Простой солнечный коллектор

Согласен. Тем более важно сосредоточить усилия на получении максимума эффективности за этот короткий период.
Но если использовать полученное тепло только для поддержания температуры внутри здания, то лучше идти по пути "суперсолнечных домов".

 

В общем, как мне кажется, идею отапливаться или даже просто иметь ГВС зимой за счет СК можно смело оставить. К несчастью, мы не в Египте живем, и даже не в Испании.
Сдается мне, единственный реальный способ отапливаться с помощью СК - это делать мощнейший тепловой аккумулятор, который СК будет греть летом, и с которого потом отапливаться зимой. Но и в этом случае способность СК работать зимой не имеет почти никакого значения, потому что чуть ли не девять десятых тепла эта система все равно будет получать в теплое время года.

Не вижу смысла в этом сосредоточении усилий. Какой смысл тратить девять десятых стоимости коллектора на получение одной десятой тепла?
С точки зрения экономической эффективности летом СК будет приносить деньги, а зимой - только пожирать их. Так может выгоднее от зимы попросту отказаться? Большая экономия получается, на самом деле, как бы курьезно это не звучало.

 

Не могу с Вами согласиться. Летом СК будет приносить столько же прибыли, сколько продажа снега зимой.
А что касается гм.. зимнего "пожирания" денех, то это тоже сильное преувеличение.
Давайте все-таки определимся с какой целью Вы предполагаете использовать коллектор (отопление или горячее водоснабжение) и каков предполагаемый период его эксплуатации (сезонный или круглогодичный).

Это Вы о цене алюминиевой фольги из хозмага про 9/10 стоимости?

 

Ну почему же? Летом тоже нужна энергия. Например, на горячее водоснабжение.

Я ничего не предполагаю. Я просто хочу обратить внимание собравшихся на то, что попытки заставить СК работать зимой - по большей части пустые хлопоты. По одной простой причине - собирать в это время коллектору почти нечего.
И уж отсюда и надо плясать, и определять период эксплуатации и цель использования. А не наоборот - сначала задаться целью непременно использовать его круглый год для отопления, а потом эту задачу решать, невзирая ни на что.

А насчет концентратора (пусть даже и из фольги) - я не очень понимаю, как вы собираетесь решать задачу ориентации всей этой системы на солнце. В противном случае большую часть дня ваш концентратор будет концентрировать свет где угодно, но только не на "горячей" части коллектора. Понятно, что и эту задачу решить можно - только будет ли это иметь смысл в свете вышесказанного? Это должна быть ОЧЕНЬ ДЕШЕВАЯ система.

 

Если Вы ничего не предполагаете, то и утверждения Ваши достаточно произвольны.
В зависимости от того, какова цель отбора энергии и сезонность, будет следовать и способ технического решения. Если Ваши намерения не идут дальше мытья посуды и принятия душа в летнем домике, то это будет один конструктив. Если же Вы хотите 100% зимнего отопления в коттедже, но идея суперсолнечного дома, которая позволяет его решить без коллектора, Вас не увлекает, то конструктив будет совсем другой.

Ну, почему же, "где угодно"... Помните, Вы выше жаловались на отсутствие солнечного сияния? А между тем параболическая поверхность, работающая в рассеянном свете, прекрасно справляется со своими функциями. В этом случае нет никакой необходимости что-либо отслеживать...

 

А можно ссылку на описание этого факта с цифрами? Я не знаю, как работает отражатель, кроме как в рамках геометрической оптики, где его надо ориентировать на точечный источник света.

 

Вы абсолютно неправильно ставите задачу, к сожалению. Задачей в данном случае не может являться ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СК для чего бы то ни было или там получение отопления или ГВС. Задачей тут может быть только одно - экономия средств на энергетику за счет использования альтернативных источников.
Вот от чего плясать нужно.
А дальше уже надо начинать считать. А потом уже, по результатам подсчета, что-то предлагать или предполагать, а не наоборот.
Так вот, приведенные расчеты показывают, на мой взгляд, что использование СК в зимний период просто лишено экономического смысла (а никакого другого смысла тут даже и не просматривается, если, конечно, СК - это не религия).
Значит, надо рассматривать какие-то иные решения.
И да, видимо, если не городить огороды с огромными теплоаккумуляторами, способными запасать тепло от СК летом и отдавать зимой, то удел СК в наших краях - это горячее водоснабжение в теплое время года.

"Идея суперсолнечного дома" - это, конечно, круто. То есть это такая идея, что дом должен, невзирая ни на что, быть энергонезависимыми и получать оную только от солнца? Ну что же, хорошая идея, благородная. Только в средней полосе России, видимо, абсолютно экономически необоснованная. Но, конечно, если отбросить экономическую составляющую, то дальше можно уже воспарить мыслью куда угодно, потому что в реальности уже ничего не будет ограничивать. Если в реальной жизни мы не должны тратить на альтернативные источники энергии больше, чем на традиционные, то в сферическом суперсолнечном доме в вакууме стоимость такой энергии может быть любой, и ограничивается лишь толщиной кошелька хозяина. И при таких условиях да - можно и с СК зимой отапливаться, почему нет?

Короче, надо СНАЧАЛА посмотреть на распределение солнечного света по месяцам и на общее его количество, а только ПОТОМ решать, как и для чего использовать солнечную энергию, и использовать ли ее вообще. А не наоборот. И только после этого уже вообще говорить о техническом решении. А у вас телега впереди лошади.

А отражатель и работает в рамках оптики, потому что никаких других просто нет. А абсолютно все системы с концентраторами света, насколько мне известно, имеют и систему ориентирования оных на солнце. А городить такую систему имеет смысл только при действительно больших площадях СК, потому что стоимость и сложность системы ориентации что при малой площади, что при большой будут сравнимы, в отличии от отдачи.

В данном случае разговор о концентраторах зашел почему? Потому что это позволяет сократить теплопотери в "горячей части" в холодное время года за счет уменьшения ее размеров. А по моему, это решение несуществующей задачи, потому что нет никакого смысла оптимизировать работу СК в это время года - в это время года в самом СК вообще смысла нет. И лучшей оптимизацией СК для работы зимой будет отказ от его эксплуатации в это время.

 

Да, ссылок на подобные отражатели в Нете полно.
Вот, например: http://camru.org/articles/solar_wind_energy_reflecting_roof.html

Ну, поскольку Вы ставите задачу абсолютно правильно, то неплохо бы понять, что же такое "альтернативные источники" и в чем их отличие от ээ... "прямых источников".
я-то, по своей простоте, всегда исходил из того, что источники становятся "прямыми" именно в том случае, когда обеспечивают максимальную эффективность, что гарантирует им массовое применение. А все "альтернативные источники" используются вынужденно, когда использование "прямых источников" затруднено и экономия становится неэкономной. Исключение составляет "альтернативная мотивация", когда отдельная часть социума проникается какими-нить "альтернативными идеями", например, экологическая безопасность или устойчивое развитие, или еще что-нить, абсолютно неэкономное...

http://newsletter.mensh.ru/issues/6.html

 

Вот, например: http://camru.org/articles/solar_wind...ting_roof.html

По-моему, там какая-то альтернативная физика, к тому же не о том.
На схеме показано, как прямые солнечные лучи становятся рассеянными после отражения от крыши, дальше нипонял...

 

По первой ссылке кто-то собирается снимать с 4 квадратов полезной площади коллектора 10 киловатт. Хм... В реальности, видимо, в лучшем случае будет раз в пять меньше. Насчет ориентации на солнце там, насколько я вижу, ничего нет - рефлектор на рисуночках ориентирован на солнце, как будто оно всегда именно там, где его нарисовали.
По второй ссылке нечто, слабо относящееся к обсуждаемой теме.

Теперь об альтернативных источниках. Они являются альтернативой не каким-то там "прямым", а самым что ни на есть традиционным. Например, традиционной добычи энергии из проводов системы электроснабжения. Или сжигания чего-то в топке отопительного котла.
Традиционные источники энергии в средней полосе России, как правило, доступны, и стоимость их известна. В противном случае, конечно, все расчеты надо делать заново, и, возможно, выводы будут противоположны.


Да, и приведу тут, чтобы далеко не ходить, климатические данные по Москве.

Про количество часов солнечного сияния я уже писал. Таблица же выглядит так:

Янв Фев Мар Апр Май Июн Июл Авг Сен Окт Ноя Дек Год
33 72 128 170 265 279 271 238 147 78 32 18 1731

Но это еще не все. Разговоры идут о том, что СК способен работать и не на прямом солнечном свете. Хорошо, тут данные тоже есть.
Например, вот данные по распределению ясных, облачных и пасмурных днях по месяцам:

янв фев мар апр май июн июл авг сен окт ноя дек год
ясн 8 9 10 8 11 7 8 10 8 5 3 4 82
обл 11 10 13 17 16 20 20 17 16 13 9 10 184
пас 12 9 9 5 4 3 4 4 6 12 18 17 98

Наверное, можно с большей или меньшей уверенностью утверждать, что СК будет работать только в облачные или ясные дни. На его работу в пасмурные дни, видимо, рассчитывать не приходится.
Как видно, в отопительный сезон относительное количество пасмурных дней выше, нежели в теплый период года.

Короче говоря, эти таблицы - это первое, что надо изучить, если задумался об отоплении в зимний период с помощью СК. А лишь потом уже думать над его конструкцией (если вообще будет иметь смысл над ней думать).

В идеале бы, конечно, неплохо найти данные по распределению солнечной энергии, падающей на единицу площади по месяцам года в искомой местности. Не знаю, есть ли такие, то есть собирает ли вообще кто-то подобные данные... Если кто-то их видел - поделитесь ссылкой. Такая таблица могла бы сразу закрыть все спорные вопросы.

 

Вот, например, по Екатеринбургу ( h t t p : //ekaterinburg-meteo.ru/ekaterinburg/pivot/solar-tilted-panels.

Смотреть на вертикальную стенку ( tilt 90 ). Неплохо получается 1,61 кВт/м2/день в январе.

 

Неверная терминология. Мощность - не параметр, а переменная, каждую секунду меняется. Надо считать Квт*часы за периоды.

Есть. но очень спорные, на НАСА ссылаются. У нас статистики нет, есть только таблицы по широте для ясного неба, теоретические. Я беру из из старых советских книжек, надежнее, а то продавцы такого понапишуть...

А чего все зациклились на водяных СК для зимнего отопления? Ясен пень - это безнадежно для простых самодельных СК.
Тут и копья ломать нечего, уважаемые товрищи!

 

Ценная табличка. Правда, я не очень понимаю, что это за единица энергии - киловатт/день. Я подозреваю, что речь идет о 1.61 кВт*ч/м2/день.
Для Москвы данные тоже нашел, 1.32 для января для поверхности, расположенной под оптимальным углом (если я правильно понял).
Сейчас посчитаем для Москвы, сколько энергии можно в принципе получить с коллектора в течении отопительного сезона.

Если верить данным по инсоляции, то при 100% КПД коллектора с одного квадратного метра за отопительный сезон, если считать его с октября по март включительно, можно получить 333 кВт*ч энергии.
Что это означает? А означает это вот что - если принять КПД за 50% (довольно оптимистично, по-моему, особенно с учетом повышенных теплопотерь в холодное время года), то коллектор площадью 4 м2 способен дать 666 кВт*ч энергии за весь сезон. В пересчете на электроэнергию, КПД которой в отоплении составляет около 100%, это получается 2200 рублей. В сезон. Положим время эксплуатации коллектора лет в 10. Это значит, что стоить он должен не более 22000 рублей со всеми потрохами, иначе и за 10 лет не окупится (ну, если только для отопления в холодное время года его применять).
Можно отдельно посчитать и энергоотдачу коллектора в зимние месяцы (то есть, что мы от него получим в плане энергии, если дадим ему возможность работать на морозе). То есть, можно прикинуть, сколько имеет смысл потратить на не на сам коллектор, а на его способность работать зимой, чтобы хоть за 10 лет это окупилось.
Сколько там стоит китайский вакуумник на 4 квадрата?

 

Если я правильно понял, это по широте, без учета погоды. так что умножьте цифры на 1/3
Я тут прикидывал, не 333 за сезон, а 100 за год (имхо)

 

То есть, вы хотите сказать, что приводимые данные - расчетные, а не статистические? Впрочем, даже с ними возможность применения СК для отопления весьма и весьма сомнительна, судя по тому, что я выше насчитал... То есть теоретически можно, но вряд ли хоть когда-нибудь окупится, даже если в качестве альтернативы электричеством отапливаться.

Честно говоря, этого я не понял - в смысле происхождения данных и их применимости. Если они расчитаны на постоянную в течении месяца ясную погоду, то делить их надо не на три, а больше.