Mein Plan für die Weltherrschaft durch Solarwarmwasserbereiter

Mein Plan für die Weltherrschaft durch Solarwarmwasserbereiter

Ich habe mich schon seit meiner Kindheit für Solarwärme und Solarenergie interessiert. Aber ich habe es nicht ernst gemeint, bis ich eine gebaut habeSolargewächshaus auf mein letztes Haus Aufgrund dieser Erfahrung entschied ich, dass mein nächstes Projekt ein reines Solarheizprojekt sein wird.

Ich begann das Projekt mit der Bestellung von 3 Vakuum-Röhren-Solarwarmwasserbereitern beiSonnenblume Solar in China. Das hat Spaß gemacht, da ich alles selbst importiert habe. Es war auch ein bisschen fragwürdig, da ich 1100 $ per Überweisung nach China überwiesen hatte, ohne wirklich zu wissen, ob ich etwas dafür bekommen würde. Aber die Kiste erschien ungefähr sechs Wochen später im Zolllager in Milwaukee. Ich habe meine Zollgebühren bezahlt und auf unseren winzigen Pickup geladen!

Wenn ich ein ähnliches System von einem US-amerikanischen Solaranbieter gekauft hätte, hätte es etwa 3000 Dollar gekostet. Was ich wirklich tun möchte, ist den Kauf eines ganzen Containers an Sammler. Die Fabrik hat mir einen viel besseren Preis versprochen, wenn ich in Quantität kaufe!

Evakuierte Röhrenkollektoren sind ein komisches Tier. Achtung: Sie haben ein langes Rohr, aus dem die Luft abgepumpt wird, mit einem flachen Aluminium- oder Kupfer-Wärmeabsorber. Im Inneren des Wärmeabsorbers befindet sich ein Wärmeträger mit Phasenumwandlung, normalerweise Alkohol oder Freon. Das Wärmeträgermedium kocht, wenn es der Sonne ausgesetzt ist, das Gas steigt zum Kupferwärmetauscher an der Spitze (jenseits des evakuierten Teils des Rohrs) auf, wo es kondensiert und seine Wärme abgibt. Das Kupferende wird in einen Wärmeübertragungsverteiler geschoben, durch den Wasser fließt, wodurch das Wasser erwärmt wird.

Hier ist das Geschäftsende eines evakuierten Röhren-Sonnenwärmesammlers. Die Röhren haben einen Durchmesser von ca. 3 Zoll und sind 5 Fuß lang. Obwohl sie im Vergleich zu Flachkollektoren teuer sind, können sie durch die extreme Isolation des Vakuums Sonnenenergie auch an trüben oder wolkigen Tagen sehr effizient sammeln. An einem Tag im November brannten die Kollektoren die Schaumisolierung der Kupferrohre ab, die in den Krümmer mündeten, und ich sah Wassertemperaturen von bis zu 190 Grad in den Keller. Beeindruckend!

Hier können Sie einen Verteiler mit den installierten Rohren sehen, während der Verteiler daneben die Rohre nicht installiert hat. Die Dachmontage war einfach, ich habe die Verteiler mit Rahmen am Boden montiert und sie dann auf das Dach geschraubt. Ich habe alle Rohrleitungen gemacht, und als alles fertig war, brachte ich die zerbrechlichen Rohre auf das Dach und installierte sie. Alles war leicht und einfach zu handhaben. (OK, die chinesische Übersetzung war an manchen Stellen etwas wackelig. Die Fabrik war jedoch sehr leicht per E-Mail zu erreichen und schickte alle möglichen Bilder, um sie zu demonstrieren.) Wichtig ist, das Dach so gut wie möglich abzudichten und die Klempnerarbeiten zu erhalten richtig gemacht. Ich habe rundum 1/2 Kupfer verwendet. Die chinesischen Verteiler hatten 22 mm Auslässe, die perfekt zu US 3/4 ″ Kupfer passen. Das Löten auf dem Dach war etwas frustrierend, selbst an dem ruhigsten Tag gab es genug Wind, um die Fackel auszublasen. Aber ich habe es endlich geschafft und es läuft überhaupt nichts aus.

SO… der Regler links überwacht die Temperatur in den Sonnenkollektoren und im Solarspeicher im Untergeschoss. Wenn die Temperatur auf dem Dach die Temperatur im Kellerspeicher übersteigt, wird die rechts abgebildete Inline-Pumpe aktiviert und heiße Solarflüssigkeit zirkuliert im System, wodurch das Wasser im Keller erwärmt wird.

Hier ist der Blick in den Keller. Der Solarspeicher ist unser alter 50-Gallonen-Durchlauferhitzer. Kaltwasser, das für den Hausgebrauch erwärmt werden soll, wird zuerst in diesen Tank geleitet, wo es durch die Solarflüssigkeit vom Dach erwärmt wird. Das Wasser verlässt den Solarspeicher und fließt in den normalen Warmwasserbereiter. Wenn es ein bewölkter Tag war, dient diese Heizung als Reserve und übernimmt die gesamte Warmwasserbereitung. Wenn es sonnig war, wird Wasser allein durch Sonnenenergie erhitzt.

Auf der rechten Seite können Sie den hausgemachten Wärmetauscher sehen, den ich für den Solarspeicher gemacht habe. Ich entfernte sowohl die oberen als auch die unteren Heizelemente aus dem Tank und steckte so viel Kupferrohr ein, wie ich konnte. Ich konnte Kupferfittings verwenden, um eine auslaufsichere Dichtung herzustellen. Die Solarflüssigkeit (ein Gemisch aus Wasser und Propylenglykol - ein lebensmittelechtes Frostschutzmittel) wird durch diese Kupferrohrschlange im Tank gepumpt und leitet ihre Wärme an das Wasser ab. Dies ist eine temporäre Lösung, ich werde irgendwann einen größeren Speicher bekommen und wahrscheinlich auf einen Doppelpumpen-Flachplattenwärmetauscher umsteigen.

Es ist erst ein paar Tage her, seit das System voll funktionsfähig war und nur wenig Sonne hatte. Ich habe also nicht viele Leistungsdaten zum Teilen. Die solare Warmwasserbereitung in unserem Klima kann jährlich bis zu 75% des Warmwasserbedarfs decken. Die meiste Heizung findet jedoch im Frühling, Sommer und Herbst statt. Die Sonne ist einfach zu tief am Himmel und zu kurz im Winter, um in unserem Breitengrad viel genutzt zu werden.

Daten vom 27. November (klare Sonne, mehr als 30 km / h, hohe 20-Grad-Farenheit):

Ich habe die Spülmaschine gegen 1:00 Uhr betrieben, ich denke, das ist für den Temperaturabfall verantwortlich. Nach 13:00 Uhr gibt es einige Schattierungen an einer Kiefer, was möglicherweise auch erklärt, warum sich die Temperatur nicht erholt hat. Das Erwärmen von 50 Gallonen Wasser auf 50 Grad Farenheit (es hat mindestens so viel Arbeit geleistet) bedeutet 20.000 BTUs Erwärmung, wenn meine Mathematik stimmt. (1 BTU = 1 Pfund Wasser erhöht 1 Grad Farenheit). Ich denke, dass mehr Rohrisolierung in Ordnung ist - ich habe tatsächlich etwas Schaum auf dem Dach gebraten, als die Pumpe eines Tages nicht funktionierte. Ich habe keine Ahnung, wie mein selbst gebauter Wärmetauscher mit anderen vergleichbar ist, aber ich denke, das lässt zu wünschen übrig. Ein werksseitig gefertigter Solarspeicher mit internem Wärmetauscher enthält etwa 120 Fuß Kupferrohr für den Wärmeaustausch, wohingegen mein Tank nur 20 Fuß Kupferrohr enthält.

Als nächstes möchte ich unbedingt einen externen Wärmetauscher installieren. Dies würde erfordern, dass eine Pumpe Wasser aus dem Tank durch den Wärmetauscher und zurück zum Tank entnimmt. Diese Wärmetauscher sollen jedoch äußerst effizient sein.

Insgesamt glaube ich, dass dieses System dem entspricht, was ich will. Alle Ratschläge, die ich gelesen habe, besagen, dass Sie das System nicht überdimensionieren möchten. Wenn es zu groß ist, ist die Heizung im Sommer ein Problem. Was machen Sie mit der zusätzlichen Wärme? Sie sollten die Größe so einstellen, dass der Heizbedarf im Sommer zu 100% erfüllt wird. Es scheint, als wäre dieses System für einen Sommertag ungefähr richtig, an dem mehr Energie zur Verfügung steht als an einem Wintertag.