Теплоаккумулятор, солнечный коллектор и обогрев зимой 2

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

За лето температура под домом поднялась с 17 до 25 градусов. В воскресенье открыл коллектора. Посмотрю на сколько температура грунта изменится и как это повлияет на температуру дома.

 

Дайте мне медаль, я прочитал обе темы (более 100 страниц!) \

Автор топика молодец, но хотелось бы продолжить разговор в ключе экономической эффективности и главной теме, с которой все начиналось: запас тепла летом и траты их зимой. Продолжим идею закопать ЖД цистерну под фундаментом?)

К вопросу теплоаккумулятора. Гугление 5 минут выдало, что существуют ЖД-цистерны, по цене порядка 150 000р.
Габариты 10.3 х 2.8 в диаметре, 63 тонны)
Да, немного длинновата.

Если решить вопрос с опилками, то можно было бы придумать "дешевый" ТА: выкапываем котолован, делаем бетонный "стакан" под габариты ТА (дорого!), гидроизолируем, засыпаем опилками.
Да, гидроизолировать под землей - та еще проблема, согласен.

СК делать "своими руками", чтобы было дешевле, тогда можно попробовать даже посчитать обозримый экономический эффект без огромных стартовых вложений.

Возможно, действительно рассмотреть вариант вертикальной установки такой дрыны, но я пока не готов это даже на бумаге рассматривать)

Помогите еще раз с расчетами - как вы рассчитываете, сколько за лето тепла "падает" на СК, сколько заходит в дом, сколько остынет (потеряется) в зависимости от температуры ТА?..

Во вложении накидал вариант размещения ТА - максимально низко (ниже уровня цоколя, либо ниже уровня грунта- - защита на случай, если наша затея "не удастся" и все рванет к какой-то матери)
ТА однозначно открытого типа.

 

Подскажите, существуют ли какие-нибудь программы для теплотехнического моделирования, как на данной картинке, по "истечению времени"?) Чтобы можно было нарисовать материалы, задать теплопроводность и т. д., сымитировать уличные условия (хотя бы температуру), и сымитировать подачу\разбор в ТА, и посмотреть, когда "сядет" батарейка в таком ТА скажем, при 30м2 солнечных концентраторах и определенном теплопотреблении из ТА?+ остывание в грунт?)

 

@Teemon, 63 тонны это + 63 кВт при остывании воды на 1 градус. На поверхность земли поступает 1 кВт/ч на 1 кв. метр в идеальных условиях. Количество усваиваемого коллектором зависит от его КПД. При КПД в 50% на нагрев одной тонны с +8 до +88 с метра нужно 160 часов. Но с повышением градуса в бочке КПД СК падает, в связи с этим вопрос в том, сможет ли СК приемлемых размеров за разумные деньги вообще нагреть эти 63 тонны до 80-90 градусов или тормознётся, скажем на 55-60.
Частично, конечно, можно схитрить для нагрева с +8 (температура вода в колодце/скважине) до, скажем +20С, включив приточную вентиляцию с улицы в жару, но мы не в Сочи живём
ЗЫ
Извиняйте, если что напутал, я в теме энергосохранения пока начинающий экспериментатор. С удовольствием поделюсь опытом по нагреву бассейна в 20 кубов за вычетом тёплых полов, как только установлю на места и подключу два вакуумных СК по 30 трубок.
У меня задачи скромнее - не дать бассейну замёрзнуть и одновременно обеспечить в бане-гостевом доме плюсовую температуру.

 

Хочу добавить, что СК если делать самому из нержавейки и т. д. - пусть даже с низким КПД стоимость получится не заоблачная, таким образом, светлый момент окупаемости можно приблизить еще ближе)

 

Меня интересует подобная программа:
HEAT2

Может, кто-то заморачивался подобным?)
Очень было бы интересно налить в условный бак 60 тонн воды, подвести источник энергии и посмотреть, как он будет охлаждаться под землей)

 

Heat2 не знаю, с therm знаком, пользуюсь.
Результаты расчетов теплозащиты на стене с одинарным и двойным каркасом
Результаты расчетов теплопотерь полов по грунту

Там речь о стационарном расчете и граничные условия задаются не в виде источников энергии а теплообмена с воздухом заданной температуры.

Вообще перед подобным расчетами очень помогают наколеночные оценки.

 

Наверное существуют, но в принципе, можно и в SmartCalc смоделировать пирог утепления, получить данные о теплопотерях с м. кв. поверхности, посчитать на предполагаемую дельту, потом по таблицам NASA посмотреть среднемесячные температуры и данные по поступлению солнечной энергии, и считать-считать-считать. Естественно, неплохо бы при этом знать реальные потребности дома, который планируется обогревать.

Вот монументальное сооружение форумчанина из Луганска, новостей от которого именно по этому проекту я давно ждал. Полчаса назад новости появились.
Круглогодичная автономка в Луганской области
Скоро будем из первых рук знать, на сколько можно нагреть ТА из ж. д. цистерны.

 

Ну, фишка в том, что мы обычно считаем, что ТА летом запасает тепло, а зимой помимо трат на отопление дома от "теряет" заряд, тратя его на теплопотери в грунт и т. д. Хотя на самом деле, если удастся " хорошо зарядить" ТА, т. е. он прогреет за летний период не только себя, но и грунт вокруг себя за утеплителем, соответственно, и остывать будет не так быстро...
Ну, и зависимость остывания от его собственной температуры ...)
Хотя если рассматривать ТА внутри дома, то этим всем можно и пренебречь.

 

Просто как дополнительная идея, вроде все темы "пропитаны" энергоэффективностью:
касаемо СК: установить обычные зеркала (солнечный зайчик позиционировать напрямую в окна, при точной настройке - КПД будет довольно высоким. Т. е. весь солнечный поток перенаправлять в окно. Если зеркала будут расположены "лежа", то свет будет попадать на потолок, там же и "оседать".
Проблема только в том, что 1м2 зеркала никогда не будет давать на выходе при отражении 1м2 солнечного потока, ибо угол не 180 градусов.
Для примера, во вложении иллюстрация, делал в поверпойнте, вроде в масштабе.
Ширина солнечных потоков - 1.5 матра. Так, чтобы его засунуть в окно при 30гр. наклона солнца, необходимо 3 метра солнечного отражателя (логично, синус 30гр.
Эти 3 метра смогут отражать в дом свет вплоть до 223гр. солнца (не знаю, сколько это по времени суток?)..
Таким образом, поставив "установку-отражатель" длиной 3метра и шириной с окно - 1.5 метра + "запас" = 2 метра, т. е. грубо полностью "засвечивая" окно 1.5х1.5 можно получить:
Ш х В х К1 = 1.5 х 1.5 х 0.9 = 2,25 х 0.9 = 1.88м2 солнечного "потока",
где Ш, В - ширина, высота окна, К1 - косинус угла падения от отражателя в окно (примерно, хз сколько там точно).
Таким образом, с солнечной панели размерами 3м х 2м можно получить 1.88м2 солнечного "потока" в дом.
Т. е. при потоке 500Вт/м2 можно получить:
Площадь_потока х Мощность_потока х коэф._отражения = 1.88 х 500 х 0,9 = 846Вт.
Да, эффективность с панели размером 6м2 не очень высокая. Зато цена такого устройства - "копейки" - зеркало + устройство слежения.
Ах да, еще забыл коэффициент пропускания стекла в доме, т. е. мощность еще "проседает".
По картинкам также вычислил, что зеркалатор этот должен стоять на высоте 1.5 метра, на расстоянии 8 метров - что, в принципе, достижимо.

Итак, плюсы:
-относительная дешевизна устройства (возможно, быстрая окупаемость).
- простота установки и устройства устройства
- отсутствие труб, теплообменников и т. д.
Минусы:

- в окно не выглянешьь - будет огромный солнечный заяц, выжигающий глаза)
- 6 квадратов площади территории (но летомможно убирать).
- установка только с южной стороны (хотя, под вопросом, ведь солнце с юга можно "заправлять" и вбок, т. е. в восточные и западные окна).
- удаление от фасада 8 метров (может не оказаться такого расстояния)

Какова окупаемость?) По углам солнца начала работы и окончания я не считал, но пусть это будет 8 часов работы в день.
Пусть стоимость установки составляет 5000р. Выдавая в холодный период в дом 800Вт*ч, в сутки она выдаст 6.4 кВт*ч.
При стоимости дневного электроототопления 3.2р Квт*ч в день экономится - 20.48р.
Т..е 5000р. / 20.48 = 244 отопительных дня...Если "топиться" таким отражателем с ноября по апрель, 180 дней, можно сказать, что с учетом "пасмурных" дней и т. д. установка "окупит" себя за 2 сезона...

Если "запитывать" 4 окна, то можно в дом "заводить" 800х4 3200Вт, От 12кВт отопления - это всего лишь четверть, немного, конечно...

 

Да, на потолке придется установить вогнутое зеркало - рассеиватель, иначе потолок прожарит...)
На окне поставить датчик присутствия, если кто-то у окна - поворачивать панель, чтобы не слепить в глаза)

 

Организовать для установки отдельное окно с плотной шторой перед ним (не обязательно тканевой). Можно с полупрозрачной, если хочется не только тепло, но и свет иметь от этого окна.
А вообще, большую плошадь солнечного отопления можно получить, использовав вместо наружной отделки здания (и кровли, в том числе) стеклопакеты - прозрачную теплоизоляцию. При "колхозных" рамах, они вполне сравнятся по стоимости со средней "обычной" отделкой. Вот и пусть греют стены (и чердачное перекрытие) без обычных теплопотерь с поверхности этих стен и кровли.
Или пойти ещё дальше и сделать полностью стеклянные стены (на несущих колоннах), а за ними легкие затеняюшие (нагреваемые) перегородки с вырезанными окнами. Опять-же, при "колхозном" исполнении рам для прозрачных стен, они вполне могут сравняться по стоимости с обычными стенами с отделкой. Можно и не совсем "колзозить" - использовать двойные пластиковые рамы из самого дешевого профиля с однокамерными стеклопакетами (глухие обойдутся не так дорого), с воздушным зазором между ними. Думаю, на теплозащиту, сравнимую со среднеутепленными стенами вполне можно выйти.
Кстати, это вариант и для организации недорогих особо теплых окон в энергоэффективных домах.

 

@Teemon, к вопросу про отражатели.
Всё это имеет смысл, если стеклопакеты без напыления серебра или ещё чего отражающего тепло, ведь оно работает в обе стороны и эффективность снижается в разы.

 

А обычные стеклопакеты - с напылением серебра?.. Что значит работает в обе стороны? - Специально напыляют серебро, чтобы отводить тепло из окна? (или просто отражать?)

 

На форуме один товарищ уже делал так - снимал обшивку и обшивал пассивным так сказать, коллектором.
Но я все же за более "гуманные" варианты)