Солнце в пол

Большинство систем отопления основанная на преобразовании солнечной энергии в тепло основана на том чтобы нагреть теплоноситель от солнечного излучения и запихнуть этот теплоноситель в дом, к примеру в пол или в радиаторы. Естественно перенос тепла, как правила связан с потерями. Вот если бы можно было солнечной энергией нагревать непосредственно пол. С полом деревянным подобная система не сработает, а вот если пол бетонный и имеет достаточную теплоемкость, то смысл нагревать его есть.
Как мне кажется осуществить это можно только с прозрачной крышей и если раньше крышу нужно было делать стеклянной то сейчас достаточно полимерных материалов, к примеру, сотовый поликарбонат.
Понимаю что первостепенным вопросом будет режим эксплуатации дома в летний период, это кода тепла столько что не знаешь куда деть. Честно сказать над этим вопросам в плотную я не думал. Есть «задумки» но только поверхностные.

Понимаю, что моя идея многим может показаться глупой, но кто знает, может, найдется человек и доведет ее до ума.
Спасибо.

 

Основная проблема в том что прозрачные конструкции невозможно хорошо утеплить. И летом когда надо бороться с жарой требуется наружная солнцезащита. Всё это получается настолько дорого, что выгоднее установить солнечные коллекторы.

А вообще там где климат подходящий делают большие окна выходящие на юг, делают даже дома которые вращаются вслед за солнцем.

 

По поводу подогрева всего дома трудно не согласиться что построить стеклянную крышу сложно. К тому же на крыше с небольшим скатом летом будет скапливаться снежная шапка мешающая прохождению света. Наверно можно придумать еще кучу не решаемых проблем.
Возможно подобное решение приемлемо только для помещения наподобие веранды. Помещение перед входом в дом, которое можно разобрать на летнее время.
Для себя вижу подобное строение как каркасный пристрой стены и крыша которого выполнены из сотового поликарбоната, так чтобы стены можно было демонтировать.
По поводу вращающегося дома, интересно. Но есть способ по лучше, к примеру, отражающие панели с северной стороны которые освещают стену обделенную солнечным светом. А в окно можно направить не одну панель а несколько.
Спасибо.

 

Скорее всего "летом" - это опечатка. Не так ли?
Тем не менее, давайте разовьем мысль дальше... Летом проникающий в дом сверху свет, дающий тепло, нам без надобности, даже скорее наоборот. Зато зимой он был бы очень кстати. Но солнце зимой не поднимается так высоко, чтоб проникать в дом вертикально через крышу. Зато, даже невысокое, прекрасно светит через южные окна и может нагреть и пол и стены, если их сделать для этого подходящими. А чтоб летом солнце не очень мешало, крышу делают с навесом, прикрывающим окна, или хотя бы козырек над окном...

 

Идея не глупая, только греть нужно не пол, а стены. И такие проекты уже давно есть. Греть жилище нужно в основном зимой, а не летом. В отличие от прозрачной крыши, при нагреве через большие окна, можно избежать ненужного нагрева летом. А зимой, когда солнце низко, все равно больше света попадает на стены, а не на пол. Более того, рекомендуется делать большие козырьки над окнами, чтобы избежать попадания солнечных лучей в здание летом, когда солнце высоко. Посмотрите в интернете по ключевым словам "стена Тромба".

 

Мысль у вас верная, мы ее реализовали двумя способами и теплыми полами и стеной тромба.
Там на фото 0611 вся стена стеклянная и в комнате только теплый пол, сверху ламинат, через ТП идет и подача тепла и съем избытка тепла летом

 

Смешная идея, могу предложить вместо крыши огромную собирающую линзу и даже зимой в солнечный день можно нагревать этот теплоёмкий пол. Проблема в стоимости этой собирающей линзы и наличии солнечных дней. Ветровой источник и то стабильней и дешевле обойдётся.

 

Зачем сразу огромную? Можно ведь собрать систему из множества маленьких линз с оптическими волноводами... С учетом того, что отходы оптического кабеля нынче можно взять даром - технология позволила бы не только передавать солнечную энергию, но и просто освещать внутренности помещений, не имеющих окон...

 

это же наверное будет дорого стоить

 

Эти отходы не подойдут: слишком тонкие.
Мономод - 9мкм, мультимод, НЯП, - 60мкм. Чтобы ввести свет даже в волокно для мультимода нужно будет очень попотеть.

Главная проблема в том, что это - волновод, который работает на полном внутреннем отражении. Чтобы условие полного отражения соблюдалось, нужно вводить свет строго по направлению волокна - чуть больше угол и полного отражения не будет, 99.99% света будет потеряно уже на первых миллиметрах волокна. На практике это потребует фокусного расстояния линзы в несколько сотен метров и особой оптической системы на входе волновода.

Запихать свет в эти волокна можно. Можно. И он по нему будет бежать нормально. Но обычного солнечного света туда без особых ухищрений попадёт очень мало - проценты.

 

Поскольку нас синхронность выхода света из волокна не волнует - отражения под косым углом нам не должны мешать... Вопрос в том, какую мощность можно передать по волокну диаметром 9 микрон?

Фонариком светить в волокно пробовал - озвученных потерь в 99.99 не наблюдал.

 

Зря. Ещё раз: основные потери будут по вводе, при попытке затолкать разнонаправленый _солнечный_ свет под околонулевыми углами в волокно. Лазерный свет вообще почти без потерь в волокно вводится (что-то там типа 99.999% при нужде, и если без разъёмов, согласоваными по Кп материалами). Только вот Ваша линза - не лазер ни разу.

Мощность? Довольно большую. До нескольких сотен мВт - точно. Дальше не знаю.

 

Система автоматически отслеживает солнце, концетрирует лучи в световоды и подает свет в помещения и нет проблем :

 

На текущий момент разрабатываю планарные концентраторы солнечного света и как специалист скажу, что у нех гораздо больше проблем, чем кажется. Во первых, требуется сверхточная система слежения (точность позиционирования менее 0.1 град, во вторых сфокусировать с 1 м2 поверхности в одно волокно (даже с диаметром 600 мкм) получится не более 1 % энергии, поэтому используют пучок волокн, но из-за потерь в зазорах между волокнами, теряется минимум 20-30 %. В-третьих, современные волокна имеют высокие потери на единицу длины в видимом диапазоне (по моей оценке, через 30 м теряется 50 % энергии). В четверых, из-за множества технических сложностей системы ценник взлетает до небес (5-10 к$) за 250 Вт световой мощности на выходе). В-пятых низкая надежность и дорогой сервис. Но в целом концепция правильная: естественный свет гораздо полезней для здоровья, для выращивания растений с овощами, солнечным светом можно питать водоросли и бактерии для генерации метана, осуществлять накачку мощных промышленных лазеров и т. п., ставить сверх-эффективные ФЭПы и т. п. Мы тоже работаем над значительным упрощением и удешевлением системы.

 

Совсем нет. Мы разрабатываем оптический концентратор площадью 10 м2, который даже в зимнее время в Сибири будет выдавать до 2.5 кВт средней свето-тепловой мощности в солнечный день за оптическую систему, которая будет вводить излучение внутрь помещения (30 т. р.). Внутри дома можете поставить ФЭП и (или) тепловые коллекторы (аккумуляторы), а также световые рассеиватели.