Перегрев теплоносителя в солнечных колекторах и воды в баке

[ivanko]

Люди добрые подскажите!!!!
вопрос! если поставить вакуумные солнечные коллекторы с активной системой, и такая ситуация - летом я уехал, расхода воды из бака нет, теплоноситель нагревает с каждым днем воду больше и больше, в результате она же закипит!? можно сделать автоматическое обновление воды в баке аккумуляторе, но если так - лето, вода перегреваеться а в водоправоде воду отключили? вода из бакак может выпариться но как же теплоноситель в системе? он как понимаю тоже может вылиться из системы через клапан, но тогда трубки начнут безумно перегреваться!?

можетли быть такая проблема, или всетаки вода не нагрееться так сильно?

или может это както решаеться? какойнибуть способ теплоотвода??? читал на форумах, что это вообщемто не проблема, но как ???
и такой момент если отключат электричество, циркуляции теплоносителя тоже не будет и он будет перегреваться?
что Вы думаете по этому поводу? дайте знать пожалуйста!!!

[Alex_]

Во-первых, обозначьте Вашу географическую широту.
Во, вторых, эта проблема решается запрвкой системы специальным теплоносителем, дорогущим, кстати, с температурой кипения вплоть до 180С. Когда нет теплосъема, просто останавливается циркуляция. Ничто никуда не сливается. Соответственно, повышенные требования предъявляются к трубам и арматуре. Трубы - только медь на твердом припое, арматура идет специальная под маркой "solar" или типа того.
Все работает и в Греции, и на юге Италии
Насколько все это должно быть "круто" в наших условиях, опять смотри п.1

[ivanko]

1)широта ​54°38'N

понятно, но а вот если такая ситуация, если вода не меняеться, циркуляция останавливаеться, теплоноситель грееться и грееться не нагрееться ли он свыше 180с ? просто вроде бы по характеристикам трубки могут греть и греть непереставая? я конечно могу ошибаться, но для этого и спрашиваю!

[Alex_]

На этой широте не нагреется выше 140С, если не изменяет память. Вообще, лучше спрашивайте производителя коллекторов. И о теплоносителе тоже не забудьте спросить.

[ivanko]

Здравствуйте Alex! а не подскажете где можно найти эту информацию - по широтам и степени нагрева или чтото в этом роде!?
Спасибо!

[Alex_]

Я ж кажу - у производителя... И только у него.

[ig@r]

Защита солнечной установки от перегрева может осуществлятся несколькими способами. Самый основной и обязательный, это мембранный расширительный бак достаточного объема. Кстати Алексей-сервис вам дал ссыску на очень хороший материал, в руководстве viessmann, достаточно ясно описан рассчет расширительного бака. Когда мембранный бак принят достаточного размера, для большинства случаев это защищает от срабатывания предохранительного клапана.
Так же существуют такие способы, использовать солнечный регулятор с ночным обращением, т.е. некоторые регуляторы имеют функцию, активизировав которую насос будет включатся когда температура в баке выше чем в коллекторах, таким образом остужая бак.
В южных станах существует такой способ когда температура в коллекторе достигает некоторого (например 90 гр.) критического значения, поток идет не в теплообменник бака аккумулятора, а через теплообменник с вентилятором, наподобее фан-койла, отдавая излишки тепла воздуху на улице.
Так же можно сделать замещение перегретой воды в баке аккумуляторе, холодной водой из сети. Что для случая отпуска или чего подобного, может быть очень удобно. Сделать это можно с помощью соленоидного клапана открывающегося по таймеру на нкоторое время и сливая перегретую воду, в то время как бак заполняется холодной. Хотя в Европе эта идея не всем нравится, особенно где имеется мало водных ресурсов.
Максимальную температуру которую может достигнуть коллектор можно определить так,
селективный плоский коллектор
211-температура воздуха,
не селективный плоский коллектор
160-температура воздуха.
Теплоносители обычно используемые для солнечных установок, смеси этиленгликоля и пропиленгликоля с водой.
Специальные теплоносители для солнечных установок отличаются от обыкновенных стойкостью к высоким температурам присадок.
Если принять начальное давление в установки за 2 бара, тогда температура кипения смеси вода - гликоль 40% будет 125 градусов.
Так в период застоя солечной установки, для того чтоб через воздухоотводчики не выходил пар, рекомендуется эти воздухоодводчики для поля солнечных коллекторов устанавливать через шаровой кран, и после выхода воздуха, перекрывать этот кран.

Добавлено спустя 1 минуту 52 секунды:

Для кратковременных отключений электрической энергии, можно использовать блок бесперебойного питания, UPS как для компьютеров.

[Alex_]

Хочу освежть дисуссию (если кому еще интересно). Например, у того же Виссманна о проблеме перегрева не написано ровным счетом ничего. (или почти ничего), хотя их плоские коллектора (Vitosol 100) соединяются на гибких ниппелях с резиновыми уплотнениями. Если я что-то понимаю в этой жизни, они ну никак не совместимы с кипящим антифризом и температурами под 200С. В техническом руководстве нашего поставщика эта проблема тоже упомянута лишь вскользь - все тот же большой бак, соединение коллекторов твердым припоем, расчет на пар и температуры до 270С (у нас вакуумные трубки). Единственное, что удалось у него вытащить - закипание не является аварией, но это ЧП. Как хочешь, так и понимай. Трудности перевода, млин...
Короче, допускать перегрев все равно нельзя (это по-хорошему). Сразу добавлю к опИсанным предыдущим ораторам способам еще один - оборудовать коллектор рольставнями или жалюзи, причем при прегреве закрывание должно происходить автоматически механическим термостатом. Открытие вручную.
Т.н. "ночное обращение" вызывает большие сомнения - все устройство коллектора (любого) "заточено" на то, чтобы теплоотдача в окружающую среду была минимальна. Ну хорошо, уехали хозяева летом в отпуск. Денек, другой, ну третий система продержится, потом разница в теплопоступлениях и теплоотдаче накопится, и мы опять получим пар в коллекторе.
Сухой охладитель (тепловентилятор) - видится мне одним из разумных способов; в нашей стране наличие ИБП на циркуляционном насосе, контроллере и вентиляторе крайне желательно.
Сброс воды из накопителя отдает варварством, хотя вполне применим у нас, особенно если дом не остается надолго без хозяев - тогда эти случаи носят эпизодический характер. Опять же надо помнить, что если установлена автономная система очистки сточных вод, то такой сброс для нее - как обухом по голове. Сливать "в канаву" тоже не всегда возможно.
Самым лучшим вариантом видится "накачка" лишним теплом подземного контура, если есть "грунтовый" тепловой насос. Но и здесь есть свой минус - о системе "natural cooling" в этом случае придется забыть.

[дед марос]

с рольставнями понравилось Алекс Сам. чтобы разгрузить использую теплый пол в бане
А вообще, кто нить перегревать пробовал-последствия у вакуумников какие?

[Alex_]

Меня удивляет, что ни у кого из маститых наших поставщиков отопительного оборудования - про перегрев коллекторов ничего или почти ничего.

[Alex_F]

Существует равновесная температура солнечного коллектора при отсутствии теплоотвода теплоносителем. Теплота отводится от солнечного коллектора излучением и конвекцией Для Vitosol 100 2,5 величина равновесной температуры не превышает температуры кипения рекомендуемого теплоносителя.
В Новороссийске проблема перегрева не возникает.

[ig@r]

Рольставни или жалюзи это немного крутовато, гораздо проще брезентовый чехол, но это больше относится к теме длительного отсутствия жильцов в доме, например отпуск.
Ночное обращение для плоского коллектора не позволит охладить воду в баке до температуры окружающего воздуха, но позволит поддерживать температуру в баке не приближаясь к критической некоторое время. Я немного игрался этой функцией правда зимой ночью температура воздуха была - 20 в баке +40 за ночь температура падала на 20 - 30 градусов, если перенести на лето будет поддерживаться температура в 50 - 60 градусов. На самом деле если солнечная установка используется то перегрев в наших условиях маловероятен и реально его можно наблюдать в случае отключения электричества в жаркий летний полдень, это и есть самый экстремальный вид перегрева. Сам видел температуру в коллекторе +140 градусов зимой при температуре -25 -30 при отключенном насосе в течении часа. Если работает насос это уже не так страшно главное чтоб температура в баке не превышала максимальную.
И еще один момент для защиты от перегрева летом, размещать коллекторы на фасаде. Что к томуж уменьшит стоимость и эстетически будет смотрется достаточно хорошо.

[Alex_]

[quote="ig@r";p="15669618"]Я немного игрался этой функцией правда зимой ночью температура воздуха была - 20 в баке +40 за ночь температура падала на 20 - 30 градусов, если перенести на лето будет поддерживаться температура в 50 - 60 градусов...[/quote] По моим расчетам температура в баке будет плясать от 105С вечером до 60С утром - и все на пределе...

На самом деле если солнечная установка используется то перегрев в наших условиях маловероятен

У меня Астрахань. 46' с.ш., 300 солнечных дней в году, летом до +38С в тени. Это "наши условия" или уже "не наши"?

Если работает насос это уже не так страшно главное чтоб температура в баке не превышала максимальную.

Это понятно. Ну а ежели все-таки теплосъема нет, Пойдет превышение и насос остановится?

И еще один момент для защиты от перегрева летом, размещать коллекторы на фасаде. Что к томуж уменьшит стоимость и эстетически будет смотрется достаточно хорошо

Вот это верно. Только стоимость-то мы, конечно, не уменьшим, зато здорово снизим разницу между зимней и летней мощностями. Профессиональные установки в Германии на 45 широте стОят под 25' к вертикали, в средней полосе (55 с.ш.) получается тогда 15... здесь и до 0 недалеко.

[ig@r]

Астрахань вполне "наши условия". Приблизительно 75 л/м2 объем накопления для 60 гр. доводить температуру в баке до 105 градусов нельзя, лучше уж пусть коллектор греется, стоимость фирменного бака для солнечных установок не меньше стоимости коллектора который должен выдерживать температуры возникающие при стагнации.
Если заботит перегрев летом сделайте накопление в 45 градусов, т.е. увеличить объем накопления в 1,4 раза. Используйте контроллеры предохраняющие от перегрева бака и имеющие функцию охлаждения это позволит несколько дней поддерживать установку в режиме "ничего страшного", главное чтоб расширительный бак принимал и не сработал предохранительный клапан, когда завоздушится насос тогда будет ЧП.
Еще хороший способ если имеется бассейн сбрасывать всю лишнюю "теплоту" туда. Но это если хозяев нет несколько дней.
Если в доме не живет никто допустим месяц все "ушли в отпуск", самый лучший способ закрыть панели чехлом и отключить установку, так же не имеет смысл гонять тепловентилятор и жечь электричество впустую если никто не пользуется и тем более если некому следить за установкой в течении длительного срока. Главное чтоб можно было обслуживать коллекторы, т.е. сделать так чтоб залезть и не свалится.
Вообще тепловентилятор более подходит для многоквартирного дома.
Вобщем как обычно все зависит от конкретного объекта.
Если делать коллекторы интегрированными в фасад, вычитайте стоимость отделки фасада и утепления в месте установки коллектора. Кроме того что появляется возможность снимать больше зимой меньше грязи садится на стекло и снег не закрывает коллектор на некоторую часть дня а отражает дополнительное излучение.
И опять же насчет эстетики, специально сфотографировал вариант который мне не нравится.
Alex а интерес академический или реальный объект?

[Alex_]

Объект очень даже реальный.

[ig@r]

То что объект реальный очень даже хорошо. Если что спрашивайте можно приватно.

[hausmeister]

Может кому пригодится.

[ig@r]

[quote="ig@r";p="15669704"]Приблизительно 75 л/м2 объем накопления для 60 гр. [/quote]
Спасибо Hausmeister что напомнили,
Это данные для коллектора с углом наклона равным широте месности, в случае Астрахани 45 градусов и южного направления.
В случае отклонения от этих условий можно использовать диаграмму Hausmeister или формулы для пересчета.

[Туркмен]

Alex_, идея с роллетами мне тоже нравится. Мы ещё рассматривали маркизы. Мне тоже не понятно, почему так мало уделяется внимания перегреву теплоносителя. Ведь система будет расчитываться на холодное время года. Что же делать в июльский полдень? Можно кипятить бассейн или повесить теплообменник с вентилятором, но по моему это не выход.
Плюс ко всему, роллеты удобны, если хозяева уезжают или при природных катаклизмах. Но это очередное удорожание, плюс направляющие роллет будут перекрывать под острыми углами солнце. но это совсем мелочь. Как Вы думаете связать привод роллеты с температурой теплоносителя? Например температура в бойлере поднялась до 82С, привод медленно закрывает, опустилась до 78С - открывает. Только боюсь тогда роллета будет туда-сюда весь день ездить. Можно сделать ступенчатую, поднялась на 5С выше нормы в бойлере - 25% коллектора перекрыла, продолжает подниматься - 50% и т.д.
Я в этом деле плохо разбираюсь, хотелось бы спецов послушать.

[Alex_]

[quote="Туркмен";p="15669832"]Мне тоже не понятно, почему так мало уделяется внимания перегреву теплоносителя.[/quote]
УГУ. Лично я считаю, что нагрев свыше 125С и, тем более, кипение антифриза неприемлемо в любом случае. Если кто-нибудь меня в этом разубедит, буду только рад.
Увеличивать объем бойлера (теплоаккумулятора) в расчете на съем избытков тепла при более детальном рассмотрении (расчетах) оказывается затеей совершенно пустой. Поясню. День "продержимся" за счет увеличенного объема, другой - за счет перегрева воды до 85С, а на третий - все, приехали. 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.
Бассейн? Хорошо, конечно, когда он есть. Но ведь тоже не панацея. Людям может не понравится, что вода в жару станет похожа на парное молоко только из-за того, что, видите ли, надо сбрасывать лишнее тепло от коллектора. Кроме того, по закону подлости, приедут сервисмены и будут делать ТО бассейновому оборудованию в самую жару. На Ваш коллектор даже и не посмотрят.
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.

Все проблематика здесь применительно к индивидуальному дому. Понятно, в многоквартирных домах острота этой проблемы приближается к нулю.