カーポートの屋根を利用した太陽熱温水器 

2012年の実験

凍結することもない季節になったので 今年の実験を開始しました (2012-3)

11年の制御方法は BASICマイコンをを使って温度制御をしました   今年グレードアップしようと 部品を手配したところ 生産中止 になってしまっていました   これでは今後の故障などに対応できないので マイコン制御を止めて  07年実験したアナログ制御に手を加え 改良した制御方法にしました
太陽熱を吸収するコレクターや循環ポンプの配管は昨年と同じ

アナログ回路で制御器を再設計  (図面をクリックすると拡大します)

動作の概要


カーポート屋根のコレクター水温を検出しオペアンプで約9.5倍(要調整)して吐出温度とする

風呂温度は同じ回路で10倍する(電圧=風呂温度) 

各電圧を200μAの電流計で読み取り目安にする

この電圧(温度)を比較し 屋根>風呂 のときポンプをオンにする 
 

注)温度センサー LM35D と オペアンプは短い距離で配線する 
調整に ちょっとしたコツが ありますので実験してみよう という方は御連絡ください

薄型のアルミケースに入れた  
右上はデジタル時計

内部の構造   大半が電源 (部品はすべてジャンク箱から調達)

8ch デターロガー   秋葉原の秋月電子から購入

アナログ ポンプ制御器 と データーロガー を並べてみた

2012年7月10日  データーロガーで記録した温度変化

水色:風呂浴槽温度      赤:コレクター温度      青:ポンプのオン・オフ

2012年浴槽温度

2012年5月

2011年の実験結果はこちら



温度制御器の改善 2012−7−17  (温度センサーを 3箇所にした)

横軸時間 縦軸温度 いずれも半端な数値で読みにくい (縦軸の温度は実測値と若干違いがある)
ポンプのの縦軸値は無意味(オンオフの表示のみ)

実用した上記の回路は 屋根温度>風呂温度 でポンプが運転する 単純な動作だが 観察していると ポンプが停止しても 配管内には まだ風呂より温度の高い湯が残っていることが判った


この湯を徹底的に取り出そうと 屋根<風呂 になっても吐出口の温度が風呂温度より高ければ ポンプを回し続けて 吐出温度<風呂温度になるまで 湯をしぼり出すような回路にした

少々矛盾のある現象だが 配管長が約8m(往復16m)あるため ここの長さが温度を遅延させる原因と思う

外観は同じ  風呂<屋根 風呂<吐出   の動作表示 LEDを増設した

この日 の朝 8時30分頃の水温は約21℃

11時30分位まで 強い日射があり 一気に38℃位に直線的に温度が上昇  

お昼頃から時々曇り ポンプはオンオフを繰り返すことが多くなる 

13時ちょっと前から 曇りになり 約30分ほどポンプは全停止  13時30分位から 晴れたり曇ったりが繰り返される 16時位から日が陰り始め コレクターの温度は急降下する

沸きあがり温度は15時30分で約41℃ 180リッターの浴槽温度が20deg上昇したので 単純計算3600kcalの熱量が回収できた 電気エネルギーに換算すれば約4kwに相当 

と いうようなストーリーが データーロガーの記録から読み出せる

2012-7-27  最大吐出温度50.3℃を記録した 

2012-7-29    午後から曇った