Projets solaires de chauffage d'eau de tournesol aux Etats-Unis

Auteur:None Venir de:None Temps de sortie:03/19/2012 Voir:4520

Le système a été conçu et établi par Alan Rushforth-- voici sa description du système : « Attachées sont quelques photos (avant et après) d'un système solaire I de DHW récemment fini. Il est sur un toit d'un immeuble de 16 unités

 

C'est un grand système de drainback pour fournir l'eau chaude domestique pour un immeuble de 16 unités en Pennsylvanie
Le système a été conçu et établi par Alan Rushforth-- voici sa description du système :
" Attachées sont quelques photos (avant et après) d'un système solaire I de DHW récemment fini.  Il est sur un toit d'un immeuble de 16 unités.  C'est un système de drain de retour. 
Avant l'installation, le bâtiment employait $4.600 annuellement en gaz naturel seulement pour l'eau chaude domestique.  Un nouveau chauffe-eau 95% efficace de gaz d'étoile polaire a été installé avec ce système solaire de DHW.  Ne comptant pas mon travail, ou l'installation de réchauffeur de gaz, le projet a coûté $13.645. Entre le nouveau réchauffeur et le système de SDHW, des factures de gaz seront si tout va bien coupées par 2/3.  Je crois que beaucoup d'applications commerciales de SDHW peuvent sembler raisonnable plus financier que des applications résidentielles avec les économies d'échelle accrues.  J'ai adopté DHW solaire commercial comme passe-temps, et serais heureux d'aider n'importe qui avec des questions.  »   
 
Vraiment un travail gentil -- merci beaucoup à Alan de fournir toutes les images et légendes détaillées !
 
Les images montrent la majeure partie du détail de construction
 
Vue d'ensemble :
 
Il y a 3 rangées de 3 Capteurs solaires de tube électronique solaires de tournesol (6 x 30 collecteurs de tube et 3 x 20 collecteurs de tube).
 
Installation et appuis de capteur solaire :
 
Solar Collector Installation and Supports
 
Voici le cadre dans le processus. Les bases en acier de pyramide sont 1/8 " plat en acier. Une partie coupe et les courbures ont été faites un Fazzio (un grand yard en métal au Jersey du sud). J'ai fait les coupes et la soudure d'angle. Elles ont été vissées vers le bas dans les poutrelles en bois de toit et plus de puis couvertes de torche couvrant vers le bas pour rendre leur joli beaucoup d'entretien nul. Le reste de l'armature est tout l'aluminium avec les boulons inoxidables. Le plan horizontal de l'armature entière est placé sur un léger lancement diagonal ainsi quand les collecteurs sont montés, tout inclinera de nouveau au réservoir. Si le toit étaient paroir/chacun des un lancement, il pourrait avoir été plus facile et meilleur marché de monter des armatures juste sur le toit, toutefois le cadre augmenté ici tient compte de l'entretien facile de toit, et crée également le lancement gentil de drainback. Les faisceaux principaux sont 3x3x1/8 " long tube carré en aluminium de x 24 '. Les traverses longitudinales étaient le tube 2x2x20'x1/8 carré en aluminium. L'attache diagonale est 1 1/2 x 1 1/2 x 1/8 angle en aluminium. L'armature a sorti au sujet de la manière que je l'ai voulue. Non plein d'entrain. Overkilled. L'acier galvanisé aurait fonctionné trop et avait été meilleur marché, mais l'aluminium devrait durer plus longtemps et est plus facile à travailler avec
 
 
Est en haut une fin vers le haut d'un des 6 2 ' x2 X les bases en acier de 1/8 " pyramide. Le 7/8 " a fileté des tiges faites ajustement du lancement facile, bien que la coupure et la soudure vers le haut des bases aient été un travail. Un acier légèrement plus léger de mesure (comme mesure 14) aurait probablement été proportionné.
 
 
Ici, nous avons évacué collecteurs de tubes installés, et sont tissant l'arrangement avec la tuyauterie en cuivre. De courtes sections de tuyau de caoutchouc de silicone de haute température (de Fitch Consulting) a bien fonctionné pour le tuyau de serrage des collecteurs ensemble. 1 "d'épaisseur d'isolation Armaflex pour tuyaux a été installé sur la tuyauterie. Installation des tubes est la dernière chose à se faire. Vous ne voulez pas créer par inadvertance une situation de stagnation avec des tubes installés avant les pompes et le contrôleur sont prêts à mettre en marche.
 
 
Pour protéger l'Armaflex contre le soleil et la détérioration UV (ce système durer pendant des décennies) je l'ai enveloppée dans l'isolation de conduit de mousse faite face par clinquant de Home Depot. Il n'était pas aussi vigoureux et collant que j'ai voulu, ainsi je l'ai enveloppé encore (photo postérieure) avec 12 plus durables ' carillon de la largeur et la toiture de joint qui est un clinquant a fait face au produit auto-adhésif de toit
 
 
Ci-dessus n'est pas enveloppé avec la peau et le joint encore. Les courses de cuivre de pipe qui enjambent entre les banques des collecteurs doivent être soutenues de sorte qu'elles ne fléchissent pas et ne créent pas un problème s'écoulant. J'ai attaché ' le tube X 2 un x2 20 carré en aluminium le long du dessus de chacun couru, pour empêcher le fléchissement. Alors couvert lui tout de peau et de joint
 
 
Le produit fini tout enveloppé vers le haut et préparent pendant beaucoup d'années d'abus dans les éléments
 
Tuyauterie et installation de réservoir de stockage :
 
 
Voici le toit avant que nous ayons commencé. La cheminée au milieu n'a été plus utilisée puisque des pompes à chaleur séparées ont été installées en chaque appartement et le réchauffeur d'eau chaude a été remplacé par un mur a exhalé le réchauffeur d'étoile polaire de 95%. Ainsi nous pouvions prendre vers le bas au supérieur peu de pieds et les convertir en chasse de pipe
 
 
Voici lignes de 1 les " pex/al/pex couvertes dans 1 " armaflex fonctionnant en bas de la chasse de pipe (vieille cheminée). Le contre-plaqué, peut écumer, et la toiture ont été scellées vers le haut de l'ouverture
 
 
Voici le sous-sol avant que nous ayons commencé. Un peu d'un désordre
 
 
Voici 822 un réservoir du gallon STSS. Vous pouvez voir le revêtement plié d'EPDM. Derrière lui est " le panneau isolant de la mousse 2. La peau en aluminium le tient tout ensemble. Le réservoir vient aplati dans une forme ovale, dans une caisse environ la haute 4 1/2', 11 ' longtemps, et 18 " au loin. Nous l'avons désempaqueté, avons enlevé le couvercle sur l'intérieur, enveloppé le réservoir flatted dans un certains carton et corde pour protéger les bords, et traîné lui en bas des escaliers à l'etroit de sous-sol. Une fois que vers le bas, nous l'inclinions vers le haut, ouvert lui dans un cercle, soulevé un bord, et glissé le cercle du fond de panneau isolant dessous, et nous a eu un réservoir ! La pipe orange est 1 " pex/al/pex (qui est substance assez impressionnante, améliorent probablement que le cuivre de plusieurs manières). Nous avons fini vers le haut de convertir le pex/al/pex plus d'en cuivre avant d'entrer dans le réservoir. Les garnitures en laiton spéciales de compression de www.Plumbinggoods.com ont fait le tour. La canalisation de retour vide dans le dessus au-dessus de la ligne de flottaison. Nous l'avons convertie pour cuivrer juste en dehors du réservoir pour mettre dessus une pensée du robinet à tournant sphérique I serions nécessaires pour moduler l'écoulement. S'avère que la valve n'était pas nécessaire. L'autre ligne était la canalisation d'aspiration pour les pompes qui entre dans le réservoir au-dessus de la ligne mais des immersions de flottaison vers le bas pour tirer l'eau du fond du réservoir
 
 
Voici le réservoir avec le couvercle isolé dessus et la tuyauterie complète. Suspendu à l'intérieur du réservoir est un 1 1/2 " enroulement de cuivre de x 120 '. J'ai employé l'enroulement surdimensionné de diamètre pour un peu d'effet de réservoir dans l'enroulement - il tient 10 gallons d'eau chaude. Quand un locataire ouvre un robinet d'eau chaude, l'eau froide pressurisée de la rue traverse cet enroulement submersed sur son chemin au réchauffeur et chauffe sur son chemin. L'eau entrant dans le réchauffeur partiellement ou entièrement est chauffée avant qu'elle atteigne le réchauffeur, et le réchauffeur viennent sur beaucoup moins. Sur un travail de répétition, plutôt qu'emploient un enroulement de grand diamètre, je pourrait employer plusieurs plus petits enroulements en parallèle qui pourrait fonctionner également bon et le coût moins. La ligne noire supérieure est le retour des capteurs solaires. La ligne noire qui se décharge aux deux pompes sur le plancher est la canalisation d'aspiration de cuivre qui va du fond du réservoir jusqu'aux collecteurs. Il y a une chose appelée la cavitation de pompe. Comme je comprends il, sous l'aspiration dans la pompe, l'eau (particulièrement eau chaude) peut se vaporiser (essentiellement ébullition) à l'intérieur de la pompe faisant le bruit et raccourcissant la vie de pompe. Avoir à pression proportionnée dans le côté d'admission de la pompe peut éliminer la cavitation, de même que peut l'écoulement limitatif du côté de sortie des pompes. Pour maximiser la pression d'admission dedans aux pompes, je les ai maintenues aussi basses à la terre comme possible. La cavitation n'était pas un problème.
 
 
Voici 2 pompes en laiton du Taco 009. Les pompes en laiton ont coûté plus que le fer, mais parce que le réservoir est exhalé, et exposé à l'oxygène, le laiton est la meilleure parce qu'il ne se rouille pas
 
En cette photo vous pouvez voir que le robinet à tournant sphérique droit est demi de manière étranglée de descendre au loin à l'écoulement d'environ 10 gal/mn où nous le voulons - environ 4.5 gal/mn (.5 gal/mn par collecteur). L'eau de retour des besoins de contrôleur de Goldline GL30 à être au moins de 4 degrés hotter que l'eau ou elle d'alimentation arrêtera les pompes. Si on partait de l'écoulement à 10 gal/mn, le contrôleur ferait un cycle régulièrement les pompes marche-arrêt. Comme amélioration suivante, plutôt qu'étranglent l'écoulement vers le bas, j'a connecté un retard sur le chronométreur qui coupent une pompe après des minutes d'un couple (l'écoulement une fois de retour avec l'effet de siphon est établi). Avec des valves grandes ouvertes, coulent alors les baisses de 10 gal/mn dans 4.5 gal/mn, juste où nous le voulons
 
 
Voici que vous pouvez voir le Goldline GL30 sur le mur - assez simple pour câbler vers le haut. Le métal rectangulaire/chose en verre du côté droit est un compteur de débit. Il y a plusieurs fabricants. La clef est obtiennent un évalué pour de plus hauts temps, comme 180F, avec une balance appropriée d'écoulement. Je l'ai à l'origine faite monter plus bas, mais d'autre part déplacé lui a vers le haut centré au niveau de la ligne de flottaison dans le réservoir. De cette façon, quand les pompes coupent et l'eau finit de s'écouler en arrière, il montre où la ligne de flottaison de réservoir est, qui est gentille. 
 
EXPÉRIENCE ACQUISE :
SUPPORTS : Les supports peuvent être des dépenses importantes les main-d'oeuvre et des matériaux. Je recherchais les supports zéro d'entretien, cela n'empêcherait pas des réparations ou l'entretien de toit. La conception augmentée de support que j'ai employée réalise cela mais était beaucoup de travail. Un avantage supplémentaire de cette conception de support était que je pouvais incliner le plan des supports pour faciliter l'eau s'écoulant en arrière dedans au réservoir quand le contrôleur a arrêté la pompe. Les supports ont monté à plat sur le toit épargneraient l'argent mais auraient été moins commodes pour la toiture, et auraient lancé des défis séparés pour que la façon réalise que critique vidangez-en arrière l'inclinaison. 
 
COLLECTEURS : 
Ils étaient de www.sunflower-solar.com. Bill Fitch là-bas est très bien informé et était très utile avec les issues techniques. Qui vivra verra combien la facture de gaz est réduite, mais elles semblez travailler bien. Le premier jour complet de l'opération, le réservoir de 822 gallons est allé de 86F à 119F. Depuis ce jour était le plein soleil et puisque l'enroulement n'était pas allumé valved encore, il a accidentellement fourni un bon essai. 6.855 livres de l'eau ont été augmentées 33 degrés égalisant à environ 226.000 Btu le filet déposé dans le réservoir en un jour ou juste plus de collecteur du tube 28.000 btu/30 (ignorant des pertes de tuyauterie et de réservoir). Un mot ou une attention - les collecteurs de tube d'evac contiennent million (semble comme elle) de petites parts pour se réunir. Permettez le travail de figurants. Également la boxe pour les tubes en verre est assez bien juste. La poignée soigneusement et ne se tiennent pas sur l'extrémité - l'emballage mince d'extrémité de mousse n'amortit pas les graines en juste proportion sur l'extrémité des tubes en verre. 3 tubes sur 240 étaient criqués à l'extrémité, avant que j'aie installé - mais ce n'était pas un grand problème. Bill a fourni un tube disponible chaque tubulure. 
 
POMPES : 
Si on doit pomper l'eau 50 ' vers le haut d'utiliser les pompes de circulation qui ont seulement ' la tête des 33, théoriquement 2 en série devraient faire le tour. La théorie a prouvé correct - ensemble elles réalisent le travail. Pour pomper l'eau la plus fraîche du fond du réservoir un pourrait couper un ajustage de précision en fond, ou théoriquement il pourrait également être élaboré au-dessus de la ligne de flottaison d'un tube d'immersion. Cette théorie a fonctionné également. 
CLASSEMENT PAR TAILLE DE PIPE : 
Font pas surdimensionné les pipes. Pour le coût, et la perte de chaleur, plus grande n'est pas nécessairement meilleur. Sur ce système de taille, si la tête étaient inférieure, et seulement une pompe ont été employés, ou si on allaient laisser les deux pompes dessus, 3/4 " pipe serait proportionnée (au lieu du 1 " que j'ai employé). Utilisant la plus petite pipe qui réalisera le travail, aidera à maintenir des coûts de pipe et d'isolation de pipe aussi bien que la perte de chaleur de superficie de coupe un peu. 
 
PIPE DE CUIVRE contre PEX. : 
La sagesse commune est vous doit employer le cuivre pour des lignes dans les deux sens des collecteurs pour manipuler de hauts temps de stagnation. Je me suis senti sur un système de drain en arrière, où pendant la stagnation, là n'est aucun liquide dans les collecteurs, Pex/al/pex (pex de la meilleure qualité avec une couche en aluminium à l'intérieur) devrais travailler pour toute la course excepté les derniers pieds de couples au collecteur, où vous pourriez prendre plus de cette chaleur de stagnation. Elle s'avère Pex/al/pex est pipe très impressionnante. L'aluminium incorporé dans le pex semble être environ 1/32 " profondément et la pipe est évaluée pour 80 livres par pouce carré à 200F. Jusqu'ici cela fonctionne très bien, et j'ai la confiance qu'il continuera à faire ainsi. Note : pex/al/pex a un diamètre légèrement plus grand que le pex régulier et utilise ses propres garnitures spéciales de compression. Vous n'avez pas besoin d'acheter un sertisseur de pex pour l'employer - juste les bonnes garnitures de compression. (I appris cela la manière dure). 
 
ISOLATION DE PIPE : 
1 " armaflex (extra profondément - special commandé d'un approvisionnement de la CAHT) a fonctionné bien. La toiture de peau et de joint a fonctionné bien pour l'envelopper et pour le protéger contre les éléments. Pour amplifier l'isolation de réservoir, (particulièrement souhaitable sur des réservoirs plus surdimensionnés) on pourrait prendre 2) des " feuilles de la mousse 4x8x 2 et les transmettre vers le bas d'abord sous le réservoir à installation, pour doubler l'isolation inférieure. On peut toujours envelopper les côtés et le dessus plus tard avec l'isolation supplémentaire si voulu. 
 
TAILLE DE RÉSERVOIR : 
Je crois en ce type système où le réservoir est un non-pressurisé simple, relativement article de coût bas, comportant un petit pourcentage du coût de système total (moins de 15%) un peux se permettre de jaillir pour un plus grand réservoir qui contient plus de gallons par personne que normalement recommandés. J'ai employé 822 gallons avec 51 gallons par appartement, (en général une personne dans chacun de ces appartements). Bien que ce soit plus de stockage que les 20 à 30 gallons par personne souvent recommandés, il n'a toujours pas fourni autant « effet de volant » que j'avais espéré. Des contrôles sur place, les temps de réservoir de novembre ont rebondi du milieu des années 70 au 120's supérieur. Si je devais le faire encore, et si le réservoir s'adapterait, j'augmenterais la taille de réservoir pour fournir 80 gallons ou plus par unité que je crois absorberaient mieux la chaleur des charmes ensoleillés, la portent dans des charmes nuageux, améliorant l'exécution globale. 
 
DÉTAILS DE RÉSERVOIR :
En commandant un réservoir de STSS, on spécifie combien de douilles une d'admission de réservoir veut installé. Dans ce cas-ci c'était 4 totaux, 1 pour l'alimentation de collecteur, 1 pour le retour de collecteur, 1 pour l'alimentation à pression de rue à l'enroulement, et un pour la sortie de l'enroulement au réchauffeur de gaz. À moins que vous spécifiiez autrement, chacun des 4 sera monté tous dans une rangée espacée environ 6 » à part. Pour des courses optimales de tuyauterie, j'ai eu besoin d'un du côté opposé du réservoir, ainsi j'ai enlevé un, déplace lui, et raccordé le trou (tout au-dessus de la ligne de flottaison). Si je devais le faire encore, il vaudrait mieux de prévoir dehors et de spécifier des endroits d'entrée de pipe de réservoir, ou commandez au moins un ajustage de précision supplémentaire ou 2 de douille au cas où la modification de champ seraient désirées. 

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