Views: 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
- Гаджеты для домашней автоматики – Датчик движенияViews: 1432 Управление светодиодным освещением – Датчик движения. Данный гаджет предназначен для управления освещением рабочих столов (кухонных столов), освещение прихожих, освещение зеркал в прихожих, автоматическое включение света в коридорах. Датчик позволяет …
- LATINO – открытый проект ch-светомузыкиViews: 1642 Проект построенный на некоторых принципах ch-светомузыка. Проект ознакомительный предназначен, для самостоятельного построения простого и эффективного светосинтезатора. Вывод осуществляется на ВОУ собранной на драйверах HL1606. Для этого была …
- Простой цифровой милливольтметр постоянного токаViews: 4039 Простой цифровой вольтметр постоянного тока. Три диапазона измерений с автоматическим переключением 1 – 0,001 – 0,999 V, 2 – 0,01-9,99 V, 3 – 0,1-99,9. Четыре управляемых выхода с возможностью задания функции контроля …
- ch-4000 – универсальная печатная платаViews: 996 На смену устаревшей плате ch-3000, пришла новая ch-4000. Плату уже можно приобрести в магазине Ворон. Схема. Плата позволяет создавать таймеры, часы реального времени, регуляторы температуры, регуляторы влажности, вольтметры, …
- MCC – K42 – настройка модуля DMAViews: 738 MCC – в версии v.3.95.0 и начиная ядра 4.85.0 конфигуратор предоставляет графический интерфейс для настройки модуля DMA. Для начала: Посмотреть какая версия МСС можно в закладке версии, если …
- MPLAB® Harmony – или как это просто! Часть 2.Views: 2660 Часть вторая – Первая программа на PIC32. Музыкальная тема к статье, слушаем: Для начала изучения PIC32 надо иметь или демоплату или самому её изготовить имея микроконтроллер. Начнем из …
- Защита датчиков температуры DS18B20 от статического электричестваViews: 1812 Статья перепечатана с сайта http://svetomuzyka.narod.ru При удалении датчика на большие расстояния возникает опасность наведения импульсов высокого напряжения на кабель, который соединяет датчик с контролером. Если не принимать меры защиты, …
- Altium Designer my Libraries, Project templates, System settings by Catcatcat V23.09Views: 262 September 2023 component base update. Release updates V. – 23_09 added new components. Changed the structure of the database. Configuration file name – DXPPreferences1.DXPPrf. Added project CLUBBEST_50_Light. …
- NeoPixel LED and PIC24Views: 612 Популярность однопроводной шины для управления светодиода типа WS2812 не ослабевает, а новые типы светодиодов в корпусах 3,5*3,5мм, 2,0*2,0мм становяться все больше привлекательными. Построение дисплеев для анимации требуют все …
- CAN – Controller Area NetworkViews: 1063 Controller Area Network (CAN) первоначально был создан немецким поставщиком автомобильных систем Робертом Бош в середины 1980-х для автомобильной промышленности как метод для обеспечения возможности надежной последовательной связи. Целью было сделать автомобили более надежными, …
Доброе утро.
Очень интересная статья вышла и актуально, как раз под зиму.
Благодарю.