Visits: 3179
Солнечные коллекторы для отопления в Европе используют в более 50% от общего количества установленных гелиосистем. Однако следует понимать, что гелиосистемы предназначены лишь для поддержки отопления и экономии затрат на основную систему отопления.
Основная причина для разработки и установки в наше время – это непомерная цена на классические энергоносители.
Описание конструкции собранной гелиосистемы
Основные моменты, повлиявшие на конструкцию:
- – приоритетным режимом является отопление комнаты
- – проживание в доме с мая по октябрь
- – автономность системы
- – все потребители электроэнергии – низковольтные
- – полное осознание того, что срок окупаемости проекта равен бесконечности
Основное отличие от подавляющего большинства схем – возможность подачи теплоносителя напрямую в батарею. Имеющиеся в интернете схемы всегда предполагают промежуточный накопитель тепла, и пока он не прогреется, отопления не будет. Эти схемы возможны только в случае постоянного проживания и поддержания накопителя в теплом состоянии дополнительным ТЭНом или от котла.
В представленной системе имеется 3 переключаемых контура циркуляции теплоносителя, и соответственно 3 режима работы:
- – дневное отопление (контур солнечный коллектор – батарея или накопитель – батарея), когда есть солнце, накопитель горячий, а в комнате холодно;
- – накопление тепла (контур солнечный коллектор – накопитель), когда солнце светит, а в комнате жарко и отопление не нужно;
- – ночное отопление (контур накопитель – батарея), когда луна не греет, накопитель горячий, а в комнате опять холодно )))
Дополнительно можно выделить «зимний» режим, когда вода в накопителе отсутствует. По сути, это есть режим дневного отопления, но работает только контур солнечный коллектор – батарея.
Кроме того, через накопитель пропущен проточный змеевик, не связанный с системой отопления, подающий воду от водопровода к электрическому бойлеру ГВС. Это значительно уменьшает время работы бойлера на нагрев воды и, соответственно, расход электроэнергии.
В управлении схемой задействованы все 4 канала терморегулятора.
На первом канале установлен режим дифтермометра коллектор-накопитель. На втором «уставка» по температуре в коллекторе. Из них сделан логический элемент «И», то есть первая группа клапанов и насос включаются при срабатывании обоих каналов.
Вторая связка чуть сложнее. В нее введен логический элемент «И-ИЛИ», связанный с 4 каналом логическим «И» (см. схему). Это позволяет не перенастраивать контроллер на работу в «зимнем» режиме.
Поскольку насос в схеме один, а каналов управления два, для исключения взаимного влияния питание насоса организовано через два встречных диода.
Электрическая схема подключения нагрузок к регулятору представлена ниже.
Оборудование и материалы:
- Вакуумный солнечный коллектор Atmosfera CBK Nano 20
- Клапан нормально-закрытый ½” – 2 шт
- Клапан нормально-открытый ½” (см. текст ниже) – 2 шт
- Насос
- – Радиатор отопления 10 секций алюминиевый
- – Труба нержавеющая гофрированная – 60 м (из них ~35 м ушло на змеевики)
- – Расширительный бачок закрытого типа, объем 8 л
- – Фитинги, сгоны, соединители, краны шаровые, воздушник
- – Термометр-манометр совмещенный
- – Бочка 216 л металлическая
- – Полоса оцинкованная (для крепления змеевиков в бочке)
- – Теплоизоляция
- – Теплоноситель (этиленгликоль) – 15 л
- – Контроллер на основе дифференциального терморегулятора
- – Блок питания, датчики, провода
- – Контроллер заряда АКБ
- – АКБ 75 А*ч (б/у от автомобиля)
- – Солнечные панели 100 Вт 12 В – 2 шт
- – Крепеж, изолента, термоусадка, термопаста, ФУМ, стяжки
Для заполнения системы теплоносителем использовался насос повышения давления от системы обратного осмоса.
Нормально-открытые клапаны по факту потребляли 23 Вт каждый и грелись до +80 градусов, за что им были перемотаны катушки. Сейчас потребление каждого 12 Вт и температура катушки +52 градуса при +30 окружающего воздуха. Новая катушка – 170 м провода ПТЭВ-0,4.
Можно найти другие клапаны, но у них пластиковый корпус. Так что решение о замене – на усмотрение меняющего.
На момент написания статьи система проработала 2 недели, вторая половина августа. Геолокация – север московской области. Коллектор ориентирован строго на юг.
По факту тепловая мощность коллектора с учетом неизбежных потерь в это время оказалась равной 1,17 кВт. При заявленной пиковой мощности 1,24 кВт вполне достойный результат.
В ближайших планах – установка солнечных панелей для полной автономности системы, с возможностью автоматического перехода на питание от сети, если АКБ разряжена. Контроллер заряда и АКБ уже установлены.
Автору терморегулятора в качестве идей могу предложить рассмотреть возможность управления трехходовым краном (он заменяет пару НЗ и НО клапанов) с контролем по крайним положениям (но это скорее уже обвязка, а не программирование) и введение в режим дифтермометра уставки.
Фотографии процесса монтажа системы:
А вообще, огромное спасибо Геннадию за труд и терпение! (за написание ПО для регулятора, если более конкретно от Catcatcat)
С уважением, Дмитрий.
Для управления гелиосистемой Дмитрий применил ch-4050 — дифференциальный терморегулятор. Регулятор был изготовлен на своей плате.
Файлы для загрузки
Система отопления на солнечных коллекторах от Дмитрия 52.21 KB 165 downloads
Логическая схема установки в формате pdf ...Это может быть интересно
- LED модуль P10C4V12Visits: 3069 LED панели на обычных регистрах типа 74HC595. Они выпускаются как монохромные так двух и полно цветные, особенность, что они предназначены для текстовой информации и имеют один уровень яркости. Общую яркость …
- LCD индикаторы на драйвере ML1001Visits: 1852 ML1001 – статический LCD GOG (чип в стекле) драйвер для 40-сегментного LCD в позолоченном противоударном исполнении. На них можно каскадно строить цельные из 80 или 120 сегментов LCD индикаторы. …
- Altium Designer my Libraries, Project templates, System settings by Catcatcat V23.04Visits: 179 Смотри как установить и подключить библиотеку тут. V. – 23_04 – Component Database Update. – configuration file name – DXPPreferences1.DXPPrf. – Added two projects for audio amplifier …
- REFERENCE CLOCK OUTPUT MODULEVisits: 489 REFERENCE CLOCK OUTPUT MODULE Модуль формирования опорного тактового сигнала Модуль опорного тактового сигнала обеспечивает возможность посылать сигнал синхронизации на тактовый опорный выходной контакт или контакты (CLKR) в зависимости от …
- DIXELL XWEB500D-EVO + RUT900 или как пробить NAT-серверVisits: 992 Когда необходимо под какой нибудь контроллер имеющий вэб сервер в инет, то нужен статический IP, что оказалось проблемой при работе с операторами сотовых сетей, конкретно с оператором сети …
- Бегущие огни на WS2812BVisits: 4823 В настоящее время большой популярностью стали пользоваться светодиоды со встроенным драйвером WS2812B. Текущий проект предназначен показать возможность использования и управления этими светодиодами. Это и проект и исследование по …
- PIC32MZ – прерывания (заметки)Visits: 447 Виды формирования запоминая контекста при входе в прерывания. Компилятор представляет три варианта AUTO – когда запоминания места возврата из подпрограммы возложено на программу, т.е все создается программно. Этот …
- Универсальный терморегулятор ch-c3000Visits: 2960 Терморегулятор ch-c3000 предназначен для управления системами регулирования температуры в пределах от – (минус) 55 до + 125 С. Регулятор может использоваться как в системах отопления, так и в …
- PIC18 – System ArbitrationVisits: 554 Системный арбитр. Разрешает доступ к памяти между выборами уровнями системы (т.е. Main, Interrupt Service Routine) и выбором периферийных устройств (т.е. DMA и Scanner) на основе назначенных пользователем приоритетов. Каждый …
- Altium Designer first projectVisits: 231 Эта статья подразумевает, что у вас установлен и настроен Altium Designer как описано в статье Altium Designer my setup system and project structure. Обратите внимание! Библиотека постоянно обновляется, …
Доброе утро.
Очень интересная статья вышла и актуально, как раз под зиму.
Благодарю.