Высокотемпературная гелиосистема

Тема у розділі 'Гелио и геосистеми', створена користувачем Evgen.m, 16 лют 2014.

  1. Evgen.m

    Evgen.m Стажер

    Повідомлення:
    4
    Симпатії:
    3
    Добрый день всем. меня зовут Евгений я здесь впервые.
    Начать тему меня побуждают не решенные вопросы при подготовке подбора системы энергосбережения своего дома. Возможно у вас есть необходимые знания и сможем обменяться идеями. по род деятельности мне приходится не мало проектировать систем контроля температур технологически процессов .я работаю над гидравликой от проекта до реализации и запуска. то есть весь цикл, единственное что сварку и монтаж делают мои монтажники. всё из нержавеющих сталей, так как работаем в пищевой промышленности. есть достаточный практический опыт который и подталкивает меня в спину :)
    исходные данные.
    Есть газифицированный частный дом с приусадебным участком 40 соток в деревне в 80 км от Одессы. сейчас там производятся строительные работы.
    Решение вопроса отопления уже реализовано через двухконтурный котёл с принудительной циркуляцией. к системе подключены хоз постройки и магистраль к будущему тепловому пункту, о нём ниже.
    планируемым изначально источниками тепла на отопление есть газ из централизованной системы подачи газа, тепло полученное от вакуумных солнечных коллекторов, тепло от сжигаемого газа полученного из биогазового генератора потребляющего навоз коровий и отходы органические. коров в разное время от 2 до 4 штук бывает.
    ставя перед собой такую задачу я понимаю что обеспечить архитектуру системы можно только через аккумулятор тепла. от него и делать раздачу потребителям.
    это об основных источниках тепла.
    об электричестве застала эта зима думать то же.
    ситуация в этом году когда не было электричества больше недели и пришлось в пожарном порядке приобретать генератор и одолжить ups 10квт с аккумуляторами на 100а/ч и в результате так и не удалось запустить котёл, эксплуатировать систему в ручном режиме силами тёщи, навела меня на чёткое понимание что нужно проектировать систему и как это должно работать в плане электроснабжения альтернативного. в данный момент продумывается архитектура электроснабжения из таких модулей: наружное освещение из автономных лед ламп и солнечных панелей со своими акб., внутренне питание насосов коллекторов солнечных -от солнечных панелей со своим инвертором (крутить эти насосы когда нет солнца нет смысла так как коллекторы не греют то же. поэтому акб здесь не будет.) питание потребителей котёл, внутренне освещение, розетки в доме - через инвертор с акб и генератор который надо до оборудовать системой дистанционного запуска и контроллером заряда акб и тд, там целая кухня непростая.

    как вариант сейчас думаю над генератора на основе двигателя стерлинга(тепло от коллекторов). пока нет достаточного понимания. это всё касалось электричества
    теперь по поводу тепла. архитектура такая. два котла(один на метане из магистрали второй на метане из биогазового генератора), солнечные коллекторы .
    последовательность работы коллекторы греют высокотемпературный теплоноситель (рабочие температуры 350 градусов) он поступает в змеевик погружённый в воду. бак аккумулятор 10м3 уже установлен. жидкость после охлаждения до 90-95с поступает на вход насоса (насос управляется через датчик температуры чтоб не превышать допустимую для насоса) дальше возврат в коллектор для нагрева. выбор рабочих температур обусловлен том что я таким образом решаю все проблемы с запуском перегретого коллектора и закипанием в нем жидкости. тут появляется первая проблема которую я ешё не реши и прошу идей:
    я буду покупать трубки в Китае. трубу коллектора изготавливать на месте, монтаж и обвязку нержавеющими трубопроводами, сварными соединениями. так вот колбу тепловой трубки необходимо вставить в гнездо коллектора и при этом обеспечить хорошую теплопередачу. теплопроводные пасты которые я нашел не могут работать при температуре 325 градусов. вроде можно использовать диоксид титана мелкодисперсный, но его теплопроводность при этой температуре примерно 9,5-11 вт/м*к что весьма сомнительно в смысле отнести данный материал к теплопроводным. что кто может посоветовать говорите. если я не вразумительно изъяснился спросите я попробую иначе как то изложить мысль (мне сложно излагать ясно на бумаге :) )
    так же в теплоаккамулятор подаётся тепло от котла биогазовой установки. котёл отопления использующий магистральный газ работает на контур отопления дома, однако в эту же магистраль подключён змеевик из бака аккумулятора, в зависимости от ситуации контроллер будет управлять трёхходовым клапаном и решать как циркулирует жидкость.
    ещё одним потребителем будет рубашка управления температурой биогазовой установки. процесс выделения газа зависит от температуры поэтому есть возможность управлять им чтоб не делать избыточных хранилищ для газ. не охота пока с этим заморачиваться в виду повышенной опасности данной системы. ещё одни контуром является балласт - змеевик под дорожками во дворе. это для зимнего оттаивания дорожек от льда ну и летом аварийный балласт, если сбой в системе приводит к перегреву в баке аккумуляторе дабы не допускать выкипания аварийно включится балласт и будет отбирать энергию в грунт.
    второй вопрос что сейчас обдумываю это - есть тепло пусть от 325 до 90 Цельсия от теплоносителя в коллекторе есть окружающая среда воздух-45--15 с на этой дельте теоретически можно заставить работать двигатель стерлинга и получать электроэнергию но ничего готового и бюджетного пока не нашёл. кто что подскажет. может как вариант брать двигло отсюда http://www.profik.com.ua/dvigatel-s...tva-iz-gaza-samyj-luchshij-gazovyj-generator/ ? ну например второй котёл плюс завести к корпусу тепло приёмников тепло (пока не думал в каком виде сделать)



    реализовано на данный момент следующее- двухконтурный котёл и система отопления дама и хоз построек. в доме трубы поле реконструкции будут перекладываться. выкопаны ямы и многое уже смонтировано а именно: 2-2х кубовых канализационных очистителя, септик и биоочистиель, купил готовое и установил, сборник субстрата 10м3 из биогазовой установки, сборник дождевой воды 4.5м3 сборник очищенной канализационной воды 10м3 он связан с переливом от канализации после очистки и переливом при переполнении дождевой воды. помещение для биогазового генератора газа и бака аккумулятора тепла 10м3 коммуникации: трубы канализационные для канализации, дождевой воды, водоснабжения чистой водой, водоснабжение технической водой (дождевая вода и после очистной установки) напорная канализация для навоза, напорная канализация от гаража, теплотрасса 4 линии , кабели, греющие шнуры, свободная гильза ду 100. всё в земле на отметке -800. тесть система достаточна емка по резерву, можно многое использовать при необходимости плюс свободная гильза есть если будет мало) а да ещё пневматическая магистраль ду 20мм. ну ещё есть маленький бонус - 100 метровый подземный тир :) пока траншея без трубы. я стрельбой занимаюсь мне это нужно.

    за лето в плане запустить коллектор и электроснабжение. может в этом году может в следующем запущу биогазовый реактор это пока не главная задача. заложить трубу тира и дать её встать под нагрузкой в свой уровень. затем откорректировать подвижные части чтоб выровнять в ноль.

    вопросов на самом деле больше, я буду их выкладывать постепенно.

    в этой теме буду понемногу делиться прогрессом и идеи обсуждать. одна голова красиво а больше- результативно.

    p.s когда то была идея летом тепло от коллекторов в избытке его можно закачивать под фундамент дома в грунт а зимой получать через тепловой насос но что то мне не видится это эффективным на сегодня. первое рассеивание тепла, (надо теплоизолировать большую вокруг периметра фундамента что стоит не дешево так как нужна прочная изоляция, по ней ходить надо) второе прогрев приведёт к высушиванию грунта под домом может привести к подвижкам. третье если летом качать тепло можно практически без затрат внешней энергии (коллектор солнечный плюс работа насосов от солнечных панелей) то зимой на работу теплового насоса нужно немало качественной электроэнергии и за неё надо платить. пока это как идея, может кому то будет интерестно.
     
    Останнє редагування: 16 лют 2014
    Дед Хоттабыч та Voyutichi подобається це.
  2. AKit

    AKit Заслужений майстер

    Повідомлення:
    3.010
    Симпатії:
    789
    325С ???
     
  3. Evgen.m

    Evgen.m Стажер

    Повідомлення:
    4
    Симпатії:
    3
    ну да. температура которую в пике можно снять с колбы тепловой трубки коллектора примерно 325 градусов, потом тепло через контакт с гильзой коллектора переходит в воду. и если проток достаточный то температура поддерживается на максимуме 95 сельсия. если нет отбора тепла то закипает. это максимальная температура которую можно получить. если использовать теплоноситель вода то на выходе 95 если другой теплоноситель, то можно приближаться к 325. но надо решать ряд других технических задач- передача тепла, теплоизоляция работающая при данных температурах, линейное расширение труб и теплоносителя, контроль температуры на вход насоса и тд.
    моё решение уходить в высокий диапазон температур аргументируется тем что в водяных контурах для старта системы половина времени уходит на борьбу с закипанием жидкости, и олько потом идёт работы на режиме. выглядит это так. солце светит, понадобилось тепло. насос плюнул воду а она закипела.- автоматика дала пауза из за давления поднявшегося, потом повтор и так до тех пор пока вода не перестанет превращаться в пар. этот процесс на примере одной системы (немецкой) занимает половину солнечного дня, итог- кпд потеря на этом 50% вот чтоб вернуть назад это кпд я и принял такое решение, оно не идеально, не единственное, но имеет для меня преимущество- высокий перепад температур который можно по разному в перспективе использовать
     
    Останнє редагування модератором: 19 лют 2014
    Voyutichi подобається це.
  4. Voyutichi

    Voyutichi Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    15.695
    Симпатії:
    8.210
    Адреса:
    м. Самбір
    Evgen.m,ну вже так обширно підійшли до вирішення теплопостачання, що аж дух перехоплює..

    стірлінг - це "грааль" домашньої циркуляціїї, але його ніхто ще не знайшов..
    Решта - цілком реально впровадити і отримати багато позитиву..
    щодо 325 градусів - можете не перейматися.
    Я пробував повторити експеримент з ютуба, де показано, що вода у вакуумній трубці кипить.. нічого в мене не закипіло, стояла колба 6 годин під прямим яскравим сонцем. Тому ставтеся до вакуумних трубок скептично.
     
  5. Entheos

    Entheos Прораб

    Повідомлення:
    366
    Симпатії:
    321
    Адреса:
    Киев
    325c - только линза или концентратор. Иначе такой ткмпературы от солнышка н получить имхо
     
  6. Дед Хоттабыч

    Дед Хоттабыч Заслужений майстер

    Повідомлення:
    3.264
    Симпатії:
    4.426
    Voyutichi, это давно уже не грааль, а реальность. Только мы немного отстали от зарубежных мастеровых-



    --- добавлено: 21 июн 2014 в 12:15 ---
    И еще немного-

    http://www.manbw.ru/analitycs/viessmann_vitotwin
    --- добавлено: 21 июн 2014 в 12:22 ---
    Evgen.m,
    Это тоже интересно! Для подумать!
    :Hi:
     
    Останнє редагування модератором: 29 чер 2014
    Jonic подобається це.
  7. Evgen.m

    Evgen.m Стажер

    Повідомлення:
    4
    Симпатії:
    3
    325 градусов это предельно возможная температура, я разместил заказ на 400 таких трубок http://hainingyuanda.en.alibaba.com..._for_solar_water_heater_with_heat_pipes_.html цена фоб 6.45$ с нижней крышкой. трубки буду собирать в коллекторы сам. вакуумная трубка простейшая холодильная машина, поэтому вопрос концентрации тепла в ней решен. на существующих системах бывают подъёмы температур до 150-250 если нет расхода теплоносителя.
    концентратор - лист изогенотек . он будет стационарно установлен как экран подсвечивающий сзади, солнечный луч условно будет скользить от одного края коллектора к другому, что зимой даст прирост кпд.
     
  8. Evgen.m

    Evgen.m Стажер

    Повідомлення:
    4
    Симпатії:
    3
    по стерлингу давно отмёл эту идею, причина -капиталовложения делённые на ломкость механизма дали наихудший результат у стирлинга в моих прикидках, да и предложений по маломощным просто гулькин нос. а вот про пельте спасибо, уже купил парочку таких с водоблоками, буду присматриваться к реальному применению http://www.simant.com.ua/product/termoelektricheskij_modul_pelte_50x50x4mm_270w.html
     
    Останнє редагування модератором: 2 лип 2014
  9. Дед Хоттабыч

    Дед Хоттабыч Заслужений майстер

    Повідомлення:
    3.264
    Симпатії:
    4.426

Поділитися цією сторінкою