Сделаю проект тепло, электросбережения

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

muhan

  • Гость
Advertisement
Автономное отопление Солнечного дома.
Муханов Александр Леонидович

Солнце – это щедрый донор всей жизни! И ветер, и река, и капуста, и сама жизнь - Всё от Солнца!
К нам, землянам, летит до 1,5 Квт.  лучистой солнечной энергии на 1 кв.м.  Эта энергия в виде различного спектра света и различного электромагнитного излучения.   До 500 вт. от поступившей энергии остается в верхних слоях атмосферы. Это, в основном, происходящие процессы создания защитного озонового слоя, и другие энергоемкие процессы создания и защиты атмосферы.   Оставшийся 1 Квт. солнечной энергии приходит  на 1 кв.м земной поверхности, в полдень, в безоблачный день. Ежегодно, в средней широте России один кв.м поверхности «обласкан Солнцем» 1 Миллионом ватт.часов энергии, эквивалентной к электричеству. Как жаль, что в течении года солнечная активность, конечно же неравномерна.  Нам бы ее побольше зимой, в морозную стужу!  А может попробовать накопить ее, «солнечную ласку», летом для зимы, чтобы зимой не жечь дрова, газ, уголь?!  Не забывая конечно же, что в первую очередь мы, Россияне должны научиться экономить его, - тепло из энергии.

Аккумулирование сезонного летнего тепла для отопления зимой  – это очень привлекательная идея и реализация такого решения могла бы привести к красивым энергетически последствиям, особенно в России.  Как нигде у нас такая желанная и холодная зима.  А для всего мирового потребления энергоресурсов это мало актуально. Самая привлекательная концепция  использования энергии Солнца, в настоящее время, это прямое преобразование в электричество при помощи полупроводниковых солнечных элементов. Электричество – это удобный продукт, который можно перемещать и использовать в любой точке мира. Но пока этот процесс преобразования дороговат.  Да и аккумулировать электричество в объемах десятков Мвт.ч не реально, можно только продать ее, электроэнергию, аккумулируя деньги, чтобы зимой «прогреваться из розетки».
Каким же должен быть аккумулятор солнечной энергии для отопления, например, поселка или одного жилого дома? Во-первых, безопасным, никаких взрывоопасных солей и высоких температур. Максимальные температуры близкие к эксплуатационным 40-60градусов. Во-вторых, удобных в эксплуатации и простым в изготовлении. В-третьих, мало затратным, чтобы появилась экономическая целесообразность замены  дров, газа, угля.
Самое привлекательно рабочее тело для аккумулирования значительных величин тепловой энергии является вода.  Простым решением может быть покрытый теплозащитным, светопрозрачным элементом озеро, пруд, бассейн с теплоизоляцией. Вода хорошо прогревается солнечным излучением, тепло водой легко подвести к потребителю по трубопроводу, вода общедоступна, мы про воду все знаем, как нам кажется. Тепловой аккумулятор по эквиваленту к электричеству на 10 Мвт.ч, с перепадом температур 20-60 град будет иметь объем в 250 куб.м. У меня появились некоторые технологические проблемы при строительстве такого бассейна под домом.
Очень привлекателен в качестве аккумулирующего вещества воск-парафин. Удельная теплоемкость парафина на фазе плавления в 14 раз превышает удельную теплоемкость воды. Его много – это продукт перегонки нефти, оптовые цены на парафин от 30 руб/кг. Есть технологические проблемы отвода тепла от рабочего тела, но  это также может быть вода в трубопроводе.
Но самое доступное рабочее тело для аккумулирования тепла – это все же грунты. Пронизывая грунты трубопроводом с водой, легко достичь в результате теплообмен с потребителем. Грунты различны по составу. Удельная теплоемкость к объему меньше чем у воды в 1,5-4 раза, но доступность грунта, технологичность работ очень привлекательны для целей изготовления аккумулятора тепла больших объемов. Такой аккумулятор тепла для массива из нескольких домов, с глубиной «протапливания» до 3 метров с максимальной температурой до 40 град. (температура теплых полов), - это уже потенциально возможный объект!
Всем известен способ сезонного аккумулирования в грунтах тепла-холода.  Это лед в погребе под слоем соломы и летом "студеный квас из погреба". А наша северная вечная мерзлота? На нижней поверхности мерзлоты устойчивый пограничный слой с температурой +10 град. от недр, и 0 град. от мерзлоты. И это из года в год. Это к суждению, что тепло «уйдет в недра».   
Проект-идея: «Полукрытый каток». Зимой – естественная заморозка грунта специальным способом, чтобы еще и кататься в мае, июне, а может и круглое лето. А ведь для парка Горького в Москве такое дорогое оборудование используют, что у нас своего холода мало! Да и вообще, северный замороженный, зимний лед надо ж/д транспортом на юга летом отправлять! Ведь чтобы заморозить им 100 м.куб льда нужно около 8 Мвт.ч энергии по эквиваленту к электричеству.