Солнечное отопление и ГВС своими руками

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Чтобы снизить - надо как-то комбинировать работу ТЭНов и СК.
А также понять общую экономическую целесообразность затеи.
Значит, нужно ответить на вопросы:

• Сколько будет экономить кВт*ч ?
• В какую сумму обойдется постройка ?
• Какой срок окупаемости в первом приближении (без учета износа, просто "сумма" делить на "экономия")?

Научите, пожалуйста, как правильно читать? Мне сказали в строке "Tilt 90" смотреть.

И это будет солнечное излучение, а не то, что получится из СК получить. Как я и заметил:

 

.

Немного не так.

В идеальном случае КПД СК около 50%. У промышленных со всеми их специальными стеклами и селективными покрытиями выше, у самодельных чуть ниже. Так что исходные 50 грубо делите на 2. Если данную тему с начала прочтёте внимательно, это у ТС прослеживается в расчётах и замерах.

 

Да я и не путаюсь.
50 кВт*ч - это количество тепловой/электрической/и т. п. энергии, которое будет затрачено на поддержание потребляемой мощности 2 кВт в течение суток.

Например, у меня отопление дома при t° около 0°С требует в среднем 2 кВт. В сутки дом на отопление потребляет 2 кВт * 24 часа = 48 кВт*часов.

Количество электрической энергии можно электросчетчиком измерить, например. Он считает в кВт*ч

Кто сказал? Вот, вгляните на таблицу.

Размерность в кВт*ч/м²/сутки. Буква "h" в размерности обозначает часы. А "day" - сутки.

Не понимаю, что у вас за размерность? кВт/ч - не знаю такой.
Часы - в знаменателе...
Вот, почитайте про киловатт*час

Вот и я о чем! "Кисловатая" перспектива получается.
Получать в сутки 50 / 2 = 25 кВт*ч
У меня в сутки на ГВС уходит 25 кВт*ч (замеряю отдельным счетчиком летом). Уходит на нагрев бойлера 200 л. встроенным ТЭНом 2 кВт.

Буду читать обязательно.
Просто когда мне показали эту "насовскую" табличку, у меня резко энтузиазм насчет СК притух.

Я сейчас трачу летом (май-октябрь) 25 кВт*ч в сутки на подогрев ГВС.
Днем 2.69 руб за кВт*ч. Ночью 1.33 руб.
В среднем за сутки трачу 56 рублей на подогрев ГВС. 1680 руб в месяц. 10 тысяч с мая по октябрь.
А получается, что это максимум, который можно достичь промышленными коллекторами.

Вот, еще один минус.
Южная стена будет освещаться не весь день. Ну может добавлю на восточный фасад немного, не решил еще. А "западное" солнце точно будет мимо СК пролетать. Значит и 25 кВт*ч в сутки - это оптимистично...

Правильно я мыслю?

Почему тогда @PipilatsMotors пишет о 7 кВт? Может, это 7 кВт в жаркий солнечный день, пока солнце светит прямо на коллектор? Не в среднем ведь, а только в удачные моменты. Правильно?

 

Да я теперь не уверен, что утилизировать в бассейн хоть что-то придется...
Если табличка NASA верная, как и потери 50%, то мне светит в лучшем случае ГВС подогревать.

Безусловно, попробовать стоит. Только энтузиазм подугас.
Гофрированная нержавейка достаточно дорого стоит.
15 мм неотожженная - 92 руб/м.
10 тысяч только на трубу. Плюс фитинги, подводки, насос, металлический лист...
Поликарбонат еще нужно хороший. Теплообменник.

 

Ну уж если есть деньги на 15 м² СК, то можно найти деньги и на небольшую (100-150 Вт) солнечную батарею и контроллер, с небольшим буферным аккумулятором (это когда облака набегут ). Ещё нужен термостат (термореле), чтобы насос качал, только тогда, когда температура носителя в СК превышает t в теплоаккумуляторе. Можно, кстати, и насос поискать на 12-24В, чтобы исключить доп. потери (12-24В / 220В) и инвертор на 220В.

Как теплоаккумулятор - жидкостной тёплый пол в бетонной стяжке, можно даже днём чуть перегреть его. Но на всю зиму его не нагреешь, только в переходный (осенне-весенний) период.
Да и осень-зима в наших краях не очень способствует, с этим серым небом...

 

Сорри, это я малость запутался. Проглядел, что в таблице "за день" указано, отсюда и все остальные выкладки неправильные. Исправился уже, но Вы раньше прочитали и ответ писать начали. Так-то в наших краях, если мне не изменяет память, на 1м2 около 1 кВт солнечной энергии падает.

Почему "кисловато"? Баланс практически ровный. В солнечный день ГВС бесплатно будет. Причём и зимой тоже.

Всё же почитайте тему с самого начала, глядишь, снова энтузиазм появится. Отфильтруйте по нику ТС, чтобы легче было.

 

Пуркуа бы и не па? как говорят французы. Вот ТС в другой своей теме нагревает на всю зиму. Не для проживания, конечно, но для склада вполне себе неплохо. https://www.forumhouse.ru/threads/201514/
Ещё погуглите "солнечный дом Ленера". Там тоже на всю зиму прогревают. Только не плиту, а встроенный в дом "термос" на 40 кубов.

 

@PipilatsMotors пишет о 7000 кВт*ч.

Получил он эту цифру примерно так, я думаю:

Среднегодовой показатель инсоляции для неподвижной вертикальной панели 2,74 кВт*ч на кв. м в день, умножаем на 356 дней, умножаем на 15 кв. метров и умножаем на средний КПД 0,5.= 7500 кВт*ч

Показатель инсоляции для неподвижной панели учитывает, что солнце светит утром косо, вечером косо, учтён коэффициент атмосферной массы в эти часы и т. д. то есть это примерно то, что фактически попадёт на коллектор, уже с учётом синусов-косинусов.
Фотопанели, и коллектора покрытые текстурированным стеклом, вполне сносно работают и на косых лучах, по току на своих фотопанелях могу сказать, что через час после восхода они уже дают 60-70% от полуденного тока. Сотовый поликарбонат в эти моменты сильно проиграет из-за конструкции сот, потому PipilatsMotors и сказал о возможной 30-40% прибавке при использовании стекла.

Средний КПД в 50 %- это тоже средняя температура по больнице. Летом, а особенно при работе на бассейн, он может дойти и до 90%, а зимой в -25, при работе на бойлер, может быть и < 15%, при сложившихся обстоятельствах.

А теперь по такой же методике попробуйте посчитать варианты для установки под демисезонным углом, возьмите среднюю инсоляцию по этим месяцам, исключив бессолнечную зиму- посмотрите какие получатся показатели. В тёплые месяцы средний КПД будет выше, но чтобы не быть излишне оптимистичным, считайте так же, 50%.
Если что-то будет приходить поздней осенью и зимой- считаем это приятным бонусом, никак не фигурирующим в расчётах.

 

Что ещё хочу добавить.

Данные из таблицы- это усреднённые показатели, за более чем 20 лет наблюдений.
В верхней строке там значения, на сколько процентов в большую или меньшую сторону бывали колебания, относительно средних показателей за эти годы наблюдений. Если зайти на страничку, там можно ещё очень много интересных параметров отобразить, я выделил необходимый минимум, чтобы не распылять внимание.

Такая многолетняя статистика- это очень хорошо и удобно, но нельзя забывать, что мы говорим об усреднённых показателях.
Это не ТЭН, который мы включили в бойлере, и каждый день он гарантированно обеспечит поступление стольки-то кВт*ч, необходимых нам на нужды ГВС.

В таблице отражено, что, к примеру, пол месяца была глухая облачность, а пол месяца жарило солнце, при чём эти дни чередовались, 5 через 5. В солнечные мы получали, допустим, по 100 кВт*ч с установки, а в пасмурные 0 кВт*ч. Усреднённо по таблице имеем 50, а по факту, если установка не универсальна, и не предусматривает перераспределения тепла на ТП или бассейн, всю ту энергию, которая в подряд идущие солнечные дни уже не влезала в бойлер, мы потеряли.

Поэтому важно учитывать пиковые возможности системы, чтобы максимально их использовать.

 

С этим прекрасно управляется контроллер гелиоустановки.
Применительно к нагреву бойлера, алгоритм выглядит так- на контроллере устанавливаются временные интервалы, в которые необходима вода с заданной температурой.
Если эту температуру не обеспечил солнечный нагрев, то в указанное время контроллер включит ТЭН, который будет поддерживать необходимую температуру до окончания интервала, или до момента, когда она повысится за счёт солнца.
По такому же принципу можно наладить взаимодействие СК с котлом тёплых полов- пошёл теплоноситель нужной температуры с СК- ТЭН или газ отключился.

Не удержался, прикинул выработку для периода с февраля по октябрь включительно, для коллекторов под углом 53 градуса к горизонту.

Среднедневной показатель в эти 9 месяцев- 4,31 кВт*ч /м.кв./день.

4,31кВтч *15 м. кв* 270 дней* 0,5КПД = 8727 кВтч.

Для самоделки, с расчётом 8 метров трубки на кв. метр площади, с условием что трубка качественно контактирует с абсорбером почти по всей своей длине, средний КПД 50 %- это железно гарантированный, даже я бы сказал немного пессимистичный показатель.

На 15 кв. м коллектора нужно 120 метров гофры по 95 руб/ метр= 11400 руб.
8700 кВт*ч по цене ночного тарифа 1,33 руб= 11570 руб.

Труба окупается за один сезон .
Абсорбер, утеплитель- за второй.
(Брать на абсорбер что-то дороже оцинковки или алюминия- не вижу смысла. формовать по примеру американца, как теплораспределяющие пластины для ТП)

И так далее- корпуса, светопрозрачное покрытие, обвязка, автоматика...
Думаю, общий срок окупаемости не превысит четырёх сезонов, при условии что цена электричества не подскочит за это время.

 

@bazil19, а что если набрать советских плоских стальных радиаторов, они на Авито по 200-300 рублей и сделать из них систему коллекторов?

 

Развёрнуто этот вопрос рассматривали, не помню то ли в "Самодельные коллекторы", то ли в "Бюджетный коллектор", найти что-то не могу. Даже реальный владелец такого коллектора отзывался.
Вкратце- при прямом нагреве- постоянно ржавая вода, быстрый выход из строя из-за сквозной коррозии.
Использование в двухконтурной системе- целесообразность под большим вопросом, так как требуется большой объём незамерзайки на единицу площади такого коллектора. Коллекторы будут иметь большую инерционность, и в холодное время, настыв на морозе за ночь, будут долго выходить на рабочую температуру.

 

Я глянул табличку NASA для Петрозаводска. В холодное время ловить нечего. Сезонная эксплуатация с марта по октябрь.

 

С водой на зиму не оставить, а при цикличном использовании- очень быстрая коррозия.

Если сделать закрытую систему с незамерзайкой- проживут дольше, если на момент продажи были более-менее живые.

 

The point is, что дневая мощность в этой таблице неразрывно связана с понятием полной утилизации энергии. Т е это полная энергия от сумерек до сумерек на горизонтальный кв. м. Полная утилизация, не вдаваясь в подробности, это нагрев плоским коллектором без стекла от температуры воздуха на 1 градус некоего объема воды.
Поднимая летом СК на летний угол мы уже отсекаем утреннюю и вечернюю засветку, которой из за теней и нет, но дело не в этом. Летний угол увеличивает тень от СК +- 4 часа от Солнечного максимума, таким образом в обед на 1 кв. м. мы соберем энергию как от почти полтора кв. м. гризонтального коллектора.
Коллектор под наклоном всегда соберет меньше энергии чем горизонтальный в летнее полугодие при условии нагрева на 1 градус. Но нам нужно не много воды, а градусы, поэтому мы наклоняем, жертвуя утром и вечером, и собираем от дневного Солнца почти столько же, но более интенсивной энергии.
Когда то писал, повторюсь, что при солнце 1000 Вт снимаем 600 Вт, при 800 - 400, при 600 - 250, при 500 - 200, примерно, и это при одинаковой температуре воздуха. Зимой эти параметры еще ниже.