Ставлю солнечные коллекторы для обогрева дома

Но главное - что с этим делать:

?
Если Вы сможете обогреть свой двухэтажник одним киловаттом - бросьте Солнце, и так озолотитесь...
Такого даже хеатпиплайны не обещают, не к ночи будь помянуты... :lol:

[Сообщение изменено пользователем 18.07.2018 20:31]

Я считал.
Там в стенах 20 см. пенопласта насыпного (шарики). Теплопроводность основной стены 0,2 Вт/(м2*градус).
На улицу выходит только одно окно. Остальные: или на веранду, или в коллектор, или это дверь-окно, т.е. снаружи это металлическая утепленная дверь, а изнутри стеклянная дверь (как на балконе). Когда люди в доме, то наружная железная дверь открыта и это становится окном. Ночью или когда людей нет, то наружная железная дверь закрыта (как бы утепленные ставни). Таких дверей 2 шт.
Кроме того, южная стена - это коллектор. Поэтому в то время когда коллектор работает через эту стену потерь нет (или даже возможен приход тепла в дом).
Веранда сделана из твинблоков и имеет толщину 30 см., поэтому западная стена (с учетом веранды) имеет тепловое сопротивление = 8.
По расчетам этого хватает, но если не хватит, то я могу на северную стену ещё снаружи добавить ваты.
Кроме того, теплопотерями через потолок можно пренебречь, т.к. там находится жутко-утепленный тепловой аккумулятор и каналы по которым идет теплый воздух из коллектора.
По моей программке-модельке за 23 года получилось, кажется, 12 дней с температурой в жилой зоне ниже 18 градусов.
Это без учета тепла от жизни людей.

[Сообщение изменено пользователем 18.07.2018 21:03]

Я попробую объяснить, почему рассуждаю о мощности при расчете системы коллектор - тепловой аккумулятор.
Дело в том, что солнечная энергия поступает очень неравномерно, то "тоненькой струйкой" течет, то "из ведра" льет.
Естественно, что хочется максимально поглотить поток "из ведра", т.к. именно в этот момент приходит основное количество солнечной энергии.
Если при поглощении в режиме "из ведра" температура "обратки" будет слишком высокой, то КПД коллектора снизится (возрастут потери в коллекторе из-за увеличившейся разности температур переднее стекло коллектора - улица.
Поэтому делаем тепловой аккумулятор из бутылок с водой. Причем бутылки - мелкие 2-х литровые.
9 тонн воды в 2-х литровых бутылках - это 378 м2 поверхности теплопередачи от воздуха к воде.
Конвективная теплопередача через вертикальную стенку составляет 8 - 10 Вт/(м2*градус). В СНИП эта штука называется теплоусвояемостью и, кажется, равняется 9 Вт/(м2*градус).
Берем, для надежности 6, т.к. с другой стороны находится вода в малом объеме и как там будет происходить конвекция мы не знаем. Хотя, теплопроводность воды почти в 1000 раз выше чем у воздуха и теплопередача может быть обеспечена теплопроводностью.
Итак, 378 м2 * 6 Вт/м2*градус) =2268 Вт/градус.
Значит, при максимальной мощности температура выходящего из теплового аккумулятора воздуха будет на 44000 / 2268 =19,4 градуса выше температуры в нижних бутылках аккумулятора.
Это вызывает "лишнее" увеличение потерь коллектора за счет этих "лишних" градусов, но тут надо либо еще увеличивать массу теплового аккумулятора, либо использовать более мелкие бутылки.
В общем, необходимо рассчитывать систему коллектор-аккумулятор на возможно бОльшую мощность.

Попробую навести критику. Хотя какая критика?! Главное, что бы вам это нравилось, а нас (критиков) шлите лесом куда подальше!
все же интересно, что можно получить от Солнца нахаляву. Буду пользоваться вашими цифрами, надеюсь они точны. Итак площадь стен (8+8+11+11)*6=230. Хотим в доме +20. -10 на улице. Тогда 30*230/0.2 В итоге 6900вт Плюсом площадь потолка и пола. Про них не забываем! Если пол ледяной,-это не дом, а избушка… То же с потолком. Если вы считаете параметры ТА на чердаке, то обязаны исключить влияние тепла дома в теплообмене с ТА. То есть когда считать ТА будете, толщину стены для него принимайте не 20 а 10см. Добавляем к теплопотерям дома теплопотери чердака с ТА. -10 на улице, +60 температура воды в бутылках.
R = ΔT/q. где q – это количество тепла, которое уходит через квадратный метр поверхности стены или окна. Это количество тепла измеряют в ваттах на квадратный метр (Вт/ м 2 ); ΔT – это разница между температурой на улице и в комнате (°С); R – это сопротивление теплопередачи (°С/ Вт/ м 2или °С· м 2 / Вт).
Стены чердака-ТА какие? Толщины вы написали -10см пенопласта. Размеры? Пусть 1.5+1.5+1.5. Длина-11м площадь получаем 50м2 С этой площади при уличных -10 будет рассеиваться q=ΔT/ R 70*50/0.4=1400. Это в ваттах мощность, постоянно необходимая для поддержания вашего ТА в тонусе. Потерь дома тут вовсе нет.А если суммировать, добавить вентиляцию, учесть окна-двери, Прикиньте какую батарейку работающую по графику24/7 иметь нужно. Но за ваши бабки- любые капризы :-) Готов помочь освоить ваши

можно и переход пешеходный оснастить светодиодным фонариком и панель солнечную к нему приладить
Фотография из Фотогалереи на E1.ru . энергии хватает в мигающем режиме фонарик заставить работать. И то вопрос. Видели тускло-тускло мигающие оранжевые светофоры?
Про экономику-отдельная история. Сей светофор обходится налогоплательщикам 50-75 тр за каждый+ столько же за монтаж каждого!
Но кого это останавливает??? Правильно, на этом еще и заработать нехило можно

в солнечной к Калифорнии и даже на нашей Большакова-8е Марта такие солнечные панели работают для энергоснабжения общественных телефонов и светофоров , но на суровом Урале отопление зимой не потянут ( имхо)

Если проверять систему на режим "пиковой" нагрузки, то брать надо апрель, а не декабрь.
Зря акцентируетесь на КПД. Не важно, "насколько эффективно" взяли тепло у Солнца. Важно - как много его взяли в каждый момент времени. И особенно - когда его мало.
Кстати, при "высоком Солнце" большие теплопотери на наружной стене частично компенсируются лучшей "поглощаемостью тепла в ТА" за счет той же повышенной дельты. И обратно - в пасмурный день мало того, что тепла мало, так оно еще и "в бутылки не полезет", дельта не даст....

Ладно, проверку "пиком" ТА прошел, выдержит.
А что со среднемесячным? Оно по-прежнему мало зимой, дом остынет.

Посмотрел ролики.
Не взлетит. :-( Ну, точнее, как-то шевелиться будет. Весной/осенью даже бодренько. Зимой - никак. В силу вышеупомянутого среднемесячного.

Что еще заметил
1. Непонятная схема потоков воздуха. Коллектор-ТА - типа естественной вентиляции, а ТА - стена - цоколь - .... принудительная?
Недопонял, из цоколя холодный воздух куда и как идет? Той же стеной, остужая ее? Как то эти потоки мешать друг другу будут...

2. Упомянут безумных размеров рекуп. На небольшое помещение 67м2 ? Зачем?

3. В контуре "отопления" влага будет все равно, все обмерзнет. У Вас "стена-батарея" паропроницаемая. Влага из помещения туда уйдет легко.
PS Это же и для внешних стен верно. Без пароизоляции конструкция продуваема и намокаема. Тонкий газоблок и насыпной пенопласт не являются преградой ветру. Поэтому реальные теплопотери будут значительно выше расчетных. Ну или ветрозащита еще поверх нужна.

4. Отопление "от печки", в центре. Итог: стены - холодные, углы - ледяные.

5. Садовый домик, дачный режим. Посещение зимой - выхи (и не каждые) ...
Проще оставить его замерзаемым и топить по GSM к приезду - будет экономнее по расходам, чем все шаманство с солнцем.

Это все "навскидку, с дивана, от нестроителя" :-) ... Профи, думаю, удесятерят количество вопросов...

...но "о хобби не спорят".. ;-) :beer:

[Сообщение изменено пользователем 19.07.2018 10:54]

согласен на 146%
ибо свой "лыжный" домик зимой ставлю в режим незамерзания ( 4-6 град) и по приезду прогреваю за час до 20С ( тепловентилятор 0,5 кВт + электрический ТП)
солнечные коллекторы юзаю только для получения горячей воды

я же ясно написал: на этом нехило можно заработать! вот в коммерческом предложении и появляются слова об экономической эффективности. Люди деньги платят, кто и как ими распоряжаются вопросов не задают. Всех все устраивает, всем все пофигу.
Но у нас то нет такой кормушки, приходится считать деньги.

[Сообщение удалено пользователем 19.07.2018 10:50]

смотря какие коллектора. У плоских КПД ниже значительно. Я не спроста взял вакуумные трубки

У вакуумника выше? :-D
Повторю совет - не циклитесь на КПД. Важнее - сколько тепла даст.
Только не в градусах, а в кВт*ч/мес.
А если копнуть глубже, про "пользу", добавьте в расчет удельную стоимость решений. Кто на м2 площади даст более "дешевое" тепло (из ценника).
Тут-то вакуум и просядет...

А если сделать еще шаг, посчитать полученные квт*ч на периоде эксплуатации, лет за 10. Вывести итоговую цену этого "бесплатного" киловаттчаса....
Прослезиться и понурив голову вернуться к "дорогому сетевому", который в разы дешевле окажется.

[Сообщение изменено пользователем 19.07.2018 12:03]

Ну уляпать южный фасад дома или участка громоздкими конструкциями не каждый может. Тут вопрос даже не в цене. Я потому и не стал делать самодельные плоские коллекторы- ибо они вот точно бесполезны на нашей широте и ими придется покрыть оочень большую площадь.

На Форумхаусе есть мужик из Владивостока. Он использует вакуумные трубки. Очень богатый мужик. :-D
Почитайте. Очень интересно. https://www.forumhouse.ru/threads/183962/


Сейчас, неожиданно, работы привалило.
Отвечу вечером, т.к. описывать всё очень много надо.

почитал. интересно. но что нового, чего не было написано в нашей теме?
Семизначные ! цифры вложения в отопление дома. А в заключении рассуждения о продолжении экспериментов в том числе и тепловым насосом.
Прям таки типовой проект садового дома с которого начали. Или даже пеноблочный дом Dmitrich_1, которым продолжили. Кстати, автор той темы не делал таких откровенных ляпов, как Dmitrich_1

[Сообщение изменено пользователем 19.07.2018 21:21]

Попробую описать конструкцию домика. Но сначала посмотрите на цифры инсоляции южной стены в Екатеринбурге.
Месяц, Средняя за 23 года (кВтч / м2 / день)
Янв 1.54
Фев 2.46
Мар 3.38
Апр 3.60
Май 3.19
Июн 3.27
Июл 3.16
Авг 2.86
Сен 2.51
Окт 1.91
Ноя 1.67
Дек 1.26
Что интересно, максимальная от минимальной отличается всего в 3 раза, в отличие от горизонтальной, которая отличается в 10 раз.
На поверхности наклоненной под углом 56 градусов в декабре 1.24, а в июне 4.90, т.е. отличается в 4 раза.
Вообще-то вот оптимальные углы и среднемесячная инсоляция (по месяцам в кВтч/м2 в день)
Месяц Градусы к горизонтали Инсоляция
Янв 73.0 | 1.60
Фев 64.0 | 2.67
Мар 51.0 | 4.02
Апр 36.0 | 5.04
Май 20.0 | 5.28
Июн 11.0 | 5.85
Июл 17.0 | 5.47
Авг 26.0 | 4.31
Сен 43.0 | 3.20
Окт 58.0 | 2.15
Ноя 70.0 | 1.75
Дек 75.0 | 1.30
На такие углы можно устанавливать солнечные панели, для максимальной эффективности.

Я решил сделать домик с жилой (отапливаемой) частью 8х8 метров и высотой 2,85 метра.
Пирог стен такой:
1. Пескобетонный перегородочный блок 12 см.
2. Пенопласт в шариках 20 см
3. Пескобетонный перегородочный блок 12 см.
R у такой стены 5,08 м2*градус/Вт. Теплопотери стен отапливаемой части 8*2,85*4/5,08 = 17,95 Вт/градус
Теплопотери трех окон 1,3*1,2*3/0,5 = 9,36 Вт/градус. В сумме 17,95+9,36=27,31 Вт/градус
Среднемесячная температура в декабре у нас -10,3 градуса.
Средняя мощность потерь через стены и окна отапливаемой части при +20 градусах в помещении 30,3*27,31=827,49 Вт.
В сутки теряется 24*827,49= 19859,76 Втч
Теперь считаем минимальнонеобходимую площадь солнечного коллектора.
Предположим, что КПД коллектора = 50%
Средняя инсоляция декабря 1,26 кВтч/м2 в день
Минимальнонеобходимая площадь коллектора 19859,76/(1260*0,5)=31,52 м2
Берем запас в 70%
Получается площадь коллектора 1,7*31,52=53,584 м2

У меня площадь коллектора 56 м2, а меня тут убеждают, что отопление от солнца невозможно.

Для того, чтобы коллектор в 56 м2 смог разместиться на южной стене дома, стена должна быть 6х11 метров.
Поэтому под жилой (отапливаемой) зоной я сделал цоколь высотой в 2 метра. Тогда фундамент, цоколь, высота жилой зоны, плюс толщина двух перекрытий дало 6 метров высоты.
В длину я к жилой зоне добавил веранду из твинблока. Веранда расположена под одной крышей с домом и на её южной стене, как и на стене дома, расположен коллектор.

Теперь про устройство системы коллектор - тепловой аккумулятор.
ТА представляет собой длинную (8 метров) высокую (3,2 метра) очень хорошо утепленную комнату. Представьте себе перевернутый аквариум, стоящий на подстропильных балках.
R потолка=17, R верхней части стен = 15, R нижней части стен = 6. Общий объем утеплителя 42,3 м3. Суточные теплопотери в декабре при минимальной средней температуре в -20,8 градусов = 10,4 кВт*ч (при температуре верхней части +60 градусов, а нижней +21 градус)
Посередине этой комнаты (вдоль всей комнаты) стоит стеллаж с 2л пластиковыми бутылками с водой. От самого пола до потолка 9 полок (слоев) бутылок. Общая масса воды в ТА 9 тонн. Масса воды в слое 1 тонна.

Подстропильные балки выходят за пределы южной стены дома на 1,6 метра, таким образом крыша с юга образует козырек.
Одновременно, подстропильные балки выполняют роль вентиляционных каналов, соединяющих ТА с коллектором.
В подшивке крыши имеются щели шириной 20 см. У каналов с горячим воздухом щель над горячей зоной коллектора, а у холодных каналов - над холодной зоной коллектора.
Четные каналы - горячие, а нечетные - холодные.
Абсорбер коллектора и средний ИК экран выполнены в виде жалюзи на проволочках. И могут передвигаться ближе или дальше от стены дома, для регулировки температуры выходящего из коллектора воздуха.
Переднее стекло коллектора выполнено в виде "стеклопакетов" из монолитного поликарбоната (на раму из профилированной трубы с двух сторон наклеена мягкая толстая прокладка на герметик, к которой на герметик приклеены листы 2 мм. поликарбоната).
Вот так это будет сделано.

Я не строитель. Диванный калькуляторщик. ;-)
Ваши расчеты не бьются по-крупному, в деталях искать ошибки смысла нет.

1)

Не протопить одним киловаттом Ваши площади. Даже 64 м2.
А если - Да, бросьте Солнце, и так отопление копеешное будет. ;-)

2) Одна из явных ошибок:

Нет пола и потолка. А они - удваивают площадь и потери. И не надо ссылаться на суперТА над потолком. Потери будут все равно.

3)


А теперь прикиньте потери тепла на поликарбонате 56м2 ? Все тепло через него и уйдет.

Ну просто, поставьте сарайку со стеной 2м2. Оградите ее своим супер коллектором. И посмотрите, какое тепло от Солнца зимой внутри будет....

Повторю свой незамысловатый "эксперимент". Окно в котельной. На юг, вертикальное. Якобы, пропускает внутрь ВСЕ тепло от Солнца. Так, вот зимой от этого окна - холод. Нет никакого "прихода тепла". Заколотив его, я получил экономию.

Потери в воздушных потоках и влажность можно пообсуждать, их так и не понял. Но это вторично. У Вас и первично-то не взлетит, в части добычи тепла.


[Сообщение изменено пользователем 20.07.2018 12:29]

В перекрытии потолка 20 см вспученного перлита, а сверху на перекрытии стоит ТА с теплой водой. Какие там могут быть потери тепла из комнаты?
Внизу, под полом, высокий 2-х метровый цоколь.
Тепло вниз очень плохо ходит, однако, т.к. передача теплоты бывает:1 конвекцией, 2. теплопроводностью, 3. излучением.
Конвекция вниз бывает только от холодных тел в горячий цоколь, а тут наоборот.
Теплопроводность у воздуха очень маленькая (меньше чем у любого утеплителя).
Теплообмен излучением определяется разностью температур перекрытия и полом подвала, который не будет ниже +10 градусов.
Да и вообще, у меня пол используется для обогрева жилого помещения.
В перекрытии пола 10 тонн крупной щебенки, нагреваемой приходящим в цоколь теплым воздухом из ТА.

Тепловое сопротивление однокамерного стеклопакета 0,35 или теплопроводность 1/0,35 = 2,85 Вт/(м2*градус).
На весь коллектор 2,85*56= 160 Вт/градус
При дельте t в 40 градусов потери будут 160*40=6400 Вт.
Если поделить 6400/56= 114 Вт/м2, то получается минимальная мощность солнечного излучения после которой он начинает работать.
114 Вт/м2 - это очень пасмурная погода.

Тогда включайте стены, объемы цоколя в расчет теплопотерь.... ;-)


Все ОЧЕНЬ просто. Там, где инсоляция позволяет держать среднесуточный Плюс - ставят теплицы. И пользуют эту инсоляцию напрямую, без потерь в ТА.
Ташкент, Стамбул, Краснодар с оговорками...
Вот естественная "зона обитания" Гелиоотопления.
Как только оно станет возможно на Урале - мы увидим немедленно. По возникшим из ниоткуда тепличным полям.

Я не пытаюсь поддерживать постоянную температуру в цоколе. Я обогреваю пол. При этом, естественно, как-то обогревается цоколь.
При этом охлаждается воздух, который поступает в нижнюю часть ТА.
У коллектора потери определяются температурой входящего воздуха.
Таким образом, обогрев цоколя происходит за счет энергии, которая всё равно бы потерялась в коллекторе, если бы в коллектор входил воздух комнатной температуры.

Чье производство?

:ultra: :-)


Нет. Цоколь "съест" то тепло, которое уже запасено в ТА. А Вы его планировали потратить на жилое помещение.

Отдельный момент. Если цоколь таки охладит воздух, то в Коллектор пойдет холодный, ближе к нулю. Его Коллектор не разгонит до желаемых "+50...60С".
Вся арифметика поплывет. К реальным берегам.

Я, на прошлой странице, считал температуру выходящего из коллектора воздуха.
Она определяется мощностью излучения и потоком воздуха.
При снижении потока возрастает температура.
У меня абсорбер и средняя прозрачная стенка делаются в виде жалюзи, которые могут смещаться к стене и тем самым уменьшать сечение горячей зоны.
Сечение уменьшается -> растет сопротивление -> уменьшается поток -> растет температура потока.
Понятно что в пасмурную погоду сильно не повысить, но при мощности солнечного излучения 400 - 500 Вт/м2 (облачно) поднять температуру можно значительно.
Кроме того, надо учитывать, что воздух, пришедший из коллектора, в ТА поднимется только до слоя бутылок с такой же температурой и будет греть более нижние бутылки. Верхние бутылки от него не охладятся.

Вот это тоже - выбросьте.
Температура может и растет, а поток падает. Количество тепла уменьшается. Не говоря уже о повышении сопротивления потоку. Естественная циркуляция нарушится.

Чтоб два раза не вставать - еще паразитный обмен между каналами вх/вых коллектора. Классический рекуператор. ;-)