Здравствуйте, друзья!
Уже не первый месяц ломаю голову над вопросом устройства автономного энергоснабжения небольшого жилого комплекса и чем больше нахожу информации тем гуще каша в голове... ...а между тем пора бы мне уже определяться в выборе, ибо от инженерной схемы, возможно, потребуются соответствующие ей строительные решения...
Я так понимаю, что на этот форум и специалисты заглядывают. Главным образом, к ним (вам) я и хочу обратиться за помощью...
Итак, что имеем "по-умолчанию":
1. Климатические условия: годовой диапазон температур - от 0 до +40 (иногда зимой бывает минус ночью); зимой дождливо - либо продолжительные несильные дожди либо обильные и короткие ливни, но достаточно и солнечных дней; Летом преобладает солнце; И зимой и летом бывает весьма приличный ветер, а небольшой ветерок зимней ночью почти всегда присутствует.
2. Из центральных коммуникаций есть электричество (нередко бывают перебои, особенно зимой во время дождя/грозы) и вода.
3. Местность: пологий юго-западный склон горы; под неглубоким слоем земли горные породы.
4. Объект в плане: два отдельностоящих 3-х этажных жилых строения (общей площадью 450 и 180 м.кв.) - квартиры, апартаменты - с утеплением, пригодным для средней полосы России, перекрытия с утеплением; Может быть заселен полностью, а может частично, при этом "пустые" апартаменты не планирую отапливать; В доме планирую сделать небольшие технические помещения (2х3м в осях) на каждом этаже, объединенные в один общий стояк, в которых разместить бойлеры, емкости запаса воды, вентканалы, водяной и канализационный стояки; Ниже уровня первого этажа весь этот стояк, но уже в горизонтальном виде и с высотой потолка "чтобнакорачкахпролезть", проходит под всем зданием на его фасадную часть, где соединяется со вторым техническим помещением (за счет уклона будет находиться ниже уровня 1-го этажа), в котором будет также размещено оборудование, в частности бассейное; Помимо жилых строений на территории размещается баня, бассейн, спортзал, маленькое кафе и мастерская.
Задача: эффективно обеспечить все это теплом - ГВС, подогрев бассейна в зимнее время и отопление (сильно топить нет необходимости, но немного подогреть помещения и подсушить влажный воздух в зимний период нужно), ну и немного охладить помещения в летние дни.

С чем уже определился: электрическая часть автономии будет состоять из ветряка парусного типа, инвертора, аккумуляторов и, в перспективе, солнечных батарей - понимаю, что у них КПД на сегодняшний день низкий и стоимость киловата высокая получается, но все еще может измениться... в пользу солнечных панелей говорит то, что когда нет ветра с высокой долей вероятности есть солнце... дом на этом не отопишь, но насосы/вентиляторы крутить хватит... Пока же подзаряжать аккумуляторы в безветрянные дни буду от сети, благо здесь есть ночной тариф.
В систему ГВС и отопления точно будут входить солнечные водяные коллектора - их эффективность мы уже проверили на себе в этом климате - обеспечивают нас горячей водой в летнее время на 95%, в зимнее - на 70%. Также считаю целесообразным использовать для подогрева воды банную печь, пусть даже если только на нужды самой бани.
А вот дальше как раз начинается "разброд и шатания"... Главным образом это обусловлено тем, что когда легко получить теплоту она как раз меньше всего нужна, а когда она нужна - откуда ее извлечь?
Что рассматриваю в качестве составляющих системы:
1. Теплоаккумулятор. С ветряка при отсутствии достаточной нагрузки (например, лето, ночь, аккумуляторы заряжены на 100%) и при хорошем ветре все равно надо куда-то отводить электричество - проще прицепить ТЭН в качестве доп.нагрузки, а ТЭН в бак с теплоносителем... пусть не каждый день такие условия, но с миру по нитке, как грится... не улицу же греть... Туда же можно было бы направить излишки тепла с солнечных коллекторов в жаркие летние дни. Но встает вопрос - какой же должен быть этот теплоаккумулятор (объем, состав теплоносителя, исполнение), чтобы все это добро до зимы сохранить и чтоб еще хватило его на какой-то продолжительный период времени...?
...идем дальше...
2. Тепловой насос. Если реализовать идею сверхёмкого теплового аккумулятора, то, вероятно, логично было бы использовать ТП типа вода-вода, только вместо грунтовых вод - тепловой аккумулятор (ведь скорее всего он получится низкотемпературным). С другой стороны за окном плюсовая температура круглый год, не менее логично использовать ТП типа воздух-воздух, но тогда опять же вопрос по сбросу излишков остается открытым.
3. Отопление дома. Рассматриваю два варианта: воздушное с рекуперацией и возможностью догрева от теплоносителя или водяное низкотемпературное. Пока не определился, но больше склоняюсь к воздушному, оно проще в изготовлении, монтаже и обслуживании мне кажется, но вот с возможностями регулировок в отдельных помещениях пока мне не все понятно. Короче, нужна простая, надежная схема работы. Ну и про необходимость охлаждение воздуха в помещениях на 3-5 градусов в летнее время не забыв.
Что еще имеем в доступности, но пока не знаю как это можно/нужно использовать: свой септик на все это хозяйство. Его пока не закладывал и не обсчитывал, но так прикидываю, что с дневным объемом расхода до 8-10 кубов... может быть будет два - один на фекальные воды, другой на хоз-бытовые... сточные воды тож теплом обладают...; дождевая вода в объеме, который можно собрать с крыш, площадью от 300-350 м.кв. до 700 м.кв. (если с терассами). Думаю, что резервуар с запасом воды для технических нужд (полив, мытье территории в летнее время и т.п.) неплохо было бы организовать. Может быть сделать две емкости, которые попеременно работают - зимой наполняется, летом греется, следующей зимой отдает тепло, след летом расходуется на тех нужды, но вот перспектива утеплять два здоровенных резервуара мне не нравится, да и места под них нужно вдвое больше...; плюс, возможно, где-то на участке поток со склона можно зацепить (если нужно), понаблюдаю осенью... здесь с водой надо деликатно расходиться - мягко направить куда следует чтобы она не стала ломиться куда ей проще окажется (на стены, под фундамент или еще куда-нить, где ей рады уже не будут)... Еще на участке есть что-то типа колодца каменного, в нем, возможно, ключевая вода, но пока не знаю ни качества, ни объем поступления... сейчас, летом, в жару в нем вода есть, правда и расхода нет...

А дальше, после выбора принципиальной схемы и определения перечня оборудования для сбора (накопления) тепла, еще возникает ряд вопросов по схеме его раздачи - нужен ли высокотемпературный контур теплоносителя (возможно, для подогрева бассейна без него не обойтись), как его проще организовать в этом случае? - двухступенчатый ТН, солнце, дрова, еще что-то или их комбинацией... схема обеспечения ГВС (летом проще с солнца напрямую, но зимой так уже не прокатит... видимо, надо как-то комбинировать, но не хотелось бы бесконечно бегать и дергать какие-то задвижки, вентили и т.п.

В общем, нужен совет специалистов, разбирающихся не только в технике вопроса, но и знающие рынок оборудования. Я не инвестор, я в этом комплексе сам жить и работать собираюсь, а делая для себя не могу позволить себе угореть на начальных вложениях и на текущей эксплуатации... что-то, типа рекуператора, теплообменников и прочего несложного оборудования, думаю, смогу собрать сам, из имеющихся здесь материалов (выбор их достаточно скуден и это тож приходится учитывать), в соседней Сербии выбор материалов значительно больше, но оттуда не навозишься по мелочам, имеет смысл если только сразу заказ сформировать со всей необходимой номенклатурой). Оборудование заказывать скорее всего целесообразнее из Хорватии, Словении, или той же Сербии, но если не все в одном месте, то может целесообразнее из Германии, надо уже будет смотреть по производителям и наличию у них представительств поблизости. Думаю, что предпочтительней иметь инженерную схему, не требующую всего и сразу оборудования, а позволяющую выделить некий пусковой комплекс оборудования, отвечающий поставленной задачи пусть и не самым эффективным способом (все же доступ к эл. сети имеется, есть ночной тариф да и пока цены на эл-во не заоблачные), и постепенно его доукомплектовывать оборудованием для повышения эффективности и снижения текущих затрат на эксплуатацию.

Спасибо тем кто дочитал мой пост до конца. Вдвойне спасибо тем кто в общем и целом смог понять из написанного мной суть стоящей задачи, готов поделиться своими знаниями, дать предложения как это все связать в единую инженерную схему и - главное - заставить работать. Я, возможно, что-то не так выразил, в чем то недопонимаю суть вопроса - уж простите, я не специалист в этом, - но поэтому то и обращаюсь с вопросами...

Да, написано действительно много, думалось вам хорошо, возможно свежий воздух стимулирует

Судя по всему, вы хотите использовать все доступные технологии кроме гидроэлектрогенеаторов Ну и верно! самое эффективное с точки зрения стабильности это комбинация технологий получения энергии, и грамотное ее распределение.
из генерации ставьте все на что денег зватит, попробую расставить приоритеты:
1. Независимо ни от чего - тепловой аккумулятор, в вашем случае, чем больше - тем лучше. самый просто и эффективный способ - утепленная емкость с водой. Если вас не пугают цифра 300-500 м3, тогда и на сезон чтото будете накапливать Есть технологии и идеология. например разбиение на зоны(ячейки).
2. Судя по тому что у вас там горы, значит есть лес, если есть лес, тогда однозначно твердотоп. это дешево и сердито!
3. Если нет морозов, тогда плоские высокоселлективные солнечные коллекторы, с запасом в расчете на нагрев сезонного аккумулятора.
4. Ветряк + фотоэлектрика + аккумуляторы максимум на 8-10 часов полного жизнеобеспечения объекта. Если перебои бывают боле длительные - выгоднее запастись дизель(бензо)-генератором, а не наращивать аккумуляторы.
5. Тепловой насос, предположительно воздушник. морозов нет, бурить не имеет смысла. Летом будет как кондиционер работать нагревая теплоаккумулятор. Еще зависит от правильного подбора и проектирования тепло-аккумулятора, если посчитать, то можно после зимы его летом как источник холода использовать.

Отопление:
или теплые полы + фанкойлы во всех помещениях. Через фанкойлы сможете подавать холодный теплоноситель для кондиционирования.
или централизованная система воздушки.

ну и самое главное. если хотите получить конкретные ответы, то задавайте конкретные вопросы. А судя по вашему посту, по вам просто плачет проектная организация специализирующаяся на проектировании автономных систем энергоснабжения на альтернативных истояниках. Ищите грамотных проектантов. Оборудование потом можно заказать где угодно, хоть в кИтае или Индии. Главное быть уверенным что это все вместе будет работать.

По-видимому гостинница.
Отопление и охлаждение лучше всего фанкойлами - это гарантия регулирования температуры в каждой комнате отдельно. Кроме этого, быстрый нагрев или охлаждение если номер пустовал. В постоянно занятых помещениях, холах и бассейне -тёплые полы
Источник - чиллер вода-вода с инверсным режимом (тепловым насосом). Сброс тепла или холода в аккумуляционные ёмкости и на нагрев ГВ.
Аккумуляционные ёмкости, чтоб поглотить всю энергию будут огромных размеров, поэтому надо быть готовым к тому, что часть энергии придётся сбрасывать или забирать через сухую градирню ( dry cooler)
Ещё один вариант, который будет подешевле - генерация тепла и холода при помощи газовых котлов-адсорбционных чиллеров. Или даже тригенерация с производством электричества, тепла и холода. Такие установки есть комплектные. Но тогда придётся устраивать станцию жидкого газа пропана и завозить его по мере надобности. Такие цистерны пропана тоже есть комплектные.
Согласен с мнением, что весь комплекс должна спроектировать опытная группа проектировщиков. Подсказать кто способен может представитель производителя такого оборудования по месту. Решающим моментом в выборе оборудования должно быть наличие полноценного сервисного обслуживания на месте.

Проще пробурить газовую скважину!!!

По моему мнению возможно применение схемы со стр 180 прилагаемого каталога-Мультизональные системы с рекуперацией тепла.
Вентиляция помещений приточно-вытяжная с рекуперацией тепла и переменным расходом воздуха. В качестве нагревателя использовать калорифер нагреваемый за счет теплового насоса. Отопление, горячее водоснабжение и подогрев воды в бассейне за счет работы системы в режиме теплового насоса. В теплый период охлаждение помещений за счет работы системы в режиме холодильной машины с одновременной передачей тепла через BC-контроллеры в контур горячего водоснабжения и подогрева бассейна. Что бы сказать что то более конкретное нужны расчеты тепловых потерь здания и поступлений тепла для теплого и холодного периода, расходов тепла на горячее водоснабжение и подогрев воды в бассейне. Подозреваю что при температуре наружного воздуха в холодный период не ниже 0 гр и утеплении здания в соответствии с нормативными требованиями, расход тепла на отопление и вентиляцию будут минимальные и частично, а иногда и полностью будут перекрываться за счет теплопоступлений. Так же важна стоимость электроэнергии в данном регионе и возможность расчета стоимости энергии по двухтарифной системе.

В Украине заканчивается монтаж инженерных систем аналогичного объекта: жилой коттедж площадью 180м.кв с минимальным энергопотреблением. К концу августа планируется запуск всей инженерии: теплового насоса, фотоэлектрической станции, гелиоколлектора, вент установки с рекуперацией.
Приезжайте - покажем, проконсультируем.
Михаил

Спасибо откликнувшимся!
Пока изучаю схемы и оборудование в соответствии с уже предложенными рекомендациями хочу немного скорректировать полет творческой мысли по высоте и горизонту...

Насчет проектантов и местного сервиса. Здесь этого нет! Если и есть, то я туды не пойду ни вжисть ибо они не ведают что творят. Попытка заказать через них что-то, настроить или отремонтировать оборудование влечет неизвестные последствия для самого оборудования на выходе и непрогнозируемые сроки для заказчика. Рынок здесь как российский лет 15-17 назад, поле непаханое. Простой пример, официальное представительство Bosch - решил у них заказать жиклеры для газовой варочной плиты другой производительности ибо те, что стояли в плите были под магистральный газ (что их мешало сразу заменить раз здесь нет магистрального газа), а дополнительные жиклеры под баллонный газ установщики/поставщики куда-то потеряли!... Ждал несколько месяцев, каждую неделю говорили, что на следующей неделе... наверное... в итоге замучились мы ждать и посуду/руки от копоти отмывать - выкрутил я эти жиклеры, взял болтик маленький, конец его закруглил и с помощью молотка "откалибровал" дырку жиклера чтоб не коптило больше... больше не коптит, но диапазон регулировки между минимумом и максимумом пламени уменьшился... ну и ладно, все горелки разного размера... Или другой пример, смонтировали нам гелиоколлектор... две высокоселиктивные панели на 100 литровый бойлер... теперь если днем не помыться в солнечные дни, то к вечеру вода в болере будет под 100 градусов...
Из этого следует, что вся система должна быть несложной, которую бы обслуживать и регулировать смог я сам, а не ждать пока приедет какой-то местный "спец" без спецзнаний и с руками из ж-пы и не засунет их в высокоинтеллектуальное оборудование... И вообще, все гениальное - просто, надежно и дешево! ...а какие-то расходники и запасные части можно раз в год-два и закупить где-то по дороге из России, благо регулярно езжу на машине по этому маршруту или найдется в итоге здесь контора, где можно будет заказать...

По теплоаккумулятору... Вообще я думал сделать его под бассейном и объемом около 100-120 кубов... такой бетонный, утепленный бункер... но вот чем больше думаю об этом тем больше склоняюсь к мысле, что ни к чему это... не теплоаккумулятор вообще, а сезонный ни к чему... при круглогодичной то плюсовой температуре... Вот как мне видится система в общих чертах: контур теплоносителя греется всеми доступными способами (не все время, а при необходимости), а именно - гелиоколлекторы (основной источник), тен "нагрузочный" от ветряка, ТП воздух-вода где-нить на 5кВт потребляемой мощности максимум, твердотопливный котел для резерва, может еще что-то если, скажем, утилизировать тепло при охлаждении помещений... при достижении теплоносителем некоторой пороговой температуры, ее избыток начинает направляться на теплоаккумулятор, объем которого брать уже из расчета поддержки системы на 5-7 дней (или 3-5, не очень пока представляю какого объема он должен быть)... далее, по достижении некоторой пороговой температуры и в этом контуре избыток тепла направляется на подогрев бассейна (бассейн при этом состоит из двух чаш - малой, типа спа, где вода может быть горячей, и основной, которую летом вообще греть не надо, а зимой, возможно, и незачем... малую бы нагреть...) На теплообменник подогрева бассейна тепло может также направляться и в ручном режиме с основного (малого) контура... Бассейн, кстати, открытый, только малую чашу думаю накрыть колпаком... Выскажитесь, пожалуйста, кто что думает по данной схеме утилизации тепла. Какое оборудование ей отвечает? Как лучше (проще и дешевле) организовать автоматизацию процессов где это возможно?

Теперь по дому. Гостиница, мне кажется, не совсем применимое к моему варианту жилого комплекса определение... я бы скорее сформулировал так - дом-трансформер для постоянного проживания 1-ой - 2-ух семей и возможностью размещения гостей в количестве до 15-20 человек... при этом помещения за счет внутренних двойных звуко-термоизолированных дверей делятся на отдельные зоны со своими входами (здесь тепло, тамбуров городить не надо, хоть через балконную дверь вход организовать можно). Этаж может быть разбит на 3 зоны/апартамента (по количеству санузлов), на две неравные (первая и вторая объединены, третья отдельно или первая отдельно, а третья и вторая вместе - площади разные будут получаться) или все три как одна квартира использоваться... и даже двухуровневый вариант компоновки предусмотрен. Отдельные фанкоилы на каждое помещение ставить, неверное, не самый эффективный и бюджетный вариант получится. Максимум, как мне видится, один источник тепла/холода на этаж. Или может как-то так:
Два воздухозаборных уличных канала - один с северной стороны, другой - с южной... соответственно, летний и зимний или "холодный" и "теплый"... в "холодный" врезан охладитель, в "теплый" - нагреватель - установки пока без названия, просто не знаю еще какого типа проще и дешевле применить... эти два подающих канала проходят большими вертикальными венткоробами через все три этажа и на каждом этаже от них расходятся по 3 рукава разводки по зонам/апартаментам, которые заканчиваются электрической заслонкой. В помещениях (зонах/апартаментах) устанавливаются простые терморегуляторы, на которых выставляется желаемая температура воздуха в помещении. Далее, в зависимости от сигнала с датчика температуры в помещении принимается принципиальное решение - нагревать или охлаждать надо - открывается заслонка соответствующего воздуховода и включается канальный вентилятор. Режим работы вентилятора определяется количеством открытых заслонок (а может и степенью открытия). Температурный датчик имеется и в самом воздуховоде и от его сигнала принимается решение - надо ли подключать нагреватель/охладитель (в какой-то период задача регуляции температуры, мне кажется, может быть решена и просто за счет разницы температур воздуха на солнечной и теневой стороне дома). Нагнетаемый в помещения воздух затем удаляется через вытяжной вентканал в санузлах, который тоже проходит вертикальным стояком через все этажи, а его тепло либо утилизируется в теплоносителе либо напрямую участвует в подготовке входящего воздуха, нагревая или охлаждая его.
Хотелось бы услышать мнение специалистов по данной схеме работы системы регулирования температуры в помещениях. Будет ли работать? Если - да, то какие подводные камни есть у такой системы, как ее расчитать (хоть примерно, с запасом, но по-простому) какие источники тепла/холода лучше использовать, какое задающее и исполнительное оборудование применить можно - алгоритм мне видится достаточно простым и оборудование для него нужно в общем-то примитивное - но мне, не специалисту, во всем многообразии, боюсь, не разобраться... еще ведь надо чтоб сигнал с одного устройства был "понятен" другому... может есть какие-то комплексные решения на рынке, отвечающие задаче?

To Kord: спасибо за приглашение! сбросьте, пожалуйста, в личку координаты для связи... у меня уже имеется один резон для визита в Украину... еще парочку наберется и реальная такая деловая поездка нарисуется...

Местоположение Черногория? Какой населенный пункт по близости?
По ГВС нужно определить количество потребления в сутки, (число постояльцев, потребление кухни.)
Месяцы использования бассейна и его площадь? Бассейн хотя бы на ночь лучше все таки укрывать. В случае использования солнечных коллекторов для нагрева бассейна в месяцы не использования для нагрева бассейна возможно использование для поддержки отопления. Аккумуляция оптимально бак-аккумулятор воды для этого случая.
Использование электроэнергии выработанной от ветрогенератора или ФЭС на выработку тепловой энергии слишком дорого и нецелесообразно лучше от этого отказаться.
Для расчета фотоэлектрической системы так же нужны исходные данные, но если будут аккумуляторы для резервного питания и соответственно инвертор и зарядное устройство, поместить фототоэлектрические модули будет уже не так накладно по цене.

города поблизости - Тиват, Котор
Суточное потребление ГВС - до 3000 л/сут t=45 считаю. Большой бассейн - 50кв.м, но его греть на постоянку не буду, наверное. Если только для старта после зимы. Малый - 10-12 кв.м хочу накрыть прозрачным куполом, круглогодичное использование.

Ветрогенератор 4-5 кВт предназначен НЕ для выработки тепловой энергии, просто может быть ситуация, когда генерация превышает потребление - для этого ТЭН и цепляется на него, чтоб нагрузку повысить и двигатель не спалить. Блок аккумуляторов с запасом на 8-10 часов для периодов отключения э/э. Фотоэлектрические панели сразу цеплять не хочу, подожду пока, может что-то более производительное на рынке появится в скором времени. Хотя может и навешу парочку, чтоб просто присмотреться как они здесь работают, вроде, уже и не такие дорогие.

Какого объема, считаете, должен быть бак аккумулятор? И какая номинальная температура теплоносителя в нем должна быть?
Систему собираюсь добирать постепенно, но базовый контур с теплоаккумулятором считаю целесообразно сразу собрать как надо, чтоб на него уже можно было подцепить все что хочешь впоследствии... поставлю сразу 12-15 солнечных коллекторов по 2,5 м.кв., тепловой насос и твердотопливник... потом по эксплуатации в течении какого-то периода посмотрю как справляется система в разные периоды времени, что можно добавить и т.д.
Расчеты расчетами, но реальность важнее.

Приблизительно с учетом нескольких предположений может быть так 12-15 солнечных коллекторов по 2.5 м2 как раз дадут 3000 литров ГВС 45 гр. с обеспеченностью 70% по году.
Для большого бассейна (предполагается 8 часов в сутки укрыт) температура 26 гр. нужно примерно столько же коллекторов с такой же обеспеченностью 70% для май-сентябрь. И еще 2-3 коллектора для маленького бассейна.
Для поддержки теплых полов в периоды октябрь-апрель если взять по максимуму 18 коллекторов могут дать около 12 МВтч, необходимый бак-аккумулятор 2000 литров. Для твердотопливного котла желательно так же предусмотреть буферную емкость.
По ветру не знаю у меня для Тиват средняя скорость ветра по году 2 м/с, на мой взгляд фотоэлектрические модули дадут больше, солнечное излучение у вас хорошее. Если конечно у вас не какое-нибудь особенно ветреное место.
Для периодов отключения электричества, конечно все зависит от того сколько вам его будет нужно за эти 8-10 часов.
Могу для предположения но это в большей степени предположение с учетом расчета для ФЭС, для 9,5 кВтч в этот промежуток времени 12 шт 2000 Ач 2 В батарей OPzV или OPzS - возможность автономной работы до двух таких промежутков, и от 25 до 30 шт. 200 Вт модулей. которые даже зимой смогут подзарядить в солнечный день эти батареи. А если допустим для промежутка в пять дней может быть достаточно и 5 - 6 модулей.