Энергоэффективный - Энергонезависимый дом своими руками – руководство к действию

Тема у розділі 'Гелио и геосистеми', створена користувачем Авиатор90, 26 чер 2014.

  1. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.176
    Симпатії:
    1.483
    Уважаемые КУЛИБИНЫ и участники клуба МИФ.
    Будем двигаться дальше.
    Начинаем с выбора оптимальных режимов работы СК.
    Для этого необходимо понимать физический смысл КПД СК
    и уметь его рассчитывать.
    Это обязательное требование для ВСЕХ
    иначе все дальнейшие выкладки становятся непонятными и бессмысленными.
    ------------------------------------------------

    Простейший расчет КПД СК.
    Исходные данные.
    Т0=20 С - температура окр. воздуха.
    Тр= 50 С - температура абсорбера в рабочем режиме.
    ................................
    Формула для расчет КПД.
    КПД=1+0.01*(Т0-Тр)
    Подставляем для примера наши исходные данные и получаем
    КПД=1+0.01*(20-50)=0.7 или 70%.
    ..........................
    Физический смысл следующий.
    Рассматриваются варианты СК 1 и 3-й.
    Абсорбер без обдувки воздухом при прямом облучении воздухом
    разогревается до температуры на 100 С выше т-ры окр. воздуха.
    Это означает, что тепловые потери СК сравниваются с потоком
    солнечной энергии 1000 Вт/м2.
    Вся энергия солнца уходит на потери и КПД=0.
    Закон сохранения энергии.
    Но почему то ВСЕ стремятся получить максимальную температуру
    на выходе из СК и соответственно меньше тепловой энергии.
    Это относится и к воде.
    Рекомендации, что можно греть воздух или воду до высокой т-ры,
    а потом разбавлять холодной ошибочны.
    ------------------------------------------------------
    Здесь уже должна быть дискуссия.
    Включайтесь в обсуждение и анализ.
     
  2. Энки

    Энки Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    15.888
    Симпатії:
    15.562
    Адреса:
    Київ
    Транспорт тепла это всегда затратно. Чем ниже температура носителя, тем больше его расход, тем больше и дороже трубы, больше в них потери, мощнее и больше устройства побуждения.
    Температура в теплообменниках это функция от денег тоже. В каждом отдельном случае другая.
     
  3. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.176
    Симпатії:
    1.483
    Уважаемые КУЛИБИНЫ и участники клуба МИФ.
    Продолжаем анализ СК варианты 1 и 3-й.
    Анализируем и проектируем оптимальную систему передачи
    тепла от СК в дом. Теплоноситель воздух.
    Попутно вносим изменения, если необходимо, и в крнструкцию СК.
    --------------------------------------
    Исходные данные для обоих вариантов.
    Возьмем их близкими к реальным в отопительный сезон.
    Т0=0 С - температура окр. воздуха.
    Тд=20 С - температура воздуха в доме.
    Тр= 30 С - температура абсорбера в рабочем режиме.
    ...........................................

    Рассчитываем КПД СК.
    ..........................................
    Формула для расчет КПД.
    КПД=1+0.01*(Т0-Тр)
    Подставляем наши исходные данные и получаем
    КПД=1+0.01*(0-30)=0.7 или 70%.
    Задаемся солнечной постоянной 1000 Вт/м2.
    При наших исходных данных это будет
    1000*0.7=700 Вт или 0.7 квт.
    Напоминаю это передаваемая мощность.
    ............................................................
    Задаемся скоростью воздуха от вентилятора 5 м/сек.
    Рассчитываем секундный расход воздуха.
    Сначала масса воздуха
    Мв=0.7/(1*10)=0.07 кг/сек.
    где 1 - теплоемкость воздуха.
    10 С - перепад температур.
    Теперь объемный расход, удельный вес воздуха 1.3 кг/м3.
    0.07/1.3=0.054 м3/сек.
    При скорости воздуха 5 м/сек суммарное проходное сечение банок
    должно быть не менее 0.054/5=0.011 м2.
    Проверяем проходное сечение банок.
    Минимальный диаметр в узком месте 4 см
    и площадь прходного сечения 13 см2.
    Банок на 1 метр 16 и их суммарная площадь будет
    16*13=208 см2 или 0.021 м2 это больше чем 0.011 м2.
    ...................................................................................
    Посмотрим теперь площадь теплообмена.
    Коэффициент теплоотдачи от стенок банок составляет 2о вт/(м2*С)
    Это отдельный расчет по учебнику, там есть этот расчет.
    Площадь теплообмена абсорбера банок возьмем 1.5 м2,
    а для плоского листа 2 м2 (обдувается с двух сторон).
    ........................................
    Вариант с банками 1.5*10*20=300 вт, а нужно 700 вт.
    Вариант с листом 2*10*20 = 400 вт, а нужно 700 вт.
    ВОТ ОСНОВНОЕ УЗКОЕ МЕСТО.
    -----------------------------------------------------------------
    Прошу ознакомиться и дальше разберемся как можно
    улучшить конструкцию СК для увеличения КПД.
    ..........................................
    Информация для справки на эту же тему.
    Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде при тех же
    исходных данных для воды около 4000 вт/( м2*С), т.е. выше в 200 раз.
    Соответственно так же зависят и площади теплообменников.







     
    assa1970 подобається це.
  4. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.176
    Симпатії:
    1.483
    Уважаемые КУЛИБИНЫ и участники клуба МИФ.
    Продолжаем анализ СК варианты 1 и 3-й.
    Анализируем и проектируем оптимальную систему передачи
    тепла от СК в дом. Теплоноситель воздух.
    Попутно вносим изменения, если необходимо, и в крнструкцию СК.
    --------------------------------------
    Исходные данные для обоих вариантов.
    Возьмем их близкими к реальным в отопительный сезон.
    Т0=0 С - температура окр. воздуха.
    Тд=20 С - температура воздуха в доме.
    Тр= 30 С - температура абсорбера в рабочем режиме.
    .........................................................

    Мы проделали тепловой расчет и по его результатам сделаем
    первоначальные выводы по 1 и 3-му вариантам СК.
    Абсорбер из пивных банок сложнее в изготовлении и есть ограничения
    - по площади теплообмена
    - прокачке воздуха через банки
    - малая толщина стенок банок 0.1 мм ограничивает теплопередачу
    к их нижней необлучаемой части части.
    Но смотрится красиво и многим нравится.
    ...................................................................
    Теперь 3-й вариант СК отличается только абсорбером из тонкой листовой стали.
    Облучаемая поверхность абсорбера 1 м2.
    Обдуваемая поверхность с двух сторон 2 м2.
    Здесь мы получили такие результаты из вышеприведенного расчета.
    Вариант с банками 1.5*10*20=300 вт, а нужно 700 вт.
    Вариант с листом 2*10*20 = 400 вт, а нужно 700 вт.
    Вот здесь в варианте с листом есть резерв.
    Можно увеличить площадь обдува до 4 м2 и
    можно увеличить тощину листа больше 0.3 мм.
    В этом случае абсорбер делается из самодельных уголков 50*0.3 мм.
    Берется полоса шириной 100 мм и длиной 1000 мм и из нее делается

    20 уголков.
    Абсорбер из них плоской стороной обращен к солнцу, а ребра к изоляции.
    Скреплять их друг с другом не нужно, только за края к корпусу.
    Обдуваемая поверхность становится равной 4 м2, опять же с двух сторон.
    Расчетный тепловой поток будет 4*10*20 = 800 вт, а нужно 700 вт.
    ---------------------------------------
    А теперь уважаемые КУЛИБИНЫ включайтесь и ВЫ в работу.
    Я понимаю тепловые расчеты вещь немного сложная и специфическая.
    Здесь Я могу помочь.
    А стоимость материалов, затраты времени и денег на изготовление
    и так далее ВЫ в состоянии проделать самостоятельно.
    Тогда и сделаем выводы о стоимости каждого ворианта.
     
  5. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.176
    Симпатії:
    1.483
    Господа Тролли. Вы опять за свое.
    Затеваете некомпетенные, бессмысленные, глупые переговоры
    и перебранки. За этот информационный мусор начисляете друг другу баллы.
    Втягиваете в этот процесс и других участников, пытаясь учить их уму разуму.
    Тем самым Вы позорите свей некомпетентностью и Себя и форум.
    Любой здравомыслящий человек, посмотрев Ваши перлы, не захочет
    другой раз посетить форум.
    Вы просто ведете ГИБРИДНУЮ ВОЙНУ против самого форума
    и против всех КУЛИБИНЫХ форума.
    Хорошо НА ВОЙНЕ КАК НА ВОЙНЕ.
    ..............................................................................................
    Весь этот информационный мусор и перебранку Я удаляю.
    Вот эти посты.
    440/441/442/443/444/446 и не виновного, а просто втянутого в перебранку 445.
     
    assa1970 подобається це.
  6. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.176
    Симпатії:
    1.483
    Уважаемые КУЛИБИНЫ и участники клуба МИФ.
    Продолжаем анализ СК варианты 1 и 3-й.
    Но более подробно остановимся только на 3-м.
    Вариант с абсорбером из плоского тонкого стального листа.
    Я считаю его по стоимости материалов, простой технологии
    изготовления, хорошим техническим характеристикам
    наиболее подходяшим для КУЛИБИНЫХ.
    Короткий перечень основных элементов системы.
    - Деревянный корпус.
    - Теплоизоляция СОЛОМА - объяснение немного позже.
    - Абсорбер - тонкий стальной лист с обдуваемой поверхностью 2-4 м2.
    - Только стекло - пленка и поликарбонат исключаются.
    - Теплоноситель ВОЗДУХ.
    - Система прокачки теплоносителя воздуха с вентилятором и автоматикой.
    ........................
    Основное назначение подача теплого воздуха в жилой дом или
    другие помещения.
    Самый сложный элемент системы это прокачка теплоносителя воздуха.
    Необходимо рассчитать массу прокачиваемого воздуха задавшись КПД.
    Когда система прокачки будет готова желательно проверить
    ее реальную производительность.
    Основными показателями плохой работы системы являются
    высокая т-ра абсорбера и высокая
    т-ра воздуха на выходе из трубопровода СК.
    Теперь почему солома и стекло.
    При температурах выше комнатной пенопласт, пленка и другие
    пластики начнают сильно газить и даже плавиться.
    Газы попадают в жилое помещение и травят людей.
    ..................................
    Эта информация будет полезна для КУЛИБИНЫХ которые собираются
    строить свой жилой дом или процесс уже начался.
    СТЕНУ дома можно превратить в большой СК по схеме обсуждаемого СК.
    Стена дома это уже готовый корпус СК .
    Смонтировав дополнительно на ней АБСОРБЕР И ОСТЕКЛЕНИЕ получите
    СК большой площади и соответственно производительности.
    Для этого можно использовать СТЕНЫ южную или юго- восточную
    или юго-западную или комбинацию из них.
    Необходимо только не загромождать их дверями, окнами, деревьями,
    высокими заборами и другими строениями.
    Если будут желающие этот вариант можно обсудить
    более подробно и более конкретно.
    ......................................................
    КУЛИБИНЫ включайтесь в обсуждение.
    И напомню.
    Торговля не хочет предлагать нам дешевые и эффективные варианты
    для повышения энергоэффективности дома.
    Их задача выкачать наши денежки всучив НАМ
    ДОРОГУЩИЕ И МАЛОЭФФЕКТИВНЫЕ ИЗДЕЛИЯ.
    .....................................................................................
    Анализ и Аудит будем продолжать,
    если КУЛИБИНЫМ это будет интересно.

     
  7. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.176
    Симпатії:
    1.483
    Уважаемые КУЛИБИНЫ и участники клуба МИФ.
    Продолжаем анализ разных полезных проблем по
    энергоэффективности своих частных домов.
    Но обмен информацией хаотичный и малоэффективный.
    Давайте попробуем совместно создать более эффективную
    и полезную систему обмена информацией.
    ...........................................................
    У меня накопилось довольно много такой информации
    прямо относящейся к нашей теме энергоэффективность частного дома.
    Например
    assa1970
    очень интересуется ТЕПЛОАККУМУЛЯТОРАМИ.
    Я рассматривал некоторые варианты и собрался выложить их здесь.
    Но мы начали рассматривать варианты воздушных СК

    для отопления дома зимой.
    Таких тем множество и бессистемно скакать с одной на другую
    только напрасная трата времени.
    Остановлюсь для примера только на поиске оптимальных вариантов
    применительно к энергетике частного дома.
    - СК для нагрева воды круглый год.
    - СК для нагрева воздуха и отопления дома.
    - СК - стена дома.
    - СК - для нагрева воды только в теплое время года.
    - СК - КАСКАДНЫЕ системы - самые эффективные и дешевые варианты.
    Их почему то никто не делает и не интересуются.
    ................................................
    Итак, уважаемые КУЛИБИНЫ, давайте поступим следующим образом.
    Чтобы много раз не отвечать на одни и те же вопросы,
    будем их систематизировать, объединять и обсуждать.
    ....................................................................................
    Пока же буду излагать материал хаотично, пока ВЫ не
    включетесь более активно в этот процесс.
    ................................................................
    Следующие мои несколько постов будут по теплоаккумуляторам
    для частного дома.

     
  8. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.176
    Симпатії:
    1.483
    Излагаю материал для КУЛИБИНЫХ по теме
    теплоаккумуляторы для частного дома.
    Название темы будет суточный цикл температур.
    Материал для удобства разбит на несколько частей.
    Рассматривается суточный цикл температур в доме, системе отопления,
    наружного воздуха и другие параметры.
    Эсперимент проведен был на реальном доме в яваре 2018 года.


    [​IMG]
    Фото 1
    СУточный цикл температуры в доме.

    [​IMG]

    Фото 2
    СУточный цикл температуры в системе отопления дома.
    ...................................................
    Дальше будет.
     
    Останнє редагування: 6 жов 2019
  9. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.176
    Симпатії:
    1.483
    Суточный цикл температур в доме.
    Продолжение темы.
    ..................................
    Таблица результатов эксперимента.
    ---------------------------------------------------------------------------------------------------
    Время........Т-ра.........Т-ра воды......Т-ра окр......Печка..............Погода и
    ..................в доме......в системе........воздуха......режимы раб....примечания
    .......................................................................................................................
    10,00.........18,0..............20.................0,6............холодная.........солнце+обл
    10,15..........18,0.............20..................0,6............хол0дная.........солнце+обл
    10,30..........18,0.............20..................0,6.......начало горения....солнце+обл
    10,45..........18,0.............22..................0,6............горячая...........солнце+обл
    11,00.........18,0..............53..................0,2............горячая...........солнце+обл
    11,15..........18,0.............64..................0,1............горячая...........солнце+обл
    11,30..........18,5.............70..................0,4...........горячая............солнце+обл
    11,45..........19,0.............76..................0,2............горячая...........солнце+обл
    12,00.........19,3.............80..................0,2............горячая...........солнце+обл
    12,15..........19,8.............84..................0,6............горячая...........солнце+обл
    12,30..........20,0.............87..................0,1...........горячая............солнце+обл
    12,45..........20,3.............89..................0,4...конец закладки дров.солнце+обл
    13,00.........21,5..............91..................0,4...начало кипения воды.слнце+обл
    13,15..........21,5..............92.................0,0............горячая...........солнце+обл
    13,30..........21,8.............91..................0,2...........горячая............солнце+обл
    13,45..........22,0.............90..................0,3............горячая...........солнце+обл
    14,00.........22,5.............89..................0,7..дрова сгорели полностью.слн+об
    14,15..........22,5.............87..................0,4.....немного угольков...солнце+обл
    14,30..........22,5.............85..................0,0.....печь закрыта.........солнце+обл
    14,45..........22,5.............83..................0,0............горячая...........солнце+обл
    15,00.........22,5..............81..................0,0...........горячая............солнце+обл
    15,15..........22,5..............78.................0,0............горячая...........солнце+обл
    15,30..........22,6.............75..................0,0...........горячая............солнце+обл
    15,45..........22,3.............71.................-0,2............горячая...........солнце+обл
    ..................................................................................................................
    Печь закрыта и загерметизирована, тепловые процессы замедлились и
    дальше замеры идут с интералом через час.
    ...................................................................................................................
    Разбиваю таблицу на 2 части.



     
  10. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.176
    Симпатії:
    1.483
    ................................................................................
    Таблица результатов эксперимента. Часть вторая
    ---------------------------------------------------------------------------------------------------
    Время........Т-ра.........Т-ра воды......Т-ра окр......Печка..............Погода и
    ..................в доме......в системе........воздуха......режимы раб....примечания
    .......................................................................................................................
    16,00..........22,1.............66.................-0,6............горячая...............ветер СВ
    17,00..........22,0.............54.................-0,8............горячая...............ветер СВ
    18,00..........21,9.............47.................-1,9............ горячая...............ветер СВ
    19,00..........21,6.............43.................-2,2............горячая...............ветер СВ
    20,00.........21,4..............39.................-2,7............теплая.................ветер СВ
    21,00..........21,4.............37..................-3,1............теплая.................ветер СВ
    22,00..........21,3.............35..................-3,2............теплая................ветер СВ
    23,00..........21,0.............33..................-3,5...........комнатная...........ветер СВ
    24,00..........20,6.............30.................-3,7...........комнатная...........ветер СВ
    01,00..........20,3.............28.................-3.9...........комнатная...........ветер СВ
    02,00..........20,0.............26.................-4,4...........комнатная...........ветер СВ
    03,00..........19,8.............25.................-4,8...........комнатная...........ветер СВ
    04,00..........19,5.............24.................-5,1............комнатная...........ветер СВ
    05,00..........19,2.............23.................-5,3.............комнатная..........ветер СВ
    06,00..........18,9.............23.................-5,5............комнатная...........ветер СВ
    07,00..........18,7.............22.................-5,4.............комнатная....................
    08,00..........18,5.............22.................-5,4..............комнатная...................
    09,00..........18,3.............21.................-5,4..............комнатная..................
    10,00..........18,1..............21................-4,5................эксперимент окончен
    ---------------------------------------------------------------------------------------------------
    ЭКСПЕРИМЕНТ ОКОНЧЕН.
    Дальше объяснения по эксперименту и отвечаю на вопросы.
     
  11. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.176
    Симпатії:
    1.483
    Уважаемые КУЛИБИНЫ и участники клуба МИФ.
    Приступаем к комплексному анализу данного эксперимента.
    Таблица результатов и графики содержат массу информации.
    Это как кардиограмма для больного сердца.
    ..........................................................................
    Несколько дополнительных исходных данных.
    Суммарные суточные тепловые потери дома 53 квт-часа.
    Газовый котел отключен, циркуляция теплоносителя естественная.
    Отопление дома один раз дровами 4-6 часов в сутки,
    в зависимости от температуры воздуха на дворе.
    1 кг дров по теплотворной способности эквивалентен 2.5 квт-часа.
    Значит чтобы получить 53 квт-часа тепловой энергии необходимо
    сжечь 53/2.5=21 кг дров.
    .......................................
    И теперь более подробно о теплоаккумуляторе этого конкретного дома.
    Дом 80 м2 отапливаемой площади теплоизолирован СНАРУЖИ
    пенопластом толщиной 100 мм.
    Суммарные тепловые потери снизились в 2.2 раза до 53 квт-час/сутки.
    Масса основных строительных материалов глина, дерево, силикатный кирпич
    оказались под теплоизоляцией т.е. в теплой зоне.
    Масса этих строительных материалов примерно 50 тонн или 50000 кг.
    Теплоемкость этого ТЕПЛОАККУМУЛЯТОРА дальше ТА составляет
    50000 кДж/С.
    Смотри Фото 1. Разница температур воздуха в доме составляет
    22.5-18.0=4.5 градусов.
    Тогда 4.5*50000/3600=62 квт-часа. Столько тепловой энергии может накопить ТА.
    Это хорошо согласуется с тепловыми потерями дома 53 квт-часа.
    ...........................
    На Фото 2 приведен суточный график температуры воды в системе отопления.
    Масса воды в ней 200 литров.
    Это тоже аккумулятор тепловой энергии и, это очевидно, чем больше масса
    воды тем лучше для всей системы отопления.
    Отсюда вывод.
    ЧЕМ БОЛЬШЕ МАССА ТА, ЧЕМ БОЛЬШЕ МАССА ВОДЫ В СИСТЕМЕ
    ТЕМ ЛУЧШЕ ВСЯ СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ И АККУМУЛИРОВАНИЯ
    ТЕПЛА В ЦЕЛОМ.
    ......................................................
    Рассмотрим пару таких примеров.
    Снизили тепловые потери в 2 раза.
    Значит суточные перепады температур тоже снижаются в 2 раза до 2С/сутки.
    Увеличили массу ТА до 100 тонн или 100000 кг.
    Суточные перепады температур опять же снижаются в 2 раза до 2С/сутки.

    Вариантов очень много.
    Вариант с водяным ТА рассмотрим отдельно.
    ........................................................................
    Температура воды в системе отопления тесно связана с
    режимами работы печки это очевидно и отмечено в таблице.
    --------------------------------------------------------------------------------
    По эксперименту ВСЕ.
    Можете задавать вопросы и дискутировать,
    но желательно по теме.


     

Поділитися цією сторінкою