Метод расчета солнечного отопления Опции

[Bjorn]

Хочу поделиться методом для расчета системы солнечного отопления.

Система состоит из сезонного накопителя тепла - подземного бетонного утепленного резервуара, и солнечных коллекторов. Конструкция резервуара позволяет накопить тепло летом и сохранить его для использования в холодные месяцы.

Метод основан на почасовом тепловом балансе системы, учитывающем теплопоступления от прямой солнечной радиации, потери в элементах системы и расход тепла на отопление.

Система отопления - приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла (КПД 0,9). Конструкция дома - деревянный каркас, утеплитель стекловата, кровля вальмовая с холодным чердаком.

Исходные данные для расчета:

• теплотехническая модель дома, которая позволяет найти необходимые для расчета площади и объемы
• кратность смены воздуха: 1 в час
• температурный режим в помещении - днем 21, ночью 15 град
• погодные данные с дискретностью 1 час регион Краснодар
• данные по солнечной радиации в точке сбора погодных данных

Искомые данные:

• Размеры хранилища тепла
• Толщины теплоизоляции в конструкциях дома и хранилища
• Площадь коллекторов

Температурный режим хранилища по месяцам в результате расчетов по методу



В результате использования метода получили:
Размеры хранилища: 4*3*3 м
Толщина теплоизоляции: дом - стены 150 мм, кровля пол - 250 мм, хранилище - толщина ППУ 300 мм
Площадь коллекторов 16 м2

Если кто желает перепроверить собственным методом - вот исходные геометрические данные по дому:
Площадь стен: 111 м
Площадь пола, потолка: 133 м2
Площадь окон общая: 16,7, южных: 12,7 м2

[Bjorn]

Хочу поделиться методом для расчета системы солнечного отопления.

Система состоит из сезонного накопителя тепла - подземного бетонного утепленного резервуара, и солнечных коллекторов. Конструкция резервуара позволяет накопить тепло летом и сохранить его для использования в холодные месяцы.

Метод основан на почасовом тепловом балансе системы, учитывающем теплопоступления от прямой солнечной радиации, потери в элементах системы и расход тепла на отопление.

Система отопления - приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла (КПД 0,9). Конструкция дома - деревянный каркас, утеплитель стекловата, кровля вальмовая с холодным чердаком.

Исходные данные для расчета:

• теплотехническая модель дома, которая позволяет найти необходимые для расчета площади и объемы
• кратность смены воздуха: 1 в час
• температурный режим в помещении - днем 21, ночью 15 град
• погодные данные с дискретностью 1 час регион Краснодар
• данные по солнечной радиации в точке сбора погодных данных

Искомые данные:

• Размеры хранилища тепла
• Толщины теплоизоляции в конструкциях дома и хранилища
• Площадь коллекторов

Температурный режим хранилища по месяцам в результате расчетов по методу



В результате использования метода получили:
Размеры хранилища: 4*3*3 м
Толщина теплоизоляции: дом - стены 150 мм, кровля пол - 250 мм, хранилище - толщина ППУ 300 мм
Площадь коллекторов 16 м2

Если кто желает перепроверить собственным методом - вот исходные геометрические данные по дому:
Площадь стен: 111 м
Площадь пола, потолка: 133 м2
Площадь окон общая: 16,7, южных: 12,7 м2

[Ernestas]

Температурный режим хранилища по месяцам в результате расчетов по методу

Скажите , а чем обусловлены практически горизонтальные линии в 80С и 36-37-С?
Почему температура не поднимается выше 80С и не опускается ниже 36С?

[Bjorn]

Скажите , а чем обусловлены практически горизонтальные линии в 80С и 36-37-С?
Почему температура не поднимается выше 80С и не опускается ниже 36С?

Алгоритм системы ограничивает поступление тепла при достижении хранилищем 80С с целью предотвращения разрушения гидроизоляционных материалов, поэтому на графике образуется плато.

Впадина в районе 37 образуется естественным путем. Одной из задач в процессе расчета системы была достичь остаточную температуру в районе 30-40 градусов

[Ernestas]

Алгоритм системы ограничивает поступление тепла при достижении хранилищем 80С с целью предотвращения разрушения гидроизоляционных материалов,

Как это осуществляете?

[awlan]

Хочу поделиться методом для расчета системы солнечного отопления.

А где МЕТОД то, чем делитесь?

[juzzi]

Какой-то поток "чистого" сознания.
80 градусов - предел потому что коллектора резко снижают свою производительность при высокой температуре теплоносителя, скорее всего при этой температуре данная система находится в равновесном состоянии когда приход тепла равен потерям.
37 градусов - предел потому что работать при такой температуре теплоносителя категорически отказывается.

Думаю при идеальных условиях такая система на автоном режиме проработает дней 10-15-ть...

[GraNiNi]

Размеры хранилища: 4*3*3 м
Толщина теплоизоляции: хранилище - толщина ППУ 300 мм
Площадь коллекторов 16 м2

Если кто желает перепроверить собственным методом - вот исходные геометрические данные по дому:
Площадь стен: 111 м
Площадь пола, потолка: 133 м2
Площадь окон общая: 16,7, южных: 12,7 м2

Если в хранилище залить 30 тонн воды с температурой 80 градусов, то охлаждение ее до 40 градусов способно обеспечить примерно 50 КВт*сут тепла, то есть при расходе в 1 КВт - запасенного тепла хватит на 50 суток, а при 5 КВт - на 10 суток.

[Bjorn]

Как это осуществляете?

В алгоритме - просто сброс теплопоступлений с коллектора, а в реальной жизни, вероятней всего, самым простым методом будет установка статичной маркизы над коллектором, которая начинает блокировать солнце при высоких углах склонения. Метод аналогичен контролю летнего солнца в окнах

[stranger_2]

К автору темы...

Где сам метод? Или хотя бы краткое описание, как считали, по каким методикам, какой программой пользовались? У вас просто результат, который затруднительно проверить.

В качестве исходных данных обычно приводят площади и коэффициенты сопротивления теплопередачи всех ограждающих конструкций (в т.ч. светопрозрачных). А лучше сразу расчетную тепловую мощность системы отопления.

Емкости аккумулятора может быть и хватит, а поле солнечных коллекторов у вас какое-то маленькое (16 кв.м.). Здесь найдете примеры реализованных домов с сезонными аккумуляторами: http://www.ppu21.ru/section/209.html?mc=209. Везде поле коллекторов существенно больше чем у вас (минимум 45-50 кв.м, и покрывает не всю годовую нагрузку).

[Ernestas]

В алгоритме - просто сброс теплопоступлений с коллектора, а в реальной жизни, вероятней всего, самым простым методом будет установка статичной маркизы над коллектором, которая начинает блокировать солнце при высоких углах склонения. Метод аналогичен контролю летнего солнца в окнах

Может ёмкость увеличить? Как определили что ваша будет оптимальной?

Впадина в районе 37 образуется естественным путем. Одной из задач в процессе расчета системы была достичь остаточную температуру в районе 30-40 градусов

Предполагаю, что у вас напольное отопление. Обратка там может подать значительно ниже.
К февралю у вас не остаётся запасенной энергии. За два месяца набираете тепло и за два его тратите. За счет чего отопление три месяца?
Солнце? Хватает?

ИМХО. Я бы направил свой взор лучше к пассивному дому.

Сообщение отредактировал Ernestas - 29.6.2015, 13:41

[Bjorn]

Может ёмкость увеличить? Как определили что ваша будет оптимальной?

По остаточной температуре

Предполагаю, что у вас напольное отопление.

ИМХО. Я бы направил свой взор лучше к пассивному дому.

Не напольное, не предполагайте, все же написано
Это итак пассивный дом

Сообщение отредактировал Bjorn - 6.7.2015, 17:48

[awlan]

Bjorn, я так понимаю ответов на вопросы не будет, как и не будет самого МЕТОДА.

[Bjorn]

Bjorn, я так понимаю ответов на вопросы не будет, как и не будет самого МЕТОДА.

Метод вроде описан, а конкретные формулы есть в учебниках физики Я ожидал большего от этого форума!

[awlan]

Хочу поделиться методом для расчета системы солнечного отопления.

Метод вроде описан,

Где? В каком месте?

[smoilov79]

А хотя бы схематично для начала принцип обустройства солнечного отопления на частный дом не подскажите, и насколько это помогает экономить?

[juzzi]

А хотя бы схематично для начала принцип обустройства солнечного отопления на частный дом не подскажите, и насколько это помогает экономить?

Посмотрите

Прикрепленные файлы

 Solar.pdf ( 10,7 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 110

 

[Bjorn]

Оживим тему!

Если в хранилище залить 30 тонн воды с температурой 80 градусов, то охлаждение ее до 40 градусов способно обеспечить примерно 50 КВт*сут тепла, то есть при расходе в 1 КВт - запасенного тепла хватит на 50 суток, а при 5 КВт - на 10 суток.

Дабы развеять сомнения, а также просто для размышлений вот еще некторые цифры:

Потери в хранилище в течение года - в районе 5 ГДж, а его емкость при тех мин и макс температурах, которые вы видите на графике - в районе 9ГДж, таким образом на отопление идет менее половины энергии, имеющейся в хранилище

Скептикам также стоит учесть, что через южные окна поступает 10 ГДж, что фактически в два раза больше тепла получаемого из хранилища, таким образом можно понять сравнительную важность хранилища (а также других источников энергии) и устойчивого дизайна дома как такового

В системе ВОЗДУШНОГО отопления (не напольного, как указывали некоторые господа) используется рекуператор, что фактически позволяет экономить до 90% энергии на подогрев входящего воздуха за счет выбрасываемого



А также хочу сообщить некоторые новости по этому проекту. Была предпринята попытка вообще отказаться от хранилища, а вместо него использовать воздушный коллектор по площади равный площади южного фасада (коммерческий фасад-коллектор). Такой коллектор имеет ряд технико-экономических преимуществ.

Цифры получаются весьма интересными, а для догрева предплагается использовать пиролизный твердотоплвный котел воздушного отполения минимальной мощности (в районе 5 Квт)

[Len_s]

А чем греется эта вода? А расходы? Разве это выгодно? Не проще в батареи воду?

[Elena1970]

А есть ли здесь те, кто уже реализовал солнечные батареи для своего личного хозяйства? Делитесь опытом!

[denis800]

Добрый день! Хочу реализовать схему отопления теплицы при помощи водяных тепловентиляторов, источник тепла - газовый котел. Но для экономии газа возникла идея установить солнечные коллекторы и бак-аккумулятор. Набросал схемку, прошу посмотрите опытным взглядом, рабочая?
 _______________________.pdf ( 108,89 килобайт ) Кол-во скачиваний: 61


Сообщение отредактировал denis800 - 22.10.2015, 18:25

[awlan]

Добрый день! Хочу реализовать схему отопления теплицы ......

Вы где проживаете, регион?
Место установки, тип и кол-во СК ?

[denis800]

Место установки, скорее всего на крыше в Волгоградской области. С количеством СК еще не определились.

[awlan]

Место установки, скорее всего на крыше в Волгоградской области. С количеством СК еще не определились.

Вот тут была большая полемика
http://forum.abok.ru/index.php?s=&show...t&p=1139775
Это у меня на теплице(правда она(теплица) "дырявая" вся) .
Тем не менее, запустил циркуляцию в грядках в конце марта, через месяц высадили рассаду, к июню поспели огурцы.
Для Сибири считаю неплохо.
Вам нужно определится куда будете девать тепло летом(бассейн).
По схеме.
Подогрев грядок и отопительные агрегаты подключить от одной гребенки.
Обратку от гребенки в ТА - 1000л., из него в газовый котел, из котла в гребенку подачи.

[lovial]

Добрый день! Хочу реализовать схему отопления теплицы при помощи водяных тепловентиляторов, источник тепла - газовый котел. Но для экономии газа возникла идея установить солнечные коллекторы и бак-аккумулятор. Набросал схемку, прошу посмотрите опытным взглядом, рабочая?
 _______________________.pdf ( 108,89 килобайт ) Кол-во скачиваний: 61

Не вижу петли на "подаче" от солнечных коллекторов - будет паразитная циркуляция ночью...

[denis800]

Вот тут была большая полемика
http://forum.abok.ru/index.php?s=&show...t&p=1139775
Это у меня на теплице(правда она(теплица) "дырявая" вся) .
Тем не менее, запустил циркуляцию в грядках в конце марта, через месяц высадили рассаду, к июню поспели огурцы.
Для Сибири считаю неплохо.
Вам нужно определится куда будете девать тепло летом(бассейн).
По схеме.
Подогрев грядок и отопительные агрегаты подключить от одной гребенки.
Обратку от гребенки в ТА - 1000л., из него в газовый котел, из котла в гребенку подачи.

Спасибо, да все верно летом планируем подогревать бассейн на 70 м3 (50 м2) открытый. Если брать рекомендации производителей, то по коэф. 0,8 для открытых бассейнов площадь поглотителя будет равна 40 м2.
Для подогрева грядок нужна меньшая температура, чем для тепловентилятора поэтому и разделил. Считаете нет смысла?

Не вижу петли на "подаче" от солнечных коллекторов - будет паразитная циркуляция ночью...

На солнечный контур думаю поставить автоматику отключающую насос, а естественной циркуляции не будет за счет обратных клапанов.

[lovial]

На солнечный контур думаю поставить автоматику отключающую насос, а естественной циркуляции не будет за счет обратных клапанов.

Она будет, но не по контуру, а по трубе "подачи" в бак... В ней будет и подъем теплоносителя, нагретого в баке, и опускание теплоносителя, остывшего в коллекторе...
П.С. Это не мои фантазии, такая петля присутствует на схемах производителей солнечных коллекторов.

Сообщение отредактировал lovial - 23.10.2015, 14:41

[awlan]

1.Спасибо, да все верно летом планируем подогревать бассейн на 70 м3 (50 м2) открытый. Если брать рекомендации производителей, то по коэф. 0,8 для открытых бассейнов площадь поглотителя будет равна 40 м2.
2.Для подогрева грядок нужна меньшая температура, чем для тепловентилятора поэтому и разделил. Считаете нет смысла?

1. Если приоритет теплица. то СК вакуумные и ставить вертикально. 40 м2 - это примерно 500 трубок.
2. У Вас же на подогрев грядок предусмотрен через узел смешения, его оставляем.

[baracud]

Толщина теплоизоляции: дом - стены 150 мм, кровля пол - 250 мм

Это итак пассивный дом

Смею Вас заверить, что вашему дому еще очень далеко до пассивности. Если эти данные Вы получили исходя из формул, которые всем широко известны и которые используются в вашей методике, которой Вы хотели поделиться, а потом передумали. То методика содержит очень сильные неточности.

Расчет пассивных домов лучше вести в программе PHPP.
Имею дом 120м2, в два этажа, в Краснодаре, герметичный двойной каркас. Толщина стен 300мм эковаты, толщина перекрытия холодного чердака 500мм эковата, толщина ЭППС под фундаментом 200мм, окна 20м2 из них 16м2 на юг, профиль Шуко Корона 82, СП двухкамерный с И стеклом и аргоном, термодверь. Отопление водяной теплый пол от электрокотла. Вентиляция с рекуперацией Электролюкс EPVS-350. Дом с претензией на пассивный.
Расчетный расход тепла на отопление в программе PHPP совпал с фактическими затратами на отопление ~3000 кВт*ч за сезон.
Пассивный же дом должен был потреблять менее 120*15 = 1800 кВт*ч.
Частично это связано с более высокой температурой, поддерживаемой в доме. Стандартный немецкий расчет идет для +20С в доме. Мы при такой температуре уже мерзнем, поэтому поддерживали +24С+25С.

А есть ли здесь те, кто уже реализовал солнечные батареи для своего личного хозяйства? Делитесь опытом!

Есть.
На крыше дома установлены 3,45 кВт СБ (это 25м2), работают через сетевой инвертор, в параллель с сетью.
За год СБ генерируют 4,3 МВт*ч электроэнергии. Это для Краснодара.

[denis800]

awlan, lovial спасибо за рекомендации, буду редактировать схему.

[Bjorn]

Смею Вас заверить, что вашему дому еще очень далеко до пассивности. Если эти данные Вы получили исходя из формул, которые всем широко известны и которые используются в вашей методике, которой Вы хотели поделиться, а потом передумали. То методика содержит очень сильные неточности.

Расчет пассивных домов лучше вести в программе PHPP.
Имею дом 120м2, в два этажа, в Краснодаре, герметичный двойной каркас. Толщина стен 300мм эковаты, толщина перекрытия холодного чердака 500мм эковата, толщина ЭППС под фундаментом 200мм, окна 20м2 из них 16м2 на юг, профиль Шуко Корона 82, СП двухкамерный с И стеклом и аргоном, термодверь. Отопление водяной теплый пол от электрокотла. Вентиляция с рекуперацией Электролюкс EPVS-350. Дом с претензией на пассивный.
Расчетный расход тепла на отопление в программе PHPP совпал с фактическими затратами на отопление ~3000 кВт*ч за сезон.
Пассивный же дом должен был потреблять менее 120*15 = 1800 кВт*ч.
Частично это связано с более высокой температурой, поддерживаемой в доме. Стандартный немецкий расчет идет для +20С в доме. Мы при такой температуре уже мерзнем, поэтому поддерживали +24С+25С.

Неточности? Попробуйте рассчитать мой проект в своей программе. Если нужны будут какие-либо цифры, я подскажу.

По поводу вашего дома - вы не указали используется ли ориентация по сторонам света? В моем проекте используется, и это, собственно, и дает большую прибавку по бесплатным теплопоступлениям (цифры за год я указывал)

По температурному режиму - в моем случае ночная температура 15С. Все это в комплексе и дает такой невероятный эффект, в который, как показывает практика (возьмите, хотя бы, этот форум) никто не верит.