Своїми руками Солнечный коллектор своими руками - подробная инструкция

Делаем тепловой расчет дома по фактическому потреблению газа
за весь год - 3000 м3, чтобы определить места больших тепловых потерь
и составить оптимальный план работ по их снижению.
Для этого нам необходимо знать температуры воздуха по месяцам.
________________________________________________
Привожу среднюю многолетнюю температуру воздуха по данным
метеостанции Харькова за 92 - 96 годы.
.......................................................
Месяцы.....Темп-ра....Перепад т-р
_________________________
Январь........-4,8.............24,8
Февраль......-4,6.............24,6
Март............0,1..............19,9
Апрель.........8,7..............11,3
Май.............15,4...............4,8
Июнь..........18,5...............1,5
Июль..........20,3................0
Август.........19,7..............0,3
Сентябрь.....13,8..............6,2
Октябрь........7,2.............12,8
Ноябрь........-0,4.............20,4
Декабрь.......-5,6.............25,6
_____________________
Суммарный за год.........152,2
...............................................
Перепад т-р считаем между т-рой в доме и т-рой окр. воздуха.
Т-ра в доме принята равной 20 С.
Теперь можно рассчитать необходимое количество энергии
по месяцам в процентах.
Расчет делаем для трех зимних месяцев январь, февраль, декабрь.
24.8+24.6+25.6=75.0
75.0/152.2=0.493 =0.5 или 50%
Мы получили базовую величину.
50% газа необходимо для отопления дома в самые холодные 3 месяца.
3000*0.5/3=500 м3/месяц для средней зимы.
Но бывают и холодные зимы, поэтому берем с запасом 60%.
Тогда месячный расход газа составит
3000*0.6/3=600 м3/месяц.
............................................
Считаем дальше.
600 м3 месяц будут соответствовать тепловому потоку
6оо*10= 6000 квт-часов тепловой энергии.
6000/30=200 квт-часов/сутки и тепловой поток
200/24=8.33 квт или 8330 Вт.
СУММАРНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ ПОТЕРИ ДОМА ЗИМОЙ СОСТАВЛЯЮТ 8330 Вт.
=======================================================
Теперь делаем прямой тепловой расчет дома (поверочный перекрестный).
Сопротивление стен и потолка рассчитывалось отдельно как мнослойных стен.
Привожу только результат.
Rст=1 С*м2/(Вт) удельное сопротивление стен и потолка.
Перепад температур принимаем 19-(-5)=24 градуса.
Расчетный тепловой поток через стены и потолок
Qст= 24*190/1=4560 Вт или
4560/8330=0.55 или 55%
Тепловой поток через окна - напоминаю 2 рамы.
Сопротивление из справочников Rок=0.2
Расчетный тепловой поток через окна
Qок=24*11/0.2=1320 Вт или
1320/8330=0.16 или 16%
В сумме стены и окна составляют 55+16=71%
Совпадение хорошее. Есть еще потери через пол, смена воздуха в доме,
электроприборы и т. д.
Грубых ошибок нет.
По этим расчетам было принято решение утеплять стены и потолок
и на окна добавить пленку.
.............................................
Дальше будет.

 

Обоснование выбранных вариантов по снижению тепловых потерь дома.
Тепловые потери через стены и потолок составляют 55%.
Выбрали вариант утепления пенопласт 100 мм.
Расчеты показали, что оптимальная толщина 200 мм.
Но в продаже был пенопласт толщиной 100 мм, пластмассовые "гвозди"
для такой толщины и прочие материалы для монтажа. Не забывайте работы
по монтажу проводили осенью 2010 года. Все делали самостоятельно.
Расчетное обоснование. Удельное сопротивление пенопласта толщиной 100 мм
Rп=2
Выше я уже говорил сопротивление стен и потолка Rст= 1
значит сммарное сопротивление будет
Rсум=Rст+Rп=1+2=3.
Расчетный тепловой поток через стены и потолок с теплоизоляцией 100 мм
Qст= 24*190/3=1520 Вт или
1520/8330=0.18 или 18%
Тепловые потери снижаются с 55% до 18% на 37% а в кубометрах газа
на 3000*0.37=1110 м3 за год.
По сегодняшним ценам это 1110*6.98=6980 гривен.
Пенопласта пошло 19 м3 + дополнительные материалы, по сегодняшним
ценам немного больше 10000 гривен.
Если работу по монтажу оценить тоже 10000 гривен сумма будет 20000 грн.
Срок окупаемости будет менее 3-х лет.
Расчеты примерные но думаю ошибаюсь не намного.
Работы проводились 6 лет назад, а экономические расчеты привязал
к сегодняшним ценам.
.....................................
Теперь по окнам.
Две деревянныые рамы имеют сопротивление примерно 0.2
Это сопротивление воздушного промежутка между стеклами 20 мм.
Снаружи прикрепил пленку с таким же зазором 20 мм.
Получилась конструкция из 2-х рам и 1-й пленки с двумя воздушными
зазорами по 2о мм и суммарным сопротивлением 0.4
Суммарные тепловые потери через окна снизились соответственно в 2 раза.
16%/2=8% за год или
3500*0.08=280 м3 газа за год.
По сегодняшним ценам 280*6.98=1954 гривны.
Стоимость пленки 11 м2 в десятки раз меньше не буду и считать.
Но замена 11 окон на двухкамерные стеклопакеты дающих такой же
выигрыш (2 воздушных зазора по 20 мм) по экономии газа
обошлась бы примерно в 10000 гривен.
По экономическим параметрам стекломакеты не проходят
и к проблеме с окнами еще вернемся.
..............................................................
Дальше будет.

 

...................................................................................................................................
ocrimenco.
Мы с Вами решаем практически одну задачу.
Минимизировать потребление энергоносителей в частном доме.
- Мы оба утеплили дома и значительно снизили тепловые потери.
- Перевели отопление дома на дрова.
- 180 м3 за год кухней у Вас и ок0ло 300 м3 у меня.
...........................................................................................
Теперь думаем в каком направлении работать дальше.
Я буду теперь максимально снижать потреблени дров на отопление.
Буду максимально использовать энергию солнца и ветра.
.............................................................................................
В каком напралении работать будете ВЫ я не понял.
И здесь у НАС ВСЕХ огромная сложность- правильный, четкий и понятный обмен информацией.
В качестве примера привожу Ваше сообщение по параметрам вашего дома.
Сообщение выполнено в телеграфном стиле с минимумом пояснений.
ДОМ ДОВОЕННЫЙ 110 м2 - мне понятно, а конструкция по слоям не совсем. Что мне необходимо
делать с этой информацией тоже не понятно, может пересчитать.
150 мм ПЕНОПЛАСТ - ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ СТЕН вероятно снаружи. Я так думаю
сопротивление стенки не менее 1, пенопласта 3 и суммарное сопротивление стены не менее 4.
ПОТОЛОК - вата толщиной 300 мм сопротивление 6, остальное тоже 1 и сумма 7 очень неплохо,
но где теплоизоляция сверху или снизу не указано а это очень важно.
.........................................................................
Дальше начинается кроссворд с тепловыми потоками и энергией.
ПРИ -10 РАСХОД 25 КВТ СУТКИ - ПРИ 0 18 КВТ СУТКИ.
Не указана температура в доме. Задаюсь 20 С.
КВТ - это мощнось и равен 1 кДж/сек
КВТ-ЧАС это энергия равен 3600 кДж/час.
Называя кВт-час просто кВт все делают ГРУБУЮ ОШИБКУ чем запутывают себя и других.
Пришлось анализировать что такое 25 квт сутки.
Если это тепловой поток в кВт то это очень много, должно быть несколько кВт.
Если эта энергия в кВт-часах это мало, должно быть в пределах 50 - 100 кВт-часов.
То же самое относится и к варианту 18 квт сутки.
Если это только расчет, то похоже, что есть ошибки.
Дальше принимать решения по энергоэффективности дома нельзя.
Можно выбросить деньги на воплощение неэффективных вариантов.
ОКНА - не указана суммарная площадь окон и размещение их по сторонам света.
ДРОВА - не сказано количество сжигаемых дров, например вес за три зимних месяца.
Без дров нельзя составить тепловой баланс дома в отопительный сезон.
................................................................................................................................
Ну и в конце.
Четко сформулируйте постановку задачи.
Если нужно сделать расчеты помогу их сделать и объясню их физический смысл.
От Вас потребуются только согласованные исходные данные.
Хорошо если в этом реальном эксперименте с Вашим и Моим домом примут
участие и другие ФОРУМЧАНЕ.

 

Форумчане.
К новому году @ocrimenco преподнес НАМ ВСЕМ очень хороший подарок.
Его дом имеет самые лучшие тепловые характеристики из всех что упоминались
на этом и других форумах.
Когда он выдал почти все исходные данные для расчета тепловых характеристик
и реальные эксплуатационные результаты, оказалось что у него они самые лучшие.
Он пошел ПРАВИЛЬНЫМ ПУТЕМ и это основа успеха.
Практически все зациклились на СК и собираюся закрыть с их помощью все
тепловые прорехи. Строят большие площади сложных и дорогих СК для нагрева
воды летом и отопления дома зимой. Денег затрачено много. И что же получают.
Огромное количество горячей воды летом, когда она не нужна и не знают куда ее девать.
И в 3-5 раз меньшее зимой, когда она необходима. Одно неверное решение тянет за собой
целую цепочку других. Думают теперь как аккумулировать весь избыток тепловой энергии летом,
чтобы использовать затем ее зимой. А это очень непростая и научная и техническая проблема.
Оcrimenco пошел правильным путем - ДЕЛАЛ ТЕПЛЫЙ ДОМ.
Сначала максимально снизил тепловые потери - примерно в 3 раза.
Затем остаток тепловых потерь закрыл дровами - ВСЕГО ЧУТЬ БОЛЬШЕ ТОННЫ.
ПРЕКРАСНЫЙ РЕЗУЛЬТАТ.
А что у него получилось бы если начал с СК или отопления дровами - сами догадайтесь.
ЕГО ДОМ ЯВЛЯЕТСЯ ЛУЧШИМ НА СЕГОДНЯШНИЙ ДЕНЬ В КАЧЕСТВЕ ПРОТОТИПА
И ДЕТАЛЬНОГО АНАЛИЗА КАК УЧЕБНОГО ПОСОБИЯ.
Но достигнутые параметры не предел, резервы еще есть.
После более детального анализа выложу свои рекомендации.
Остальным форумчанам рекомендую. Не надо досконально копаться во всех
хороших и плохих конструкциях. Лучше досконально изучите лучший
вариант и берите его за прототип.
Я лично буду приводить дом ocrimenco в качестве наилучшего решения проблемы
энергосбережения уже практически готового и эксплуатируемого.
Форумчане включайтесь в процесс, А МЫ БУДЕМ ДВИГАТЬСЯ ДАЛЬШЕ.

 

Не спешите пока. Характеристики дома отличные.
Доработки будут следующие.
- На окна пенопластовые ставни тощиной примерно 100 мм. Зависит от
глубины ниши. Пенопласт экструдированный максимальной прочности и жесткости.
Надо хорошо проработать конструкцию. Потребуется для всех. Сам собрался летом заняться.
Надо сделать опытный образец один или несколько. Тем более, что потери через окна сейчас
в процентном отношении возросли. Спешить и ошибаться не надо. Метод проб и ошибок
оставим в прошлом. Добавлять пленку к двухкамерному стеклопакету нет смысла.
- Радикальное улучшение - веранду с южной стены превратить в СК.
От Вас требуется более подробная конструкция, затеняется ли в зимнее время и чтобы
мне было все понятно. Доработки южной части веранды будут следующие.
- Изнутри добавить пленку на стекла с зазором 20 мм.
- Утеплить пол и потолок веранды.
- По углам только южной части установить пенопластовые перегородки.
- Организовать циркуляцию воздуха из дома в веранду холодного (например 18 С)
а из веранды подогретого в дом принудительно с помощью вентилятора.
.......................................
Вот примерно такой план доработки дома.

 

@ocrimenco.
У нас есть одна недоработка.
На первых страницах этой ветки идет масса материала по технологии изготовления СК.
Есть что посмотреть.
По Вашему дому нет такой хорошей и цельной подборки с фотографиями и техническими
характеристиками, которую можно было бы рекомендовать посмотреть всем желающим.
Все разбросано по разным местам форумов. Не подчеркнуты главные достоинства.
Приводятся второстепенные характеристики на фоне которых теряются главные.
....................................................................................................
Постарайтесь сделать такую подборку и не откладывайте на потом.
Материал очень ценный и будет востребован.
Появился и во время и в нужном месте.
Я думаю необходимо выполнить его в рекламном стиле.
Буду ссылаться на Ваш дом и рекомендовать в качестве прототипа.
Подавляющее большинство не верит, что можно сделать почти
полностью энергонезависимый дом.
А тут такой прекрасный козырь.
Действующий энергонезависимый дом.
Скептикам уже будет нечего возразить.