръби дясната тръба (син цвят) има почти 100% ефективност на оптималната (сравнявам скоростта на нарастване на температурите). Тоест положение приближаващо се към хоризонтална тръба, но перпендикулярно на слънчевите лъчи.
2. има линейно топлоприемане при издигането на слънцето до към 13ч. (после попадам в сянката на дърво)
Следва да засека температурните данни следобяд.
Да сваля хоризонталните и вертикални ъгли по часове за да апроксимирам към зимното положение на слънцето.

[GreenHulk]

А не е ли вариант да се направи нещо програмируемо - което да сменя ъгъла според часа и сезона, и да е с обратна връзка - ако някой от параметрите са промени, да действа проактивно? Ако вместо Ардуино се ползва Росбери ПИ може да се вкара и софтуер на високо ниво в управлението.

[juliang]

Хълк, проблема е че 2 сервомотора които да издържат работа отвън и да могат да местят 100 кила конструкция струват колкото панела Иначе в такива конструкции се залага един прост календар - примерно 10 позиции за през час в денонощие за мотора ляво-дясно и 10х10 позиции (ден/година) за мотора горе-долу. Това са ... килобайт таблица, която можеш да я навреш в ардуино.
Точното позициониране не е толкова важно - няколко градуса отклонение практически не влияят на добива.
Обратна връзка не ти трябва - движението на Земята около Слънцето е съвсем предсказуемо и няма какво да го промени.
Може да се измисли някаква параболична релса/шина по която панела да се движи вертикално докато го местиш по хоризонтала. Така дневно ще ти трябва само един мотор местещ панела наляво-надясно. А шината когато се сетиш - примерно веднъж в месеца - можеш да я спуснеш/вдигнеш с 2 болта за да коригираш сезонната промяна по вертикала.

[krasias]

juliang, линейни мотори за сателитни чинии има и по 20 до 50 лева и стават идеално за тези панели. А обратна връзка може да се направи и с терморелета на принципа на фоторелетата при фотоволтаиците.

[lda_has]

http://www.redrok.com/led3xassm.htm#sellled3x Тука в този сайт може да намериш всичко за управление. Има много идеи.

Атанасов_Хасково

[valex]

Не съм срещал някой да върти вакуумни тръби по слънцето. Щото май няма смисъл.
Направих картинка на грубо измервани ъгли на слънцето по хоризонтал и вертикал. Онова ракетоподобното е позицията на дясната тръба. Има го и севера.
Другата графика е днешното измерване на температурите на тръбите. Понеже забелязах, че температурата на дясната тръва (синята) се повишава по-бързо от вертикалната (червената) към 9:50 изправих дясната тръба с ъгъла на вертикалната и долях 70мл. вода. Това се вижда като спад на температурата.
Явно конвекцията на водата си я има и в двете положения на дясната тръба. Вижда се, че след време скоростта на нарастване на температурата се връща каквато беше и преди повдигането на ъгъла.

[lda_has]

valex вакумни тръби по принцип не се въртят, а им се слага рефлектор за по-голямо КПД. Да може да огрява и долната част на тръбата, а и да фокусира слънчевата светлина.

[valex]

lda_has
Знам тази версия. Тук има с отражатели:
http://www.eldominvest.com/bg/product/178.html

[krasias]

valex, прав си че почти никой не поставя тръбните колектори на тракер, сигурно защото няма такъв ефект като при фотоволтаиците. Аз също не съм правил такъв тракер, но съм правил тракер за фотоволтаици. Интересното е че тракера при фотоволтаиците има най голям ефект при облачно време. При инсталирана мощност 4,5kW панели (монокристални) при 30 градуса наклон има 800W, но като поставиш панелите хоризонтално да гледат право срещу облаците, панелите вече улавят до 1780W. Може да пробваш при облачно време дали и при тръбите ще има някакъв ефект.