Hydrotermiska solfångare (6 / 6 steg)

Steg 6: Efterbehandling och testa

Du kommer att vilja måla insidan matt svart. Jag hade bara tillräckligt värmebeständig färg för att täcka den.

Du kommer också vill isolera rutan så mycket som möjligt. Jag häftade bara några kartong på baksidan för nu och jag hade några ark av aluminium som jag lagt bakom matrisen (de var PR tecken som jag räddade från sopor). Du kan köpa några hård skumisolering från hårdvara/lumber store eller jag var tänkande mattan scraps kan fungera bra också. Om du har tillgång till en metall butik kanske vore några curl metall anmälningar från en svarv bra att absorbera den strålningsenergi som återspeglar det på röret också.

Test 1:

Det är vinter här så jag inte har haft mycket av en chans att testa den. Du kan se på bilden att solen är extremt lågt på himlen. För mitt första prov i ca 1,5 timmar kunde jag höja temperaturen i hela tanken med 6 grader F med en start temperatur 70F och en utvändig temperatur av om 34F. Det var med solen passerar bakom två träd att hela enheten i skuggan i några minuter i taget. Även utan någon isolering, så fort solen träffar rutan temperaturen sköt upp till 114F. En termometer tejpade till utlopp slang hade en så hög som 79F temperatur.

Från en annan bild kan du också se lite grön karamellfärg som jag la i. Karamellfärg flödat ända ner till utloppet.

Slutsats:

Jag var mycket nöjd med hur väl det första testet fungerat. Jag skulle vilja använda denna enhet för uppvärmning skolan växthuset eller installera permanenta termometrar, en vindsnurra Visa vatten flöde/rörelse, fylla den med en frostskyddsvätska blandning och sätta den upp som en visuell display bit på campus.

Jag gjorde också flera fysikberäkningar när du bygger detta för att försöka följa utvecklingen av energi. Jag skulle gärna dela och diskutera dem med någon medan jag försöker förbättra på dem för att utforma min framtida drömhus.

Fysik beräkningar/begrepp:

Strålning: Räkna ut watt/m ^ 2 från solen vid din plats och hur mycket yta är din panel (detta kan ses ofta på lokala väderstation data tillgänglig online). Du kan använda den specifika värmen vatten (4186 J/kg * C) och Q = mc ∆T formel eller kan du göra det med hjälp av watt * sekunder = joule till räkna joule per timme som kan omvandlas till BTU'S / hr. Också använda Stefan-Boltzmans ekvation för att räkna ut hur mycket strålning energi är att absorberas och som avges av olika delar.

Konvektion/flöde: Detta var en hård en. Jag använde densitet, viskositet, Bernoullis ekvation och Poiseuilles ekvation.

Ledning: Q/t = kA(T2-T1)/d hitta överledning priser av olika material i systemet. (k är din värmeledningsförmåga material)

Resultat: beslöt jag ungefär med en perfekt system jag att kunna komma över 20F ökning 15 gallon vatten under 1 timme.

Obs: När man gör allt som jag lärt mig om hur någon skulle kunna göra dessa saker mer effektivt. Eftersom glas är det mest ledande materialet i rutan, vill du förhindra att luften från att cirkulera genom det. Naturlig konvektion av luften i rutan kommer att cirkulera luften genom glasrutan. Någon skulle kunna minimera detta genom att installera horisontella partitioner dela upp på insidan av rutan i celler. Detta kommer att förhindra din värme av strålning från förlorade genom konvektion och ledning.

Referenser:

Detta projekt var inspirerad av "Super enkel, CPVC solfångare varmvatten" som finns på youtube och helt enkelt solar.