Солнечный коллектор

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Стабильно нереально, к сожалению...

 

Да мне вот тоже как-то сразу сомнения закрались на счет реальности такой халявы, потому и спросил.
Спасибо, буду все же традиционку делать. А панельку потом как-нибудь в качестве поддержки.

 

Вопрос, есть ли проекты домов с интегрированным ТА? видел ли кто такое?

 

Разместить утепленную ёмкость на 1000 литров можно на 1 КВ метре. Ответ в котельной на метр больше и готово. Или вообще её заряд или на чердак вынес

 

Очень близкие темы:
https://www.forumhouse.ru/threads/49696/page-19
https://www.forumhouse.ru/threads/49696/page-64

По моему разумению ТА в подмосковном доме может служить лишь как дополнительный источник тепла.
Это может быть "условно халявное" тепло:
- от теплового насоса (тепло земли);
- от СК (тепло солнца);
- от электричества (по ночному тарифу);
- от водяного контура печки (в случае, если основное отопление газовое или электрическое);
- может кто-то ещё что-то придумает...
"Условно халявным" я называю это в том смысле, что конечно использование этого тепла потребует не малых капиталовложений, но есть надежда в дальнейшем не зависеть от прихотей ГАЗПРОМА или РУСЭНЕРГО в выдумывании тарифов! Но не следует забывать о неизбежных постоянных эксплуатационных расходах!

Сам сейчас обдумываю такой вариант:
ТА на 1-1,5 т, на 40-60% заполненный малыми ёмкостями с сульфатом натрия (глауберова соль).
В ТА устроено два - три (или четыре?) медных контура (длину ещё надо считать!):
- контур для подключения тёплых полов (ТП);
- контур для подключения к основному отоплению;
- контур для подключения солнечных коллекторов;
- и т. д.
Идея ТА на сульфате натрия состоит в использовании фазового перехода (плавление-кристаллизация, t перех. = +32,4°С, теплоёмкость - 78,5 кДж/моль), которое позволяет запасать значительно большее количество тепла в одном и том-же объёме. Кстати, такая температура ТА подразумевает отопление дома жидкостными теплыми полами, для отопления конвекторами (батареями) требуется температура до +60-65°С.
(Сдует учитывать, что состав правильной смеси для теплоаккумулятора на основе сульфата натрия на сегодняшний день является дискуссионным вопросом и не имеет одного, оптимального решения! Читайте интернет!)
Общий алгоритм работы ТА таrой:
- ТА нагревается до t=+35°C любым внешним источником (например штатным газовым или электрическим котлом);
- обогрев помещений происходит в следствии циркуляции теплоносителя (вода или не замерзающие гликоли) в трубах тёплого пола;
- при наличии внешнего тепла (например нагрев солнечного коллектора) происходит накачка ТА теплом.
Т. к. тёплый пол представляет из себя достаточно большой бетонный массив, то можно прогревать его в летне-осенний период, не прибегая к штатному отоплению вовсе, и затем некоторое время ограничивать его использование. Чтобы не перегреть помещения в это время можно использовать какие-либо ковровые покрытия в летнее время.
Ну, понятно, что если есть "дешёвое" двух-тарифное электричество, или тепловой насос, то можно нагревать ТА с их помощью.
Управление такого не простого теплообменного процесса можно осуществлять с помощью либо простейших би-металических термостатов (на разные температуры!), либо с помощью небольшого контроллера (благо, сейчас есть масса микроконтроллеров, легко программируемых под подобные задачи.
В дневное время электричество, необходимое для работы циркуляционных насосов и контроллеров можно получить от небольшой 250-300 Вт солнечной панели с небольшим (200-400 AЧ) аккумулятором на случай дождя, облаков.
С печью чуть более широкие возможности:
- можно установить печь с водогрейным контуром и греть ТА напрямую, дровами;
- можно установить воздухогрейную печь (типа "БАУЛЕРЬЯН"), позволяет быстро прогреть дом (только ине забывать подвести под печь наружный воздух, чтобы печь не "сосала" холодный воздух в дом через всяческие щели! Касается любой печи!);
- можно установить печь с кирпичным щитком, где значительный объём кирпича прогревается за несколько часов (2-4 часа) и потом отдаёт это тепло в помещение (6-8 часов).
Объеденить различные типы печей врятли получится, т. к. это связано с температурой отходящих газов. Если переохладить дым, то начнётся выпадение росы, смешивание с СО2, образование кислоты, что приводит к разрушению дымохода и, в дальнейшем - печи.

Сразу оговорюсь, что я в деле теплотехники я не разу не специалист. Обучался по другому департаменту. Вольты-амперы, омы-децибелы мне как-то ближе.
Поэтому в вопросах Дж-кал, Вт/м2 - кКал/град я очень слаб, легко могу написать полную хрень. Поправьте, плз!
Вот например пытался подсчитать теплопотери некоего дома-образца 10 х 10 м:

Пол - 100 м2, ЭППС х 10см, бетон - 10 м3,
Стены - 100 м2, дерево - 2,5 см, мин. вата - 20 см, арболит. (окна, двери 15%, если надо)
Потолок - 100 м2, дерево - 4 см, мин. вата - 30 см.
Как не подсчитаю теплопотери, всё что-то не то получается!
Может подскажет кто где почитать про эти расчёты, ну совсем "для чайников"! для +20°С внутри и 0°, -10°. -20°, -30°С снаружи!
А то, то теплопроводность, то тепловое сопротивление, то Дж, то кКал, то кВт!
И теплоёмкость 10 м3 бетона?
Если кто подскажет, за ранее - СПАСИБО!

PS) Небольшая зарисовка про отопление. Во Франции.
Довелось мне однажды гостить в январе месяце в одной французской семье, под г. Парижем. Температура: днём - до +5-8°С, ночью - -5-8°С. Речка и пруд стоят безо льда, гуси, утки, лебеди вольготно плавают, завидев человека - мчатся к нему, настойчиво требуя их кормить!
Отопление в доме - электрическое, страшно дорогое. Поэтому френчи в доме исправно ходят в тёплых шароварах, носках, свитерах. Отопление (в спальнях!) включается по таймеру: вечером - помощнее, спальню прогреть, ночью - послабее, поддержка, к пробуждению - опять помощнее, чтобы просыпаться без сосулек в носу!
Ещё в доме был камин с водяным контуром. Стеклянная дверца камина могла закрываться штатным металлическим экраном, чтобы тепло сгорания не "улетало" зря через стекло, а грело воду. По термостату включался циркуляционный насос и начинал греть два мощнейших радиатора в коридоре дома. Замечу, коридор глухой, с внешними стенами дома не контактирует!
Так вот, у хозяина в примыкающем к дому гараже стоял большой ящик, куда складировался ЛЮБОЙ бумажно-картонный мусор (рекламки, упаковки, обувные коробки и т. п.) для сжигания в камине! Дрова тоже денег стоят не малых!
Европа, однако!

 

В той же Миннесоте или Мичигане солнечные коллекторы очень популярны. С их слов правильная система с ТА и ТП экономит до 40% пропана зимой.
Подключают последовательно один за одним. То есть выход из одного коллектора во вход второго. Штук 8-10 на крышу а на ТА. По их словам разница между вакуумными трубками и обыкновенными капсулами невелика.

 

Если знаете закон Ома, то легко посчитаете теплопотери дома.
Напряжение соответствует разнице температур дом / улица, °С
Сопротивление - тепловое сопротивление, м2*°С/Вт
Ток - тепловой поток или мощность, Вт.
Тепловое сопротивление удобно считать в смарткалькуляторе. Например для пола 2.99. Делим дельту температур на 2.99 - получаем потери тепла на 1 м2, умножаем на площадь пола. Повторяем для стен и потолка и все суммируем.

 

По русски - это будет вроде Краснодар, Ставрополь?
А в подмосковье осенью-зимой солнца неделями не видно, небо свинцовое, б-р-р-р!

 

Для пола dt=15°C / 2,99 х 100 м2 = ~500 Вт
Для стен dt=50°C / 5,07 х 100 м2 = ~1000 Вт
Для потолка dt=50°C / 7,68 х 100 м2 = ~650 Вт
Калькулятор - СУПЕР!
Теплопотери дома ~2150 Вт... в минуту? ...в час?
Значит-ли это, что такой дом можно отапливать, ну, например масляным радиатором на 2 кВт?
Как связать теплопотери в ватах с теплом (?), запасённом в ТА?
1000 л воды нагретой на 10°С выше t теплоносителя, например?
Или как-то по другому...
Пошёл спать, завтра докуём!
Ещё раз - СПАСИБО за наводку!

 

Масляный радиатор мощностью 2150 Вт создает тепловой поток равный 2150 Вт, что компенсирует потери тепла домом, и температура в доме не изменится. За час этот радиатор сожрет 2150 Вт*час электроэнергии.

Теплоемкость воды 4182 Дж/кг*град или 0.00116 кВт*час/кг*град. Умножаем на 1000 кг и 10 град., получим 11.6 кВт*час энергии, запасенной в ТА. Ее хватит на 11.6 / 2.15 = 5.4 часа.

 

Ловко у тебя получается с циферками!
Вроде понял в чём причина моих непоняток! Попутал мощность (Вт) и энергию/работу (Вт в час).
1Вт = 1А х 1В и 1 Вт = 1 Дж / с.
Спасибо, опять!

И пойду читать про теплоёмкости, фазовые переходы, моли (теплоёмкость фазового перехода (плавление-кристаллизация) сульфата натрия десятиводного, (t перех. = +32,4°С) - 78,5 кДж/моль или 21,8 Вт в ч / моль),
Молярная масса сульфата натрия - 142,04 г/моль + 10 молекул воды (10 х 18,01528 г/моль) = 322 г/моль.
Таким образом теплоёмкость фазового перехода (плавление-кристаллизация) 1 кг (3,1 моля) сульфата натрия десятиводного составит 67,66 Вт в час
Вроде не много...
А 100 кг - 6,7 кВт в час ...
Буду осмысливать!

PS) А вот наши дети, и тем более внуки смогут самостоятельно со всем этим разобраться? С их-то ЕГО? Эх, бедолаги! Сколько красоты цифр мимо них прошло!

 

dt=разница температур в помещении и на улице(+20 в доме -20 на улице, dt=40°C)

 

Я считал для полного экстрима - на улице -30°С! Да и то интересовал порядок величины: 1 кВт, 10 кВт или 100 кВт...
Да и +20°С в доме маловато, лучше +22-23°С.
А ещё лучше - утром-вечером +22-23°С, ночью-днём +18-20°С. Но с тёплыми полами это неосуществимо, слишком инертны. Разве что вообще отключать нагрев ночью-днём? Но тогда можно утром "не догнать" температуру ко времени (всё-же ночью холоднее).
Все эти рассуждения, естественно - для зимы!

Да, хотел-же прикинуть теплопотери для разных наружных температур!
t ул = -30°С (для пола внешняя t = +5°C), t вн = +22°С.
Для пола dt=17°C / 2,99 х 100 м2 = ~570 Вт
Для стен dt=52°C / 5,07 х 100 м2 = ~1026 Вт
Для потолка dt=52°C / 7,68 х 100 м2 = ~677 Вт
ТЕПЛОПОТЕРИ - 2.270 Вт

t ул = -20°С (для пола внешняя t = +5°C), t вн = +22°С.
Для пола dt=17°C / 2,99 х 100 м2 = ~570 Вт
Для стен dt=42°C / 5,07 х 100 м2 = ~830 Вт
Для потолка dt=42°C / 7,68 х 100 м2 = ~547 Вт
ТЕПЛОПОТЕРИ - 1.944 Вт

t ул = -10°С (для пола внешняя t = +5°C), t вн = +22°С.
Для пола dt=17°C / 2,99 х 100 м2 = ~570 Вт
Для стен dt=32°C / 5,07 х 100 м2 = ~630 Вт
Для потолка dt=32°C / 7,68 х 100 м2 = ~417 Вт
ТЕПЛОПОТЕРИ - 1.616 Вт

t ул = 0°С (для пола внешняя t = +5°C), t вн = +22°С.
Для пола dt=17°C / 2,99 х 100 м2 = ~570 Вт
Для стен dt=22°C / 5,07 х 100 м2 = ~434 Вт
Для потолка dt=22°C / 7,68 х 100 м2 = ~286 Вт
ТЕПЛОПОТЕРИ - 1.289 Вт

 

@pangolin00, Вентиляцию вообще не считали. 30 кубов на человека в час. для четверых это 120 кубов воздуха в час нагретого от температуры на улицы до комнатной. Если нет рекуператора то это на уровне тепло потерь через стены и все остальное.
Смысла лепить ТА на фазовых переходах нет запасти в нем энергию с лета не получится как не утепляй утечки тепла за 2-3 месяца превысят его емкость. Обычный ТА для ночного тарифа это обычно емкость в 1-2 куба которую за минимальную цену можно утеплить и разместить на чердаке под полом или в конце концов в доме и на его емкости дом держится 1-2 дня. Уменьшение ее размера в 2-3 раза большой выгоды не принесет, а стоить будет много. Увеличивать работы отопления на ТА тоже смысла не имеет.
В теории можно сделать ТА на 20 дней. к нему 300-500 квадратных метров солнечных коллекторов (скорее всего еще больше) которые в те 2-3 солнечных зимних дня будут его заряжать на 20 дней до следующего солнца. Но стоить это будет просто нереально много. Даже если не учитывать деньги, то утилизировать излишнее тепло с этого поля в летние месяцы будет весьма не тривиальной задачей.

 

Плохо считали. дом 10х10 по внутренним размерам это 11х11 по внешним при высоте потолков в 3 метра это 44*3=132 квадрата стен - 2 дверь - 13 окна.
Для Стен dt=52°C / 5,07 х 117 м2 = ~1200 Вт
Окна двери dt=52°C / 0,8 х 15 м2 = ~975 Вт
при отоплении ТП дельта пола подполья будет не 17 градусов земля под домом +10 Т пола 36 градусов. дельта 26
Для пола dt=°C 26/ 2,99 х 100 м2 = ~870 Вт
Вентиляция 1100*(120*52)*0,00027=1853 Вт