Projetos solares do aquecimento de água do girassol nos EUA

Autor:None Vir de:None Mensagem tempo:03/19/2012 Ver:4271

O sistema foi projetado e construído por Alan Rushforth-- está aqui sua descrição do sistema: “Unidas são algumas fotos (antes e depois) de um sistema que solar de DHW eu terminei recentemente.

 

Este é um grande sistema do drainback para fornecer a água quente doméstica para um edifício de apartamento de 16 unidades na Pensilvânia
O sistema foi projetado e construído por Alan Rushforth-- está aqui sua descrição do sistema:
" Unidas são algumas fotos (antes e depois) de um sistema que solar de DHW eu terminei recentemente.  Está em um telhado de um edifício de apartamento de 16 unidades.  É um sistema do dreno para trás. 
Antes da instalação, o edifício usava $4.600 anualmente no gás natural unicamente para a água quente doméstica.  Um calefator de água 95% eficiente novo do gás do Polaris foi instalado junto com este sistema solar de DHW.  Não contando meu trabalho, ou a instalação do calefator de gás, o projeto custou $13.645. Entre o calefator novo e o sistema de SDHW, as contas de gás serão cortadas esperançosamente por 2/3.  Eu acredito que muitas aplicações comerciais de SDHW podem fazer um sentido mais financeiro do que aplicações residenciais com as economias de escala aumentadas.  Eu adotei DHW solar comercial como um passatempo, e estaria feliz ajudar qualquer um com perguntas. ”   
 
Realmente um trabalho agradável -- agradecimentos muito a Alan para fornecer todos os retratos e subtítulos detalhados!
 
Os retratos mostram a maioria do detalhe da construção
 
Vista geral:
 
Há 3 fileiras de 3 Coletores solares solares de tubo de vácuo do girassol (6 x 30 coletores do tubo e 3 x 20 coletores do tubo).
 
A instalação e sustentações do coletor solar:
 
Solar Collector Installation and Supports
 
Está aqui a estrutura no processo. As bases de aço da pirâmide são 1/8 " de placa de aço. Algum corta e as curvaturas foram feitas um Fazzio (uma grande jarda do metal em Jersey sul). Eu fiz os cortes e a soldadura do ângulo. Foram parafusados para baixo nos joists de madeira do telhado e telhados então sobre com a tocha que telha para baixo para fazer lhes bonita muita manutenção zero. O descanso do frame é todo o alumínio com parafusos inoxidáveis. O plano horizontal do frame inteiro é ajustado em um passo diagonal ligeiro assim quando os coletores são montados, tudo inclinará de volta ao tanque. Se o telhado era alisador/todos os um passo, pôde ter sido mais fácil e mais barato montar frames para a direita no telhado, porém a estrutura levantada aqui permite a manutenção fácil do telhado, e igualmente cria o passo agradável do drainback. Os feixes principais são 3x3x1/8 de " tubo quadrado de alumínio longo x 24 '. Os membros transversais longitudinais eram o tubo 2x2x20'x1/8 quadrado de alumínio. O apoio diagonal é 1 1/2 x 1 1/2 x 1/8 de ângulo de alumínio. O frame saiu sobre a maneira que eu a quis. Nao bouncy. Overkilled. O aço galvanizado trabalharia demasiado e seria mais barato, mas o alumínio deve durar mais por muito tempo e é mais fácil de trabalhar com
 
 
É acima um fim acima de um dos 6 2 ' x2 x as bases de aço de 1/8 " de pirâmide. O 7/8 " rosquearam as hastes feitas ajustar o passo fácil, embora cortar e soldar acima das bases fossem um trabalho. Um aço um tanto mais claro do calibre (como o calibre 14) seria provavelmente adequado.
 
 
Aqui temos evacuado colectores de tubo instalado, e são teeing o arranjo junto com tubulação de cobre. Seções curtas de alta temperatura mangueira de borracha de silicone (de Fitch Consulting) funcionou bem para prender a mangueira de variedades juntos. 1 "de espessura Armaflex isolamento da tubulação foi instalada ao longo da tubulação. Instalação dos tubos é a última coisa a ser feito. Você não quer inadvertidamente criar uma situação de estagnação com tubos instalados antes das bombas e controlador está pronto para ligar.
 
 
Para proteger o Armaflex do sol e da deterioração UV (este sistema para durar por décadas) eu a envolvi na isolação enfrentada folha do duto da espuma de Home Depot. Não era tão resistente e pegajoso como eu quis, assim que eu o envolvi outra vez (foto mais atrasada) com 12 mais duráveis ' Peal da largura e a telhadura do selo que é uma folha enfrentou o produto autoadesivo do telhado
 
 
Não é envolvido acima com casca e selo ainda. Os funcionamentos de cobre da tubulação que medem entre os bancos dos coletores precisam de ser suportados de modo que não cedam e não criem um problema de drenagem. Eu uni ' o tubo x 2 um x2 20 quadrado de alumínio ao longo da parte superior de cada um funcionado, para impedir a caída. Coberto então lhe todo com a casca e o selo
 
 
O produto acabado envolvido toda acima e apronta-se por muitos anos de abuso nos elementos
 
Encanamento e instalação do tanque de armazenamento:
 
 
Estêve aqui o telhado antes que nós começamos. A chaminé no meio foi usada já não desde que as bombas de calor separadas foram instaladas em cada apartamento e o calefator de água quente foi substituído com uma parede exalou o calefator do Polaris de 95%. Assim nós podíamos tomar para baixo ao superior poucos pés e convertê-los a uma perseguição da tubulação
 
 
Estão aqui as linhas de 1 " pex/al/pex cobertas em 1 " armaflex que funciona abaixo da perseguição da tubulação (chaminé velha). A madeira compensada, pode espumar, e a telhadura foi selada acima da abertura
 
 
Estêve aqui o porão antes que nós começamos. Um bocado de um mess.
 
 
Está aqui 822 um tanque do galão STSS. Você pode ver o forro dobrado de EPDM. Atrás dele é da " o painel isolante espuma 2. A pele de alumínio mantem-no todo unido. O tanque vem aplainado em uma forma oval, em uma caixa aproximadamente a elevação 4 1/2', os 11 ' por muito tempo, e os 18 " largamente. Nós uncrated o, removemos a tampa no interior, envolvida o tanque flatted em alguns cartão e corda para proteger as bordas, e arrastada lhe abaixo das escadas abarrotado do porão. Uma vez que para baixo, nós o inclinamos acima, aberto lhe em um círculo, levantado uma borda, e deslizado o círculo da parte inferior do painel isolante abaixo, e nos teve um tanque! A tubulação alaranjada é 1 " pex/al/pex (que é material consideravelmente impressionante, melhoram provavelmente do que o cobre de várias maneiras). Nós terminamos acima de converter o pex/al/pex sobre ao cobre antes de entrar no tanque. Os encaixes de bronze especiais da compressão de www.Plumbinggoods.com fizeram o truque. A linha do retorno despeja na parte superior acima da linha de água. Nós convertemo-la para revestir apenas fora do tanque para põr sobre uma válvula que de esfera eu pensei seria necessário modular o fluxo. Despeja que a válvula não era necessário. A outra linha era a linha de sucção para as bombas que entra no tanque acima da linha mas dos mergulhos de água para baixo para seleccionar a água da parte inferior do tanque
 
 
Está aqui o tanque com a tampa isolada ligada e o encanamento completo. É suspendido dentro do tanque um 1 1/2 de " bobina de cobre x 120 '. Eu usei a bobina de tamanho grande do diâmetro para um bocado do efeito do tanque dentro da bobina - prende 10 galões da água quente. Quando um inquilino abre um faucet de água quente, a água fria pressurizada da rua corre através desta bobina submersed em sua maneira ao calefator e aquece-se em sua maneira. A água que entra no calefator é aquecida parcialmente ou inteiramente antes que alcangar o calefator, e o calefator vem em muito menos. Em um trabalho da repetição, um pouco do que usa uma bobina do grande diâmetro, mim pôde usar diversas bobinas menores paralelamente que puderam trabalhar ingualmente bom e o custo menos. A linha preta superior é o retorno dos coletores solares. A linha preta que funciona para baixo às duas bombas no assoalho é a linha de sucção de cobre que vai da parte inferior do tanque até os coletores. Há uma coisa chamada cavitação da bomba. Como eu compreendo, sob a sucção dentro da bomba, água (especial água quente) pode vaporizar (essencialmente fervura) dentro da bomba que faz o ruído e que encurta a vida da bomba. Ter a pressão adequada no lado da entrada da bomba pode eliminar a cavitação, como pode o fluxo de limitação no lado da saída das bombas. Para maximizar dentro a pressão de entrada às bombas, eu mantive-as tão baixas à terra como possível. A cavitação não era um problema.
 
 
Estão aqui 2 bombas de bronze do Taco 009. As bombas de bronze custaram mais do que o ferro, mas porque o tanque é exalado, e expor ao oxigênio, o bronze são as melhores porque não oxida
 
Nesta foto você pode ver que a válvula de esfera do righthand é meia maneira estrangulada de começ fora para baixo ao fluxo de aproximadamente 10 gpm onde nós o queremos - aproximadamente 4.5 gpm (.5 gpm por o coletor). A água do retorno das necessidades do controlador de Goldline GL30 a ser pelo menos 4 graus vibra do que a água ou de alimentação interromperão as bombas. Se um saiu do fluxo em 10 gpm, o controlador daria um ciclo regularmente as bombas sobre e fora. Como um refinamento subseqüente, um pouco do que estrangula o fluxo para baixo, mim enganchou acima de um atraso no temporizador que corta uma bomba após minutos de um par (o fluxo uma vez do retorno com efeito do sifão é estabelecido). Com o aberto largo das válvulas, fluem então as gotas de 10 gpm a 4.5 gpm, apenas onde nós o queremos
 
 
Aqui você pode ver o Goldline GL30 na parede - consideravelmente simples prender acima. O metal retangular/coisa de vidro à direita é um medidor de fluxo. Há diversos fabricantes. A chave é começ um avaliado para uns temps mais elevados, como 180F, com uma escala apropriada do fluxo. Eu tive-a original montada mais baixo, mas por outro lado movido lhe centrou-se acima a nível da linha de água no tanque. Essa maneira, quando as bombas cortam e a água termina drenar para trás, mostra onde a linha de água do tanque está, que é agradável. 
 
LIÇÕES INSTRUÍDAS:
CREMALHEIRAS: As cremalheiras podem ser uma despesa principal labor e do material. Eu procurava as cremalheiras zero da manutenção, aquele não impediria reparos ou manutenção do telhado. O projeto que levantado da cremalheira eu me usei consegue aquele mas era muito trabalho. Um benefício adicionado deste projeto da cremalheira era que eu podia inclinar o plano das cremalheiras para facilitar a água que drena para trás dentro ao tanque quando o controlador desligou a bomba. As cremalheiras montaram horizontalmente no telhado conservariam o dinheiro mas seriam menos convenientes para a telhadura, e levantariam desafios separados para que como consiga que crítico drene-para trás a inclinação. 
 
COLETORES: 
Eram de www.sunflower-solar.com. Bill Fitch ali é muito conhecedor e era muito útil com edições técnicas. O tempo o dirá quanto a conta de gás é reduzida, mas elas pareça trabalhar bem. No primeiro dia inteiro da operação, o tanque de 822 galões foi de 86F a 119F. Desde esse dia era sol cheio e desde que a bobina não estava valved ligada ainda, forneceu acidentalmente um bom teste. 6.855 libras da água foram levantadas 33 graus que igualam a aproximadamente 226.000 BTU a rede depositada no tanque em um dia ou apenas sobre o coletor do tubo 28.000 btu/30 (ignorando perdas da condução por meio de canos e do tanque). Uma palavra ou um cuidado - os coletores do tubo do evac contêm milhão (parece como ele) porções pequenas para montar. Permita o trabalho do figurante. Igualmente o encaixotamento para os tubos de vidro é consideravelmente skimpy. O punho com cuidado e não está na extremidade - a embalagem fina da extremidade da espuma não amortece os nibs adequadamente na extremidade dos tubos de vidro. 3 tubos fora de 240 eram rachados na extremidade, antes que eu instalasse - mas não era um problema grande. Bill forneceu um tubo de reposição com cada distribuidor. 
 
BOMBAS: 
Se um precisa de bombear a água 50 ' acima de usar as bombas de circulação que têm somente ' a cabeça uns 33, teòrica 2 em série devem fazer o truque. A teoria provou correto - junto faz o trabalho. Para bombear a água a mais fresca da parte inferior do tanque um poderia cortar um encaixe na parte inferior, ou teòrica poderia igualmente ser elaborado acima da linha de água de um tubo do mergulho. Essa teoria trabalhou igualmente. 
 
COLA DA TUBULAÇÃO: 
Fazem não de tamanho grande as tubulações. Para finalidades do custo, e finalidades da perda de calor, mais grandes não é necessariamente melhor. Neste sistema do tamanho, se a cabeça era mais baixa, e em somente uma bomba foram usados, ou se uma estava indo sair sobre de ambas as bombas, 3/4 " de tubulação seria adequada (em vez do 1 " que eu me usei). Usar a tubulação a menor que fará o trabalho, ajudará a manter um pouco de custos da tubulação e da isolação da tubulação assim como a perda de calor da área de superfície do corte. 
 
TUBULAÇÃO DE COBRE contra PEX.: 
A sabedoria comum é você deve usar o cobre para linhas para a frente e para trás dos coletores para tratar temps elevados da estagnação. Eu não senti em um sistema do dreno para trás, onde durante a estagnação, lá sou nenhum líquido nos coletores, Pex/al/pex (pex superior com uma camada de alumínio para dentro) devo trabalhar para todo o funcionamento exceto os últimos pés dos pares ao coletor, onde você pôde pegarar mais desse calor da estagnação. Despeja Pex/al/pex é tubulação muito impressionante. O alumínio encaixado no pex parece ser aproximadamente 1/32 " densamente e a tubulação é avaliado para 80 libras por polegada quadrada em 200F. Até agora está trabalhando muito bem, e eu tenho a confiança que continuará a fazer assim. Nota: pex/al/pex tem um diâmetro ligeiramente mais grande do que o pex regular e usa seus próprios encaixes especiais da compressão. Você não precisa de comprar um frisador do pex para usá-lo - apenas os encaixes direitos da compressão. (I aprendido isso a maneira dura). 
 
ISOLAÇÃO DA TUBULAÇÃO: 
1 " armaflex (extremamente densamente - special requisitado de uma fonte da ATAC) trabalhou bem. A telhadura da casca e do selo trabalhou bem para envolvê-lo e protegê-lo dos elementos. Para impulsionar a isolação do tanque, (especial desejável nos tanques mais desproporcionados) um pôde pegarar da " folhas espuma 2) 4x8x 2 e colocá-los para baixo primeiramente sob o tanque antes da instalação, para dobrar a isolação inferior. Um pode sempre envolver os lados e a parte superior mais tarde com isolação extra se querido. 
 
TAMANHO DO TANQUE: 
Eu acredito neste tipo sistema onde o tanque é um artigo de custo non-pressurized, relativamente baixo simples, compreendendo uma porcentagem pequena do custo de sistema total (menos de 15%) um posso ter recursos para saltar para um tanque maior que contenha mais galões por a pessoa do que recomendada normalmente. Eu usei 822 galões com 51 galões por o apartamento, (tipicamente uma pessoa em cada um destes apartamentos). Embora este fosse mais armazenamento do que os 20 a 30 galões por a pessoa recomendada frequentemente, ainda não forneceu tanto de “efeito volante” como eu tinha esperado. Das verificações de ponto, os temps do tanque de novembro saltaram dos anos 70 meados de ao 120's superior. Se eu devia o fazer outra vez, e se o tanque caberia, eu aumentaria o tamanho do tanque para fornecer 80 galões ou mais por a unidade que eu acredito absorveriam melhor o calor dos períodos ensolarados, carreg o nos períodos nebulosos, melhorando o desempenho total. 
 
DETALHES DO TANQUE:
Ao requisitar um tanque de STSS, se especific quantas luvas uma da entrada do tanque quer instalado. Neste caso era 4 totais, 1 para a alimentação do coletor, 1 para o retorno do coletor, 1 para a alimentação sob pressão da rua à bobina, e um para a saída da bobina ao calefator de gás. A menos que você especific de outra maneira, todos os 4 estarão montados tudo em uma fileira espaçada aproximadamente 6” distante. Para funcionamentos óptimos do encanamento, I o necessário no lado oposto do tanque, assim que eu removemos um, movemoss lhe, e remendados o furo (tudo acima da linha de água). Se eu devia o fazer outra vez, seria melhor planear para fora e especific posições da entrada da tubulação do tanque, ou requisite pelo menos um encaixe extra ou 2 da luva caso que a modificação do campo é desejada. 

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