Solar "tymi ręcami" robiony.

[Herbatniczek]

Energia na zewnątrz atmosfery na powierzhnię prostopadłą do promieni słonecznych jest constans...to prawda (ale też nie całkiem bo w zimie na półkuli północnej jest więcej). Niestety na powierzchni ziemi już nie jest tak prosto a na powierzchnię równoległą do powierzchni ziemi już też nie jest constans nawet poza atmosferą.

Ponieważ tematem się interesuję od jakiegoś czasu to robię wykresy z danych dostępnych w internetowych stacjach meteorologocznych i tu jest np wykres napromieniowania na powierzchnię płaską dla Katowic.

http://85.14.98.1:90/mrtg/solar.pw-year.png

Widać wyraźnie, że im bliżej zimy tym mniej tego słońca. Wynika to nie tylko z krótszego dnia ale także z mniejszego promieniowania maksymalnego. Poniżej daję wynik teoretyczny dla środka lata i środka zimy

pełne rozmiary tu :

http://www.magsoft.com.pl/~herbatniczek/naslon/teoria/wyniki_aproks/insol3.png

http://www.magsoft.com.pl/~herbatniczek/naslon/teoria/wyniki_aproks/insol1.png

 

p.s. na tych wykresach insolacja na zewnątrz atmosfery to insolacja na powierzchnię równoległą do powierzchni ziemi a nie prostopadłą do promieni słonecznych

Edytowane 17 Listopada 2013 przez Herbatniczek

[nydar]

O ile w polityce można forsować jakąś ideologie, to przy budowie domu czy wykorzystywaniu energii odnawialnej słabo to działa. No bo jaka jesień i zima jest

to widać przez okno.Puki ekonomia własnego portfela będzie determinowała wybór rozwiązań,puty ściana jako odbiornik energii zimowego słońca będzie marginalny. Mówię o celowo budowanych ścianach a nie o ścianach które i tak są naprzeciwko okien.

[nydar]

Na szczęście rządzą fakty a nie mitologie o ścianie Trombe'a w naszym klimacie.

Policz sobie masę takiej ściany , jej temperaturę po nocy zimową porą ,dostępną ilość energii słonecznej na pionową płaszczyznę zimą,weź pod uwagę ciepło właściwe ceramiki a okaże się że może podgrzejesz ją do OoC. Do podgrzania 1m3 ceramicznej ściany o 1oC potrzeba 0,44kWh.A zimą masz efektywnego słońca ile ? 2, 3,4 godziny?

[kolektor1]

Panowie, nie przepychajcie się argumentami, ujmę to tak:

Dlatego zimą promienie trzeba "chwytać" czymś bardziej pionowym niż poziomym właśnie ze względu na kąt padania...

to fakt.

Dodam, że ze względu na czas (długość dnia) i temp. zewnętrzną układ trzeba wykonać jako wielkoformatowy.

Również pod uwagę trzeba wziąć:

Puki ekonomia własnego portfela będzie determinowała wybór rozwiązań

To też jest bezspornym faktem.

Ale jedna aby to co powyżej było faktami a nie gdybaniem, trzeba wykonać analizę według:

Widać wyraźnie, że im bliżej zimy tym mniej tego słońca. Wynika to nie tylko z krótszego dnia ale także z mniejszego promieniowania maksymalnego.

Może raczej na podstawie tego co powyżej skupmy się czy takie czy inne rozwiązanie ma sens w powiązaniu z warunkami: "padanie", czasu, temp. zewnętrznej, długością dnia w powiązaniu z kosztami takiego czy innego rozwiązania.

[nydar]

Dla mnie idealnym rozwiązaniem byłby kolektor cieczowy ,,reagujący " na ilość promieni słonecznych a dokładniej na wysokość słońca na nieboskłonie.Umiejscowiony na południowej ścianie budynku ,będący elementem ściany.Pracujący wyłącznie na grawitacji i współpracujący z zasobnikiem za ścianą. Odpowiednie zadaszenie-okap i wysokość posadowienia spowoduje,że w lipcu np.czynna będzie 1/2 powierzchni kolektora natomiast czym bliżej zimy tym powierzchnia była by większa z racji niższego położenia słońca. W lecie mamy nadmiar energii więc wystarczy mniejszy kolektor. Czym bliżej zimy,tym energii mniej,więc większy kolektor .

Ideałem wydaje się duży kolektor z możliwością magazynowania na potem ciepła o parametrach 45-50oC .Tyle że z magazynowaniem za rozsądne pieniądze jakby gorzej.

[nydar]

Różne są rozwiązania takich ścian.Nie wiem jaki rodzaj preferujesz.Ale jak jesteś przekonany o słuszności to dla czego nie postawiłeś takiej konstrukcji?Ja jestem przekonany o słuszności kolektora cieczowego i taki sobie sprawiłem. 45oC potrzebuję do mycia łapek a nie do ogrzewania.Do ogrzewania wystarcza mi 25oC. Każdy kto ma okna od południa ma Trombea podobny wyrób.U ciebie ogrzewa głownie podłogę i trochę ściany(pokazałeś fotki)

A o tym ogrzewaniu zimą ścianą Trombe'a to ty na serio, czy tylko brniesz ? Bo jak na serio to.....

[Herbatniczek]

Tak z ciekawości ... czy wie ktoś jaka jest sprawność takiej ściany ? bo jeśli poniżej 15% to lepiej dać panele PV Choć z drugiej strony panele trzeba wymienić po 15 latach a ściana będzie stała i stała.

[jasiek71]

tak z ciekawości ...

jaka jest różnica miedzy ta ścianą za "szybą" a całą resztą każdej chałupy za normalnym oknem...?

skoro już te promyki nam wpadną do domu to przecież nie "wyparują" ...

no chyba że na ścianie się magazynują a w przypadku zwykłego pomieszczenia to znikają ...

[jasiek71]

Materiał (plus kolor), kąt i powierzchnia.

 

a jakie to ma znaczenie ...?

jak już te promienie wpadną za okno do chałupy to chyba sobie nie wylecą z powrotem tylko dlatego że im się kolorek czy materiał nie spodobał... ( pomijam lustro w oknie ... )

[jasiek71]

Jakie znaczenie ma powierzchnia? Pomijając to, że inna jest przepuszczalność okna i zwykłej szyby na takiej ścianie?

Ano to, że na 6m2 okien pada mniej promieni słonecznych niż na 40m2 ściany.

Takie tam podstawy geometrii ze szkoły podstawowej:)

 

zwykła szyba więcej traci niż zyskuje ...

przyjmijmy że powierzchnia "okien" jest taka sama ...

[ravbc]

Ano to, że na 6m2 okien pada mniej promieni słonecznych niż na 40m2 ściany.

 

Pisałeś, że tą ścianę Trombe-a można zrobić w zasadzie "za darmo". Nie wyobrażam sobie przeszklenia 40m2 "za darmo", albo nawet "w miarę tanio"... IMHO ściana Trombe-a to może i się czasem przydać, ale jak ktoś projektuje bardzo specyficzny budynek (z zimną werandą od południa, całkowicie zacienioną latem, żeby jej nie usmażyć). Żeby nie było: nie uważam, że jakies inne kolektory wyjdą szczególnie taniej, czy też lepiej, ale ta ściana Trombe-a to nic nadzwyczajnego. Ba, powiedziałbym, że jaśkowy kolektor na jego południowej elewacji po przykryciu "jakąś szybą" będzie dokładnie tym samym co taka ściana Trombe-a. Tylko to nadal nie jest wcale tanie.

[Wezyr]

Wszystko ładnie i pięknie , ale co zrobić latem z taką ilością ciepła gdzie to upchać , czy może ścianę zakryć roletą , parawanem itp .Najlepiej będzie to wymienić na zimno ale jak ? .Wbrew pozorom kolektor powietrzny działa również w pochmurne dni i temperatury są zawsze wyższe od zewnętrznych a przy ścianie 10 m będzie to już nie lada problem . Oczywiście można już podczas budowy takiej ściany wewnątrz zabudować chłodnicę z rurek miedzianych , blachy ocynkowanej i tym sposobem ogrzewać wodę jednak to wszystko powinno powstać podczas budowy domu , a my domy już mamy .

[nydar]

,,Jak wtedy policzysz standardowy m2 ściany z izolacją zewnętrzną, siatkami, tynkami itp. itd. i porównasz do takiej ściany ale izolowanej od wewnątrz i z szybą z zewnątrz to wychodzi porównywalnie."

Porównywalnie? Pomijając koszt przeszklenia i problem z czyszczeniem , jaki to ma sens energetyczny?Izolacja od wewnątrz domu i goły mur za szybą w mroźną noc .Jaką temperaturę będzie miała ta ściana przy 400W/m2 i to przez 3-4godz.? Użytecznej temperatury nie osiągnie.Policz to a potem opisuj jakie to cudo.Aby podgrzać 1m3 takiej ściany o 1oC potrzeba 440wh energii cieplnej .

W domu energooszczędnym nie jest problemem CO. Problemem jest CWU. Ty jako wróg rurek co z takiej ściany oprócz kłopotu w lecie uzyskasz? 30-ci dni na wiosnę i jesień?

[kolektor1]

powiem że kszhu głupoty pisze takie że aż się czytać nie chce, brakuje mu wiedzy i doświadczenia

Oj tu muszę zaprotestować!!! Moze naszemu koledze brakuje doświadczenia, (jak i wszystkim nam) ale na pewno nie wiedzy!!!

[grzeniu666]

ocho, zaczyna się (kszhu vs mpoplaw)

 

http://www.youtube.com/watch?v=ql-aYE4awic

 

*(nie cytować tego posta)

[Herbatniczek]

W sprawie ściany Trombea postanowiłem zrobić małą symulację. Założyłem, że zachowuje się jak kolektor czyli że ściana ma współczynnik absorpcji 0.9 a współczynnik strat wziąłem tak jak dla kolektora płaskiego czyli K1=4 K2=0.01. Wartości te są mocno wyśrubowane i takiej ściany nikt pewnie nie zrobi ale dla testu warto policzyć Dodatkowo aby obliczyć temperaturę tej ściany założyłem, że ma grubość 30cm i jest z betonu. Założyłem, że temp promieniowania nieboskłonu=-10C, temperatura na zewnątrz=0C, temperatura ściany na początku 20C i wyszło mi, że jeśli będę brał z każdego m2 ściany 80W to temperatura przy idealnym nasłonecznieniu w styczniu pozostanie na tym samym poziomie....ale tylko gdy zawsze będzie idealne słońce. W rzeczywistości prawdopodobnie można z takiej ściany w styczniu pobrać max 10W/m2 (czyli 240Wh/m2 w ciągu dnia) co raczej kończy dyskusję bo to nie ma sensu praktycznego a parametry ściany są tak wyśrubowane, że nikt takiej nie jest w stanie wykonać w sensownych kosztach.

 

obrazek mocno się pomniejszył zatem opisuję :

na wykresie jest nasłonecznienie idealne, potem uzysk na ścianie oraz wykres temperatury..to ten co się wznosi i opada. Wziałem dni 1-4 stycznia 2013

 

p.s. przy prawdopodobnych wartościach czyli A=0.5 K1=7 K2=0.03 można pobrać max 10W/m2 przy idealnym naslonecznieniu zatem realnie prawdopodobnie 2W MAX czyli około 50Wh/m2 w ciągu dnia.

Edytowane 20 Listopada 2013 przez Herbatniczek

[Herbatniczek]

Sens sciany to uzyskanie małego K1 oraz dużego A. W sumie to okna 3 szybowe potrafią dojść do 1W/m2 zatem chyba należy się zastanowić nad tym czy da radę zrobić ścianę przykrytą takimi oknami. Po wstepnych obliczeniach gdy przyjmę A=0.8 (da się zrobić ale trudno) oraz K1=2 i K2=0.01 to wychodzi, że można by wyciągać z każdego m2 około 85W zatem na dobę wychodzi 2kWh. Gdyby mieć ścianę 10m2 to w sumie mogło by to wspomagać ogrzewanie.....sprubuję policzyć ile tego będzie według danych typowego roku meteorologicznego np na cały styczeń...bo nasłonecznienie teoretyczne jest nieosiągalne

 

przeliczyłem.

Dla danych Typowego roku meteorologicznego aby w styczniu sciana pozostała w temperaturze 20C nie można wziąść więcej niż 15W przy założeniu, że A=0.8 K1=2 K2=0.01

Daje to zysk 360Wh na dobę z każdego m2.

Jeśli zatem można by uzyskać takie parametry to ściana trombea o powierzchni 10m2 (powierzchnia oświetlona) potrafi nam zmniejszyć zużycie dzienne o 3.5kWh.

 

TYLKO CZY TAKIE PARAMETRY SĄ DO UZYSKANIA ?

 

p.s. od drugiej polowy lutego do połowy marca wychodzi znacznie lepiej (35W/m2) ale wtedy to juz wszystko wychodzi lepiej a najgorszy jest grudzien i styczen.

Edytowane 20 Listopada 2013 przez Herbatniczek

[kolektor1]

I o takie okresy chodzi. No i o to by grzać jak najmniej.

to moment rozpoczęcia sezonu grzewczego mógłbym jeszcze bardziej przesunąć. Z zakończeniem sezonu na odwrót oczywiście.

Myślę jednak, że ze względu na wielkość promieniowania nie da się zejść bardziej jak do połowy listopada co Herbatniczek już wyliczył.

p.s. od drugiej polowy lutego do połowy marca wychodzi znacznie lepiej (35W/m2) ale wtedy to juz wszystko wychodzi lepiej a najgorszy jest grudzien i styczen.

Jest to dokładnie ze wspomaganiem kolektorami. Najgorsze są listopad, grudzień i styczeń i dwie dekady lutego. Wszyscy w pamięci mamy ubiegłoroczny sezon grzewczy (2012/2013) ale ja od pierwszego marca przestałem "palić" a z paroma wyjątkami jechałem dalej tylko na kolektorach, w przypadku "ściany" było by podobnie.

[Herbatniczek]

Tylko że z tą ścianą to ja widzę jeden poważne problemy : powierzchnia absorbująca oraz temperatura.

Jak ją wykonać aby była tak selektywna ? 0.8 to nie byle co. Jeśli damy zwykłą farbę to pewnie będzie straszna kicha i nawet w kwietniu może dać niewiele.

Dodatkowo ona MUSI się wychładzać zatem moje załozone 20C, które spada do kilkunastu nie jest porawnym założeniem. Ściana musiała by byc nagrzana do co najmniej 30 aby odbierać od niej jakoś ciepło a jeśli założe że ma utrzymać 30C i parametry jakie byśmy chciali czyli A=0.8 K1=2 K2=0.01 to wychodzi, że w styczniu to możemy brać max 7W/m2 a od marca dopiero 27W/m2

 

Jakoś mam wrażenie, że ta ściana trombea to nie dla naszego klimatu.

[Herbatniczek]

Dajcie sobie już siana i dyskutujcie na temat a nie ciągle jakieś pretensje. To jest żenujące.