Тепловой аккумулятор

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Если мне не изменяет склероз... Любой раствор снижает теплоемкость воды.

 

Да. Вы правы. Заблуждался.

 

Ну... разве что если очень поверхностно.
Я нахожусь в респ. Хакасия. Степи у нас здесь преимущественно. Летом +25 в среднем, зимой -17 (но доходит и до -40). Вера до 25м/с., но такие тоже редки, в основном 6-7м/с.

Согласно справочнику:
Снеговая нагрузка 100кг/м2
Ветровая - 38кг/м2
Глубина промерзания 2,7м.
Кол-во ясных, солнечных дней в году: 311.
Почва преимущественно песчано-гравистая. Ни глины, ни суглинка.
Глубина грунтовых вод что-то там под 6 метров. В общем земля сухая сколько не копай.

В чем идея: Я хочу построить домик с одним помещением по внешнему контуру размером 6Х5м. с неравномерной двускатной крышей (один скат 37 град., второй 17 град.), и высотой в коньке 4,7м. Внутри помещения: нижний этаж и второй "как бы этаж" - незакрытая комната со спальным местом и все такое. Внизу соответственно кухня, душ, сан. узел, рабочая зона (компьютер) ну и, не знаю как зона называется, пусть будет гостевая (диван с телевизором).

Основная идея получить абсолютную автономию. Таким образом под домом размещается резервуар с теплоносителем. Я предполагал, что это будет просто вода, но тут подсказали хорошую мысль - насытить воду солевым раствором. Действительно это даст большую тепловую емкость. Жидкость в данном резервуаре герметична и, скажем так, относительно статична. Она не бежит по трубам, это просто аккумулятор тепла. Циркуляция внутри жидкости происходит естественным образом - теплая вода поднимается вверх, холодная, соответственно опускается. Возможно придется поставить какой-нибудь насос для циркуляции, но мне кажется, что без него все должно само собой равномерно распределяться.

Сам резервуар, внутренним объемом 4,8Х5,8Х1,8м. выполнен из бетона М200, толщина дна - 200мм, стенок 150мм. все армируется 12 и 10 арматурой с шагом 200мм. Судя по расчетам этого вполне достаточно, если нет - поправьте, буду рад замечаниям. Но исходя из моих кривых расчетов там давление на м2 совсем небольшое (на дно 20кПа [спасибо Gnom163], в центр стенки соответственно 10кПа). Весь бетон надо бы закатать в гидроизоляцию, но я еще не решил какую. Если снаружи там все просто - обычными битумными рулонами, то внутри я пока еще не придумал. Утеплить резервуар планирую ЭППС толщиной 100мм. - дно, стенки - 200мм. сверху резервуара размещается профнастил с высотой ребра 60мм. и толщиной стенки 7мм. (ну это пока еще не точно, дорогой сильно выходит) Далее над профнастилом укладывается ЭППС 200мм. Теоретически этого должно хватить что бы отрезать выход тепла с резервуара. И уже поверх этого настила заливается бетонная плита с трубами теплого пола.

Вокруг дома выкладывается отмостка. Выполнена ЭППС 100мм. На расстоянии до 1,2м. от стены. Поверх отмостки планирую затянуть баннером рекламным и выложить брусчаткой. ЭППС судя по данным от производителя выдерживает 200кПа на м2 чего вполне достаточно для того, что бы не проломиться и не прогнуться под весом человека.

Конструктив дома - каркасник с пирогом стен состоящий из ЭППС + мин. вата. Первый имеет почти самые высокие показатели изоляции тепла и не пропускает влагу. Второй - лучше всех гасит звук. Таким образом мы получаем: 50мм ЭППС + 100мм ваты + 50мм. ЭППС снаружи. Итого 200мм. стены. Внешняя сторона стены армируется сеткой и штукатурится. Есть практика многоквартирные, кирпичные, дома обшивать мин. ватой и на нее наносится штукатурка. И ничего, не прогибается и не трескается. Полагаю на ЭППС штукатурка ляжет еще лучше. С пирогом крыши ситуация в принципе та же.

Для максимального сбора света, в стене дома планируется наличие двух панорамных окон (шириной 670мм) и на одном из скатов крыши 2 таких же окна. пирог окон: 3 стекла - 2 камеры. Так как триплекс стоит дорого, думаю заклеить одно стекло, которое будет снаружи каждого окна, прозрачной пленкой (разместив ее с внутренней стороны пакета). Из опыта знаю, что она неплохо сохраняет свою прозрачность, но конечно не вечная, лет через 10 придется сменить.

Для обеспечения дома электричеством, на крыше размещаются солнечные панели. Дом так располагается что бы оба ската крыши смотрели на восток и запад соответственно. Ну тут в целом все понятно. При современных технологических решениях с крыши можно собирать достаточно энергии для лампочек, чайника, компьютера, и прочее-прочее. Опыт работы с солнечной энергетикой небольшой, но уже имеется.

Теперь к теплу:
При означенном выше расположении дома получается одна стена смотрит строго на юг. Там располагается... Не знаю как называется - механическое устройство фокусирующие солнечные лучи... Пусть будут тепловой генератор. Через устройство протекает незамерзающая жидкость (вода с техническим спиртом). Трубы от этого генератора идут в тепловой аккумулятор. Внутри аккумулятора, ближе ко дну, располагаются спиралью штук 10-15 витков по всему периметру резервуара. сверху аккумулятора располагаются такие же витки но уже отходят к теплому полу. Таким образом мы получаем поступление тепла в нижнюю часть резервуара, а отвод в верхней. Вода сверху охлаждается, и, теоретически, должна происходить конверсия массы.
При летнем солнце от светила идет максимальная отдача, за это время масса аккумулятора будет нагреваться. В зимний период нагрев так же происходит, но уже гораздо хуже. Тут скорее речь идет о поддержании тепла.

О вентиляции. На восточной и западной сторонах здания расположены 4 воздушных тепловых генератора, которые под лучами солнца будут нагреваться. Сквозь них с улицы забирается свежий воздух, нагревается и поступает в помещение через разводку воздушных каналов. С территории готовки ("кухни") и сан. узла осуществляется отвод воздуха на улицу. Судя по опыту многих энтузиастов, между уличным зимним воздухом в заборе и в месте вывода после генератора дельта может достигать 70 градусов. Т. е. даже при -35 на улице мы вполне себе получаем теплый воздух в вентиляции (безусловно при наличии солнца).

Поскольку я вполне себе шарю в программирование (я не программист, просто любитель), Все это дело я планирую автоматизировать посредством кучи температурных датчиков, датчиков углк. газа и прочих так, что бы в помещении 24/7 поддерживалась комфортная температура в 21-22 градуса путем комбинированного переключения забора тепла в теплые полы или воздушным обогревом (приоритет на воздух). На всякий случай в проекте предусмотрен небольшой камин расположенный в центре помещения (внутри резервуара есть колонна для его опоры). Если что-то пойдет не так, то тепло всегда можно поддержать. А, да, устройство фокусировки лучей тоже будет автоматизировано для компромисса между максимальной возможностью и удобством в плане трекинга за солнцем.

Ну вот как-то так. Все это в настоящий момент исключительно в мыслях. "На бумаге" пока что я только аккумулятор прикинул. Но тоже поверхностно. Стоимость материалов вышла в 230 т. р. здесь можно легко накинуть 30% сверху, так как не учтена доставка, разгрузка, расходные материалы типа проволоки, хреновин этих... подставочек под арматуру, опалубка ну и т. д. и т. п.

Если кто-то, кто знаком с тепловыми расчетами поможет мне рассчитать с моими означенными здесь условиями (утепление стен, крыши, окна и прочее), сколько будет затрачиваться на отопление такого дома (я не знаю в чем считается, может в джоулях), то будет замечательно. Это позволит понять хватит ли емкости аккумулятора.

Вот набросок на каркас строения.

 

Возможно вы и правы, я не умею считать тепло. Я лишь с интересом изучал опыт эксперементаторов с ютубчика и форумов. Там, очевидно, тоже никто не мог дать расклад в цифрах, но их эмпирический опыт показывал вполне достойные результаты: хватает и на отопления дома и на бытовые нужды. С другой стороны объемы теплового аккумулятора в приведенных примерах действительно больше, но не в десятки раз. При этом и дома у них больше, в 2-3 раза, чем моя маленькая халупа. А если учесть, что местами - это дома из сруба или брусовые, то тут совершенно иные показатели теплопотерь. Я сейчас ссылки не готов искать, поэтому пруфов не будет.

 

Вот нашел один из последних роликов, которые смотрел:
Человек делится личным опытом отопления дома солнцем. Собственно смысл тот же самый. И принцип устройства сбора лучей солнца тот же, что и я хочу осуществить.

 

Вам еще много много надо поизучать. Особенно что касается конструктива каркасника и особенностей его утепления. Минвату между ЭППС нельзя ни в коем случае. Это всего лишь один маленький аспект.
Хотя идея мне нравится

Ну так.
1. Только вода. Никаких растворов. Любая соль снижает теплоемкость воды.
2. Как я писал, 50 кубов воды смогут накопить. Физически около 3 Мвт тепла. Без учета потерь. Ну ок. Возьмем на потери оптимистичные 500 квт.
Указанный домик, в принципе можно вывести на 50 квт теплопотерь в сутки. Итого. 2500 квт/50 квт. Получается это 50 суток.
И это при условно идеальных условиях.
Тоесть Вам надо объем ТА увеличивать, с предсказуемыми затратами. Либо делать что то с домом, снижая его теплопотери до уровня пассивного дома. С опять таки серезными затратами.
Вывезти всю эту музыку, теоретически можно, но практически это адские риски...

 

О, я ни в коем случае не претендую на гуру. Как я уже сказал в самом начале - я далеко не строитель, не архитектор и не физик. Поэтому ищу людей, что мне подскажут как правильно.
Я всего-лишь так же по наитию поставил 2 дома. Один уже лет 20 стоит. Напрягал немного конечно, пока не продал. Второй помоложе, ему лет 12. Но он как раз не напрягает. Хотя там куча мест, которые я естественно уже делал бы иначе.

Можете подсказать почему? Как я рассуждаю: ЭППС практически не пропускает влагу. Таким образом мин. вата должна бы сохранить свою сухую природу в течении всего срока эксплуатации. Если конечно все стыки, включая деревянные стойки будут проклеены герметизирующими прокладками.

 

Пар найдет дырочку, как не проклеивай. По всем канонам паропроницаемость материалов должна увеличиваться изнутри-наружу.

 

@pol_veter,
Сейчас прикинул теплопотери вашего ТА просто если он будет лежать в земле в коробе из 300 мм ЭППС, при всех мерах снижения теплопотерь это грубо около 800 вт. Даже если из него не забирать тепло. Просто стоит. Это почти 20 квт в сутки.
Тоесть, он остынет сам по себе, будучи нагретым, за 5 месяцев. Тоесть как раз отопительный сезон... Так что увеличиваем ТА и делаем пассивный дом. Тогда может, что то и получится. Причем средние теплопотери дома за отопительный сезон, нужно снижать кардинально.
Мега теплые окна и двери, рекуперация на вентиляции, утепление на скандинавский манер (350 стены, 450 перекрытия) и т. д. и т. п...

 

Можно вас попросить рассказать методику расчета? Мне бы она пригодилась, что бы не докучать постоянно одними и теми же вопросами. Или может быть ссылку на ресурс, где это объяснено простыми словами "для чайников".

 

Все формулы и данные по тем или иным материалам есть в интернете. Забиваем их в эксель и играем цифрами.
Только сам. С анализом и осмыслением.
Иначе это как с ютьюбом. Там есть все. Включая работающие вечные двигатели и антигравитацитнные установки

 

Мне так не показалось... жаль что Вы Вашу схему не нарисовали - было бы проще сравнивать и вообще понимать как и что работает.

П. С. Мы в разделе "Плитные фундаменты", думаю надо попросить модераторов перенести тему в более подходящую тему.

 

Дело в том, что схемы как таковой еще нет. Все на стадии разработки. В голове есть лишь приблизительная форма и частично узлы. Как только какая-то конкретика появится, я обязательно отражу свои изыскания в данной теме.

Наверняка это было бы кстати. Так как вопрос относительно конкретно фундамента был снят в первые пару дней существования темы.

 

Так и нужна именно принципиальная схема - такая какая есть на этом этапе.

Попросите модераторов припарковать Вас в нужном месте.

Не удивительно.
Для принятия решения по типу фундаментов нужна геология, УГВ, высотные отметки и предположительный конструктив... это если с гарантией посчитать.

Вопросы марки бетона, мощности стен и армирования - тоже штука расчетная.

 

Признаться не нашел подсказки как это осуществить. В разделе "помощь" про это ни слова, а на почту "обратной связи" отправлять кажется не верным решением.