Miesięcznik Murator ONLINE

Skocz do zawartości

Całoroczne ogrzewanie domu Słońcem


adam_mk

Recommended Posts

W kółko i na tysiąc sposobów wałkowany jest problem – czy da się ogrzać Dom Słońcem, jak to zrobić, ile w tym sensu i jak bardzo jest to kosztowne w inwestycji…

Wszystkie odpowiedzi na te pytania padły tu już niejednokrotnie, ale są mocno porozrzucane i trudno je odnaleźć, więc co i raz temat wraca.

 

Może warto wiec w jednym wątku pomęczyć ten problem?

 

Poprawne rozwiązanie, osiągnięte z pominięciem udziału sił wyższych, Boskiej opieki i cudów, MUSI opierać się na dobrze znanych prawach fizyki!

 

Dla celów rozważań przyjmijmy jakieś założenia…

Powierzchnia działki o wymiarach 35m x 35m to 1225m2.

W słoneczny dzień na tę powierzchnię kierowany jest strumień mocy zbliżony do 1,225MW.

Jeżeli dzień trwa tylko 6 godzin (zimą) to na taką powierzchnię dostarczona będzie energia w wielkości 7,35 MWh.

To naprawdę spora porcja energii!

DLACZEGO WIĘC nie widać efektu w postaci nagrzewania gruntu? (zimą).

- Bo znakomita większość tej energii, która PADA na tę powierzchnię, wcale na niej NIE POZOSTAJE!!!

Działa tu zjawisko odbicia, znane z optyki geometrycznej.

Pochłaniane są tak małe jej porcje, że woda która nas otacza (żyjemy w hydrosferze!) występuje wtedy głównie w stanie stałym (Śnieg i lód).

Powietrze jest (no, oby tak było zawsze i wszędzie) przeźroczyste, wiec i w nim ta energia się nie „zatrzymuje”.

Co spadnie – to się odbije i uleci (w kosmos).

Latem sytuacja wygląda nieco inaczej.

(optyka geometryczna).

Kąt padania promieni słonecznych jest inny i taki, że naprawdę sporo z tej energii zostaje pochłonięte przez podłoże.

Efekty widać wprost – jest ciepło a czasem nawet ZA ciepło!

 

Jest jeszcze taki „cud” fizyki jak „albedo”.

Termin ten określa stosunek promieniowania odbitego do padającego.

Średnie albedo Ziemi wynosi około 0,3.

Ale…

W naszych szerokościach BARDZO się zmienia w trakcie roku!

Zimą, gdy dzień jest krótki a promienie Słońca padają pod małymi kątami ziemia DODATKOWO jest praktycznie BIAŁA, co wzmaga zjawisko odbijania promieni padających (wysokie albedo).

 

Budujemy na takiej działce Dom…

Dom taki na pewno ma jakieś ściany…

Powierzchnia nasłonecznionych ścian (PIONOWA!!!) domu (z pięterkiem) o podstawia około 10 x 10m to około 10 x (3 + 1,5) = 45m2

Przez 6 godzin zimowego dnia i przy ładnej pogodzie pada na nią strumień energii rzędu 45 x 6 = 270kWh.

Czy to mało?

Zobaczmy!

Dom taki ma powierzchnię przegród zewnętrznych (ogólną, przez którą traci ciepło) około 100 + 100 + 4x45 = 380m2.

Zakładając, że jest zbudowany „normowo” to nie powinien tracić więcej energii jak 0,3W/m2 x stK czyli 0,3 x 380 x 40 (gradient) = 4560W = 4,56kW w każdej sekundzie.

Zapotrzebowanie na energię grzewczą dla takiego domu w skali doby to 4,56 kW x 24h = 109,44kWh.

Porównując tę wartość z porcją energii, która pada jedynie w czasie 6 godzin na JEDNĄ nasłonecznioną ścianę widać wyraźnie, że ze Słońca otrzymujemy WIĘCEJ energii niż potrzebuje taki Dom do utrzymania temperatury wnętrz na stałym poziomie (około 20stC).

Konkretnie : 270 / 109 = 2,48 RAZA WIĘCEJ!

 

Wniosek wprost jest więc taki, że DA SIĘ zbudować Dom grzany Słońcem w naszych warunkach!

 

Osobnym problemem jest – jak zrobić to SKUTECZNIE!

 

Dygresja:

Oszacujmy koszt energii, jaką jesteśmy obdarowywani LATEM, na powierzchni wspomnianej działki, w skali jednego słonecznego 10-cio godzinnego dnia, gdyby była to energia prądu elektrycznego po 0,5zł za kWh…

 

1225 kW razy 10 godzin x 0,5 zł = 6125zł/dzień.

A w słonecznym miesiącu?

30 x 6125 = 183750 zł.

I tak przez całe lata….

:lol:

 

„Zielona” przyroda rozwiązała sobie problem pobierania tej energii już bardzo dawno!

Chlorofilem (i na kilka innych sposobów też).

My, ludzie, próbujemy zrobić to samo konstruując różnego rodzaju solary, panele i instalacje, ale jak na razie idzie nam jakby „letko słabowato” :lol:

 

Ale…

Skoro matematyka pokazuje, ze się da – to czemu tego nie zrobić?

(Ja decyzję podjąłem już dawno. Teraz powoli zmierzam do jej realizacji.)

 

Kontynuować rozważania?

 

Adam M.

Edytowane przez adam_mk
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

  • Odpowiedzi 241
  • Utworzony
  • Ostatnia odpowiedź

Najaktywniejsi w wątku

Najaktywniejsi w wątku

Dodane zdjęcia

W kółko i na tysiąc sposobów wałkowany jest problem – czy da się ogrzać Dom Słońcem, jak to zrobić, ile w tym sensu i jak bardzo jest to kosztowne w inwestycji…

MUSI opierać się na dobrze znanych prawach fizyki!

 

Powierzchnia działki o wymiarach 35m x 35m to 1225m2.

 

 

Efekty widać wprost – jest ciepło a czasem nawet ZA ciepło!

 

Wniosek wprost jest więc taki, że DA SIĘ zbudować Dom grzany Słońcem w naszych warunkach!

 

Osobnym problemem jest – jak zrobić to SKUTECZNIE!

 

.... przyroda rozwiązała sobie problem pobierania tej energii już bardzo dawno!

Chlorofilem (i na kilka innych sposobów też).

 

(Ja decyzję podjąłem już dawno. Teraz powoli zmierzam do jej realizacji.)

 

Można to osiągnąć za 325zł. A teraz po kolei. Na 1000m2 sadzisz topole energetyczne (130 sadzonek po 2,50zł). Zbierasz pieniądze na dom. Budujesz go. Drzewa rosną. Osiągasz ok. 3600kWh ze spalanego drewna rocznie. Latem dom zacieniony jest topolami więc nie masz problemu z przegrzewaniem budynku. Kominka nie liczę bo większość i tak go buduje w domu. Rzadko zdarza się że ktoś buduje ściany normowe -zwykle są znacznie cieplejsze. To samo dotyczy okien. Więc ilość energii moze okazać się wystarczająca. A zimą liści nie ma więc i są pewne zyski ze Słońca. Ściany i tak uzyskają w słoneczny dzień trochę ciepełka od Słońca.:D

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Takie optymistyczne wyliczenia tracą sens przy sprawności systemów grzewczych. Panele solarne pozyskują niewielką część energii słonecznej, do tego wysoka ich cena stawia pod znakiem zapytania taką inwestycję. Koszt kWh nie musi być wysoki, w maju zakupiłem drewno do kominka po 150zł/mp, przy jego sprawności 70% koszt kWh niewiele przekroczy 10gr.
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

pobożne życzenia

w rzeczywistości nawet 50% nie wyciagniesz

Producent Lechmy z pw podaje sprawność 77%, w instrukcji mojego jest j/w - jeśli dysponujesz odpowiednim materiałem to możesz zarzucić producentom nierzetelność i zmusić ich do poprawienia podawanych informacji przy sprzedaży tych produktów.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

firewall

kbab

 

Tu nie chodzi nam o ciepło ze spalania czegokolwiek.

Tych wątków (o kotłach i kominkach - gołych, w płaszczach czy sweterkach) jest sporo!

:lol:

 

Wątek o buforach ma niemałe wzięcie...

Wiele osób sobie taki "cud" wyrzeźbiło "tymi ręcami" i działają im te baniaczki dobrze.

A przecież instalacja bufora "z wyższej półki" się "nie zwróci" przy obiegowych cenach rzędu 22-25 tysięcy lub więcej!

:lol:

 

Budując dom mamy wpływ na, praktycznie, wszystko, co w nim jest. Finansujemy to.

MOŻNA sobie wyobrazić takie modyfikacje wybranego projektu, aby maksymalizować niektóre zjawiska a minimalizować inne, które w takim domu zachodzą.

Choćby problem ocieplenia...

Wiele osób robi sporo ponadnormatywne.

 

Adam M.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Ad rem…

Samo pobranie strumienia energii słonecznej dużym problemem nie jest.

Samo się pobiera. Wystarczy tylko wystawić cokolwiek na promyczki Słoneczka.

Choćby… autko na jakim parkingu!

Mrówki tabunami po doopie ganiają na samą myśl, że trzeba do takiego wsiąść – a zostawić otwartego, jak się idzie na zakupy do marketu – raczej nie należy…

:lol:

A przecież WCALE nie było konstruowane do pobierania TEJ energii!

Z szacunków ogólnych (powyżej) wyraźnie widać, że jak jest – to jest w nadmiarze.

A jak jej nie ma (nocą, zimą) to – nie ma!

 

Problemem jest wiec : jak schować sobie „na potem” to, czego w danej chwili mamy w wielkiej obfitości – ciepło.

Rozwiązaniem problemu jest akumulacja termiczna w dobrze termoizolowanym pojemniku.

Zauważcie, że „dobrze termoizolowanym pojemnikiem” jest sama bryła domu!

Tak , ale….

Diabli wiedzą po co wielka ilość domów budowana jest NADAL z materiałów lekkich!

W obecnych czasach, paradoksalnie, ceramika kratówka, porotermy, beton komórkowy i podobne materiały to kompletny przeżytek! Zupełnie się do budowy DOBREGO domu nie nadają!

Idealnym materiałem na dom jest taki, który zawiera w sobie sporo wilgoci w temperaturach „salonowych”. Czyli cegła pełna lub silikaty (Silka). Albo… glina czy wprost – gleba. (ściany glinobite).

Opatulone grubo ociepleniem ścian zewnętrznych stają się potężnym stabilizatorem termicznym sprawiającym, ze w domu jest chłodno latem i cieplutko w zimie.

Sprawiają to całe tony wody STALE OBECNE wewnątrz tych materiałów w stanie POWIETRZNIE SUCHYM.

 

Żyjemy w hydrosferze Ziemi. W samym jej środku, bo zaczyna się z 10km pod naszymi nogami (Rów Mariański) a kończy z 10 km ponad naszymi głowami (stratosfera).

WODA JEST WSZĘDZIE I ZAWSZE!!!

Tyle, że większość „zjadaczy chleba” WCALE jej nie zna i nie dostrzega!

- W efekcie nie potrafi skorzystać z tego, co woda im może zaoferować!

OD ZAWSZE każda substancja, z jaką mamy do czynienia pokryta jest warstewką wody (w warunkach normalnych). Warstwa ta jest cieniutka. Tak na jedną czy dwie grubości molekuły.

Dla nas i na co dzień – substancje te są suche.

POWIETRZNIE SUCHE.

To oznacza, że są w równowadze wilgociowej z powietrzem, które je otacza, a które tę wodę przecież zawiera! O wilgotności względnej czy bezwzględnej powietrza było już bardzo wiele postów.

 

Do zasilania energią słoneczną najlepiej nadają się więc domy budowane z materiałów masywnych, posiadające sporą akumulację cieplną w samej bryle.

Inne też się nadają, ale zdecydowanie – mniej! :lol:

 

 

Adam M.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Świetny pomysł Adamie taki temat jest bardzo potrzebny, rozpocząłem już budowę swojego domu ale nadal wszystkich pomysłów nie mam skrystalizowanych, ostatnio na forum trafiłem na takie filmiki http://www.youtube.com/watch?v=BtGVzzBMnxg jest tego dużo i różnych pomysłów na pewno cenowo pobiją każdy solar, skuteczność sprawdzałem osobiście 51stopni było w puszeczce leżącej na styropianie bez żadnej osłony a słoneczko grzało okresowo i lekki wiaterek był, a jaka radość z przygotowania materiału:wiggle:
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Tu nie chodzi nam o ciepło ze spalania czegokolwiek

Wyraziłem tylko swoją wątpliwość co do w/w kosztu energii.

Dodatkowo wskazałem na małą sprawność systemów solarnych (wykorzystują niewielką część energii słonecznej), zatem wypadałoby sporo skorygować wyliczenia przy dostępnej technice.

Ostatnio trafiłem na ciekawy, prosty podgrzewacz - czy można byłoby jakoś policzyć jego wydajność?

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Nie pamiętam kto... Czesi czy Węgrzy wpadli na ten pomysł jakieś 5 lat temu...

Wtedy powstał pierwszy taki "cud" i był małą sensacja na Youtube.

"Samo pobranie strumienia energii słonecznej dużym problemem nie jest.

Samo się pobiera...."

Nieprawdaż?

:lol:

TEN półprodukt jest dobry!

A jak kto ma dwie prawe łapy, to "tymi recami" może sobie trochę satysfakcji zbudować!

:lol:

 

Adam M.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

kbab

Da się policzyć.

Nawet da się zautomatyzować.

Ale...

Perpetuum mobile to to nie jest....

 

Zasada zachowania energii nadal tam obowiązuje!

Poczytaj co o prądach wirowych.

Licznik energii Ci napędzają od lat...

 

Adam M.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

tak się zastanawiam jak to wpiąć do mojej mieszanki WM z ogrzewaniem nadmuchowym, na zasilaniu czy na powrocie przed reku?

a gdyby tak na takim kanale powietrznym wstawić nagrzewnicę i odzyskiwać ciepełko do bufora to by drogi glikon wyeliminować, to taka ostatnia myśl jeszcze nie za bardzo przeanalizowana

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

wiele tu już przeczytałem ale na to nie trafiłem i dlatego bardzo potrzebny jest taki temat by nie tracić czasu na to co już ktoś sprawdził, ja buduję szkieleciaka i teraz się zastanawiam jak takie ogrzane powietrze zmagazynować, jak by takie puszeczki założyć przed czerpnią GWC to ziemia była by super magazynem
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Kolektor z pexa 180mb. w otulinie betonowej 50x50mm,przykrytej papą na dachu 17stopni wystawa południowa -południowo zachodnia daje mi z 9m2(licząc po radiatorze)23Kwh.Kolektor pracuje średnio w słoneczny dzień ok.6h.Pobór energii elektrycznej 240W/dobę.Nadmiar energii idzie pod zaizolowany z góry i po bokach GMC (fundament) .Z tym że idzie bardzo wolno i równomiernie.Instalacja jest rozłożona bardzo rzadko i jest jej tylko 100mb.Nie chcę doprowadzić do wyższych tmp.niż 30-35oC.Chodzi o to aby wilgoć zawarta w gruncie nie odparowywała,bo wtedy całą ideę szlak trafi.Zgromadzone ciepło ma być odbierane przez powietrze dostarczane do budynku.Na dzień dzisiejszy temp.powrotu z GMC to 22oC.Zgromadzoną w ten sposób energię trudno oszacować bo wszystko będzie zależało od tej nieszczęsnej wody której uda się lub nie odparować.Wynik będzie znany za parę miesięcy.Koszt tego doświadczenia nikczemny a zysk potencjalny spory.Choćby starczyło do października,a wiem już ,że od początku kwietnia mogę wyłączyć konwencjonalne ogrzewanie.Aby taki system był tani,musi być duży ale niskotemperaturowy.Błogosławieństwo i przekleństwo wody.
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Dołącz do dyskusji

Możesz dodać zawartość już teraz a zarejestrować się później. Jeśli posiadasz już konto, zaloguj się aby dodać zawartość za jego pomocą.

Gość
Odpowiedz w tym wątku

×   Wklejono zawartość z formatowaniem.   Usuń formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Odnośnik został automatycznie osadzony.   Przywróć wyświetlanie jako odnośnik

×   Przywrócono poprzednią zawartość.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz bezpośrednio wkleić grafiki. Dodaj lub załącz grafiki z adresu URL.




×
×
  • Dodaj nową pozycję...