Автономный бюджетный дом

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Спасибо огромное!
Это для меня ценнее любого приза с "Поля Чудес".
Очень сожалею, что не встретилась раньше информация с записями Вашего дневника.

Ведь Вы реализовали очень многое из того, что я предлагаю в своих темах (перечень тем в моём профиле). Большой респект и уважение от меня!

А я веду "бои местного значения" со скептиками и злопыхателями, по поводу технических решений, которые Вы реализовали и успешно опробовали.
Если бы знал про Ваш "Солнечный дом", то ссылки на него были бы неубиваемым аргументом против их диванных измышлений.
Спасибо ещё раз за Ваш бесценный опыт!

Конечно мои (и Ваши тоже) оппоненты скажут, что это опыт южных широт и для нас он не подходит.
Да, в наших условиях эффект будет скромнее, но он все же будет.
И эффективность этих решений зависит от первую очередь от изобретательности человека, решившего построить свой "Солнечный дом".
Ведь творчески мыслящие люди не копируют слепо чужой опыт, а перерабатывают его применительно к своим условиям.

 

@Leo2, Спасибо за столь развернутый ответ. Думаю читателям она будет очень полезна.
Но я знаком с этим графиком по солнечному спектру, и в курсе о многопереходных элементах, расширяющих рабочий диапазон, благодаря чему повышается КПД панели.

Собственно на это я и расчитывал, зная, что % энергии в ИК существенно меньше, чем в в видимом диапазоне. Но в абсолютном исчислении выходную мощность э/э можно повысить, повышая мощность ИК излучения.
Если мощноть солнца ограничена примерно 1 кВт/ м2, то мощность излучателя мы можем повышать, повышая его температуру.

Если Тизл будет 660°С (933°К), то Ризл=30 кВт/м2, при Тпанели 320°К.(для поддержания температуры панели её нужно будет принудительно охлаждать обдувая её холодным воздухом приточной вентиляции) Расчёт по формуле Стефана-Больцмана. (Степень черноты 0.7).

Если излучение будет от пламени газовой горелки (Т=1500°К), то Ризл= 200 кВт/м2, при тех же условиях.

Даже при КПД преобразования в ИК диапазоне в 1%, при 30 кВт/м2 излучении, буде 300 Вт/м2 съёма э/э., ну а от газовой горелки -2 кВт/м2.
Что конечно не реально, так как будут нюансы мешающие этому.

Способна ли панель поглощать и преоразовывать такой поток излучения?
На это никто не сможет ответить. Потому что врядли проводились такие эксперименты, если не ставилась такая задача.
Но проверить это можно, если есть СП и газовая плита или электрическая кухонная панель.

Да это будет очень грубая оценка с большой погрешностью. Но измерить напряжение холостого хода можно, до того как С П не успеет нагреться от тепла комфорки плиты.

Надеюсь, что заинтересовал кого-нибудь такой постановкой задачи.
И этот кто-то проведёт такой эксперимент и поделится своими результатами.

П. С. Сам я не смогу экспериментировать: нет ни СП, ни измерительных приборов.
Есть только интеонет, ФХ и голова для "бредовых идей".

 

Да выучите Вы на)(фиг теорию. Как гамма-квант с E=hν выбьет электрон, если у него энергия ВЫШЕ? ? ?
http://nuclphys.sinp.msu.ru/partmat/pm03.htm

 

Как я понял Вы мне "культурно" намекаете на красную границу фотоэффекта.

1. Для кремния он ограничен длиной волны в 1 мкм, т. е. в ближней области ИК излучения, есть диапазон от 0,78 до 1,0 мкм в котором возможна генерация э/э.
2. Если изучающая поверхность разогрета до 660°С и более, то она принимает темновишневый цвет, т. е. излучает ориентировочно с длиной волны 0.7 мкм.
Вот в этом диапазоне (0.7-1.0) мощность излучения будет отлична от нуля, значит и генерация э/э тоже.
3. Много уровневые солнечные панели имеют увеличенное значение КПД по сравнению с одноуровневым. Хотелось бы услышать от знатоков теории фотовольтаики, за счёт чего прирост КПД, если не за счёт расширения диапазона усвояемого ИК излучения?

4. Но если даже окажется, что генерация от излучения разогретого котла ничтожна, то можно попробовать получить генерацию от излучения пламени при горении топлива.
Тем самым мы смещаем излучение в видимую часть спектра и должны получить увеличение КПД генерации.
Например, в камине с прозрачными стенками.

Я ведь не заявляю безаппеляционно, что это будет работать эффективно.
Просто вынес идею на обсуждение, а в ответ менторские поучения без должного обоснования.

 

В этой идее самый важный момент - это наличие в автономном доме постоянно разогретого до высокой температуры котла.
То есть, не спички, не спиртовки, не керосиновой лампы, а достаточно мощного и достаточно стабильно работающего отопительного прибора.

То есть, проблем с отоплением уже быть не должно по определению. Проблем с топливом для котла тоже, иначе его долго не продержать.
Остается вопрос с электроэнергией - а его в таком случае можно решать более очевидными способами, начиная от СП на улице или элементов Пельтье на котле, и до разного рода тепловых машин, паровых двигателей или двигателей Стирлинга, с механической генерацией.

Использование же СП для работы от света котла - ну, это выглядит несколько странно, отсюда и менторские поучения

 

@Netbyka. Спасибо за участие в обсуждении, но Вы не внимательно читали тему.
ТТК котел работает не постоянно, а только тогда, когда нет поступления э/э от уличной СБ и АКБ разряжен. Т. е. для электроснабжения потребностей дома.
А ещё в момент пиковых холодов, когда кондиционер не справляется по теплоснабжению дома.

Прежде чем открыть эту тему, я естественно проанализировал и другие варианты по электроснабжению, включая бензогенератор, элементы Пельтье, двигатель Стирлинга и паровые машины.
Бензогенератор кроме дорогого топлива, имеет короткий ресурс. Максимум на пару отопительных сезонов.

Элементы Пельтье - низкое КПД и мощность. Чтобы получить хотя бы 1 кВт мощности, не хватит теплоотдающей площади серийных ТТК. а ещё нужно организовать охлаждение холодных спаек.

Двигатель Стирлинга. Кто сможет самостоятельно спроектировать и изготовить двигатель на пару киловатт? Размеры получаются огромные.
Можете сами прикинуть во что это выльется.

Тоже и с паровыми машинами. Кто сможет их сделать? В продаже их нет. Да и опасно - есть риск взрыва парового котла.

Поэтому нет работающих генераторов э/э у самодельщиков на основе этих вариантов, кроме покупных безиновых генераторов.

Только рынок СБ очень хорошо развит. Купил и поставил, если будет генерация э/э при работе ТТК или камина, с приемлемым КПД.
Если вариант с СБ будет неэффективен, то остаётся вариант бензогенратора, при всей его неэконмичности.

П. С. Менторские поучения, это от высокого самомнения.
При мозговом штурме рассматриваются все предложения, даже абсурдные на первый взгляд, и только после тщательного анализа они могут быть отвергнуты, с обоснованием на основе физических законов и явлений.

 

Не все так безнадёжно в вопросе преобразования ИК излучения в э/э.
Вот нарыл в гугле статейку:

Солнечные" батареи ИК диапазона
Учёные улучшили солнечные батареи без Солнца
Леонид Попов

membrana. ru

Миниатюрные фотоэлектрические генераторы, не нуждающиеся в солнечном свете, испытали новаторы из Массачусетского технологического института. Опытные образцы демонстрируют любопытный способ выработки тока практически от любого источника тепла.​

Новая работа является развитием опытов по термофотогенераторам (thermophotovoltaic), начатых в институте несколько лет назад. Напомним вкратце принцип действия таких установок: сгорающее топливо нагревает излучатель до солидной температуры, излучатель выдаёт свет, который тут же преобразуется в электричество при помощи небольшой солнечной батарейки.

Такие системы известны давно, но сложно добиться от них удовлетворительной эффективности. Слишком много энергии уходит без толку в виде теплового излучения. Способ решения проблемы тоже в общих чертах был ясен давно: излучатель нужно модифицировать так, чтобы он выдавал большую часть энергии на узких частотах, наиболее подходящих для фотоэлектрической ячейки.

Разумеется, простое нагретое тело с его широким спектром излучения тут не годится, какое бы вещество мы ни выбрали. Потому физики обратили внимание на фотонные кристаллы. По информации института, в новых опытах исследователи взяли за основу вольфрам и кремний.

Учёные создали на поверхности этих пластин миллиарды углублений нанометровых размеров. Так получились резонаторы, позволяющие пластине при нагреве выдавать пик излучения на одних частотах, но подавлять волны других частот.

Из таких материалов экспериментаторы построили крошечные реакторы (на снимке под заголовком), снабжённые трубочками для подвода топлива (пропан или бутан) и воздуха. Снаружи этих «фляжек» авторы опыта размещали фотодиоды, причём с минимальным зазором. При подаче горючего реакторы нагревались и начинали выдавать фотоны, как раз наиболее эффективно воспринимаемые небольшими солнечными батареями.

По словам авторов технологии, заправленные микрореакторы способны выдавать ток втрое дольше литиевых батарей равного веса. А в дальнейшем учёные намерены ещё утроить плотность упаковки энергии в таких приборах. Как полагают разработчики, микроскопические топливные генераторы без движущихся частей пригодятся для питания удалённых датчиков, или помогут многократно увеличить время работы карманной электроники, а ещё они могли бы питать рации солдат на поле боя.

(Отчёт о результатах нынешнего эксперимента должен появиться в Physical Review A.)

Хотелось бы услышать комментарий от скептиков по этому поводу. В частности от Leo2.

 

Многабукаф.
Совет- прежде чем так трудиться- потрудитесь взять СП, ЛЮБОЙ источник ЛЮБОГО ИК светового потока ЛЮБОЙ адской мощности- и получите хотя бы 10% номинала ДОЛГОВРЕМЕННОЙ мощности СП. Не забудьте снять видео по чесноку и сюда выложить.
офф- не всегда и во всём готов согласиться с @Leo2, но в этом топике- согласен на 100О%!

 

Проверять идеи практикой...это так примитивно

 

Чего вы мелочитесь? Зачем вам постоянно нагретые докрасна котлы? Давно уже есть батареи, которые работают от звезд. Еще до 30 МАХов "российскими учёными" были изобретены звёздные батареи https://gisee.ru/articles/solar-energy/1169/

 

Улыбляет после сегодняшнего:
ВИКИ- Сириус- даёт освещённость 10 в МиНуС пЯтОй степени люкс. Занавес.

 

Вот вы смеетесь, а в хорошую звездную или лунную ночь мои панели выдают напряжение!
Правда, около 2-3 Вольт, и тока с них снять не получается - но в принципе-то работает.

 

Да мы не смеемся.
Вот вам подтверждение:

Но это еще круче, чем ветряки при 1,5 м/с. Ну вырабатывают, ну и что? Котенок тоже тепло вырабатывает, вы же им дом не отапливаете?

 

Для лучшего понимания условий задачи, уточните пожалуйста - электросети поблизости действительно нет или просто хочется сэкономить на оплате электроэнергии или экономика тут вообще не учитывается?

 

Постановка задачи гипотетическая. Рассматривается возможность электроснабжения при отсутствии электросети и без использования бензинового генератора.
Т. е. возможность получения э/э за счёт облучения СБ пламенем горящего топлива или ИК излучением разогретой поверхности ТТК.

Если окажется, что существующие на сегодняшний день СБ не смогут эффективно решить задачу электроснабжения, значит э/э будет от бензинового генератора.