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[技术] 伍德西自制的太阳能热水器

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发表于 2010-5-13 05:23:32 | 显示全部楼层 |阅读模式
伍德西自制的太阳能热水器

目标为系统
这个目标项目的设计和建立一个家用太阳能热水系统:
成本低于1000美元的使用一切新高品质的零件和材料。
有一个小,寿命长保养
运作良好,在寒冷,四季气候。
做得好,提供一个高太阳能热水分数全年。
很容易建立共同使用现有材料。
看起来并不难看
这是一个相当艰巨的设置鉴于目标为寒冷的气候商业系统经常费用5至8 倍1000美元的目标。
为了实现目标,设计使用这些有点独特特点:
两名收藏家所设计 - 任何一方可以使用 - 无论是容易建立:
第一收藏家设计采用低成本PEX的油管,而不是铜接铝热鳍。收藏家所产生的成本比一个高品质1/5th少商业集热管采用铜和铜鳍片,同时提供约84%对全铜集热性能。
第二届采集器的设计采用混合铜,铝翅片管组合。收藏家选项,这只是增加了一个温和的金额成本,并执行内部的商业收藏家约4%。
该储槽非加压,胶合板箱框架与2木材,并与三元乙丙橡胶内衬橡胶板。这种设计可以将大储罐以处理若干多云天,价格低廉,而且易于制造。坦克这已在使用前80年代以来的类型,并有成熟的轨道记录。
换热器是一大线圈的塑料管道在储罐之中。线圈本身储存足够的水(9加仑),以满足大多数热水的需求,因此性能损失由于换热器通常是零。这个概念出来的另一个独特 太阳能热水器 尼克派,我一直在,可能还满足工作上面列出的目标。
该系统是非常简单的,其中包括只有:1)收集,2)与浸泡塑料管储罐盘管换热器,以及3)单泵和控制器。低的一部分计数和零件的设计简单降低成本和使系统更容易建立,理解和维护。
无论是收藏家和超大储存罐可以花很少的额外成本 - 这个规定过一个好年冬全面提高太阳能电池的一小部分性能。
商业上安装了太阳能热水器供暖系统一般费用为8000 - 这个系统可以提供相同的表现在1000美元。
设计概述

该泵(P)的泵从大型储罐罐底,透过收集的水可以加热,然后再返回到该储罐的顶部。传入冷水从街道穿过大管道在存储沉浸线圈坦克,是由热储罐水加热,然后才会慢慢到您现有的热水箱(其中在需要时提供备用加热)。三名阀提供绕过和孤立维修太阳能水箱。有控制器(图中未显示),轮流泵只当收藏家比储罐水热 - 这是一个现成的项目。
我们的系统同时使用更多的收藏家面积和更多的存储面积比“正常”的商业系统。这要改善冬季性能和较高的全年结果太阳一小部分。既然你正在建设的收藏家和坦克,但增加材料成本和精力,这些元素是最小的特大型。该收藏家也是在一个陡峭的倾斜角度,以提高冬季性能,减少夏季过热。
储存的热量是一个大水箱三元乙丙橡胶板内衬(池塘衬垫)。坦克提供更多的存储容量比平常更多的多云天的储备,更热惯性。
该系统采用独特的热换热器管的一大线圈,在储热浸组成坦克。线圈预热管道为您为首的水常规热水加热器。有足够的热水储存在沉浸管线圈的权利支持后,在盘管热水淋浴15分钟 - 耗尽,作为一个传统的盘管换热器的行为,从采摘热蓄热水箱。
虽然迄今为止的经验已好,我仍然认为这是一个实验设计。如果你盖了,1)你正在采取一些风险,有些设计缺陷可能出现后,和2) 寄给我的照片和描述你建立!
 楼主| 发表于 2010-5-13 05:23:51 | 显示全部楼层
收藏家大小和方向
典型的太阳能热水系统往往不大好,而不是在夏天以及冬天。的原因是:1)较少的太阳,在冬天,二更云)温度是寒冷的,所以损失较高,和3)的收藏家一般不会倾斜在冬季最佳增益。设计这样一个系统可能在夏季生产近100%的热水,但也许只有50%在冬天 - 也许全年75%。
在我们的设计,较大的集电极面积使用。这不是昂贵的,因为你正在建设的收藏家,和建设者,几平方英尺大并非在任何材料或大开支时间。珍藏更陡的冬天更优化增益倾斜。陡峭的倾斜,也为在这一重要的是收藏家PEX的版本能保护停滞温度破坏它,更好地匹配系统输出到全年的需求。
了PEX /铝收藏家:
该 PEX的收藏家 PEX的使用管进行传热流体。
该拿起的鳍热和太阳能进行到管是铝。
护理是采取以确保良好的关系了PEX管和热债券铝翅片。
该PEX的收藏家是最昂贵,但它必须得到保护,免受温度高停滞避免损坏PEX的(这是不是不可克服和方法在详细讨论)。珍藏有些低于/铝铜集热效率描述下面,所以应该建立一个稍大一些,以弥补这一缺憾。

铜 /铝收藏家 使用铜管进行传热流体。
鳍是拿起太阳热管进行它是铝。
采取非常谨慎,以保证一良好的热债券之间的铜管与铝翅片。
一些简单的立管焊接对需要在多方面建立这种集热器,但不是很多,它容易焊接。
这是一个更收藏家贵比PEX的收藏家(约每平方英尺+ $ 2),但它确实给约13%的性能提升,是不受损害高停滞的温度,它仍然是小于1 / 4的价格商业收藏家。
我会表征铜/铝作为一个收藏家低风险,更高的性能的选择,将成本多收几块钱才建成。对于大多数人来说,它可能是更好的选择。




 楼主| 发表于 2010-5-13 05:24:09 | 显示全部楼层
伍德西的太阳能集热器建筑和安装细节:

珍藏已全面帧1“× 4”带锯松木染色纯色乳胶污渍匹配的房子。外观尺寸为48 1 / 2的“X 97。“我缩短了长度为1”,让一个良好的底部边缘滴 - 1 / 2“将是很多。

注:帧的结束部分是宽3 1 / 2“,以更好地适应瓦楞纸聚碳酸酯玻璃。 (图片)

在应用的3 / 4的天气剥离顶端两侧和泡沫在结束封闭带,其准备演练和紧固。

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框架背面是3 / 16“硬纸板为本,拧到框架的底部与1 3 / 8“面对异氰脲酸酯板箔绝缘被切断,以适应内框架作出了吸收板刚性基层。是沉重的硬质纤维板(30 英镑。),但价格便宜,我会尽力找到一些较轻的下一次,也许金属屋面材料。

在M型铜管网都 1 / 2“,包括流形。赌注,我花了1 / 2正在进行的”流形上的,因为它是一个小系统,它似乎运作良好,实验和有点尽管如此便宜。钻洞两英寸,侧面帧容纳1 / 2“管和2个”泡沫绝缘。

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 楼主| 发表于 2010-5-13 05:24:26 | 显示全部楼层
每个收藏家的10立管的间距约。 4 1 / 2“除了和网格附带的铝翅片管的的反面坐在4铝角固定在绝缘件。倾斜的网格在画面顺时针良好的排水。有线的网格,然后在4个角落通过向硬质纤维板在举行一个半浮栅决策的地方。我想有点玩的时间来到时,夫妇2收藏家在一起。

该.018厚涂铝翅片的开始削减5 1 / 4“× 2'带从2'× 50'彩涂铝卷的平板股票。我用加里翅成形方法但增加了对模具的一侧停止地带,以多中心的鳍模具。塑造了雪橇底部与铝,打下来在5 / 8“1 5 / 8英寸宽铁棍插槽。然后我拉出来的棒并继续就足以使弯曲,将管道安全钳,然后弯曲两边的鳍回单位。这需要一些手工工作。这方法不管它是价值,留下了铜水管外露部分向太阳。这种附加鳍方法是实验的,但是后在使用6个星期,他们似乎夹紧管好。

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翅片管式内容 - 注意太阳

照在水面上。

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 楼主| 发表于 2010-5-13 05:24:51 | 显示全部楼层
随着鳍重视和网格固定在框,一个黑色的外套单位高温喷漆采用。每个收藏家中的两个横向铜管(额外)支持玻璃中心部分。

接下来,聚碳酸酯玻璃是固定在框架和一个1“× 5”板(一点点过剩是在双方良好)拧到密封的框架顶部玻璃雨/雪。我去了额外的步骤和使用的一些其余铝形成了逾100 X在收藏家前5名的金属帽。

安装在南墙上的收藏家是一个小技巧(却花了两个人本)让他们列队只适合情侣放在一起工会。托架和长期持有的木螺丝在墙上的收藏家顶部和角度2x4括号隶属收藏家和窗台板日用品的底部,使用长螺丝。

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水是供应3 / 4的收藏家从右下方“铜方和出口背面左上角(窗口打开了该方)3 / 4“ 铜。

Drainback /热交换器坦克和室内管道的细节:

在18号镀锌金属罐被打捞从房子后面的树林中老农场转储我不得不削减1 夫妇树木倾倒下来,多生长在以抽搐出来瓦特/拖拉机。

木材框架和基础需要重建因腐烂和排水肘需要要氩弧焊焊接修复一条缝儿。   摊位由辆四轮驱动附于底面的坦克基地,以减少头部高度从而降低泵的尺寸和成本。头部高度约7 1 / 2 英尺。

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 楼主| 发表于 2010-5-13 05:25:15 | 显示全部楼层
该2x4s,辆四轮驱动汽车,并为这个项目,为收藏家议会的框架从属性以及。

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坦克的底部有一“面对异氰脲酸酯的箔板绝缘,双方的R - 11玻璃纤维隔热,我手头上有。双方当时覆盖着黑色塑料作密封。顶部盖有2层 1 3 / 8“面对Polyiso箔绝缘板的R - 20。似乎保留炎热天气。作者:盖底层有两个1'× 1长1 / 2“切口为PEX的- B的管道进入和退出的坦克。

在它的坦克与热交换器时充分拥有130 - 140伽水。我安装了一个关断阀和软管比布在坦克的出路。

换热器是1的“X 300'对PEX - B的辐射(食认证)的温度额定180度。内部直径。为7 / 8“,将持有约。九水伽。管来为$ 170.00蓝岭公司。

管道三盘坐在水泥砌成的drainback坦克和层管分开1 / 2“塑料热水管道减少到10”的长度。我用镀锌。护栏网,我手头上已经持有这一切到了块。这东西即使在将浮动,如果不束缚水。

该循环泵是一个青铜塔科006 3 / 4“与汗水配件。这是抽水约3 gpm的。这是一个非常安静的泵,吸引了60瓦。我版本与汗水去,因为它是一个可替换墨盒类型泵。

室内管道的,因为这是相当的广泛奠定配件图片在板凳上显示出来。



一个新的40加仑电热水器必须安装更换18年旧 1。

新的热水器以及绝缘瓦特/ 3“泡沫和顶部有一个控制器 4,不同的设置

同一个转盘容易气温调整来回80 * 150 *.





备份与各热水器

节能模式。
 楼主| 发表于 2010-5-13 05:25:31 | 显示全部楼层
我拿起水供应饲料的热交换盘管和新的热水器几乎直接在drainback坦克

在结束冷供应浴室安装了3 / 4“球型堵水阀门在这里。在事件出现这些问题的新系统或新的管道,此阀将允许我们继续冷水所有的房子装修。

我用黄铜瓦连接器加入1“PEX的油管到3 / 4”铜在热交换盘管,这些工作光滑。

从到新的热水器线圈是一个有直杆的开销花式角含。一对夫妇45秒。决定增加一对夫妇在新阀门电热水器让我绕过它完全是在太阳能热水预热温度不够,或让水流入它。

该Steca 微分控制器,使自动运行,当温度在收集到16度。高于水的热交换水箱温度它翻转并展期至收藏家和鱼缸水内6度或 140度。我喜欢它。控制器上的显示屏显示鱼缸水气温或收藏家气温。



在最后一个阳光灿烂的日子我们有趣的发现是收藏家正在运行在高凉比说中午10点或下午2时由于高角在对收集的60度角的太阳。

该材料的系统总成本为1200美元。

我很高兴这个系统



我想加入三分之一在某些时候收藏家以增强在系统上运行,也考虑从热交换水箱行对木材炉和回铜线圈冬季备份。
 楼主| 发表于 2010-5-13 05:31:17 | 显示全部楼层


铜/铝收藏家概念
太阳能热水器集热用于加热生活用水,并提供热水空间加热。最常见的商业收藏家组成铜是焊接或焊接铜管翅片。在操作中,太阳加热鳍,从而将其加热到铜水管的水,然后通过管道流。这是一良好的设计,工程,有效和具有悠久的历史。但是,设计,确实有一些缺点从内置的DIY观点1)的材料已变得十分:昂贵的,2)焊接或焊接铜管的鱼鳍是耗时,而不是一常见的自助技巧。
注意 ,最近下降铜价已作出
铜收藏家更具吸引力。
铜收藏家每平方英尺现在的成本约为5美元相比,
每平方英尺600时,这是第一次写的。
2009年4月4日
本设计采用铝鳍片,而不是铜鳍超过1铜水管网格。由于铝翅片的热粘结的铜热管是一种潜在瓶颈,每一个试图将提供一个良好的热债券。

完成的,全尺寸,采用原型集热管和铜
铝鳍。

 楼主| 发表于 2010-5-13 05:31:43 | 显示全部楼层
有些概览图片 - 看施工部分的更多细节。

铜网 - 使用铜管。

铝翅片传热
吸收太阳热量的传递
在铜管。

在没有良好业绩的关键
焊接或焊接翅片是大量的
传热面积,非常好
热接触。
这个建筑的潜在优势:
收集是容易建立使用普通工具和技巧 - 它的一相当容易自己动手做的项目。
收集约1 / 4次收集的商业成本(1 节省约700元一个4X8集)
收集材料,建立本地也有 - 的成本和船舶大型组装收藏家麻烦是可以避免的。
对于一个案例我看了看,在商业航运几乎是作为收藏家更多的是因为从收集的材料总成本。
这个收藏家提供更好的性能,而且更能抵抗的气温高停滞的影响,但材料成本。生成时间大约相同。

发表于 2010-5-13 08:27:51 | 显示全部楼层
好贴,谢谢楼主分享。。。
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