Сделал себе бесплатное отопление дома. Заработало

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Еще о черноземе расскажите
А от Москвы это 100 км?

 

У меня, так получается, теперь уже две дачи. Между ними 22 км. Изначально СНТ, 2 этажа, бревно и брус. Там появилась СБ 2800 Вт, 18м2. Изначально "классика" - гибрид+аккумуляторы. Сейчас пришел к "прямому" отоплению в холодный сезон. Уже 4 года эксплуатируются 2 инверторных сплита по 12000 Btu с доработками под зимнее использование в качестве ТН "воздух-воздух" - опыт и экономика только позитивные, 100 раз себя окупили, как-нибудь поделюсь. Есть личные "фишечки")
Строящийся объект уже в деревне. Вот тут вековую глину решил использовать по полной. Выворотил 1500 кубов из чаши пруда и перераспределил, сделав идеально ровное плато участка. Все объекты - дом, гостевой домик и котельная построены "в ряд", с общей теплоцентралью. Ограждение 3D, прозрачное. При установки "забора" СБ в метре от северной части основного ограждения, инсоляция зимним солнцем практически идеальная. Все делал продуманным с нуля и в комплексе. Надеюсь на хороший результат. Я реальный человек и понимаю, что ноль за отопления - это скорее абстракция, но есть неуклонное желание свести эти расходы к впечатляющему, если не рекордному, минимуму. И главное, чтобы это работало само и долго, не напрягало и не требовало постоянного участия.
Вот, примерно такие планы...

 

@СергейКЗ, тогда вам к нам в лес за буреломом...там лет на 100 хватит...

 

Доработка, это так называемый зимний комплект?
До какой отрицательной температуры сохраняется эффективность нагрева?

Вот это прямо и честно!

 

На даче все, действительно, начиналось с собственноручно исполненной системы отопления на базе твердотельного котла ДОН-16 и электрического 2,5кВт с управлением GSM для удержания температуры на неделе. 17 радиаторов отопления на двух этажах с отдельным подключением каждого к гребенкам, теплые полы в санузле. Котлы параллельно, каждый со своим насосом и обратным клапаном, чтобы тепло слабенького электрокотла не продувалось по рубашке твердотельного и не "вылетало в трубу". Вытяжки тоже все с принудительными вентиляторами и "через низ". Т. е., когда нужно, вентилятор гонит вытягиваемый воздух вниз (а не вверх в грибок на крыше), по подземному каналу, в отдельностоящий рядом с домом грибок. Теплоизолированная труба котла также не "дырявит крышу", а поднимается по металлоконструкции внешней стены. Концепция - дом без грибков и дырок, когда меня нет (75% времени) минимально "топлю улицу".
Потом все эти дрова и мусор в доме надоели, зола, розжиг... Сейчас, благодаря сплитам (включаю, когда на даче, до -15С способны поддерживать в доме комфортную температуру при общем максимальном потреблении 2 кВт, собственноручная реализация "проекта" обошлась в 25 т. р. за все) и благодаря вкладу "солнечного котла" - забыл, как растапливать твердотельный котел, сведя стоимость обогрева дома ниже местного предложения по приличным дровам.
Раньше родители выезжали на дачу с апреля по ноябрь. Я включал сплиты на +24 в режиме АВТО и не парился. С таким обогревом дома и их потреблением на водоснабжение, нагрев воды, полив, стирку у меня выходило 300-400 кВтч в прохладные весенне-осенние месяцы. Я считаю - супер!

Из зимнего комплекта только подогрев компрессоров (возможно и не стоило на инверторах) и подогрев первых 0,5 метра дренажа. Далее дренаж поступает по теплоизолированным каналам в утилизационные скважины, пробуренные до песка. Опуск в скважины идет в теплоизоляции продолжается до глубины 0,5 метра, дальше "тепло". Напротив, тепло земли из скважин поднимается по утепленным магистралям и сохраняет в них плюсовую температуру. За 4 зимы дренаж не напрягал ни разу. Важно установить сплиты не на настенные кронштейны, а на наземные металлоконструкции, высотой порядка метра. В итоге, в доме всегда тишина и покой. Правда перед уличными блоками вымерзло и засохло все живое на расстоянии до 10 метров. Мне повезло, сосед с этой стороны ездит только летом и его не беспокоим жужжание (по мне, так вполне приятное, до 400Гц) сплитов.
А то народ как, повесят уличные блоки на стену... В итоге - вибрация, шум, сталактиты и сталагмиты .
Ах, да... Бонусом установки сплитов на землю - ушли кроты .
Что ж... Если честность так сильно приветствуется, опубликую полные данные на сегодняшний день по регистрации выработанной энергии в моей тестовой системе "прямого" солнечного отопления. Учитывая, что СБ были неидеально согласованно нагружены ТЭНами (11 Ом вместо расчетных 8,7), максимальную мощность принимаем за 1,8 кВт.
Из статистики видно (грустно, но честно), что на широте МО, усредненно, за период с ноября по март, мы получаем суточную выработку = один час мощности солнечных панелей (примерно, чуть больше).Т.е., если мы в таком режиме эксплуатируем панели мощностью 1 кВт, то за зимний период следует ожидать в среднем 1 кВтч/сутки , но гарантированно!
Если аппроксимировать это на мой объект в деревне, при среднесуточном за отопительный сезон потреблении дома на обогрев до +22 в 1,5кВт необходимо в сутки 36 кВтч энергии, а я буду получать в СБ 9 кВт - 25% - это грубая средняя оценка.
На практике, думаю, я получу лучший результат по выработке зимой, чем на даче. Из-за лучшей инсоляции батарей (на даче сильно мешают тени от домов соседей в декабрьский период низкого солнца) и их вертикальной установки (убираем снег). А с учетом инсоляции по месяцам, весной и осенью все будет хорошо, в декабре-феврале придется "подтапливать" другими источниками (ночной тариф - 1,76 руб/кВтч).

 

Хочется корректной статистики. В воскресенье почистил от обильного снега панели. Сегодня "пожинаю плоды", с удовольствием гляжу в камеру на даче и удаленно наблюдаю за температурой в доме при отключившимся по термодатчику сетевом котле.
Мороз и солнце! Прямо по классику!

 

Снега, конечно, навалило!
В деревне практикую бесплатную зарядку нуждающихся электромобилистов.
Вчера заезжали на Model X.
Пришлось откапывать зарядную станцию из-под снега)

 

Февраль 2021 жжет! Чувствую, график понедельной выработки энергии на отопление пойдет резко вверх)

 

Сегодня утром у нас в Подмосковье было -30. А праздничным днём вновь "мороз и солнце!"
Схема отопления дома уже отлажена: термостат "солнечного котла" на +25, настройки сплитов (ТН) +24, датчик электрокотла отопления +22. Получается эффектно. Днём, если солнечно, греет солнце и помогают сплиты. Если солнца нет и мороз до -15 справляются только сплиты. Ночью, когда холодает и СОР сплитов падает, подключается электрокотел, если нужно, на дешёвом ночном тарифе. В общем, эта "троица" топит по максимально выгодному сценарию. Дровяной котел этой зимой разжигал пару раз...

 

Не напомните, что имеется ввиду под "солн. котёл"?

 

Это дополнительный (к котлу 380В) электрокотел в жидкостной системе отопления дома, питающийся "напрямую" постоянным напряжением последовательных цепей солнечных панелей (140-145 вольт в точке максимальной мощности СБ). Нагрузка ТЭНов этого котла подбирается так, чтобы максимально точно попадать в точку максимальной мощности панелей. Коммутация происходит с использованием твердотельных реле постоянного тока, управляемых "технологическим" напряжением 12В через обычный механический термостат.
Дополнительно в эту цепь включен измеритель мощности и счетчик энергии постоянного тока, чтобы понимать параметры системы (а он автоматически "высчитывает" онлайн и текущее сопротивление нагрузки) и испытывать приятные эмоции от доли "подмененной солнцем" энергии на отопление дома, умножая кВтч "солнца" на дневной текущий тариф.
В новом энергоэффективном доме, используя возможности могучих теплоаккумуляторов и увеличив мощность СБ, я планирую кратно умножить этот эффект. При этом, при необходимости, тратя сетевую энергию уже исключительно по ночному тарифу.

 

Назовите пожалуйста точную марку твердотельного реле для коммутации постоянного тока. Я пожег их немало пытаясь обычные ТЭНы на 220 вольт запитать постоянным током на 200 вольт. Может не те какие нужно использовал... Они у вас нагреваются? На радиаторах?

 

А ТЕПЕРЬ РЕКВИЕМ МОЦАРТА строго по данной теме:
Начинал я с МАП, который сослужил многолетнюю службу пока еще не было столбов Кубаньэнерго. Пока я не задействовал отопление от солнца, все шло хорошо, свинцовые тяговые аккумы служили по три года. Сам инвертор МАП четко работает уже 8 лет без единого замечания... После запитки электрокотлов от инвертора МАП, выяснилось, что ресурс аккумуляторов (да, без ватт-роутера (возможно это моя ошибка) очень быстро начал исчезать, и их замена обрушила всю экономию...
И тогда я начал изобретать, как запитать ТЭНы бойлера и котлов отопления напрямую от восьми последовательно соединенных панелей, что составило приблизительно 220 вольт, но постоянного тока. Для ТЭНов что переменный, что постоянный ток - фиолетово. Тут-то я и спалил терморегулятор у бойлера - при перегреве он разомкнул цепь, но дуга не погасла (нет синусоиды, напряжение не переходит через ноль и дуга не гаснет), и выжгла мне контакты терморегулятора бойлера. Я начал изобретать, как без дуги отключать ТЭН от постоянки 240 вольт. Попробовал твердотельные реле, которые начали перегреваться и сгорать под нагрузкой, попробовал изобрести умное реле, которое бы коммутировало линию с помощью мощного полевого транзистора, но шунтировало его через милисекунды механическим реле и не давало ему нагреться и сгореть, и у меня это получилось. Но потом на форумах меня убедили, что я при таком прямом подключении теряю не менее 30% электроэнергии из-за несогласованной нагрузки и неотслеживания динамически точки максимальной мощности. И я это подтвердил моими замерами, действительно около трети электроэнергии недоиспользуется...
В свете ожидания нового техрегламента по продаже в сеть, вся надежда перешла на сетевые инверторы MPPT, которые отслеживают эту точку максимальной мощности и динамически на лету изменяют сопротивление нагрузки. Выбор пал на самые недорогие из доступных безаккумуляторные SOFAR. Весной прошлого года вожделенный сетевой инвертор уже стоял у меня, я сразу почувствовал, что действительно высасывание энергии из панелей стало на треть эффективнее, но моими неосторожными действиями (замыканием входа от панелей на ноль электросети) я его через считанные дни после запуска спалил с мини-фейерверком. Перспектива отправить в Китай по гарантии для замены (на что магазин на Али Экспресс был согласен) меня не обрадовала - расходы на пересылку туда-обратно и новая таможенная пошлина составили практически стоимость нового инвертора.
Так как я - неплохой электронщик, я решил его починить не имея принципиальных схем - чисто на моем кругозоре и знании как примерно работают подобные инверторы. Оказалось, что в России не доступны бипоярно-полевые силовые транзисторы, на которых построен силовой полный мост в этом инверторе. После продолжительной переписки с китайским магазином и через него с сервис-центром производителя, я выпросил прислать мне из Китая комплект этих транзисторов и комплект драйверов - это такие микросхемы, управляющие затворами этих транзисторов, которые как пить дать выгорели вместе с МОСФЕТами. Мне отправили этот комплект бесплатно! Я оплатил только копеечную пересылку! Заменил шесть транзисторов с драйверами, но это не помогло, и я стал копать дальше - нашел еще около 30 сгоревших диодов и резисторов в обвязке полного силового моста, и, о чудо, мне удалось восстановить работоспособность инвертора! После чего инвертор верой и правдой послужил ровно полгода, и вчера благополучно снова сгорел - снова взорвались все 6 транзисторов силового моста (естественно с выгоранием драйверов и опять тех же резисторов и диодов). Печаль! На этот раз я ничего не замкнул, выгорание произошло в момент перекоммутации сетевой синусоиды от инвертора МАП на городскую электросеть. Я так делал неоднократно, и перекоммутация всегда нормально проходила, а тут - взрыв полного моста с фейерверком... Я не говорю что СОФАР какой-то плохой, есть идея что в момент первого сгорания (когда я сам замкнул вход с выходом нулевым проводом) при взрыве силовых транзисторов могла пробиться резиновая прокладка между транзисторами и общим радиатором, к которому они прикручены. Корпуса шести транзисторов по схеме не должны быть замкнуты радиатором, поэтому к радиатору они прикручены изоляционной резиновой прокладкой, но которая тоненькая - пропускает тепло от транзисторов но изолирует аж целых 300-600 вольт. Это неслабое напряжение, а резинка тонюсенькая, и в результате слекга почерневшая после первой аварии. А чернота - это токопропускающий углерод. Я могу предположить что где-то произошел пробой этой изолирующей резинки между транзисторами и общим радиатором, в результате чего весь силовой мост опять приказал инвертору долго жить...
А теперь философия: Да, можно попытаться снова отремонтировать инвертор и даже заменить эту злосчастную резинку, и даже можно прекратить эксперименты с перекоммутацией сетевой синусоиды от одного источника на другой "на лету", можно даже признать (что не факт) схемотехнику СОФАР какой-то неправильной и купить более дорогие инверторы другого производителя, но эти сверхсложные дорогущие БЕСОВСКИЕ инверторы всё равно по-моему резко снижают надежность всей системы. Возможно, мне не повезло, обстоятельства сложились так, что я прыгаю по черным полоскам, перепрыгивая белые (ведь и МАП у других горит, а у меня 8 лет служит без сучка и задоринки), По-моему эти бесовские идеи выкачать из панелей все до максимума, толкают нас то на попадалово с аккумуляторами, то даже без них на риск выхода из строя сетевых инверторов... Мы тратим на это десятки или сотни тысяч рублей, пытаясь КПД прямого подключения тэнов 65% без MPPT превратить в 100% на идее внедрить MPPT, и тратим на это кучу денег даже уйдя от аккумуляторов! А потом всё начинает по разным причинам выходить из строя, и часто неизвестно, то ли это случайность, и достаточно купить второй инвертор за 37000р+доставка 6000р+таможня 3000р, и проблема решится, или реально покупать дорогой и "хороший" брендовый сетевой инвертор за 80000-100000р, и снова рисковать - пан или пропал... И чтобы уйти от этого риска, приходится возвращаться к прямому подключению панелей к ТЭНам котлов отопления... Дешево, сердито, но надежно - уже ничто не сгорит никогда. Но цена этой абсолютной надежности - недоиспользование 35% выработки и пропадание ее жарким летом - горячую воду нагрели, а отопление не нужно...
Так и хочется придумать кучу электроприборов, питающихся от постоянного напряжения (любого вольтажа - сколько надо столько и скоммутируем панелей последовательно), так и хочется поставить моторчик постоянного тока на сплиты - которые летом охлаждают, зимой нагревают, но чтобы он был ПОСТОЯННОГО тока - чтобы вообще уйти от инверторов, пусть скорость их вращения будет разной в зависимости от освещенности, зато никаких инверторов! Никаких рисков вложить бабло и спалить все к чертям!
Какова вам эта новая парадигма - запитать кучу потребителей постоянным током без дорогущей сложной инверторной техники - пусть с эффективностью 70%, зато дешево и без рисков?
Я конечно снова закажу комплект запчастей в Китае и снова сяду ремонтировать инвертор, искать новую изолирующую резинку между радиатором и ФЕТами (есть она у кого из вас? Поделитесь кусочком...а?). Наверное как и в первый раз я восстановлю мой инвертор своими силами - я же умный...?
Теперь я понимаю мудрость тех, кто топит углем и дровами - чем меньше мудреных сложных технологий, тем проще решить проблему отопления.
Не является ли золотой серединой тот мой самый первый эксперимент с прямой запиткой ТЭНов от панелей без всяких инверторов? С чего начал, к тому и пришел в конечном итоге.

 

@Amadey2,
Эти реле нужно брать с 3-х кратным запасом по току, они очень чувствительны к перегрузкам.

 

Эта простая мысль до многих доходит не сразу, а только после тех проблем которые Вы описали.
Такую же идею я уже давно реализую в своих экспериментальных разработках.
Их можно увидеть набрав в поисковике Ютуба слова "Русский автономный дом".