реклама:

Гибридная гелиосистема.

Тема в разделе "Готовые и будущие гелиосистемы, обсуждение", создана пользователем kivik71, 18 сен 2015.

  1. kivik71

    kivik71 Житель форума

    Симпатии:
    74
    Из:
    Екатеринбург
    Наступило время и мне создать свою тему.
    Выставил у себя на подоконнике такую систему
    kivik_gibrid_15_09_18_.JPG
    То есть солнечная панель 60Вт одета в кожух из техноплекса 50мм, приставлена к окну (тройной стеклопакет), окно смотрит на запад. Собираются различные данные эксперимента: температура самой панели, внутри утепленного кожуха, улицы, вход-выход элемента Пельтье; анемометром измеряется скорость воздушного потока; замеры силы тока и напряжения с панели на МРРТ контроллер, измеряется люксметром освещенность. На рисунке красным показаны точки измерения всех величин. Выслушаю рекомендации, может еще что то надо измерить в данном опыте.
     
    Дядько нравится это.
  2. agere

    agere Житель форума

    Симпатии:
    108
    Из:
    Lutsk, Ukraine
    Интересовался пару лет тому эффектами Пельтье и Зеебека. Интересно было бы пообщаться на тему.
    В какой роли у Вас устройство используется - охладитель полости СБ с подачей на термомодуль стороннего источника питания? КПД до 50% самого модуля и "-" потери мощности на работу вентиляторов. Если как нагреватель комнаты и - то КПД около 150% - тут входит переносимое через модуль тепло + энергия источника питания(все 100 % и "-" потери мощности на работу вентиляторов.
    Интересно про сравнение показаний люксметров до и после 3-х стекол, и какой К(пропускания инсоляции) бытового стекла (потери в одном стекле корень третьей степени). По видео т. House4u просчитал К=0.8

    Еще вопрос интересный про максимальные показания Вашего внешнего люксметра на Солнце. Для чего спрашиваю? Есть две мысли про перевод люксов в ВтхМхМ:
    -первый переводной коеффициент 14.5 приблизительно 14.6.(встречал в книгах и инете там еще ограничение полосы около про 555 нм - бла-бла про макс чувствительность глаза в диапазоне).
    Есть другой метод(на авторство не претендую):
    солнечная постоянная= 1367 Вт/м²
    она же Световая солнечная постоянная:
    она равна 135000 люксов
    К=13500/1367=98.
    все исходные данные отсюда:
    https://ru.wikipedia.org/wiki/Солнечная_постоянная
     
    Garik и kivik71 нравится это.
  3. kivik71

    kivik71 Житель форума

    Симпатии:
    74
    Из:
    Екатеринбург
    Основная задача собрать гибридную солнечную систему, которая будет вырабатывать и тепло и электроэнергию. Для этого начинаю объединять все возможности в одно целое. На данный момент устройство охлаждает СП днем, с подачей этого тепла в комнату, ночью Пельтье тоже работает. Пельтье запитан от стороннего источника, периодически (днем или когда есть запас в АКБ) подключается к энергии от солнца. Правильнее было бы врезать эту панель в раму окна, но на данном этапе это пока обдумывается. То есть на данный момент Пельтье подключен постоянно потребляет 12В, ~3,5А. Чуть попозже поставлю ваттметр для измерения потребляемой мощности со стороны. Ночью в полости СБ имеем холодильник, днем если есть солнце там получается СК. При наличии солнца Пельтье не справляется с охлаждением панели (до 50*С подскакивает довольно быстро). Буду вводить новые элементы внутрь для лучшего охлаждения панели.
    По мере возможности собираю все данные в сводную таблицу, потом выложу, наверно в виде графиков.
    Показания люксметра тоже сводятся в таблицу, сегодня добавил в таблицу столбик с расчетом процента прохождения ( пока в пределе 62-76%). Максимальные показания от солнца, пока зафиксированные в таблице 65000 Люкс, хотя по паспорту люксметра написано, что его пределы до 50000 Люкс, но цифровая шкала до 100 000 Люкс (замерял на светодиодном прожекторе на близком расстоянии)
     
  4. agere

    agere Житель форума

    Симпатии:
    108
    Из:
    Lutsk, Ukraine
    Будет интересно увидеть таблицы с обобщенными данными.
    Про люксметр - склоняюсь к мысли про максимум инсоляции "добирающейся" до земной поверхности в 1100 Вт/м² то есть по прикидкам 1100х98=107800 Лк. Прибор http://ru.aliexpress.com/item/Digit...r-Photometer-3-Range-Lux-BS88/1962729261.html
    себе купил до 200000 Люкс. Прибор около 15$ получился по цене а тот что в Вт/м² показания дает(из видео house4u) -около 100$.
    Видел сам цифры на приборе около 120 000 Люкс (допускаю некоторую погрешность прибора).
     
  5. kivik71

    kivik71 Житель форума

    Симпатии:
    74
    Из:
    Екатеринбург
    Немного данных выложу сейчас
    kivik_gibrid_15_09_19.JPG
    Это данные в ночь на прошедшую субботу.
    Не забывайте, что основная тема у меня на форумхаус
    https://www.forumhouse.ru/threads/230922/page-16
    с этой страницы начинаются испытания с данным агрегатом, там есть продолжение этой субботней ночи.
     
  6. agere

    agere Житель форума

    Симпатии:
    108
    Из:
    Lutsk, Ukraine
    После прохождения 3-х стекол инсоляция СБ будет 0.8х0.8х0.8=0.51. КПД СБ до 20-23%. Выход по электричеству 0.51х0.23=0.11 от Полной инсоляции. Выход по теплу от тыльной поверхности СБ под тремя стеклами - не знаю процентаж от Полной инсоляции. Предположу К черноты 0.6 (и еще отобрали 20-23% на електро) тогда 0.51х(0.6-0.23)= 0.19.
    В чем соль решения, так сказать?
     
  7. kivik71

    kivik71 Житель форума

    Симпатии:
    74
    Из:
    Екатеринбург
    Панель естественно будет стоять на улице, тройного стеклопакета перед ней не будет. Сейчас мне так просто удобнее набирать статистику. Периодически я буду панель выставлять в соседнее открытое окно, чтобы набрать статистику по нормальному режиму. Встроить панель сразу в окно я не готов сейчас. Так же эта панель будет выноситься на улицу и стыковаться с еще одним участником гибридной гелиосистемы - вакуумным воздушно-водяным коллектором в виде елочки.
     
  8. kivik71

    kivik71 Житель форума

    Симпатии:
    74
    Из:
    Екатеринбург
    Попробую наметить план дальнейших действий.
    Произведем очень грубые расчеты. Допустим панель встроена в окно или стену дома, то есть сама панель на улице, ничем не закрыта, за ней короб с воздушным пространством, примерно равен толщине стены. На панель падает 1000Вт/м2 ( в моем случае панель 0.5м х 0.8м=0.4м2, то есть имеем 400Вт). Из падающего на панель света ~15% уходит на получение электроэнергии = 60Вт, остаются 340Вт, которые частично отражаются и превращаются в тепло. Грубо они разделяются пополам, 170Вт рассеиваются через переднюю часть панели, 170Вт остаются внутри короба, вот их мы и можем вытащить в дом. Как их оттуда достать это уже другой вопрос, пока я это делаю с помощью Пельтье, будут пробоваться все варианты: просто вентилятор, циркуляция воды в трубах, мини тепловой насос, ну и естественно тепловые трубы. Варианты с Пельтье и тепловым насосом предпочтительнее, так как они позволяют через туже панель отбирать тепло с окружающей среды ночью, когда нет солнца.
    На данный момент имею некоторую статистику опытного образца. По этой модели начал создавать математическую модель. Имея математическую модель уже можно будет изменять внешние условия и вносить изменения в саму конструкцию.
     
  9. agere

    agere Житель форума

    Симпатии:
    108
    Из:
    Lutsk, Ukraine
    В параллельной ветке
    http://house4u.com.ua/forum/threads/akkumuljator-tepla.187/
    пост №14 писал:
    Там просто СБ наклеены на СК.
    Еще вариант возможный - на задней стенке Вашей СБ приложить "матрасик" из пленочной оболочки по форме (прямоугольная подушка) максимально охватывающей площадь СБ. В подушке жидкость незамерзайка, давление почти "0", прижим и форму матраса держать но СБ не раздавить. Жидкость прокачивать или самотек и т.д.
    P.S. С елементом Пельтье игра не совсем хороша: малые рабочие мощности, малый КПД, паразитные утечки через его тело велики.
     
    Последнее редактирование: 24 сен 2015
    kivik71 нравится это.
  10. kivik71

    kivik71 Житель форума

    Симпатии:
    74
    Из:
    Екатеринбург
    Есть у меня уже готовый матрасик на 20л размером 0.40 х 0.50м, простейший СК летний дачный душ. Отверстия для залива и слива воды встроены. В нем даже термометр хитрый встроен, при нагреве цветные циферки высвечиваются на плоской шкале. Может и попробую такой вариант.
    Для создания математической модели он свою роль сыграет, ну а дальше и тепловой насос созреет. Пока данные по Пельтье: потребляет 40-43Вт электричества, выдает 55-70Вт тепла.
     
  11. kivik71

    kivik71 Житель форума

    Симпатии:
    74
    Из:
    Екатеринбург
    Продублирую свое сообщение с Форумхауса здесь, может не все там зарегистрированы.
    Итак, панель выставлена в полурабочее состояние. То есть встроена в открытое окно, сама панель на улице. В 15:30 сброшены максимальные и минимальные показания термометров. Термометры могут запоминать минимальное и максимальное значение в течении времени до следующего сброса.
    4 термометра проверены на точность показаний в одном и том же месте. Их показания совпадают с точностью 0,1*С. Эти термометры поставлены на улицу, вход выход Пельтье, внутри короба примерно посередине в воздухе.
    Первые показания начал снимать когда на улице было солнце (в легкой дымке облаков). Панель направлена на запад, на заходящем солнце энергии панели не хватало, чтобы Пельтье работал от нее.
    Первые графические осмысления выкладываю.
    kivik_grf_15_09_30.JPG
    В промежуток с 21:00 до 9:00 в испытуемой комнате не находился, внутренних источников тепла не включалось.
    На данном этапе проведу меры по утеплению части короба которая направлена внутрь комнаты, заделаю пока еще существующие щели и буду продолжать мониторить ситуацию. То есть промежуточную часть всего комплекса будем испытывать в таком состоянии.
    Теперь основные силы бросаем на основную задачу - вакуумный коллектор.
     
  12. Никита

    Никита Житель форума

    Симпатии:
    247
    Из:
    москва
    Думаю, лучше по второй ссылке.
    Пока я не очень понял как это все работает и почему форма именно такая.
     
  13. kivik71

    kivik71 Житель форума

    Симпатии:
    74
    Из:
    Екатеринбург
    Постепенно буду прояснять отдельные стыковочные узлы более подробными рисунками. Продублирую сюда общий вид системы, чтобы было понятно о чем говорим.
    kiv_kompl_05_05.JPG
    Форма? Это наверно почему форма теплицы-СК в виде семи-угольника?
    Теплица планируется как объект для составления мат модели всех процессов, гладкие полукруглые варианты решил не использовать (сложнее в реализации, больше проблем с расчетами). А так имеем несколько плоскостей в разные направления, постоянно выставленных под определенными углами в пространстве, меняется только солнце.
    Имеем 4 вертикальные плоскости почти одинаковой площади, направленные в разные солнечные стороны, на каждую планируется свой датчик освещенности/мощности с передачей данных в Ардуину. Так как есть вертикальные трубы в которые входят листы ПК, можно замерять температуры и объем воздуха проходящего через каждый лист ПК, для расчетов. Из вертикальных труб воздух можно направлять в центр (аж тремя вариантами: верхом, низом, трубами в грунте) для сбора тепла в кучу и передачу его для дальнейшего использования вакуумным коллектором. Так же этот воздух можно отправлять в окружающую среду (вверх в воздух, или по трубам в окружающий грунт теплицы), это уже для охлаждения теплицы, накопления тепла в соседних участках с ТА в грунте. Тут все зависит от того как поставить тройники в нижней и верхних частях труб. У меня все делается так, что почти до каждого элемента системы можно добраться, изменить.
    Более подробные рисунки с пояснениями выложу вечером, ночью.
     
  14. Никита

    Никита Житель форума

    Симпатии:
    247
    Из:
    москва
    То есть это по сути воздушный СК из поликарбоната в качестве абсорбера?
     
  15. kivik71

    kivik71 Житель форума

    Симпатии:
    74
    Из:
    Екатеринбург
    Если учитывать только воздух прокачиваемый через соты ПК, то да. Но нужных величин тепловой энергии здесь не получить. Для меня это больше показатель мощности потока тепла падающего на каждый из 4х листов, или как вариант активная теплоизоляция.
    Будем по частям прояснять варианты работы системы
    Рассмотрим схематично одну трубу.
    kiv_te_05_06.JPG
    Основной теплый воздух внутри теплицы, точнее в верхней части, этот воздух для начала вентилируется по объему теплицы, когда температура повышается больше критической (если есть растения внутри) поток прогревает грунт и далее может отправляться например на вакуумный коллектор.
    Если есть ветер на улице, циркуляция за счет крыльчатки насаженной на общую ось с ветряком, если нет включаем вентилятор электрический, скорей всего в верхней части теплицы, можно подумать и о нижнем расположении вентилятора.
     
  16. Никита

    Никита Житель форума

    Симпатии:
    247
    Из:
    москва
    Смысл? Вакуумный коллектор для того и вакуумный, чтобы на него окружающая среда влияла минимально - только излучение

    Ну раз обсуждаем узлами, то узел прокачки с помощью ветра пока не понятен.
    Нижнее расположение электовентилятора не даст возможности прокачивать грунт теплом из трубы. Насос только в разрыв, но тогда он будет работать при больших температурах, что будет ему явно не на пользу.

    Ну и не понятен узел стыковки трубы и поликарбоната. Мне кажется там не так все просто.
    Второй вопрос - распределение воздушных потоков внутри скелета из труб и сот.
     
  17. kivik71

    kivik71 Житель форума

    Симпатии:
    74
    Из:
    Екатеринбург
    Я просто не до конца разъяснил, что я имею в виду под словами "далее например на вакуумный коллектор".
    Воздух выходящий из грунта теплицы попадает на связку воздушной части вакуумного коллектора и кондиционера БК-1500.
    Эта связка осуществляет воздушный подогрев полезных помещений: мастерская, баня, которые будут находиться с северной стороны теплицы.
    Нижнее расположение электровентилятора лучше по температурному режиму чем верхнее, но больше проблем с реализацией, пока думаю, прокачиваю варианты.
    Вид сверху на соединение металлокаркаса и труб в углах семи-угольника.
    kiv_te_05_061.JPG
     
  18. kivik71

    kivik71 Житель форума

    Симпатии:
    74
    Из:
    Екатеринбург
    Продублирую свое сообщение с форумхауса здесь, и добавлю немного специфики для продолжения работы над матмоделью для грунтового ТА.
    Наступила пора выложить фото моих зеленых подопытных, которым предстоит в ближайшее время испытать на себе все прелести и недостатки всего солнечного комплекса. Они пока не догадываются, что им предстоит, впрочем читатели моей темы тоже еще не знают, что я с ними буду делать.
    Итак одна из последних ночей в спокойной обстановке, уже завтра часть из них выедет в первый бокс для испытаний. Имеем три разных отряда: назовем их "Белки", "Стрелки" и "Лайки".
    DSC01245_.jpg DSC01246_.jpg DSC01247_.jpg
    Некоторые из них, находясь в доме, уже завязали плоды, это второе фото, сорт "Балконное чудо". На первом фото томат "Челнок", среди них случайно затесался томат "Веста" (можно делать предположения по номеру где чужой среди своих, я точно сам не знаю). На третьем фото перец острый "Огонек". Все испытатели были посажены намного позднее, чем положено было в наших условиях, просто я все равно не успевал к нормальным срокам посадки. Почти все растения посажены в "отдельную комнату" из куска сан-тех трубы d=110мм. Высаживаться будут вместе с этой трубой (дно у труб съемное).
    Были сделаны несколько универсальных каркасов в виде шестиугольников, по рисунку высота 0,5м, диаметр вписанной окружности ~0,51м.
    DSC01239_.jpg
    Эти каркасы будут заполнены землей и станут "квартирой" для корней 3-6 растений. Число будет зависеть от варианта расположения шестиугольного бокса в пространстве.
    DSC01238_.jpg DSC01240_.jpg DSC01242_.jpg
    Универсальные каркасы позволяют сделать несколько вариантов для матмодели грунтового ТА. По центру можно будет запускать разные варианты теплоносителя (вода в трубе, воздушный канал, может еще чего придумаем), грунт внутрь можно будет загружать тоже разный, располагать в пространстве горизонтально и вертикально, даже готов к такому варианту
    DSC01243_.jpg
    Единственно только, что шестиугольные блоки будут на поверхности земли, в грунт закапывать не буду, это дает возможность маневра. Предлагайте варианты расположения датчиков и другие мысли по этому поводу.
     

    Вложения:

    • DSC01238_.jpg
      DSC01238_.jpg
      Размер файла:
      86,6 КБ
      Просмотров:
      25
реклама:

Поделиться этой страницей