Перегрев теплоносителя в солнечных колекторах и воды в баке

[ig@r]

[quote="Alex_";p="15669841"]
Закрывать коллектор? Вот я пытаюсь представить себе, как я буду объяснять заказчику, потратившему немалые деньги на "суперсовременные прибамбасы", что ему придется лезть на раскаленную крышу всякий раз, когда он захочет съездить в гости на пару дней.
ИМХО, нужно дубовое механическое устройство - термостат, который при перегреве самого коллектора закрывает жалюзи, рольставни, маркизы. Открытие вручную.
[/quote]

Если поедет на пару дней ничего страшного не случится это точно, при условии хорошего регулятора и достаточного объема расширительного бака.
Если уезжает на месяц не обязательно лезть на крышу в самый солнцепек, можно и прохладным утром или вечером.
Вообще если будет заключатся договор на обслуживание, можно укрытие коллекторов внести туда и совмещать осмотр системы с укрытием коллекторов, вариантов может быть ...
а вот если закрытие по термостату то тут возможно что хозяин будет слишком часто лазить именно на раскаленную крышу даже когда он никуда не уезжал, плюс крутить ручку под палящим солнцем...

[quote="Alex_";p="15669841"]При этом в дни с небольшой солнечной активностью мы просто не добьемся хоть сколько-нибудь внятной температуры в баке - придется "жечь" кучу элекроэнергии на догрев хотя бы до 40С.
[/quote]

На самом деле одинаково что до температуры 60 градусов одного объема что до 45 градусов другого объема увеличенного пропорционально первому. Только бак для накопления в 45 градусов выйдет дороже, а КПД коллекторов выше.

[Alex_]

[quote="ig@r";p="15669883"]Если поедет на пару дней ничего страшного не случится это точно, при условии хорошего регулятора и достаточного объема расширительного бака.
На самом деле одинаково что до температуры 60 градусов одного объема что до 45 градусов другого объема увеличенного пропорционально первому. Только бак для накопления в 45 градусов выйдет дороже, а КПД коллекторов выше.[/quote]
Продолжу занудствовать. Пусть мы имеем начало июля месяца и безоблачную, безветренную жаркую погоду (пиковый режим). Люди уехали.
Положим, мы не пожалели денег и установили бойлер, рассчитанный на подогрев воды с 10С до 45С в этом самом пиковом режиме. Он спасет систему от перегрева дня на три. (потом, правда, весь его надо будет полностью опорожнять)
Но ведь этот бойлер нифига не будет работать даже в межсезонье (про зиму я вообще не говорю) Мы будем иметь огромную кучу водицы, с такой температурой, которая только и дает ей право не называться ледяной

ИМХО, проблема перегрева (в общем ее можно обозначить как проблему абсолютно неуправляемого поступления тепла на коллектор) стоИт в частном домостроении очень остро. И, само собой, замалчивается продавцами гелиосистем.

[ig@r]

Alex вы меня случаем не подкалываете?
В частном доме для бытовых нужд можно вполне обойтись горячей водой в 45 градусов (я не говорю о некоторых моделях стиральных и посудомоечных машин), жильцы не будут мытся водой в 60 градусов, они будут ее разбавлять. Солнечная водонагревательная установка к сожалению не может покрыть всю потребность нужен догреватель дублер, который будет догревать бак. И ощущение что вода в баке с накоплением в 45 градусов будет холодной в эти месяцы будет обманчивым. Дублер будет вносить столько же тепла в бак с 45 что и в бак с 60. (Естественно мы говорим о пропорции в объеме накоплении). На самом деле даже меньше, так как КПД коллектора повысится и теплопотери с поверхности бака уменьшатся. Единственно проблема в том что ГВС должна быть 55 градусов. Не могу сейчас найти всн но там должны быть какие-то пропорции которые позволяют накапливать в 45 градусов. Хотя мне больше нравится в 60 градусов опять же исходя из СниП.
Вообще в европейских нормах объем бака по отношению к площади солнчного коллектора меняется в достаточно широких пределах. В некоторых даже рекомендуют двойной объем накопления. В некоторых догреватель должен быть отдельно от бака солнечной установки.
В странах которые широко применяют солнечные водонагревательные установки два основных способа это укрытие коллекторов и рассеивание лишней теплоты.
Самым простым способом укрытия это брезентовый чехол, городить что-то сложное и дорогое чтоб использовать один два раза за несколько лет...
Даже делают установки специально чтоб получить как можно больше в период межсезонья а летом часть коллекторов укрывают. Уже даже существуют какие-то мастерские которые шьют чехлы для коллекторов
Я редко слышал о повреждении коллекторов от перегрева и это касалось вакуумированных, плоские более надежны.
Вообще в плоском коллекторе с селективным абсорбером в период застоя возможно достижение температуры в 200 с хвостиком градусов, но это на поверхности самого абсорбера, на поверхности стекла гораздо меньше, главное чтоб абсорбер мог двигатся в корпусе чтоб не было повреждений. И на счет твердой пайке на расстоянии двух - трех метров от коллектора уже можно паять мягкой.
Хотя может быть вы имеете клиента который на все лето уезжает на тропические острова, тогда он может позволить себе нанять кого-нибудь чтоб забиратся на крышу или установить рольставни но желательно с электроприводом что мелочится..

[Alex_]

[quote="ig@r";p="15670513"]Alex вы меня случаем не подкалываете?
[/quote]
Сорри, нифига подобного... Совершенно искренне пытаюсь разобраться. Просто я видел системы (это были котлы на твердом топливе) в которых (всего один раз!) кипел антифриз. Состояние теплообменных поверхностей и самой жидкости было ужасающим.
Мне сложно будет объяснить заказчику, что он, заплатив немалые деньги, будет обязан закрывать коллекторы каким-то брезентом. Постараюсь выразиться по-другому: все нетрадиционные источники энергии ассоциируются у людей в том числе и с продвинутой автоматикой; а автоматики, предотвращающей перегрев, в солнечных системах меньше, чем в котле АОГВ за 15000 рублей.

Добавлено спустя 4 минуты 10 секунд:

P.S. Справочное руководство ВИССМАННа дает для своих коллекторов с тепловыми трубками (серия 300) макс. температуру 150С. Может, это выход?

[hausmeister]

Переставили туеву хучу коллекторов. Вопросов по укрыванию как то не возникало. Солнечных часов у нас, конечно, не богато, но летом стандартная система ( 5кв.м. коллекторов, накопитель 300 литров) работает часов 5-6 в день,нагревая воду до 60ти градусов. Потом стоИт. Повреждений не наблюдалось.

[Alex_]

Занудствовать буду, пока не уморю всех

работает часов 5-6 в день,нагревая воду до 60ти градусов. Потом стоИт. Повреждений не наблюдалось.

Ну, а если уехали на недельку?
Или про 200С - это страшилки производителей?

[ig@r]

200 градусов в плоском коллекторе реально, но это только в абсорбере. Когда коллектор достигает такой температуры и нет движения теплоносителя, часть теплоносителя превращается в пар а остальное "выдавливается" в расширительный сосуд, т.е. воздействию высокой температуры подвергается только очень малая часть теплоносителя. Здесь важно чтоб не сработал предохранительный клапан, поэтому и выбирается расширительный бак большего размера чем для систем отопления и воздухоотводчик в поле коллекторов монтируется через шаровой кран и полсле удаления воздуха из системы и выхода воздуха он отрубает этот воздухооотводчик.
Сам абсорбер представляет собой систему медных трубопроводов с приваренными плавниками, покрытие плавников выдерживает температуру в 300 градусов точно, меня лично заверял производитель покрытия. Т.е. для медного абсорбера не представляет особой опасности такие температуры. Единственно линейные расширения медных трубопроводов. Между плавниками и трубой не возникает особых напряжений - один материал, плюс шов 2-3 мм нечему расширятся. Если абсорбер имеет внутри корпуса возможность двигатся, тоже проблем нет. Могут быть проблемы в соединениях между коллекторами, но тут все зависит от качества этих соединений и матералов которые применялись производителем.
Ну и уплотнитель между стеклом и корпусом, здесь опять же качество материалов, но температура там не будет 200 градусов.
Если про высокое давление, опять же расширительный бак должен поддерживать систему без превышения давления.
Вот почему производители и говорят что ничего сташного, а так как система будет находится в состоянии отличного от рабочего то говорят лучше этого не допускать.
Если хороший регулятор то он будет включать - выключать насос поддерживая температуру в коллекорах меньше температуры образования пара для антифриза 120 или 140 градусов, когда температура в баке достигнет максимально значения то просто оставит коллектор "перегреватся", а когда температура в коллекторе упадет ниже температуры в баке, будет остужать его (причем не обязательно ночью может и днем, если тучи и все такое..). Ясно что если все дни солнечные он будет рассеивать меньше чем мог бы внести. Но несколько дней или даже неделю я не вижу особых проблем. Главное чтоб материалы были соответствующие.
Можете даже устроить проверку, при первом монтаже коллекторов какого- нибудь производителя оставлять систему в течении недели в "режиме перегрева" и все увидите, а если увиденное не понравится - рекламацию производителю.

[Alex_]

Спасибо за столь подробный ответ.
Последний у меня вопрос - что происходит с антифризом при его кипении. Все производители антифризов (независимые) говорят, что это недопустимо ни при каких "раскладах". Более того, говорят, что создать антифриз на базе гликолей, способный вынести хотя бы 10 циклов кипения - конденсации, не возможно в принципе. Знаете, я склонен с ними согласиться.

Вот найти бы еще герметики для резьбовых соединений с рабочей температурой до 200С. Нечто подобное видел в автомобильной теме, но гложат меня сомнения в их применимости для сантехнических резьб. Краник, чтобы отсекать воздухоудалитель, рассчитанный на 200С и сам воздухоудалитель уже нашел.

Добавлено спустя 2 минуты 27 секунд:

hausmeister, без твоего опыта энтузиасты альтернативной энергетики в нашей стране пропадут!

Добавлено спустя 1 час 1 минуту 41 секунду:

И еще понял для себя: надо читать англоязычную инфу. Первое, на что попал, содержит два способа, здесь не обсуждавшихся. Если кому интересно: http://www.radiantcompany.com/system/heatdump.shtml
английский язык.

[hausmeister]

[quote="Alex_";p="15670704"]hausmeister, без твоего опыта энтузиасты альтернативной энергетики в нашей стране пропадут![/quote]Пока они что-то пропадают с форума. Чем могу?

[ig@r]

По поводу антифризов. Приведу данные одного производителя на английском и перевод без редактирования.

"has excellent stability at high temperatures and prevents the formation of harmful deposits on hot metal surfaces (at temperatures of up to 200°C) at watt densities as high as about 40 W/cm2. It thus helps to avoid overheating at heat-transfer surfaces and the formation of deposits in the circuit."
"имеет превосходную стабильность при высоких температурах и предотвращает формирование вредных залежей на поверхностях жидкого чугуна (при температурах до 200°C) в удельных весах ватта столь же высоко как приблизительно 40 W/cm2. Это таким образом помогает избегать перегревать в теплопереносящих поверхностях и формировании залежей в цепи{схеме}."
"Sustained temperatures higher than 140°C cause premature ageing of the heat-transfer liquid, but brief exposure to temperatures higher than 140 up to 200 °C can be tolerated if the liquid is subsequently cooled. At temperatures above 200°C, the heat-transfer liquid commences to un­dergo chemical change, with the result that the dependability of the installation may be endangered. A blanket of nitrogen is recommended to lengthen the life of the heat-transfer liquid if the sustained operating temperature is higher than 110 °C."
"Устойчивые температуры выше чем 140°C вызывают преждевременное старение теплоносителя, но резюмируют{сокращают} экспозицию к температурам выше чем 140, до 200 °C можно допустить, если жидкость впоследствии охлаждена. При температурах выше 200°C, теплоноситель начинает подвергаться химической реакции, так что в итоге надежность установки может быть подвергнута опасности. Покрытию азота рекомендуют удлинить срок службы теплоносителя, если устойчивая рабочая температура более высока чем 110 °C. "

И еще одно дополнение как я понял вы используете Viessmann объем одной панели у них 2,2 л. температуре в 200 гр. будет подвергатся не весь объем установки а только какой-то процент от 2,2*количество коллекторов, так как после 140 градусов будет парообразование и не вся эта жидкость будет находится в коллекторе, большая ее часть уйдет в расширительный бак.

А зачем вам герметики? Сами соединения Viessmann должны быть надежные, а для остального можно и лен. Или Viessmann не дает гарантий?

Кроме системы Drain back существуют так же специальные "распылители" на подобии автомобильных рдиаторов, эти работают по принципу естественной циркуляции, переключение механический термостатический клапан который срабатывает при температуре в 90 - 95 градусов.

Но все эти системы достаточно дороги и если вы предложите их заказчику... Здесь как бы вообще установку сделать...

[Туркмен]

У меня, как у дилетанта, есть несколько вопросов.
Какие трубы и насосы применяете? Какое давление в контуре? В принципе, если поднять давление, то температура кипения тоже повысится. Долго ли выдержит расширительный бак такие температуры? Что будет, когда сдохнет мембрана? Как я понял, бак нужно подбирать ёмкостью 1/2 ёмкости системы, значит нужно исключить подпитку системы пользователем, мол упало давление, срочно вызывайте нас
Получается, нужно расчитывать систему, чтоб на максимальной мощности она нагревала воду в бойлере до 80-90, на подаче в ГВС ставить термостатический смеситель, чтоб не ошпарило никого. Тогда в случае перегрева отрубается контур нагрева бойлера и всё берёт на себя расширительный бак. Ночью, если вода в бойлере перегрета до 80-90, циркуляция возобновляется и гоняет пока бойлер не остынет, либо не появится солнце. Если я туплю, поравьте пожалуйста. Коллектор хорошо утеплён и много тепла через него не сбросишь.
Такой вариант не годится, если в июле хозяева уехали на недельку-другую.
Может быть действительно сделать контур для сброса тепла? Что-нибудь типа упрощённой версии фанкойла. Тогда можно при перегреве не отрубать контур, а гонять через этот теплообменник. Циркулирующая жидкость не будет греться до 211, даже в жару часть тепла будет сбрасываться в воздух из за большой разницы температур, а ночью через него можно гораздо быстрей остудить бойлер.
Прошу не смеяться, я не спец.

[Alex_]

А что смяться? все разумно...
Насосы и вся арматура с маркой Solar на высокие температуры, то же самое бак, его объем луше взять равным 100% объема системы. Трубы - нержавейка гофрированная или медь на твердом припое. Постоянно нагревать воду в бойлере до 80С - плохо, очень много накипи. Охладитель типа фанкойла - одно из самых здравых решений; включается, например, при Т в коллекторе более 100С.

И еще: коллега здесь упоминал, что остроту проблемы можно значительно снизить, поиграв с углом установки коллекторов. Чем ближе положение к вертикальному, тем лучше для предотвращения перегрева, но хуже для эффективности, но опять же, для летнего времени Оптимум - по расчету. Скажу лишь, что угол наклона к горизонтали должен быть не ниже географической широты местности.

[Дмитрий aka Rjavii]

[quote="Alex_";p="15672403"]
Скажу лишь, что угол наклона к горизонтали должен быть не ниже географической широты местности.[/quote]

Уточните пожалуйста, какой именно угол Вы имеете в виду? Угол между нормалью и плоскостью коллектора или угол между плоскостью коллектора и горизонтом?
ЗЫ: Это так, для общего развития интересно.

[Туркмен]

[quote="Alex_";p="15672403"]И еще: коллега здесь упоминал, что остроту проблемы можно значительно снизить, поиграв с углом установки коллекторов.[/quote]

Если я правильно понял, можно, увеличивая угол наклона, снизить КПД коллектора в летний период и одновременно повысить в зимний? Тем самым можно снизить колебания мощности системы от времён года?
Лучше уж увеличить площадь коллекторов, чем иметь геморой с перегретым теплоносителем.

[Alex_]

УГУ. Именно так.

Уточните пожалуйста, какой именно угол Вы имеете в виду?

Угол между плоскостью коллектора и горизонтом. Если этот угол равен широте, то в дни равноденствий (22марта, 22 сентября) солнце в полдень будет светить строго перпендикулярно плоскости коллектора. Это для плоских коллекторов - зимой они все равно не работают. Для вакуумных коллекторов угол можно еще увеличить, "в зиму". Где-то видел немецкие фотки (Нюрнберг, около 48 с.ш.), так там коллектора к горизонту чуть ли не под 60 град. стоЯт.

[Lytvyn]

Если есть бассейн излишки тепла забрасываю туда !!!!!

[Alex_]

А если нет?

[solarinfo]

На своих объектах использовали готовую продукцию для гелиосистем. Такие как насосные группы, гибкие спиральные стальные трубы и прочую лабуду. Это все касается небольших объектов. Если речь идет о более крупных зданиях, то тут приходится немного покрутиться.

Расширительные баки Reflex S, шаровые краны Socla Х1666, Х2777, обратные клапаны тип 802 и 812, циркуляционные насосы Grundfos Solar или Wilo ST, теплоизоляция – трубный каучук либо скорлупы.
Теплоноситель стоит 3500р за 20 литров. Это дорого? Вам же не цистерна нужна!? Сравните со стоимостью всей системы!

В любой местности можно достичь перегревов теплоносителя. Все зависит от потребления. А сказать что на этой широте возможно, а на той нет, было бы неверно. А для неверующих приведу 2 случая:
а) Объект монтировала сторонняя организация. Думали что на первное время (зима) обойдутся энергофлексом. Так произошел перегрев, и слезла вся теплоизоляция.
б) Объект монтировала сторонняя организация. Когда крепили на кровле, монтажник не поверил, что они так хорошо греют и умудрился засунуть палец в отверстие. В итоге получил сильный ожог. Просто он не подумал, что селективное покрытие может так нагреть систему даже без подключения труб и заливки теплоносителя за считанные минуты.

Что касается перегревов:
1) В инструкции нашего поставщика все прописано четко. Как подобрать расширительный бак, как настроить давление в расширительном баке и системе и прочие нюансы. Соблюдая эти условия все наши объекты проработали около 3 лет без аварий. Ситуации, когда температура была в районе 200-210 градусов, были не один раз. Ничего не рвануло, предохранительный вообще молчал. Ведь он настроен на 6 атм. А давление в системе не более 2 атм.
2) Наш производитель решил проблему 2-мя способами. Первый способ, выпускается специальный модифицированный коллектор с жалюзи и автоматикой. На мой взгляд тут сразу искореняется идея первоначального коллектора: об отсутствии механических частей. Соответственно возможны поломки у продвинутого коллектора. Второй способ, для коллектора с баком, выпускаются накладки на каждую трубку. Соответственно его производительность в летнее время можно уменьшить, установив 2-3 таких штучки.
3) Ну и собственно, чехлы отечественного пошива – аля рашн эконом вариант еще никто не отменял.
4) В контроллере есть функции защиты коллектора и защиты оборудования. Очень хорошо работают, проверено не один раз. Также присутствует функция обратного охлаждения (ночной режим). Но мы ее ни разу не включали, не было надобности.


Продавцы не замалчивают. Мы например говорим, что нужно добавлять определенное кол-во теплоносителя за определенный период времени. И все. Остальное наше дело как и что организовать. И чем проверить когда это нужно сделать…

И еще…
Плоские наоборот страдают излишним перегревом в летнее время по сравнению с вакуумными.
Китай вообще я бы не брал. Уже есть много отрицательных отзывов об их эксплуатации на Черноморском побережье. Да и без этого очень много факторов, негативно влияющих на его срок службы. Самое интересное, что продавцов Китая в России очень много и они постоянно названивают с предложением продать тебе вагонами. А когда начинаешь лезть в нюансы, они не только эксплуатационных характеристик не знают, даже конструкцию не могут точно понять.

Главное не экономить на оборудовании, а то потом процесс энергосбережения выльется в обратный эффект начиная от замены труб, фитингов до демонтажа самих коллекторов.

Добавлено спустя 1 минуту 30 секунд:

[quote="Lytvyn";p="15673853"]Если есть бассейн излишки тепла забрасываю туда !!!!![/quote]

Тут надо принципиальную схему смотреть... Вы напрямую гоняете или через теплообменник? Это все не так просто как кажется

[Туркмен]

Можно поподробней о вашей (или вашего поставщика) продукции?

[ig@r]

[quote="Туркмен";p="15672346"] Долго ли выдержит расширительный бак такие температуры?[/quote]
Расширительный бак защищается в этом случае с помощью буферной емкости, это немного увеличивает наливной объем системы.
[quote="solarinfo";p="15674420"]
Плоские наоборот страдают излишним перегревом в летнее время по сравнению с вакуумными.
[/quote]
Здесь вы наверное перепутали, все с точностью наоборот.
[quote="solarinfo";p="15674420"]Самое интересное, что продавцов Китая в России очень много и они постоянно названивают с предложением продать тебе вагонами.[/quote]
Это в России можно установить вагон!!! У вас правда на Черноморском побережье все так сладко?