Соларно отопление мит или истина

[highsky]

А откъде ще идва топлината в земния акумулатор, ако не трябва да се инжектира от слънчев колектор? Аз ще доуточня че тук става въпрос за нагряване на голямо количество земна маса до температура 75 градуса. Не го бъркайте с термопомпения принцип където не е необходима така ва голяма температурна разлика, а постоянна температура на земята или водата.Това съоръжение работи като голяма соларна акумулираща печка със сезонен характер и към края на лятото трябва да е нагрята до почти 80 градуса , а след края на зимата трябва да е изстинала до около 40 градуса...Отначало като видях дълбочината на сондажите 35м и аз помислих че става въпрос за термопомпена станция,но не е това.Прави впечатление че за толкова много къщи е необходима много земна маса, и ако забелязвате дълбочината на сондажа е равна на диаметъра на цилиндъра , което според мен идва от изискването да се затвори максимален обем земя с минимална повърхнина за да се намалят загубите.Понеже е трудно да се направи сферичен земен акумулатор е направен цилиндричен, което ми дава основание да мискя че за една къща геомтричната задача ще изисква много по малка дълбочина на сондажа-съизмерима с по малкия диаметър осигуряващ обем от земя достатъчен за топлоотдаване през 3 месеца

[DanielDimov]

в българския вариант акумулираната топлина идва от работата на системата през охладителния сезон - през лятото ти помпиш топлина от къщата към земята, а зимата помпиш от земята към къщата

тук вече има варианти - през зимата топлоизточника ти е нискотемпературен (примерно 14С ) и ти трябва термопомпа защото чрез естествен топлообмен не става, но през лятото може и да не ти трябва термопомпа. при всички положения за "акумулиране" на топлина може да се говори само когато няма подпочвена циркулация на води - ако има циркулация тогава топлината се разсейва в околната среда и нищо не се акумулира. затова системата която е описана на канадския сайт е приложима в много специфични ситуации. аз не съм геолог, но до колкото ми е известно (от обща култура) в България няма места където да живеят хора и да няма подпочвени води.

[highsky]

Благодаря за уточнението!Може би в този вариант за България ще е по удачно да се промени геометрията на земния акумулатор на топлина, с по плитък , на по голяма площ и да се насипе със сух пясък а отстрани да се сложи хидроизолационна мембрана-това вероятно ще оскъпи решението...Термопомпата сама по себе си е скъпа и консумира значително повече енергия от две обикновени помпи,които биха били необходими за двата кръга.Ако трябва да се ползва фотоволтаична или хибридна инсталация за захранване на термопомпа ,която е също скъпо удоволствие ,не знам как биха излезли сметките.А най важното за мен е че не обичам да се охлаждам с климатик,което обезмисля термопомпения принцип.

[Mateev]

Термопомпата е необходима, ако температурата е ниска и трябва да се повиши. Тоест от топлинния акумулатор може да се черпи директно, докато температурата му спадне под 40 градуса и след това да се прекара през термопомпа, която може допълнително да свали температурата едва ли не до 0 градуса.

Всъщност най-ценното в идеята е, че сравнително лесно може да се направи ЕВТИН ТОПЛИНЕН АКУМУЛАТОР С ОГРОМЕН КАПАЦИТЕТ, ако се откажем от топлоизолацията по периферията му. Въпроса обаче е КАКЪВ Е ИСТИНСКИЯ РАЗМЕР НА ЗАГУБИТЕ ??? Да не се окаже, че губим повече от 70% от енергията. Само за сравнение ще кажа, че ние вече познаваме такива топлинни акумулатори - това са дебелите стени на нашите къщи и жилищни блокове. И много добре знаем, как само за няколко часа енергията от тях се изпарява в нищото, ако спре тока или парното.

Иначе идеята ми харесва и вече обмислям как да я направя в по-малък мащаб, за да мога да измеря реалните загуби. Но се притеснявам, че под моя имот текат много подземни реки и всичко ще отиде залудо. Като за начало вече имам 2-3 сондажа по 40-50 метра, които се оказаха сухи или с много малък дебит. Мисля да пробвам през лятото в един от тях да сложа тръби и няколко дена да го топля. Не е необходимо да вдигам чак 80 градуса. По скоро ще измеря с каква скорост ще нараства температурата и после с каква ще намалява, за да си изясня какъв е коефициента на топлопроводност на почвата под мене.

[Mateev]

Преди време бях правил изчисления за голям топлинен акумулатор и бях стигнал до извода, че 100-120 киловата парно котле за един сезон произвежда енергия колкото да се затоплят до 80 градуса 500 000 литра вода. Това е резервоар с размери 8х8х8 метра. Но този резервоар трябва да е топлоизолиран, и то много сериозно. Даже бях правил калкулации колко ще ми струва, за да си го направя. Цената на един такъв резервоар ще е колкото на 250 м2 къща или около 100 000 лв. Той ще съхранява около 300 000 kWh топлинна енергия, която струва около 40-50 хил. лева. Следователно би трябвало да се изплати за около 3-4 години. Като сложим и останалите съоръжения - цялата инсталация вероятно ще се изплати за 5 години.

Новия момент в идеята е този резервоар да не се хидроизолира и освен това като пълнеж да не се използва вода, а земна маса. При това положение резервоара ще поевтинее, но от друга страна цялата система ще поскъпне, защото топлинните загуби трябва да се компенсират с по-много колектори. Като цяло не се знае дали системата ще се изплати за по-малко от 5 години или за по-много.

[highsky]

Г-н Матеев-изключително ме зарадва вашия отговор.Имате конструктивен подход и мисля че канадците за да направят тази инвестиция и то с помоща на правителството си ,което явно е ангажирано с глобалните проблеми,значи има хляб . И на мен ми липсват данни за топлоемкостта на земята, но простата сметка която си направих е че грубо на година соларните колектори дават 600 Kwh /кв.м. и 20 кв.м са 12000 Kwh/ година. 30% от това да се усвои е повече от достатъчно да се отоплява фамилна къща и то от система която е по скоро пасивна/с изключение на двете помпи, но тях дори и от малък дизел генератор да ги захранваш получената енергия ще е много повече от вложената в гориво
Важният know how,който според мен дават канадците е:
1. U тръбите : 25мм диаметър PEX /гледам че има голямо разнообразие и производители в Китай/;диаметър на U долу е 11 см.
2. разстояние между два сондажа 2.25 м-явно това е оптимално разстояние от гледна точка на разпространение на температурата вътре в земята, за да няма препокриване на зоните в които топлотдават тръбите, както и да няма нееднородно разпространение на температурата в "питата"земя;
3. Дадена е рецептурата на бетона с който се залива U тръбата за по добър контакт с почвата:9% Blast Furnace Cement, 9% Portland cement, 32% fine silica sand, 50% water
4.Показана е конфигурацията на стринговете и посоката на потока при подграване и при отдаване.
5.Ясно е казано че системата произвежда повече топлина отколкото потребяват къщите щом като след 3 то лято достига максимална ефективност.Който бърза може да си сложи повече соларни панели или повече сондажи-тоест системата е отворена за ъпгрейд и някой ден може и съседа да се включи;

[highsky]

Не е необходимо да вдигам чак 80 градуса. По скоро ще измеря с каква скорост ще нараства температурата и после с каква ще намалява, за да си изясня какъв е коефициента на топлопроводност на почвата под мен

-хистерезата на нагряване и топлоотдаване ще зависи от температурата и по добре да се мери при достигане на двете гранични температури които са точно посочени -температура на входящата вода 75 градуса и 46 градуса на изходящата/за водния буфер / говоря

[highsky]

Трябва да се помисли и върху изкривяването на резултата предизвикано от факта че един сондаж с дълбочина 35 м ще има големи загуби поради геометрията си тънък висок цилиндър с голяма повърхнина за загуби в сравнение с "питка" с еднакъв диаметър и височина.Но все пак ще даде известна представа за процеса...

[highsky]

Канадците са си сложили и репорт:
http://www.dlsc.ca/reports/EPD_March_April_2007.pdf
Изключителен професионализъм!!!Правят мониторинг и запис на всички параметри по частично пусната система и ги сравняват с теоретичните модели-извода е че системата работи и то по добре от предполагаемото.Има приложена и схема с разписан енергиен баланс на всеки модул!!! Наистина загубите не са малки, но пък слънцето си грее ли грее...Прилагам опростена схема на енергийния баланс.Като цяло колекторите дават 4000 GJ а в къщи влизат 2343GJ с отчетени емпирично всички възможни загуби аз мисля че е доста добре!!!Има и отговор на нашия въпрос Земния Сезонен Акумулатор приема 2070 GJ и отдава обратно 813 GJ и то още в първата година на работа!

[highsky]

Къде е автора на темата , който дава възхитително аналитична информация да каже мнението си?Нямате ли контакт с него? При намаляването на цените на соларните панели и прилагане на тази технология може да се отвори голям пазар за продуктите му...на всяка къща по 10-15 броя вместо 1 за бойлера

[Mateev]

Знаете ли, сега се сетих. Мащаба няма абсолютно никакво значение. Коефициента на загубите би трябвало да е пропорционален на отношението на обема към площта. В идеалния случай трябва да се използва сфера, но и цилиндъра не е за изхвърляне. Хубавото е друго. Идеята може да се провери в много по-малки мащаби, като при това пропорционалността на размерите с енергийните показатели трябва да се запази.

Тоест - всеки може да си направи опитна постановка метър на метър и да направи точни замервания на загубите. Даже направо вече обмислям опитната постановка. Мисля да взема един 200 литров метален варел и да го закопая в земята. Преди това обаче ще го окича с температурни датчици. И въобще дайте теоретично да доразвием опитната постановка и аз ще я реализирам. И разбира се ще публикувам резултатите от експеримента като графики в реално време.

[Mateev]

Хрумна ми и едно доразвиване на идеята. Кой е казал, че това трябва да е под земята? Какво ще стане, ако построя една цилиндрична сграда и я облека отвсякъде с прозорци с термомостове, К-стъкла и т.н. И после запълня обема на сградата с вътрешен цилиндър от пръст, пясък или каквото друго намеря евтино. Така самата сграда ще стане един огромен колектор, комбиниран с топлинен акумулатор. Тука също може да се измисли опитна постановка в по-малък мащаб и да се реализира. Така че давайте идеи и да започваме.

[highsky]

Това за сферата и цилиндъра го бях написал по рано , така че явно мислим в една посока.Колкото до постройка на сграда и запълването и с земна маса/олово може да е по добре /е да сложиш каруцата пред магарето/но като имам пред вид дървената конструкция от Априлци, явно има и такива работи в Бг/Идеята за топлинен акумулатор съм я виждал и като купища чакъл в мазата-важното е да е просто изпълнимо и да ползваш това което природата ти е дала. Ако имаш 200 кв.м двор и заемеш от него 2/3 с земя която лятото ще е нагрята до 80 градуса ще има да купуваш дажапанки .Идеята да се пробва във варел със пръст е умна и практична отгоре няколко пласта фибран и това е в умален мащаб.Ще доразвия твоята идея-в Б-я има доста неизползвани резервоари и бази от горива, след края на петролната ера може да се превърнат в акумулатори на слънчева топлина. Същото може да се ползва и от обекти край песъчливи райони-приложения много...Как да се подходи по тоя въпрос тук в БГ?На сайта на канадците пише че има няколко опита с складиране на топлината от слънцето в водни буфери от преди 30години , но не са ефективни и това засега е единствения проект в света с потенциал да работи

[highsky]

ето и графика която са публикували от реалните замерени нива на енергии в системата

[petyostoev]

http://www.nelbo.com/g_pompi1.php?l=2

Това е интересно,защото става и за охлаждане на дома през лятото.