Продолжение поста «Солнечная веранда и солнечный каток»
В первой части у нас был бесплатный приток 55 кВт*ч в солнечный день(5 часов прямых солнечных лучей) на веранду. Такой приток может стать в какой-то момент избыточным и приходит мысль о накоплении тепла хотя бы на ночь.
Тепловой аккумулятор работает проще электрического и стоит на порядки дешевле, он может быть высокотемпературным как русская печь у наших предков или низкотемпературным 25-30 градусов. У нас будет второй вариант.
Чтобы удержаться на бесплатном уровне, можно просто избыток тепла перекачивать в подавал или в подпольное пространство, в виде горячего воздуха, вентилятором.
Теплоемкость ряда материалов (Правая колонка в килоДжоулях)
Чтобы перевести не удобные килоджоули в привычные кВт*ч, надо просто поделить их на 3600.
Например, если температура воды в теплоаккумуляторе 21 а температура воздуха 20, то в разнице температур будет энергии: 4180 / 3600 = 1.16 кВт*ч
Низкотемпературный тепловой аккумулятор удобен тем что может работать и в обратную сторону, на охлаждение. Например, если у него температура +20 а на улице +30, то он будет замедлять нагрев помещения, работая вместо кондиционера. Поэтому одноэтажные дома не требуют кондиционера летом, температурной инерции грунта вполне хватает. (В средней полосе температура грунта 5 градусов круглый год)
Если у вас подвал состоит из 20 кубов бетона, то такой объем сможет накапливать 60 кВт*ч (0.6 * 20*5) энергии, этого вполне может хватить на отопление ночью. И при этом не требуется никаких труб для теплого пола. Пол будет теплый от теплого воздуха в подвале.
Исходя из таблицы, бетон в два раза хуже воды по теплоемкости: 1 куб бетона это 0.58 кВт*ч энергии на каждый градус, а 1 куб воды это уже 1.16 кВт*ч на 1 градус.
Кубы воды можно также получать бесплатно, просто используя пластиковые бутылки, наполняемые дождевой водой из бочки. Куб воды это 700 бутылок по полтора литра, 500 по двухлитровок или 200 пятилитровок.
Температура нагрева куба воды до 25 градусов при отдаче ее до 20 градусов, дает тепловой энергии на 6 кВт*ч.
Итак допустим теплоемкость бетонного подвала 60 кВт*ч + 5 кубов воды 30 кВт*ч = 90 кВт*ч
Вполне неплохо если считать, что на отопление 100м2 одноэтажного дома требуется 100 кВт*ч в сутки.
Проблема только в том, что у нас приток недостаточный чтобы зарядить такой тепловой аккумулятор за один солнечный день. 55 кВт*ч в день из которых половина должна идти на прямое отопление дома.
То есть 22м2 площади стекла солнечной веранды это вообще маловато будет.
Что там говорить о солнечных коллекторах на пару квадратных метров от самоделкиных.
Но есть еще один... и даже два бесплатных бонусных лайфхака, которые частично решают проблему нехватки площади солнечных коллекторов. Первый это снег, второй это лед.
Перед верандой потребуется площадка, допустим, в 100 квадратов. Летом там может быть огород, а зимой снежная или ледяная отражающая площадка
Ну допустим, снег ложится бесплатно и без труда, а на каток можно потратить время если есть интерес к катанию на нем.
Эффективное отражение от снега я беру за 30% прироста мощности, у чистого льда коэффициент отражения 70%, так что 50% прироста мощности, записываем.
Итак у нас получается бонус + 15 кВт*ч от снега или + 27 кВт*ч от катка.
Все равно не хватает, для зарядки нашего теплового аккумулятора полностью, за один солнечный день, но в любом случае выходит значительная экономия на отоплении.
80 кВт час отопления могут стоить 160 рублей и всего за 100 солнечных дней набежит 16000р.
Количество солнечных дней в вашем регионе можно посмотреть в дневнике погоды.
Даже в Питере может быть 60 солнечных дней за отопительный сезон
https://www.gismeteo.ru/diary/4079/2020/2/
Получение бесплатной солнечной энергии для отопления это реально, надо просто правильно проектировать дома.
