Views: 3474
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
Altium Designer – подготовка документации для производства и сборки печатных платViews: 4044 В процессе освоения Altium Designer много возникает вопросов по подготовке документации для производства плат, а также для её сборки. Altium Designer позволяет сделать все требуемые документы, хотя скажем …
Простой цифровой вольтметр ch-c3200Views: 2686 В этой статье рассмотрен пример создания простого вольтметра постоянного тока на основе печатной платы ch-c0030pcb, а при возможности использования внешнего делителя и вольтметр переменного тока. Дан краткий принцип …
Temperature measurement with NTC thermistor.Views: 734 Проекты в которых присутствовало измерение температуры начинал с цифровых датчиков, т.к. в них все просто и не надо ничего преобразовывать и вычислять. При использовании цифровых датчиков ты получаешь …
Одноканальный емкостной сенсор – AT42QT1012Views: 2487 Описание сенсора [wpdm_file id=242] Незаконченный проект, так-как сенсор не оправдал своего назначения, не рекомендую, просто выброшенные деньги. Особенности. • Количество сенсоров – один, режим переключения ( touch-on/touch-off ), а также программируемая …
12-BIT A/D CONVERTER WITH THRESHOLD DETECT на примере PIC24FJ128GA204Views: 965 Введение. 12-битный модуль A/D Converter является усовершенствованной версией 10-битного модуля, предлагаемого на некоторых устройствах PIC24. Оба модуля являются преобразователями, в своих ядрах, с последовательным приближением (SAR), в окружении …
Altium Designer my setup system and project structure V23.3Views: 447 Оновлення бази даних та шаблонів від березня 2023 року. Updating the database and templates from March 2023. Altium Designer my Libraries, Project templates, System settings by Catcatcat. Дивись …
LATINO – открытый проект ch-светомузыкиViews: 1766 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 …
Универсальный терморегулятор ch-c3000Views: 3235 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 …
ch-4000 – универсальная печатная платаViews: 1152 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, …
LM317 и светодиодыViews: 8204 LM317 и светодиоды статья с переработанная с сайта http://invent-systems.narod.ru/LM317.htm Долговечность светодиодов определяется качеством изготовления кристалла, а для белых светодиодов еще и качеством люминофора. В процессе эксплуатации скорость деградации кристалла …





















Доброе утро.
Очень интересная статья вышла и актуально, как раз под зиму.
Благодарю.