Obrotowy kolektor słoneczny.

Witam.
Dziś chciałem zaprezentować mojego nowego twora. Jest nim obrotowy kolektor słoneczny. Przyczyna powstania była bardzo prosta... Słabo mi się robiło kiedy na dworze było +30 stopni a ja musiałem zasuwać po drzewo i puszczać chmurę z komina. Z racji urlopu w pracy postanowiłem ten czas jakoś sukcesywnie wykorzystać.

Okazyjnie trafił mi się do kupienia nowy grzejnik panelowy. Z racji że nie był zbyt pokaźnych rozmiarów (90x60) to w planach urodził się pomysł kolektora obrotowego. Podążanie za słońcem wykonałem bardziej z chęci urozmaicenia konstrukcji A że po starej antenie satelitarnej został siłownik... nie można było tego zmarnować Już teraz sądzę, że było warto. A do tego najważniejsze - nikt w okolicy nie ma takiego "bajeru".

BUDOWA:
Absorber to grzejnik stalowy przyspawany gazowo do stalowej ramy. Pod grzejnikiem folia do ogrzewania podłogowego i 5cm wełny w roli ocieplenia. Na to arkusz blachy ocynkowanej i obudowa z profila do regipsów C-100. Na wierzch położone szyby okienne przyklejone silikonem. To co jest czarne pomalowane Śnieżką czarny mat.

Instalacja hydrauliczna to alu-pex 16mm + piankowe ocieplenie. Pompka 3-biegowa od CO, pracuje na I biegu bez dławienia.
Konstrukcja wykonałem z profilu stalowego 20x20 oraz 20x30. Panel obraca się na toczonych zawiasach fi 28mm. Wszystko ładnie widać na zdjęciach:



STEROWNIK
Sterownik wykonałem własnoręcznie. Potrzebowałem zarówno sterownika pompki jak i obrotnicy. Podążanie za słońcem zrealizowane na zasadzie: "o 13 załącz siłownik na 5 sekund, potem odlicz godzinę i znowu załącz na 5 sekund. Jeśli już 19 to załącz siłownik w przeciwną stronę na czas: ilość przesuwów x czas przesuwu i czekaj na godzinę 13"
Procesor to Atmega8 i 99% pamięci zapełnione bascomową epopeją Wyświetlacz 4x20 znaków. Na nim godzina, temp kolektora i zasobnika, nad napisem MAX najwyższe temperatury jakie zostały osiągnięte. W pierwszej linii pojawia się jeszcze wiatraczek pracującej pompki zapożyczony z czyjegoś kodu Czujki temperatury to DS18B20. Sterowanie lewo-prawo złożone na przekaźniczkach 5V.
W menu mamy do ustawienia:
-pod pierwszym przyciskiem godzinę
-drugi - histereza
-trzeci - parametry obrotu (o której godz start, o której powrót na rano, jak długi czas ruchu za słońcem w sekundach, co ile minut ruch za słońcem)
-czwarty - ruch ręczny lewo - prawo, nastawa długości czasu powrotu z zachodu na wschód i zresetowanie maksymalnych dziennych temperatur kolektora i zasobnika.

W pierwszej wersji płytka powstała jako pająk na uniwersalnym laminacie... Jest na elektrodzie mój temat odnośnie znikających znaczków z LCD. Zakłócenia od przekaźników pomimo różnych sposobów ich wytłumienia nadal były wychwytywane przez plątaninę kabelków. Byłem więc zmuszony wykonać płytkę. Projekt w eaglu wykonanie na frezarce.
Zasilanie dla silnika obrotnicy to zasilacz od laptopa 19VDC. W obudowie mam jeszcze dwa małe transformatorki - jeden zasila uC i LCD, drugi cewki przekaźników. Masa wspólna. Na płytce kilka rzeczy pominąłem np. przyciski, złącze zasilania głównego. Zamieszczam wszystko w takiej formie w jakiej ja mam to wykonane. Mianowicie, elementy które wymieniłem są wlutowane bezpośrednio w płytkę. Jakby były jakieś niejasności u tych którzy zamierzają wykorzystać schematy to proszę pytać.



Nowa płytka nie łapie już zakłóceń i od 2 dni wszytko pracuje bez zawiech i krzaków na LCD.



Kilka słów podsumowania które pewnie wszystkich najbardziej ciekawi.
Czujniki temperatury umieszczone mam następująco: jeden na kolektorze 2 cm za wyjściem gorącej wody z kolektora, drugi na 30cm pochwie pośrodku zbiornika dwupłaszczowego. Na sterowniku ustawiamy sobie histerezę (źle to nazwałem w menu), jest to temperatura przewyższenia temp. na kolektorze od temp. na zasobniku. Pompa wyłącza się po ostudzeniu kolektora o 2 stopnie od nastawionej temperatury załączenia.
Kolektorek mam umiejscowiony tak, że grzeje od godz. 8:30 do około 17. Do 18:30 patrzy jeszcze na słońce. Nie mam jeszcze jak sprawdzić prawdziwego grzania bo wszystko pracuje dopiero 5 dni, a każdego z tych dni słońce było od rana (8:30) do 12 lub 13 w południe... Czasem z chmurami. Po 13 burza, grad, lekki deszcz lub poprostu chmury I tak do ciemnej nocy. Od księżyca się nie nagrzewa - sprawdzone

A więc kolektor grzejąc od 9 do 12 lub 13 nagrzał mój dwupłaszczowy 120L zasobnik z temperatury 28-29 stopni do 40 (raz do 43 stopni, wtedy co grzał do 13:00). Według mnie jest ok. Żeby tak jeszcze po południu chociaż do 15:00 poświeciło byłoby ciekawiej. Wtedy dopiero słońce ma "moc". Całość zalana H2O, na zimę spuszczenie. Nie wiem jeszcze jak z korozją... O wodę się nie martwię bo jak to w domku jednorodzinnym i tak w piecu trzeba napalić....

Rano kolektor czeka w takiej pozycji:



Około 13:15 zaczyna wędrówkę, aby na koniec tj około 18 znaleźć się w takiej pozycji:



Koszty:
-grzejnik - 80zł
-farba - 20zł
-spawanie gazowe - 50zł
-złączki, zawory, trójniki, nyple, filtr - 140zł
-alu-pex 22mb + ocieplenie - 90zł
-profile stalowe - 80zł
-elektronika - 60zł
-C-100 - 24zł

SUMA: 544zł + coś o czym zapomniałem = 600zł

Jak o czymś nie napisałem - proszę pytać. Na zakończenie jeszcze kilka fotek. Pozdrawiam




I kilka w podczerwieni:




Dla zainteresowanych załączniki: schemat, kod w bascomie i płytka (eagle).




AKTUALIZACJA

Witam jeszcze raz Kolektorek wciąż pracuje i poprawia mi humor z każdym słonecznym dniem W tym sezonie dociepliłem jeszcze rurki alupex żeby tracić jeszcze mniej na przesyle ciepełka. Profity są zauważalne. Udało mi się uruchomić także monitoring mojego domu i umieścić w nim między innymi temperaturę zasobnika. Więc dla zainteresowanych zamieszczam link:

https://thingspeak.com/channels/1062633
*Aktualnie thingspeak obsługuje rekuperator

Przystawka zbudowana jest na module ESP8266 i podłączona do Sterownika domowej wentylacji. Tam mam zebrane najistotniejsze pomiary.

Chętnie udzielę odpowiedzi potrzebującym

Witam
Wydaje mi się że popełniłeś błąd jeśli chodzi o płaszczyznę obrotu, jeśli chciałeś śledzić słońce to panel powinien się obracać tak jak anteny satelitarne z pewnym ofsetem, tak na oko wydaje mi się że podobnie jak w miskach satelitarnych powinno być to w naszych warunkach koło 35° od ziemi, chyba że chcesz jeszcze korygować położenie w pionie zima/lato.
Pozdrawiam

Witam
Mam pytanie, jak oczyścił Pan grzejniki z farby?

PiotrPitucha wrote:

Witam
Wydaje mi się że popełniłeś błąd jeśli chodzi o płaszczyznę obrotu, jeśli chciałeś śledzić słońce to panel powinien się obracać tak jak anteny satelitarne z pewnym ofsetem, tak na oko wydaje mi się że podobnie jak w miskach satelitarnych powinno być to w naszych warunkach koło 35° od ziemi, chyba że chcesz jeszcze korygować położenie w pionie zima/lato.
Pozdrawiam

Zachowując taką dokładność zyskujemy bardzo bardzo niewiele. Wystarcza samo bycie "twarzą" do słońca.


Grzejniki z farby oczyściłem szlifierką kątową z tarczą z takimi poskręcanymi drutami.



Zużyłem 2 szt takich tarcz - jedna 16zł. Zajęło mi to około 3 godzin Zdecydowanie nie polecam. Są jakieś środki chemiczne do usuwania powłok lakierniczych. Puszka kosztuje 35zł i farba sama się odkleja.
Proszę poszukać w temacie: Kolektor słoneczny za 1500zł.

Znalazłem. Scansol, V33, Bondex.

Witam

Osobiście wolę zamontować większy kolektor i nie zmieniać jego położenia bo to w przyszłości najbardziej awaryjna część. Ja zastosowałem podobna otulinę i się rozpadła po roku, dlatego lepiej zastosować trochę lepsza otulinę lub tą owinąć sreberkiem (folia życia). Na zimę zalej to płynem do chłodnicy albo ewentualnie od spryskiwaczy bo jak spuścisz wodę na zimę to skoroduje Ci grzejnik od środka. Reszta profesjonalnie wykonana.

Gratulacje dla Kolegi. Moje pytanie brzmi następująco: czy wymiennik do kolektora masz oddzielny, czy to ten sam co pracuje razem z piecem?

Witam..

Chciałbym żebyś przeprowadził test w miarę podobne dni (temp,zachmurzenie) :
- w przypadku włączonego systemu naprowadzania na słonce, i z włączonym jestem ciekaw ile się zyskuje.

Pozdrawiam.

dickens1 wrote:

Gratulacje dla Kolegi. Moje pytanie brzmi następująco: czy wymiennik do kolektora masz oddzielny, czy to ten sam co pracuje razem z piecem?

Mam zasobnik dwupłaszczowy 120L więc ten sam co z piecem. Przełączenie solar - piec odbywa się czterema zaworami, dwoma zakręcamy solar i dwoma odkręcamy piec. W i drugą stronę... Wpiąłem się możliwie najbliżej zasobnika, żeby jak najmniej tracić. Kotłownię mam tak malutką, że trudno nawet zdjęcie zrobić Tak to wygląda:



Co do testu na zysk z obrotnicy to kiedyś taki przeprowadzę. Póki co to pogoda jest taka, że ciężko jakąkolwiek wydajność sprawdzić... Dzisiaj pogrzało do 12:00 - woda 41 stopni. Później zbierało się na burzę, zachmurzenie 100%. około 16:30 się przejaśniło i pompka jeszcze ze 3 razy przepchnęła wodę. O 18:00 woda 41 stopni z tym, że dzisiaj była sporo używana na bieżąco.

Witam, ładny, ciekawy projekt. Prosty i skuteczny.
Zabezpiecz sobie jakimiś korkami otwory w czołach profili, dłużej pożyją. Ja w swoich konstrukcjach zawsze zacinam profile pod katem 45 st i zespawuje szczelnie.

Dwa pytania jeśli można:
1. Jak zrobiłeś końce rurek przy kolektorze, czy są to wężyki elastyczne do baterii czy jakieś węże gumowe?
2. Obudowa do LCD, gotowa, zrobiona czy zaadaptowana od czegoś?

Dziękuję za dokładną odpowiedź Sam mam dylemat czy ciągnąć "rurociąg" od panelu do piwnicy, gdzie jest obecny 140l wymiennik, czy kupić drugi i zamontować na strychu.. (różnica wysokości 8m). Rury w ścianach są od dawna (miał być dodatkowy pion), ale straty ciepła będą dość duże No i pompa, która będzie miała odpowiednią wydajność.

egojack1 wrote:

Witam, ładny, ciekawy projekt. Prosty i skuteczny.
Dwa pytania jeśli można:
1. Jak zrobiłeś końce rurek przy kolektorze, czy są to wężyki elastyczne do baterii czy jakieś węże gumowe?
2. Obudowa do LCD, gotowa, zrobiona czy zaadaptowana od czegoś?

Ad.1
W grzejnik wspawane miałem rurki 1/2" 10cm długości z gwintem. Na rys. kolejno:
-zielony - trójniki, nyple, odpowietrznik, na powrocie jeszcze wkręcona pochwa na czujnik temperatury.
-czerwony - alu pex 16mm
-żółty - wąż elastyczny właśnie do baterii 60cm długi na gwinty 1/2"




Ad.2
Obudowa to zwykła Z10A albo Z11A nie pamiętam. Ten sterownik z racji umiejscowienia to zrobiłem tak na sztukę Nie wyszedł za pięknie.

lukasixthm wrote:

...Podążanie za słońcem zrealizowane na zasadzie: "o 13 załącz siłownik na 5 sekund, potem odlicz godzinę i znowu załącz na 5 sekund. Jeśli już 19 to załącz siłownik w przeciwną stronę na czas: ilość przesuwów x czas przesuwu i czekaj na godzinę 13" ...

Jeśli dobrze zrozumiałem, panel zaczyna podążać za słońcem dopiero od godz. 13:00. Dlaczego nie wcześniej? Przecież latem słońce zaczyna operować już nawet o 6:00.

Fajny projekt, a czy autor nie myślał żeby zrobić wykrywanie słońca choćby fotorezystorami? Było by dokładniejsze a to raptem kilka elementów więcej.

mikstu2 wrote:

Jeśli dobrze zrozumiałem, panel zaczyna podążać za słońcem dopiero od godz. 13:00. Dlaczego nie wcześniej? Przecież latem słońce zaczyna operować już nawet o 6:00.

Od 8:30 zaczyna się ogrzewanie kolektora. Dzieje się to pod ostrym kątem, mimo to z samego rana to wystarczy (cwu ma 28 stopni więc kolektor wystarczy że ma 38). Tak jest do godziny 11:30. O tej godzinie słońce pada mniej więcej prostopadle na absorber. Kolejny upływ czasu to tak jakby wzbijanie się słońca w górę i odchył od prostopadłości wymaga skorygowania właśnie w okolicach godziny 13.

Nie mierzę nic fotorezystorami bo to przy takim rozwiązaniu nie ma sensu. Takie śledzenie jest dobre, ale przy ogniwach fotowoltaicznych. Po zmontowaniu wszystkiego, pierwszego dnia obserwowałem słońce i kolektor. Stawałem na linii: ja - kolektor - słońce i patrzyłem w jakich godzinach kolektor wymaga obrotu i na jak długi czas. Na wieczór wklepałem ustawienia do sterownika i już - ma działać

Tylko w tym wypadku nie masz 100%pewności że kolektor jest wprost na słońce, a do tego zmieni się troche pora roku i takie ustawienie leży. A tak dasz dwa fotorezystorki i sterowni zrobi całą robote sam

Quote:

Fajny projekt, a czy autor nie myślał żeby zrobić wykrywanie słońca choćby fotorezystorami? Było by dokładniejsze a to raptem kilka elementów więcej.

Niestety nie jest to takie proste. Jeżeli jest bezchmurne niebo to wszystko fajnie działa, ale w momencie gdy przyjdą chmurki sterownik zaczyna żyć swoim życiem:)

Pozdrawiam

Po to są fotorezystory żeby zmierzyć natężenie światła, jeśli jest małe (chmurki) sterownik czuwa i czeka na słońce. Jak są chmurki to panel i tak nie grzeje więc bez sensu jechać nim wtedy za słońcem, a tak słoneczko wyjdzie i panel się dostosuje. Robiłem takie coś u siebie - co prawda do elektrycznego panelu ale działo dobrze.

Zresztą nie ważne to tylko taka sugestia

Uważam że źle zrobiłeś podłączenia wody. W twoim przypadku po włączeniu pompy z obiegu zostanie "wyłączony" dolny grzejnik przez to niepotrzebne kolanko.
I druga sprawa to przyspawanie grzejników do ramy , tak się nie powinno robić powinny być złapane np. przez przekładkę spinkami samochodowymi, lub unieruchomione samą wełną, tak to podgrzewasz dodatkowo ramę i część ciepła trafia z powrotem do natury.
w załączniku przykład wg mnie prawidłowego podłączenia tj. brak jednego kolanka
i przestawiony króciec, po włączeniu wymuszonego obiegu wszystkie grzejniki pracują z max mocą pełne opłukiwanie komór.

tomus2k wrote:

Uważam że źle zrobiłeś podłączenia wody. W twoim przypadku po włączeniu pompy z obiegu zostanie "wyłączony" dolny grzejnik przez to niepotrzebne kolanko.
I druga sprawa to przyspawanie grzejników do ramy , tak się nie powinno robić powinny być złapane np. przez przekładkę spinkami samochodowymi, lub unieruchomione samą wełną, tak to podgrzewasz dodatkowo ramę i część ciepła trafia z powrotem do natury.
w załączniku przykład wg mnie prawidłowego podłączenia tj. brak jednego kolanka
i przestawiony króciec, po włączeniu wymuszonego obiegu wszystkie grzejniki pracują z max mocą pełne opłukiwanie komór.

Bez popadania w paranoję... Ile tego ciepła ucieknie przez 6 spoin po 1,5 cm. Grzejniki nie są płaskie więc profile stykają się na powierzchni może 5cm kwadratowych. Przynajmniej wiem że się to porządnie trzyma.

Z tym podłączeniem króćcy i kolanek to nie wiem czy do końca dobry przykład podałeś. To właśnie u Ciebie zablokowana będzie część dolnego i część górnego grzejnika. Moje rozwiązanie testowałem przy napełnianiu grzejników z węża ogrodowego, podgrzaniu przez słońce i ponowym przepłukaniu. Oby dwa grzejniki były we wszystkich miejscach tak samo schłodzone...

Co do prostopadłego ustawienia do słońca.... Nie wiem czy wiecie, ale grzejnik panelowy nie jest płaski jak stół, tylko pofalowany. A co to znaczy.. ? No właśnie.

lukasixthm wrote:

Bez popadania w paranoję... Ile tego ciepła ucieknie przez 6 spoin po 1,5 cm. Grzejniki nie są płaskie więc profile stykają się na powierzchni może 5cm kwadratowych. Przynajmniej wiem że się to porządnie trzyma.

No tak najpierw nie popadajmy..... ale wełna, folia, itp. Jeśli już inwestuje się tyle czasu i trochę pieniędzy w ocieplenie tego to trzeba wyeliminować wszelkie mostki termiczne. Możesz to nazwać paranoją a ja to nazywam logicznym podejściem.

lukasixthm wrote:

Z tym podłączeniem króćcy i kolanek to nie wiem czy do końca dobry przykład podałeś. To właśnie u Ciebie zablokowana będzie część dolnego i część górnego grzejnika. Moje rozwiązanie testowałem przy napełnianiu grzejników z węża ogrodowego, podgrzaniu przez słońce i ponowym przepłukaniu. Oby dwa grzejniki były we wszystkich miejscach tak samo schłodzone...

Jak to mierzyłeś , ręką ? na wszystko masz odpowiedź pomiary spawów też robiłeś
Ja narysowałem przebiegi konwekcji i wymiany wody dla mojego przykładu, jak narysujesz swoje to zobaczysz, że w twoim przykładzie większość wody podanej na wlot zostanie przetransportowana niepotrzebnym lewym kolankiem do górnego grzejnika, a w górnym grzejniku nastąpi mieszanie się wody zimniejszej i cieplejszej z dolnego grzejnika lewym kolankiem co spowoduje zakłócenia i zawirowania też i w górnym.

tomus2k wrote:

Jak to mierzyłeś , ręką ? na wszystko masz odpowiedź...

Kamerą termowizyjną. Dokładnie taką:



Różnica w temperaturze na poziomie 1 stopnia. Zgadza się, mam na wszystko odpowiedź więc pytaj śmiało

Pytanie dotyczące samej konstrukcji-jak wykonane jest połączenie dwóch szyb na kolektorze-ze zdjęcia wygląda "na styk" i jakim sylikonem,oraz czy farba dobrze będzie się trzymała na ocynkowanym profilu, chyba że profil został wcześniej zmatowiony. Konstrukcja pomysłowa i wykonana OK - sam myślę o podobnej konstrukcji aczkowiek o większej powierzchni.Pozdrawiam

adamb575 wrote:

Pytanie dotyczące samej konstrukcji-jak wykonane jest połączenie dwóch szyb na kolektorze-ze zdjęcia wygląda "na styk" i jakim sylikonem,oraz czy farba dobrze będzie się trzymała na ocynkowanym profilu, chyba że profil został wcześniej zmatowiony. Konstrukcja pomysłowa i wykonana OK - sam myślę o podobnej konstrukcji aczkowiek o większej powierzchni.Pozdrawiam

Tak, połączenie jest na styk i puszczona spoina zwykłym silikonem bezbarwnym. Profil z ocynku wcześniej oczyściłem papierem ściernym więc powinno trzymać.
Jeśli nie masz siłownika, sterownika to inwestuj w metry kwadratowe i będzie grać i grzać

Zainwestuj w podtrzymanie zasilania dla sterownika i pompy.
Brak zasilania i 100 stopni moment, a jak już zagotuje to wysadzi w najsłabszym miejscu.

Próbowałem zagotować dzisiaj wodę to się nie dało. O 13 wyłączyłem pompę na około pół godziny to dobiło do 68 stopni.

A z dzisiaj taki wynik Zaczęło grzać o 9:00 z 34 stopni i tak się skończyło:



Dobry wynik myślę Przypominam, że mam 1m² absorbera Układ się "dotarł"

A może coś w stylu odwracania kolektora od słońca w przypadku zaniku zasilania pompy?
Konstrukcja naprawdę solidnie wykonana a wyniki przy stosunkowo małej powierzchni w pełni zadowalające Gratuluję udanej konstrukcji. Może jeszcze trochę zdjęć z budowy kolektora wrzucisz?

Pozdrawiam

Co będzie jak przyjdzie "zefirek"
Podgrzanie 120l o 20*C to 2,5kWh prądem to jakieś 1,5zł.
1m3 o 20*C to 20kWh = 10zł.
W naszym klimacie to mało ekonomiczne.

lukasixthm wrote:

tomus2k wrote:

Jak to mierzyłeś , ręką ? na wszystko masz odpowiedź...

Kamerą termowizyjną. Dokładnie taką:



Różnica w temperaturze na poziomie 1 stopnia. Zgadza się, mam na wszystko odpowiedź więc pytaj śmiało

Nie pokazuj zdjęć urządzenia, tylko zdjęcia nim zrobione, jak posiadasz to wiesz co potrafi.

No i pokaż zdjęcia zrobione podczas działania kolektora, bez obracania i z obracaniem do słońca bo to wielu ciekawi.

Rozważałem kiedyś budowę w "rezydencji letniej" czegoś podobnego ale bez zasilania prądem. Moc pobierana przez pompę obiegową w bilansie finansowym całości przedsięwzięcia nie jest do pominięcia. Możliwe jest to jeżeli zastosuje się nieznacznie większe przekroje i umieści zbiornik z wodą powyżej kolektora słonecznego (wystarczy 1 metr), wtedy obieg załatwia konwekcja. Takie instalacje można masowo podziwiać na dachach np. w Grecji na wczasach. Myślałem o umieszczeniu kolektora na ziemi lub w dolnej części dachu dwuspadowego, a zbiornika z wodą na strychu pod kalenicą. Zamierzałem też wtedy użyć do osłonięcia od przodu kolektora słonecznego jakiegoś okna lub większej witryny plastykowej PCV. Takie rzeczy są z demontaży obecnie dostępne za darmo lub za niewielkie pieniądze podobnie jak panelowe grzejniki.