Samogradnja solarnog spremnika

[Nikola]

Pod "solarni spremnik" mislim na spremnik tople vode koju zagrijava prvenstveno sunce. Takvi spremnici su obično odvojeni od solarnih kolektora, većih su zapremina (100, 200, 300 litara), vrlo dobro toplinski izolirani, kroz njih prolazi jedna ili više bakrenih spirala koje griju vodu, i izloženi su najčešće visokom tlaku vode, koji vlada u standardnoj vodoinstalaciji.

Dok je solarne kolektore relativno jednostavno izraditi, spremnike vode ljudi obično kupuju. Provjerio sam, takav spremnik košta bar 1000€, možda manje ako je polovni ali ne baš puno manje.

Bavim se idejom kako da i taj spremnik izradim sam, a po mogućnosti postignem i veći volumen od industrijskog. Za male novce. Samogradnja visokotlačnog spremnika podrazumjeva dosta bravarskog umijeća kojeg nemam. Korištenje bačava, plastičnih spremnika i sl. nije moguće jer ne bi izdržali visoki tlak. Moguće je korištenje starih bojlera, koji su premali pa bi ih trebalo više povezati zajedno u sustav. Onda bi trebalo svaki bušiti, ugrađivati mu spirale, i sve to treba napraviti prilično vješto, da kasnije ne pušta vodu.

Onda sam došao do zaključka da spremnik i ne treba biti pod visokim tlakom, a istodobno vodovod bi bio pod uobičajenim tlakom. To bih postigao na sljedeći način, a sigurno ima i drugih mogućnosti. Plastičnom spremniku za kišnicu, koji je predviđen za niske tlakove, odrežem gornji dio, napravim od njega poklopac. Dobijem nešto poput plastične kade od 1000 litara. Kadu toplinski izoliram, npr. stiroporom. Nađem neki otpadni bojler, kojem skinem izolaciju, spojim na vodoinstalaciju kako se to inače spaja, i bojler uronim u pl. kadu. Sada u bojleru može biti visoki tlak, u kadi je niski, a topla voda u kadi grije bojler. Moguće je da brzina prijenosa topline nije baš velika, ali i ne treba biti, jer je u bojleru uvijek dovoljna količina tople vode.

Sad, kako je sve to otvoreno s gornje strane, bez bušenja i sl. jednostavno ubacim bakrenu spiralu u spremnik, i pokrenem pumpu. Sunce grije kolektor, kroz kolektor teče tekućina koja grije 1000 litarski spremnik, u njemu je bojler na koji se prenosi toplina, i to je to. Onda mi možda padne na pamet ubaciti el. grijač, nije problem, samo ga uronim u vodu. Isto vrijedi za neke druge izvore energije, recimo grijanje na bio otpad. Napravim kompostnu hrpu, korz nju provučem cijevi, iste cijevi provučem kroz pl. kadu, i grijem vodu na kompost. Ništa lakše.

Naravno, kadu gore zatvorim onim poklopcem, i gore dobro izoliram da ne gubi toplinu. Moguće je da bi voda s vremenom ishlapila, ali lako dolijem po potrebi.

[m2]

Ako ti topla voda treba samo ljeti obojaj bojler bez izolacije u crno...

[andjelkoasa]

Nikola, ovo tvoje mi izgleda prilično zakomplicirano a imaš i velike gubitke.
Imaš koliko sam shvatio 3 konverzije energije (od pretvaranja sunčeve u toplinsku pa do zagrijavanja sanitarne vode) i to bi ti moglo značiti da ćeš imati najviše mlaku vodu koju misliš dovesti u kuću. Teško da će se voda u bojleru, iz kojeg misliš koristiti vodu, zagrijati na više od  25C. Kako planiraš imati 1000 litara vode kao buffer, za samo 1 C treba dosta energije i vremena. A noću će se svakako opet ohladiti za najmanje taj 1 C.
Pronađi radije neki rezervoar za hidrofor, ima ih od 200 i više litara. Nađi vodenog majstora neka napravi spiralu od bakrene cijevi 1/2 cole i ubaci ju u rezervoar na sličan sistem kao što to rade na bojlerima. Direktno iz solarnog kolektora spoji vod u spiralu koja će grijati vodu a kroz rezervoar ide voda pod tlakom. Rezervoar na kraju obložiš sa 20 cm toplinske izolacije i dobio si veću količinu tople vode koja se ipak može brže zagrijati nego onih 1000 litara.
Mi koristimo ovaj jednostavniji sistem sa rezervoarom od bojlera 35 litara ali to je prilično mala količina vode. A ako uzmeš bojler veći od 50 litara onda će voda biti mlaka, neće se stići zagrijati. U svakom slučaju je ujutro ponovo skoro hladna jer nema nikakve izolacije.

[m2]

http://www.zmag.hr/hr/zmagove-publikacije


Bruno Motik: Priručnik za samogradnju solarnih kolektora

pogledaj str 25, 27
-Drveni solarni spremnik
-Solarni spremnik od bačve

[Nikola]

U knjižici preporuča da se voda ulijeva u spremnik pomoću ventila za vodokotliće, a na izlazu iz spremnika se može postaviti hidropak. Tako bi imali visokotlačni sustav, a voda u spremniku bi bila na niskom tlaku. To mi se čini zanimljivo, samo i dalje ne znam koliko je to jednostavnije, bolje ili jeftinije od bacanja starog bojlera u veći spremnik.

[m2]

U knjižici preporuča da se voda ulijeva u spremnik pomoću ventila za vodokotliće, a na izlazu iz spremnika se može postaviti hidropak. Tako bi imali visokotlačni sustav, a voda u spremniku bi bila na niskom tlaku. To mi se čini zanimljivo, samo i dalje ne znam koliko je to jednostavnije, bolje ili jeftinije od bacanja starog bojlera u veći spremnik.

Oko starog bojlera zamotati bakrenu spiralu ?
Bojleri od solarnog su 200-300 L razlog: spremanje topline na duži period, sprječavanje pregrijavanja kolektora ljeti (da ih ne moraš pokrivati)

Na radionici izrade solarnih kolektora bilo je super,
ako si želiš napraviti kolektore možemo kod mene u garaži organizirati malu radionicu :-) ...  jesen 2014 stigneš sve napraviti ako bude blaga kao ova...

[cola]

nije ti loša ideja. eksperimentiraj i doći češ do rješenja koji je balansiran baš za tvoje potrebe...
inače se tako rade spremnici velikog kpaciteta. manji bojler uranjen u veći spremnik. ne boj se da neće ti biti dovoljno tople vode. ionake se niko normalan ne tušira s 90 stupnjeva. za to je najbolja voda do 40 stupnjeva. kod mene regulacija je namištena tako da se pumpa gasi kad temperatura u spremniku dođe do 60 stupnjeva, bez obzira sta je temperatura u kolektoru preko 100. to je radi stvaranja kamenca.
zati i razmišljan da povecan kalacitet tople vode s dodatnin spremnikon.
kad imas otvoren spremnik ne tribaš mislit o ekspanzionoj posudi i o njenon kapacitetu. Volumen vode se slobodno širi u posudi. naravno onda nećeš imat kapacitet od 1000 litara već minus prostor za širanje vode, minus volumen drugog spremnika, minus volumen zavojnica. triba ti iz namanje četiri na taj volumen, uračunajući gubitke i efikasnost kolektora

to je jedan od sljedećih projekata koji ćemo radit na vukomeriću sad kad smo apsorbirali kako radit kolektore. premda već imamo rješenja kako i kolektore maksimalno pojeftinit. čak više nego šta smo opisvali u priručniku šta ga ima na linku post ili dva ranije...

 
evo ti inspiracija:

http://www.builditsolar.com/Projects/SpaceHeating/Components.htm#Storage

[Nikola]

Na zalost nije bilo vremena baviti se toplom vodom, tek rjesavam hladnu, ali gotovo sam siguran da ide takvo rjesenje.

[fazy]

... spremnik i ne treba biti pod visokim tlakom, a istodobno vodovod bi bio pod uobičajenim tlakom. To bih postigao na sljedeći način...

... Plastičnom spremniku za kišnicu, koji je predviđen za niske tlakove, odrežem gornji dio, napravim od njega poklopac. Dobijem nešto poput plastične kade od 1000 litara. Kadu toplinski izoliram, npr. stiroporom. Nađem neki otpadni bojler, kojem skinem izolaciju, spojim na vodoinstalaciju kako se to inače spaja, i bojler uronim u pl. kadu. Sada u bojleru može biti visoki tlak, u kadi je niski, a topla voda u kadi grije bojler. Moguće je da brzina prijenosa topline nije baš velika, ali i ne treba biti, jer je u bojleru uvijek dovoljna količina tople vode.

Sad, kako je sve to otvoreno s gornje strane, bez bušenja i sl. jednostavno ubacim bakrenu spiralu u spremnik, i pokrenem pumpu. Sunce grije kolektor, kroz kolektor teče tekućina koja grije 1000 litarski spremnik, u njemu je bojler na koji se prenosi toplina, i to je to. Onda mi možda padne na pamet ubaciti el. grijač, nije problem, samo ga uronim u vodu.

[/b][/i]

Odlična ideja Nikola.

Električni grijač, bilo bi bolje ugraditi u bojler, (umjesto u plastični spremnik), tako da dogrijava vodu u bojleru, u situaciji kada sunca nema više od, na primjer, pet ili više dana.
To iz razloga, jer poznanik koristi tri solarna kolektora i solarni spremnik (bojler) kapaciteta 300 litara. Autonomija sanitarne tople vode za dvije osobe, bez sunčanih dana, iznosi tri dana.

Bojler neka je naopačke uronjen u plastičnu kadu, i neka taj dio viri van kade, radi priključaka tople i hladne vode i naravno strujnog priključka električnog grijača.

Pri tome, potrebno je međusobno zamijeniti priključke tople i hladne vode na bojleru, a senzor termostata električnog grijača izvuči skroz do vrha, tako naoplačke postavljenog bojlera.

Solarni bojleri, također imaju ugrađen električni grijač, sa gornje strane bojlera, kako ne bi zagrijavali cjelokupnu količinu vode u bojleru, već samo vrh bojlera.

Cjelokupnu količinu vode zagrijava sunčani kolektor i/ili kotao na drva (kod pirolitičkog kotla obavezno).

Kod električnog bojlera, grijač i ulaz hladne vode je montiran sa donje strane bojlera, a izlaz tople vode ide sa vrha bojlera.
Zato je potrebno napraviti navedene izmjene, jer preokrećemo bojler naopačke.

[Nikola]

Počeo sa slaganjem sustava za grijanje vode. Odlučio sam se ipak kolektore smjestiti u vrt, ispod kuće, tako da mi pumpa ne treba.

[m2]

Toplinska izo.... ?

[Nikola]

Stiropor 10cm. Nisam dolje slikao, napravio sam drveno postolje od nekih 30cm visine, pa na to složio 10cm stiropora. Tako sam podignuo spremnik da bude na višoj točki nego kolektori. Sada sam donio još stiropora, pa ide obloga sa svih strana.

Nisam kupovao bakar za izmjenjivač topline (spirale), jer sam imao ove kolute alkaten cijevi. Probati ću s njima, ne košta me ništa. Ako ne bude dovoljno, uvijek mogu dodavati još cijevi.

Ne planiram bušiti spremnik sa strane, nego s cijevima ući kroz ovu gornju rupu.

[m2]

"baci oko" možda nađeš nešto interesantno...
http://www.builditsolar.com/Projects/WaterHeating/water_heating.htm#Thermosyphon

[Nikola]

Napravio, spojio, radi!

E sad, problem je u tome što mi voda vrlo brzo zakuha u kolektorima. Očito je da nije dovoljan protok kroz njih. Zvao sam majstora za samogradnju kolektora (Bruno), dao mi je dosta savjeta kako popraviti protok. Između ostalog, da mora visinska razlika između kolektora i spremnika biti bar 60cm. Nisam to znao, cijelo vrijeme se zapravo spremam za sustav s pumpom, tek sam se nedavno odlučio za termosifonski. Danas sam premjestio kolektor (samo jedan) na niže mjesto, i sustav radi mnogo bolje. Danas nije dolazilo do pregrijavanja, i zapravo je jako dobro cijeli dan grijalo vodu. Nemam još mogućnost da mjerim temperature, ali recimo cijev na ulazu u spremnik vode je danas u 4 sata bila toliko topla da sam mogao na njoj držati prst 4-5 sekundi prije nego me opeče. Ista cijev na izlazu iz spremnika je toliko hladna da se lagano rosi.

Ok, znači moram samo paziti da imam dobar protok kroz kolektore. Zato mislim od svakog vući zasebne cijevi do spremnika, i vjerojatno ću ići na preradu apsorbera. Trenutno su to oni kolektori sa cijevi od 12mm savijene u serpentinu. Tu je oko 16m cijevi, i mislim da tu nastaje problem. Voda putuje vrlo dug put kroz kolektor i zato se pregrijava. Napraviti ću "harfa" apsorber kako bih ubrzao protok kroz kolektor.

Rezervne varijante, ako bude i dalje problema:
- tijekom ljeta zasjenim polovicu kolektora
- stavim neku jeftinu pumpu za vodu na 12V i termostat koji pali pumpu kad temperatura na izlazu iz kolektora dođe na neku previsoku razinu.

Savjeti?

[Dzionik]

Za spajanje kolektora sa spremnikom bolje je da ugradiš jednu veću cev nego više manjih jer ćeš imati bolji protok na istu površinu poprečnog preseka. Plus je jeftinije i lakše za izolovanje.
Ako već stavljaš pumpu onda ti ne treba prerada kolektora...ili obratno. Ako si za loutek varijantu onda ništa ne diraj samo posmatraj:-) već će se pokazati šta treba doraditi.