Теплоаккумулятор, солнечный коллектор и обогрев зимой

Однозначно выйдет дороже. Топитесь дровами или рассчитывайте окупаемость оставить детям

Убить трубку мне представляется невозможным. Внутри вода и разреженый воздух - чтобы кипело не при 100 градусах, а при скольких надо. Диапазон мне тоже представляется ограниченым только температурой конденсации - холодный конец должен отбирать тепло, а если он будет перегрет - то останется только конвективный перенос.

 

Диапазон температур для СК не нужен широкий, верхняя темпер. все время будет ограничиваться большим теплосъемом-кипение жидкости.Теплота парообразования на порядок больше теплоемкости, за счет чего меньше конструкция теплопередатчика.
Летом систем слежения не надо-солнца много,зимой вертикальный угол не регулировать, а гозонтальный угол~100град обеспечить конц. с соотв.поверхн.

 

Вернемся к сезонному ТА, однако.

Есть мнение тупо скопировать Ленера (причина: немцы умные и богатые, не зря же они ограничились):
объем ТА не более 40м3, вместо 180 м2 отапливаемой площади взять поменьше, 80 - 100, размер поля СК - по деньгам и по месту, бедность скомпенсировать, например, дровяной печью (можно с автозагрузкой - по деньгам), к-рую топить 2 худших месяца в году. Т.Е. ТА квазисезонный.

Такого шикарного немецкого бака с послойной загрузкой, поставляемого с завода и устанавливаемого в дом краном с колес, взять негде - делать ж/б емкость, лучше торкретированием, проще будет обеспечить гидроизоляцию.

Емкость, разумеется, вытянута вверх, а не куб - обеспечение температурной стратификации. Цилиндрическая, с отношением H/D компромиссным между лучшей стратификацией и меньшими потерями с поверхности.
В идеале вода на дне емкости 5оС - для большего КПД СК.
Продолжение следует.

 

Думаю что этого делать не стоит, просто потому что это весьма дорого, хотя и правильно.
В доме Леннера меня смущает надежность конструкции, все-таки иметь в доме бак на 40 кубов практически кипятка как-то стремно.

Этот бак, насколько я понял, сделан не из нержавейки, а значит будет постепенно корродировать. Если же бак потечет, то трудность будет представлять не только ремонт бака, но и нахождение протечки.
А уж о ремонте внутренних теплообменников такого бака я вообще помолчу.

Поэтому на мой взгляд, ТА нужно делать более простым и надежным.
Например, гравийный, обдуваемый горячим воздухом. Конструкции в интернете есть, правда объём великоват, зато ничего никогда не протечет, СК чисто воздушный, теплоноситель воздух.
Соответственно и вся система отопления - воздушная.

 

Ваша правда. Мне тоже воздушная система больше нравится. Но хотелось бы и эту попробовать до конца разобрать, ведь скоко времени тут уже люди потратили...

Поэтому я и предлагаю бетонный, хотя и мало понимаю в этом деле.
Просто прочел, что торкрет-бетон со специальными добавками обладает гораздо лучшими гидроизоляционными свойствами, т.к. укладывается под большим давлением, слоями, без громоздкой опалубки, с возможностью разместить внутри слоев бетона пенопласт как элемент односторонней опалубки


Есть ролик в теме Будущее малоэт. строительства, где на одностороннюю опалубку из стальной сетки нашлепывают бетон руками (другая сторона прикрыта картоном при этом). Прикольно, но не более.

А вот если внутрь двух сеток разместить достаточно жесткий пенопласт, часть утеплителя достанется впридачу к методу бетонирования.

Торкрет-установка, конечно, дорого, даже на прокат, но, может быть, это интересно при строителстве дома из бетона?

Идею сооружения большого ТА в отрыве от строительства дома считаю бесперспективной.
Разве что коллективного многосоткубового ТА, на поселок.
Но эта шведская идея нереальна по социальным причинам (именно она мне больше всего нравится)

 

Угу, поддерживаю). ТА отдельно от дома вапще не вариант). ТА должен быть в нутри). Большим и бетонным. Есть готовые решения, читайте тему о заглубленных резервуарах, и пожарных резервуарах. Там есть готовые сборные конструкции типовые, есть госты, которые регулируют этот вопрос, и т.п.
Все это давно придумано, тока не в качестве ТА.

 

Наверное, они хороши только одним (кроме того, что готовые и сборные): в них должна быть герметичная крышка, чтобы туда спускаться и чистить бункер, а главное - ремонтировать теплообменники, устранять протечки (ничто не вечно).
Но вряд ли они устроят владельца дома по геометрии - типа втащить в дом железнодорожную цистерну и как-то приспособить к интерьеру

 

Но и у гравийного ТА есть свои сложности и проблемы. Например, воздух прошедший через такой ТА я бы не рекомендовал подавать сразу в дом, как часто нарисовано на картинках.
Его нужно фильтровать, так как внутри такого ТА возможно образование плесени, спор грибков и т.п.
Это связано с тем, что при закачивании в ТА теплого воздуха, на более холодных камнях образуется конденсат, который в свою очередь приведет к росту микроорганизмов.
Точно такая же проблема есть и у кондиционеров.
Можно конечно, периодически проводить мероприятия по обеззараживанию ТА, но это тоже затратно.
И второе - для прокачки воздуха потребуются более мощные вентиляторы, чем насосы для прокачки воды. Эти вентиляторы будут шуметь значительно сильнее, чем циркуляционные насосы, которые работают практически бесшумно.
Вообщем, тема про ТА и их выбор практически вечная.

Разрешить эту проблему можно только при сравнении сделанных и реально использующихся разных типов ТА сделанных для наших условий.
Кто возьмется?
Предлагал государственным мужам занятся темой "исследование возможности создания энергосберегающего дома для средней полосы России", но практически был послан на ...
Это им не нужно.

 

Следует добавить для порядка к выбору закачивание тепла вниз (подвал или грунт) вместо воды и воздуха тепловыми трубками, практически отвергнутые ТА на кристалогидратах и парафине, потенциальные ТА на термохимических реакицях и вершину: летнюю наработку почти идеального топлива - водорода и хранение его в "металлических" аккумах.

Одна сибирская фирма предлагает систему, где водород вырабатывают электролизеры с помощью ветряков, а основную электроэнергию вырабатывают топливные ячейки из водорода. Существенный элемент всех схем - блок водоподготовки.
(народные альтернативщики предлагают метод Мюнхгаузена - водород из электричества, а электричество из водорода)

Но если ветряки есть в прайсе, то вся система без цен, под заказ, вряд ли есть хоть одна работающая (разве их экспериментальная)

Хотя мужи не посылали их прямо "на", на совещания приглашали, выхода-то нет...

 

Считаю правильным при построении автономного дома использовать заранее опробованные надежные решения.
Только такой подход к делу позволяет обойтись без дополнительных затрат и проблем с экспериментальным оборудованием.
А для отработки этих решений требуется специальный испытательный полигон, что возможно сделать только с поддержкой государства.
Поэтому советую не заниматься изобретением новых сложных устройств (для этого нужно много времени и денег), а использовать известные решения и адаптировать их под конкретную задачу.
Используемые технические решения должны быть по возможности наиболее простыми и надежными, в этом залог успеха построения автономной системы.

 

Опробованы и воздушные и водяные ТА еще в 80-е. Сезонные в Швеции, Германии и демисезонные в СССР (Солнечный дом в Сибири А.В. Чернышева и В.А. Чернышева)

Водяной 100 кубов или галечный 300 очень дороги, на галечном на центробежных радиаторах разоришься, а 100 кубам в метровом пенопласте места нет ни на земле, ни под домом.
Но кроме решения в лоб, как у Ленера, есть более интересные. Я уже упоминал, что можно в грунте сделать маленький затравочный водяной ТА, вместо теплообменников.

Оказывается, так было сделано в сибирском солн. доме:
Под домом на глубине 3,5 м располагается щебеночный аккумулятор тепла емкостью 10 м3, теплоизоляция щебеночного аккумулятора минеральная вата и полистирол.
Для подачи в ТА горячего воздуха из СК - вентилятор. Это кроме лета, как я понял.
Щебеночный аккумулятор расположен под домом 7х7 внутри более емкого грунтового аккумулятора емкостью 300 м3; , образованного естественным грунтом внутри специальным образом окопанного и отчасти теплоизолированного пространства.
В течение 5-ти сезонов эксплуатации грунтового теплоаккумулятора его прогрев начинали в начале лета вентилятором производительностью 500...600 м3/ч атмосферным воздухом, нагретым естественным путем до 20...25°С в трубы по периметру. При этом в начале лета грунт поглощает тепловую мощность 5...8 кВт. По мере прогрева грунта в местах расположения воздуховода до 18...20°С теплопоглощение снижается до 1,0...1,5 кВт. За лето основная масса грунта теплоаккумулятора успевает прогреваться до 16...17°С.

Измерения Т велись в массе ТА, на границе, и на контрольном участке, в 20- метрах от неё.
"В заранее прогретом грунте мы надеемся нагревать щебенку энергией солнца, дровами, за счет энергии ветра существенно сильнее, до температур 60...70°С. В комнате 16 м2 зимой это позволяет получить комфортные условия в течение 5...10 дней"

те. изюминка в 2-х ступенчатом ТА: быстродействующем на 10 м3 (хоть водяной, хоть воздушный) и долгоиграющем на 300м3 грунта - и никакой метровой изоляции на большом ТА

Но вывод неутешительный для солнечного дома в Сибири:

 

А для галечного 300 м3 - значит на земле место есть?
Меньше затрат - хуже результат.

Ну и результат соответствующий. 5 дней тепла зимой после прогрева дровами - это немножко меньше моих расчётов или дома Лернера.

И потери соответствующие, и температура содержимого тоже не особо.
Любопытно узнать, какой расход электричества на вентиляцию в 600 м3/час.

 

Щебеночный описан 10 м3, построен в 198каом-то году, последний такой дом - в 91. С этим надо сравнивать, а не с моими словами во введении.

Результат у того дома-шалаша в Сибири конечно не ах, да и затраты и климат не ленеровские Построен был весьма давно на скромные советские рубли (кто дал - подробностей не знаю)

300 их кубов - это грунтовой аккум, под к-рый не рыли котлован и не обкладывали метровым пенопластом.

Интереснее фраза "За лето основная масса грунта теплоаккумулятора успевает прогреваться до 16...17°С. ", в то время как на контрольном участке - до 5

 

10 дней (5-10) нормально для 10-кубового щебеночного ТА, для 100-кубового было бы (если было бы чем зарядить) 100 дней, а для водяного 100м3, конечно, больше и/или на большую площадь.

А вот грунтовой массив видимо, только активной теплоизоляцией у них служил - для создания теплового подпора на границах щебеночного, у него ведь не было метра пенопласта.
Я неверно написал, что это ТА большой емкости. А хотелось бы, чтобы было так.

Интересно, откуда для свободного массива грунта взялась цифра 300м3?

Сезонное влияние солнца распространяется до глубин 12м на наших широтах, там всегда примерно +5, это обеспечивает радиогенное тепло потоком до 0.1Вт/м2. Логично считать это границей при расчетах.
Если взять полусферу с R=10м, на половине её глубины находится низ щебеночного ТА, половину её верхнего круга занимает дом, её объём как раз порядка 500м3, наверное, как-то так и получили цифру 300.

Половина тепла из полусфера ТА безвозвратно уходит вниз, небольшая часть греет подошву дома, большая рассеивается в бока, немного улучшая подогрев.
Где-то видел цифру, что эффективность грунтового ТА - 10%.
На глаз так даже меньше, особенно при неблагоприятной гидрогеологии - движении грунтовых вод в объеме ТА, вымывающих тепло.
Так что эквивалентная ему емкость водяного изолированного ТА - кубов 10. Негусто.

Однако как воздушный теплообменник грунт у людей работает с пользой, есть темы на форуме.
Как бы эту пользу увеличить закачкой дешевого летнего тепла, да ещё с охлаждением дома?

Одно для меня становится ясным - водяная колонна 30м3 высотой метров 10, будучи закопанной нижней третью в такой грунт, может быть в этой части почти совсем без теплоизоляции, учитывая температурную стратификацию. А по поводу верхних, домашних 2/3 тоже есть решение.

 

Судя по вашему же сообщению - это окопанный по периметру и частично теплоизолированный грунт - то есть прокопали канаву и утеплили.