Альтернативная энергетика: солнечные батареи, коллекторы, те...

Крошка Енот,
а кто игнорирует? Пока мой выбор именно за коллекторами. Вот готовлюсь помаленьку к сезону и буду пробовать.

ДокторЛивси,
думаю, некая вариация на эту тему: http://www.teplodarom.com/site.xp/049054051124050053049.html

Про коллектор - да, зимой фигня дело у нас. Эффективность мала, но 15-20% может вытягивать. Подчеркну - практически задарма. А ТН я уже считал парой постов выше.

del

Господа, ви меня конечно извините, я не Ламаносау, просто стараюсь считать. Вот специально сел и посчитал. Дернули вы меня своими сезонными ТА. Я не спорю, что в грунте можно создать тепловой мешок, прогреть грунт до определенной температуры, но есть некий здравый смысл и цифры:

Давайте посчитаем хотя бы для меня. У меня дом очень теплый и очень хорошо теплоизолирован (двойная теплоизоляция, в т.ч. под крышей). Песчанник. Т.е. теплопотери существенно меньше среднестатистического строения.

За 7 месяцев холодного сезона я потребляю в среднем 7 000 м3 газа. Удельная теплота сгорания газа = 50,1 х 10^6 Дж/м3. Соответственно я трачу на подогорев воды для отопления и бытовых нужд, притом, что горячая вода у меня по расписанию, отопление радиальное с датчиком температуры на помещение, Q(7мес)=3,5 х 10^11 Дж.

Возьмем на летний период май-сентябрь вакуумный солнечный коллектор с площадью 3м.кв. Больше обычно не ставят на дома.
Первый вариант расчета: через удельную теплоемкость воды (тоже греем воду в моей же системе на столько же градусов, для аналогии расчета).

Коллектор 1м2 нагревает 200л воды на 50С за 8 часов. Значит 3 м.кв. с определенным допущением нагреют за 8 часов (световой день) 600 л. воды на 50С. Я беру эту дельту, чтобы получилось 60 град.С, как у меня сейчас в системе и греется.
Соответственно, при теплоемкости воды = 4200Дж/кг х град, я имею суточную энергию Q= 4200 х 600 х 50 = 1,2 х 10^8 Дж. Сезон длится у нас 5 мес (150 дней). Суммарная энергия составит 1,8 х 10^10Дж. Это более, чем на порядок меньше моей цифры энергозатрат на холодный сезон. По-русски: в 20(!) раз меньше. При условии 100% солнечных дней и того, что 5 месяцев я не пользуюсь горячей водой. А всю энергию запасаю в ТА. Без потерь

Второй вариант расчета: через Ватты. Напомню, что 1Ватт = 3600Дж.
Для Москвы просчитано, что 1 коллектор на 15 трубок за теплый сезон (апрель - сентябрь) вырабатывает в среднем 8кВт в день. Для 60 трубок примем упрощенно 30кВт (учитывая потери при соединении коллекторов). Это 1,08 х 10^8 Дж/сут. Далее умножаем на наши 150сут и получаем 1.62 х 10^10Дж. Смотрите как совпало с цифрой, полученной в предыдущем примере. Это только подтверждает точность расчетов. Разница порядка 10%. Это еще неплохой расчет. По вышеприведенной мной ссылке есть расчет коллектора 4м.кв. для Минска. Так вот там получается в день для 3 м.кв всего 15кВт. А с учетом КПД получается у меня всего 9кВт. Из приведенных ими расчетов. Думаю, они несколько занижены, все же.

Так вот к чему я: при нормальной жизнедеятельности, учитывая неравномерность погоды, промерзание грунта, огромные потери в ТА грунтового типа, в трассах, при отборе тепла из грунтового ТА теплонасосом (я, кстати, еще не просчитал в довесок потери на кВт/ч электричества для отбора этих кДж из грунта ТН) и пр. никакого летнего сезона не хватит для нормальной жизнедеятельности в холодный сезон. По-моему, из рассчетов это видно так, что к бабке не ходи. Мы не в теплицах живем, простите, с полностью светопроницаемой кровлей и мизерным энерго, тепло и водопотреблением. У меня на стеклянной веранде, знаете ли, +20 весной, когда за бортом «каля нуля» и дом нужно отапливать.
Кстати, это ж так просто: на отбор запасенных 1.62 х 10^10Дж энергии в грунте вы потратите для самого эффективного ТН (коэфф =5) еще порядка 1000кВт электроэнергии. Равно месяц отопления газом. Напомню, что это в двадцать раз меньше того, что мне нужно, а, соответственно, для ТН, понадобилось бы 20 000 кВт электроэнергии для изъятия запасов, если у нас получилось их запасти. А это больше 5 месяцев отопления газом. Увы.

Я могу, следуя расчетам, допустить, что:

Весьма небольшой и очень энергоэффективно построенный дом с применением основных известных энергоэффективных технологий, ТН, СК, ТА грунтового типа, спроектированного и построенного на стадии закладки дома, солнечных панелей, может в достаточной степени удовлетворить свои сезонные потребности сам. Но: 1. это будет очень дорогое строение на сегодняшний день 2. вам иногда там будет некомфортно, потому что иногда придется себе отказывать в некоторых потребностях, ради экономии энергии.
Если брать в сумме - это примерно так: платим мильен и потом долго живем бесплатно.
А в обычном доме не платим мильен и долгие годы платим понемногу, притом, что так и не выбираем этот мильен.

dusmikeev,
1 м кв. 200 л на 35 град за 12 часов. = 2,45МДж/м.кв в час
у меня в расчете 3 м. кв. 600л на 50 град за 8 часов. = 5,25МДж/м.кв. в час
Вам не кажется, что у вас даже несколько хуже картина, чем у меня в упрощенном расчете?

И я не понял - все же 500 или 200 л за 12 часов? Даже если 500, это немногим больше моего среднего расчетного за сезон (6,13МДж/м.кв. в час). Это практически совпадает с моими расчетными данными и разница столь мала, что речь в любом случае не о порядках.
А если 200л, то вообще тогда настолько высока точность расчета, что полностью соответствует 100% солнечным дням, при ваших 2,45 в облачный с прояснениями.
12 часов принимать как время работы СК я бы вообще не стал, если у вас он не установлен с системой слежения за солнцем. Реально лучи не будут отражаться с поверхности под острым углом и реально будут передавать энергию не более 8 часов. Как вы должны знать просто освещения недостаточно. Нужно еще соблюдать минимальный угол падения (отражения) солнечных лучей. Да, может в середине лета эта цифра и будет приближаться к 12 часам, но тогда это уже нужно делать точнейшие расчеты с использованием моделирования. И это нам даст всего лишь небольшое уточнение, но не кардинальное отличие. Я же не брал максимальное время за сезон. Я брал усредненное.

Ваш пост ничего принципиально не меняет в том, что я написал.
Если вы не принимаете мои расчеты, приведите свои, более точные, верные, актуальные, чтобы я прочитал и поверил.
На лето, понимаете ли, и я почти все свои потребности закрою с помощью СК, но говорили-то мы о другом. О сезонном запасе в ТА и извлечении этого тепла в холодный сезон. А это, извините, пока фикция и неоправданное расходование денежных средств. И пока ни один расчет, который я видел на просторах Интернета, не убедил меня в обратном.
P.S. прошу учитывать, что я отнюдь не противник, а очень серьезный сторонник альтернативных источников и уже несколько лет постоянно слежу за новшествами и постоянно просчитываю разные варианты для применения у себя.

del

да, вот тут меня канадцы в гости пригласили приехать и посмотреть объекты зимой, в конце сезона, а также пощупать грунтовый ТА, кстати изоляция у них очень дешевая - сухой торфокрошкой (почти как опилками, деревом)..
ехать или наши с вами расчеты им послать? ))

dusmikeev:

да, вот тут меня канадцы в гости пригласили приехать и посмотреть объекты зимой, в конце сезона, а также пощупать грунтовый ТА, кстати изоляция у них очень дешевая - сухой торфокрошкой (почти как опилками, деревом)..
ехать или наши с вами расчеты им послать? ))

Добавлено спустя 16 секунд

ну это уже вам решать я советов не даю. А съездите так и хорошо. Во всем на месте разберетесь и нам расскажете.
Про емкость, стоимость аккумулятора, конструкцию, размеры, уровень грунтовых вод, циклы работы (зарядка - разрядка), потери, что дом из себя представляет, тарифы, уровень потребления тепла, площадь и тип СК и пр. Если нужна будет помощь - пишите прям из Канады мне в лс, я вам помогу этих канадцев по полной программе "посчитать"
Вполне возможно, что у них окажется весьма небольшой, ОДНОЭТАЖНЫЙ, хорошо теплоизолированный дом с ТА под ним, который постоянно прогревается от СК и возможно, газа, тепло от ТА идет в дом либо напрямую (что вероятнее, если они с головой), либо через ТН. И живет дедушка с бабушкой, которые моются каждую субботу, а на день им 10 литров за глаза воды
А может вообще у них дом построен на скалистых породах с геотермальными источниками Там надо все очень досконально и детально смотреть и считать. И, поверьте, я буду очень рад, если я ошибся где-то в расчетах.
Чудес-то не бывает. Почему промышленный ТА на основе воды, десятьюслоямиизолированный, таки остывает и через месяц, даже не 3 или 5 он никогда вам не сможет воду нагреть? А нас пытаются убедить, что дескать, нагретый летом грунт, отдает несколько месяцев тепло. С какого такого перепугу?
Во, кстати, ссылка про систему на гравии. Что и требовалось доказать. http://canegor.urc.ac.ru/A/solar_akk_teplo.html
Наткнулся когда удельную теплоемкость гравия искал.
ТА на гравии - это просто неплохая альтернатива водному для обогрева дома через теплые полы.
Кстати, я тут прикинул - чтобы запасти 3.5х10^11Дж в 810 т. гравия его потребуется нагреть примерно до 470 градусов Цельсия. Это уже даже цинк расплавится. Так это еще полбеды. Ему еще как-то надо запретить остывать в течение 5 месяцев.
По теплоемкости это примерно та же масса, но кипящей воды под домом должна быть.

ДокторЛивси:

По-моему, очевидно и без расчетов, что НЕ ПРОГРЕЮТ 3кв.м. коллектора всю массу ТА

Да ну, что вы. Чего ж мне кипятиться? Я пытался именно под ОЧЕВИДНОСТЬ подвести какую-никакую базу. За нами знаете сколько еще придет сюда, "окрыленных коммерсантами", людей. А мы очечки им-то розовые и промоем для их же блага. А не поверят - тоже их право. Колхоз - дело добровольное.

Я себе планирую для пробы поставить 3-4 м.кв. и приличный водяной ТА. Какой емкости пока не готов сказать. У меня тут очень много переделок планируется. Буду считать. Пока думаю, что где-то на 700-1000 литров. Как раз примерно на пик сбора с СК за световой день.

На праздники все другим заняты были. А как протрезвели на науку потянуло

dusmikeev:

ТА - только буфер, его не нужно прогревать летом на всю зиму. Передергивать не нужно.

Дык проследите по ветке от кого пошел разговор о сезонном ТА Меня только это и цепануло.

dusmikeev:

Ведь это направление тоже стоит рассматривать для собственных нужд только в совокупности с другими "зелеными" источниками энергии (тепла и электричества).

Оно-то неплохо. Но есть четыре больших недостатка:
1. Срок службы с понижением КПД, загрязнение, заснеживание.
2. КПД все еще очень и очень низок у солнечных панелей. Надо подождать с моей т.з. еще немного. Должен произойти некий качественный скачок. Поскольку много ведется разработок. И в космосе уже применяют панели с весьма высоким КПД. Осталось дождаться появление революционных технологий для быта. Когда КПД за 50% шагнет уже будет весьма интересно, если стоимость будет невелика.
Вот, например, многообещающий анонс, но больше ничего не нашел:
http://sdelanounas.ru/blogs/20545/
Оказалось 28% для космоса и 25% для земных потребителей. По КПД обещанной революции пока не случилось . Думаю и по стоимости тоже не случится. А если они заявили окупаемость полтора года комплекта на 15кВт, то это вообще очень смело.
3. Необходимо проветриваемое теплое помещение с аккумуляторами большой суммарной емкости. Их время от времени тоже нужно менять.
4. Высокая стоимость $/Ватт при высоком КПД

Принципиально направление интересное, но пока не просчитывается в плюс. Кроме того, в пасмурный день плотность солнечной энергии составляет порядка 100Вт/м2. Учитывая КПД панели, аккумулятора и инвертора необходима будет вполне себе приличная площадь панелей.

Из плюсов для меня то, что один и тот же блок АКБ + инветрор (обычно универсальный с ЗПУ) легко может быть подключен к другим альтернативным генераторам. И еще хороший плюс это то, что электрические мощности и источники легко агрегируются (объединяются), группируются и разделяются.

Пока предложение на 10кВА выглядит от одной из росс. фирм так :

Солнечная панель (56шт.) 36V230W
Инвертор (1шт.) 10K
Контроллер заряда (1шт.) 192V\70A
Аккумулятор (16шт.) 12V50A\ч
Кабели и коннекторы -

Срок эксплуатации:
Солнечные панели - 25 лет
Контроллер заряда и инвертор - 12 лет
Аккумуляторы - 15 лет

Общая стоимость вместе с подключением, монтажом и проектированием: 52500,00 $

Не знаю как вам, а мне пока не очень хочется Кстати, обратите внимание, что панелей - 56 штук по 230Вт. Это 91(!) квадратный метр площади!!! Весь мой огород. Фуфуфу. Товарищчи, у миня крыши столько нет, скока им надыть!!!
Сейчас уже они же анонсировали 400Вт-ные с КПД 20%. Соответственно, понадобится не 56, а где-то 30 панелей. При той же ли стоимости?