Μηχανισμός διαστολής υγρού για βέλτιστη κλίση συλλεκτών

[miltos]

Για παράδειγμα ας υποθέσουμε ότι ο συλλέκτης βρίσκεται στην ακραία του θέση και ο ήλιος σε μια γωνία Α. Η γλυκόλη θα θερμανθεί σταδιακά και κάποια στιγμή ο συλλέκτης θα βρεθεί κάθετα στον ήλιο. Στη θέση αυτή η απορρόφηση θερμότητας θα γίνει μέγιστη με αποτέλεσμα η γλυκόλη να θερμανθεί ακόμα περισσότερο και να εκτρέψει το συλλέκτη από τη βέλτιστη θέση του

Δεν μπορεί να είναι αυτή η αρχή λειτουργίας. Η θερμοκρασία της γλυκόλης δεν εξαρτάται τόσο από την ηλιακή ακτινοβολία, όσο από τη θερμοκρασία του boiler. H ακτινοβολία επηρεάζει μόνο το ΔΤ μεταξύ συλλεκτών και boiler.

 

Ίσως δεν είναι ίδιο το υγρό σε έμβολο και Boiler.

 

Κάτι θα έχει στο μυαλό του ο άνθρωπος. Θα δείξει

[vmantas]

Δες εδώ για αρχή τι έχει γίνει. http://www.builditsolar.com/Projects/PV/pv.htm#Tracking

 

Θυμήθηκα παλιά (πολύ παλιά) για ένα ερευνητικό project για ανάπτυξη passive solar tracker με freon. Εχει κάτι σχετικό η σελίδα που σου στέλνω, προφανώς με περισσότεορ google θα βρεις και άλλα.

 

Είναι τόσο φθηνά πλέον τα ενεργητικά συστήματα για το μέγεθος που συζητάς και πιο αξιόπιστα και ακριβή που τα παθητικά δεν νομίζω να μπορούν να ανταπεξέλθουν (χωρίς να το έχω ψάξει σε βάθος, από την αρχή λειτουργίας και μόνο).

 

Συν το ότι η έρευνα μας οδηγεί σε λύσεις που σε λίγο καιρό νομίζω θα είναι αδιάφορο το θέμα της παρακολούθησης (με ανάλυση κόστους-όφελους), είτε θα είναι καμπυλωτά τα Φ/Β στοιχεία είτε όπως και να τους έρχεται ο ήλιος θα τον εκμεταλεύονται άριστα. Σε σχέση με το τελευταίο κάτι πήρε το μάτι μου τελευταία.

[Δημήτριος_1980]

Νομίζω ότι όσο πιο μικρή είναι η ποσότητα του υγρού, άρα όσο πιο μικρό σε διάμετρο το συγκρότημα κύλινδρος - έμβολο, τόσο πιο άμεσα θα θερμαίνεται αυτό (το υγρό), οπότε θ' αντιδρά γρήγορα στις μεταβολές.

 

Αυτό όμως δεν μας ενδιαφέρει και πολύ, μιας και η προσαρμογή των ηλιακών συλλεκτών στην βέλτιστη κάθε φορά θέση, δεν απαιτεί γρήγορες κινήσεις.

 

Νομίζω δηλαδή ότι μπορείς να χρησιμοποιήσεις μεγαλύτερη ποσότητα υγρού, άρα και μεγαλύτερη διάμετρο εμβόλου - κυλίνδρου. Έτσι θα ξεπεράσεις και το θέμα του λυγισμού στον κύλινδρο. Η μεγαλύτερη ποσότητα υγρού θα μπορεί να σου δώσει τον απαραίτητο όγκο διαστολής, ώστε να προκαλέσει στο (μεγαλύτερης διατομής) έμβολο μετατόπιση μισού μέτρου.

 

Από την άλλη, ίσως να μπορέσεις έτσι να χρησιμοποιήσεις μια υδραυλική μπουκάλα του εμπορίου με διαδρομή μισού μέτρου.

[AlexisPap]

Δεν γίνεται αυτός ο αυτοματισμός λέμε...

[mechatr0n]

Δεν γίνεται αυτός ο αυτοματισμός λέμε...

 

Γιατί το λες αυτό..?

[AlexisPap]

Γιατί δεν διαθέτει κάποιο σύστημα που να εντοπίζει την θέση του ήλιου. Όσο θερμαίνεται το υγρό το πλαίσιο θα στρέφεται... Όχι ανάλογα με το που είναι ο ήλιος, αλλά με το πόση ζέστη κάνει, πόση είναι η ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας, αν είναι μεσημέρι ή σούρουπο, αν είναι καλοκαίρι ή χειμώνας, αν φυσάει βοριάς ή λίβας...

[mechatr0n]

Αν είναι καλοκαίρι ή χειμώνας επηρεάζονται οι εξής παράμετροι:

1)Εξωτερική θερμοκρασία περιβάλλοντος

2)Ύψος θέσης του ήλιου (το ελαφρύ τραμπάλισμα που κάνει η γη καθώς περιστρέφεται γύρω από τον ήλιο κατά την διάρκεια του έτους).

3)Ενδεχόμενες συννεφιές, βροχές, άνεμοι και κεραυνοί..

 

Δύο έμβολα.

Ένα να μετακινεί σε μοίρες την συστοιχία που θέλουμε, από 30 μοίρες,σε 60 μοίρες.

Ένα να μετακινεί-προσανατολίζει την συστοιχία στον άξονα Ανατολής-Δύσης.

Αποκλίσεις 15 μοιρών στον άξονα Ανατολής-Δύσης, είναι επιτρεπτές μιας και δεν αλλάζει η απόδοση της συστοιχίας.

 

Ένας συλλέκτης ο οποίος θερμαίνει γλυκόλη(ή άλλο υγρό διαστολής) είναι ξαπλωμένος οριζόντια και έχει ένα πλαίσιο γύρω του που επιτρέπει να περάσει η ηλιακή ακτινοβολία ΜΟΝΟ όταν ο ήλιος είναι σε ύψος 55 μοιρών και άνω.Σε χαμηλότερο ύψος, σκιάζεται δηλαδή.

Σημείο εκκίνησης της συστοιχίας οι 55 μοίρες κλίση, προσανατολισμός Ανατολικά.

 

Ένας δεύτερος συλλέκτης ο οποίος θερμαίνει γλυκόλη(ή άλλο υγρό διαστολής) είναι προσανατολισμένος Νοτιο- Νοτιοδυτικά και έχει ένα πλαίσιο γύρω του που το σκιάζει όταν ο ήλιος βρίσκεται Ανατολικά.

 

Οι παράμετροι που προανέφερα:

1)Εξωτερική θερμοκρασία περιβάλλοντος.

Έστω χειμώνας 0 βαθμοί κελσίου και καλοκαίρι 40 βαθμοί κελσίου.

Απάντηση:Τον χειμώνα να έχεις ζέστη το μεσημέρι, δηλαδή άνω των 0 βαθμών θερμοκρασία το μεσημέρι Συνεπάγεται οτι έχεις ήλιο.Αν δεν έχεις ήλιο, δεν μας ενδιαφέρει να προσανατολίζουμε την συστοιχία.

Άρα η χειρότερη συνθήκη είναι να έχουμε καθαρό ουρανό και έστω 0 βαθμούς κελσίου.

 

-Οι 2 συλλέκτες σε κατάσταση στασιμότητας με 30 βαθμούς εξωτερική θερμοκρασία και 1000W/m^2 ακτινοβολία πιάνουν 220 βαθμούς κελσίου.

 

Με την ίδια ακτινοβολία και μηδέν βαθμούς κελσίου έχουμε 190 βαθμούς κελσίου.Σφάλμα κλίσης στο έυρος 30-60 μοιρών, 4 μοίρες...Χ...τήκαμε και η βάρκα γέρνει..

 

2)Ύψος θέσης του ήλιου (το ελαφρύ τραμπάλισμα που κάνει η γη καθώς περιστρέφεται γύρω από τον ήλιο κατά την διάρκεια του έτους).

 

Άν έχουμε ήλιο ψηλά και βλέπει τον οριζόντιο συλλέκτη καθώς περνά από τα τοιχώματα, αυξάνει η θερμοκρασία του συλλέκτη, οπότε προκαλείται μετατόπιση από τις 60 μοίρες, στις 30..

Άν έχουμε λιγότερο ήλιο, η μετατόπιση θα είναι πχ στις 40 μοίρες.

Όσο περισσότερος ήλιος, τόσο μεγαλύτερη οριζοντίωση.

 

3)Ενδεχόμενες συννεφιές, βροχές, άνεμοι και κεραυνοί..

 

Άμα έχει χάλια καιρό, μας μένει η διάχυτη ακτινοβολία και δεν μας νοιάζει κανένας προσανατολισμός..

[aiche]

Εφόσον γνωρίζεις την ακριβή θέση του ηλίου κάθε χρονική στιγμή μέσω Η/Υ να ελέγχεις και να ρυθμίζεις τις θερμοκρασίες των διαλυμάτων της γλυκόλης έτσι ώστε να σου δίνουν τις επιθυμητές μετατοπίσεις των εμβόλων.

Έτσι οι προβληματισμοί που πολύ σωστά έθεσε ο ΑlexisPap αναιρούνται. Δηλαδή το σύστημα θα είναι ανεξάρτητο από τις συνθήκες περιβάλλοντος και οι διαστολές ή οι συστολές θα ελέγχονται από τον Η/Υ.

Το πρόβλημα είναι η κατανάλωση ενέργειας από το σύστημα ελέγχου θερμοκρασιών.

 

Αν έφτιαχνες όμως κάτι σαν τον μηχανισμό των Αντικυθήρων θα ήταν σίγουρα πιο οικονομικό.

[mechatr0n]

aiche,

 

Ο μηχανισμός που περιγράφω δεν καταναλώνει καμία ενέργεια.

Απλά μετατρέπει την ηλιακή υπάρχουσα ενέργεια, σε θερμική και κινητική (διαστολή εμβόλων).