Аккумулирование солнечной энергии в фундаменте

Использование солнечной энергии для подогрева дома.
Наблюдения, проведённые на примере дачного дома в течение нескольких лет, убедили меня в высокой эффективности использования воздушного солнечного коллектора для отопления домов как индивидуальных, так и многоквартирных. В настоящее время я провожу успешные испытания воздушного солнечного коллектора, установленного на дачном доме. Коллектор площадью 10м2 установлен вертикально на южной стене дома в середине августа 2012 года. В солнечные дни температура потока воздуха в 15.00 иногда превышала 70 градусов, а обычно составляла около 60 градусов и конечно зависела от погоды. Основные испытания я начал проводить с 25 февраля 2013 года, и в результате получил такой результат: наружная температура минус 2 градуса, коллектор подогревает воздух до 58 градусов в 13.45, вентилятор при этом создаёт поток тёплого воздуха 187 м3 /час. При испытании 27.03.13 в 14.00 при температуре воздуха снаружи плюс 2 градуса, коллектор выдавал поток воздуха 63,4 градуса. Несмотря на отсутствие отопления в доме в течение всей зимы и при очень холодных ночных температурах в марте 2013 года в доме держится температура около плюс 5 градусов. Необходимо сказать, что до установки коллектора я утеплил фундамент дома на глубину примерно 60 см. Горячий воздух подаётся в пространство под полом и разогревает массив грунта и фундамента. Испытания летом показали очень хорошее поглощение тепла грунтом, что позволяет хорошо аккумулировать тепло в солнечные дни и долго его сохранять под зданием. Солнечный коллектор может накапливать тепло с февраля по середину ноября. Основная идея состоит в накоплении энергии в утеплённом фундаменте в течение этого периода, что существенно снижает расходы на отопление. При тёплом грунте очень повысился комфорт проживания даже летом, это уже проверено на практике и даже в жаркие дни не является помехой. Я пришёл к убеждению, что постоянный подогрев грунта в домах с круглогодичным проживанием приведёт к повышению среднегодовой температуры грунта и существенному накопления энергии к концу лета, а значит и снижению расходов на отопление в зимний период. Практически всё лето в доме была температура утром 23-24 град, а вечером в солнечные дни не выше 27 град, если не было солнца, то температура опускалась очень медленно, но не ниже 21 град. Вентилятор для прокачки воздуха потребляет в моём случае всего 40 вт /час энергии и вполне может питаться от небольшой солнечной батареи.
Таким образом, мы получаем автономный и совершенно бесплатный и экологически чистый источник энергии. Установленный мной электронный терморегулятор автоматически включает вентилятор при достижении заданной температуры, я установил 30 градусов. При питании от солнечной батареи система работает автономно, что особенно подходит для дачного дома. В заключении необходимо отметить стоимость материалов для изготовления коллектора: расходы на 1 м2 не превышают 12 евро плюс стоимость вентилятора для моего коллектора 90 евро, вентилятор должен выдержать температуру порядка 70 градусов и выше. Коллектор не требует обслуживания и абсолютно безопасен в работе, единственное, что надо учитывать это то, что материалы должны выдерживать температуру до 100 градусов без вредных выделений, требования такие же, как для материалов парных бань. Применив солнечный воздушный коллектор, совмещённый с покрытием крыши, можно получать ещё более мощный поток горячего воздуха в летний период при этом, при продуманной конструкции воздуховодов и теплообменников, практически всё тепло будет поглощаться в грунт, а части фундамента будут проводить тепло в глубину грунта.
В результате испытаний пришлось установить вентилятор 65 вт с производительностью 350 м3/час так как при меньшей производительности поступает слишком горячий воздух –выше 70 град и может привести к поломке вентилятора. До 8 сентября температура в доме держится в районе 22 град, утром опускается до 19-20, несмотря на холодные ночи. За весь период с мая по 8 сентября в доме пришлось пару раз затопить печь в начале июня, так как была неделя без солнца, при ночных температурах 9 град. Я думаю, если установить под полом пластиковые бутылки с водой по всей площади, что не стоит практически ничего, мы получим прекрасный аккумулятор тепла, который не требует никакого обслуживания. Даже в случае отсутствия отопления зимой бутылки замерзают, но не лопаются. В районах с жарким климатом пол должен быть утеплён для предотвращения перегрева в жаркие дни, а при очень сильной жаре вентилятор может отключаться. Хочу подчеркнуть ещё раз то, что температура в доме меняется всего на 2-3 градуса в течении суток, а это очень комфортно. В заключении хочу добавить, что мне не удалось утеплить все стороны фундамента, так как с одной стороны примыкает терраса, и для идеального утепления не было возможности. Эффект был бы значительно выше при утеплении фундамента в начальной стадии строительства и на глубину 1метр

 

Еще бы фоток...или схемку ...?

 

Да, да хотелось бы фото.

 

Посылаю фото, сейчас на даче в доме очень тепло, а ночью было 6 град. к сожалению не могу загрузить качественных фото, простой рисунок тоже прилагаю, более подробный рисунок не загрузить, если будут вопросы отвечу.

 

Интересный опыт! Если поставить вентилятор на наддув в СК, а не на вытяжку, то не будет проблем с его перегревом. Не совсем понятно, когда включается забор воздуха из под кровли, как осуществляется вентиляция в доме? Продухи в цоколе всегда открыты?
Хорошо бы еще, отследить температуру грунта под полом в течении всего года,.

 

Перегрева не будет, если мощность вентилятора достаточная. Под кровлей стоит датчик температуры и при достижении 30 град. включается вентилятор, при этом очень большой запас тепла под крышей и температура всё время растёт в солнечный день до 45 град. и понижается только вечером, выключение бывает и в 21.30.
Температура под полом измерялась в самой дальней точке от выхода тёплого воздуха, и достигала 22.5 град, вчера была 16.5 град. Температура пола в районе входа всегда выше. Температура пола всё лето была около 24 град. утром, а вечером в солнечный день 25-26 град.

 

Продухи в цоколе сначала были открыты, но потом пришлось самые близкие ко входу воздуха заглушить минеральной ватой, так как воздух выходил по наименьшему пути, сейчас открыт самый дальний, но его можно на зиму закрыть. Дача была построена 45 лет тому назад половые дюймовые доски плотно пригнаны и были без щелей, но за одно лето работы СК начали интенсивно высыхать и кое-где образовались щели, то есть весь объём под полом интенсивно просушивался всё лето. Теперь приходится заделывать щели, но это небольшая плата за очень сухой подпол. Что ещё интересно, до заделки щелей от туда выходил свежий и очень чистый воздух, то есть получилось дополнительное проветривание при закрытых окнах в сентябре. В дополнение хочу добавить то, что практически всё лето было открыто окно и закрывалось только в самые холодные ночи раз пять.

 

Devial, если не сложно поделитесь конструкцией самого коллектора. На фото видно только наружная его часть -сотовый поликарбонат. Какой абсорбер и теплоизоляцию использовали, как боритесь с конденсатом на внутренней поверхности поликарбоната- периодические проветривания или иной способ. В коллекторе есть туннель для воздуха либо он полностью полый .

 

Я подготовил статью на английском там всё ясно, думаю разберётесь

 

Спасибо, хорошо все описано. Только не нашел как решаете вопрос конденсата на поверхности поликарбоната .

 

Хочу сделать пояснения на русском, на стене дома сделана обрешётка 50мм в неё уложена стекловата 50 мм, сверху прижата листами картонной папки на неё наклеена бумага с алюминиевой фольгой, фольга покрашена чёрной термостойкой матовой краской. Хочу сразу заметить то, что приклеивал клеем PVA, но в это время начались дожди и приходилось клеить прямо на стене, а фольгу сложно разгладить, если много клея, поэтому образовались складки, а под ними клей, времени на высыхание не было, пошли дожди и пришлось срочно устанавливать поликарбонат на резиновые прокладки с липким слоем, везде где возможно надо герметизировать силиконом. После установки поликарбоната при хорошем солнце клей под складками вскипел на самых горячих участках и фольга лопнула, после этого я пришёл к выводу, что надо постараться приклеить фольгу на папку до установки на стену и хорошо просушить до установки на стену. Кроме того я использовал самый дешёвый 4мм поликарбонат в рулоне, а он от сильного нагрева деформируется, особенно если не работает вентилятор, сейчас я бы ставил более толстый 8 мм поликарбонат, возможно в будущем я это всё сделаю лучше, тк не хотел слишком больших затрат не зная конечного результата. Конденсата за год эксплуатации не видел никогда, так как воздух берётся снаружи и подогревается.

 

Некоторое время вынашиваю подобную же идею, для частичного отопления дома. А можете поделиться своими мыслями по поводу повышения КПД всей системы, оглядываясь на опыт эксплуатации? Что бы сейчас сделали по другому, может что добавили или убавили (кроме замены поликарбоната)?

 

У меня был опыт с воздушным коллектором. После ночи на внутренней поверхности коллектора на поликарбонате появлялся конденсат. Я это связывал с тем что коллектор на ночь был закупорен сверху-не было движения воздуха. При хоть каком то движении воздуха конденсата возможно и не было бы. Но сейчас проверить данное предположение нет возможности .

 

А что происходит с вентиляторами от нагретого воздуха? что может сломаться?

 

Сначала был установлен вентилятор с максимальной температурой вытягиваемого воздуха 45 град. но после пробных запусков температура превышала 70 град, насколько не знаю так как зашкаливал измеритель, потом я его поставил его для вытяжки из-под кровли, а для коллектора приобрёл металлический с рабочей температурой до 70 град, кстати он более тихий. Конечно хотелось бы работать с максимальными температурами, но я не уверен в отсутствии токсичности материалов при высоких температурах, даже краска с допустимой температурой 120 град при 60 и выше начинает попахивать. Я знаю, что есть где-то алюминиевая фольга с чернением, но где её взять не знаю, хотелось бы её установить.
Что касается идей по конструкции коллектора то они на уровне возможного патентования и не хотелось бы здесь всё выкладывать, хотя её осуществление на уровне нано технологий и в домашних условиях не реализовать.
Этот коллектор при солнечной погоде отражает много тепла наружу, это очень ощущается, когда стоишь рядом, если это устранить, то можно уменьшить размеры при той же производительности. Но и это тепло можно использовать в безветренную погоду тёплый воздух поднимается вверх и затягивается вентилятором под кровлю, поэтому на рисунке можно увидеть щель.