Альтернативная энергетика (варианты)

[Б@лт]

Извиняюсь. Может вот так:

http://www.greenpeace.org/raw/conten...ts/3424948.pdf

[DSP007]

Теперь сработало! Ну там же ясно нарисовано "только для негров". Хотя конечно нынешняя жара почти африканская- но ведь и зима же будет. И вообще мы истинные арийцы- негоже нам солнце эксплуатировать.

[Ворон]

Солнечный коллектор дает возможность получать тепло даже зимой (см. фото в сообщении 62)

[DSP007]

При ясной погоде. А у нас весь декабрь и январь хмурое небо... и солнце в декабре-январе выглядывает всего на 5-6 часов.

добавлено через 6 минут
Возвращаясь же к посту 62 приходится вспомнить идеальный цикл Карно, и общий для всех тепловых машин с расширяемым рабочим телом печальный вывод- КПД идеальной тепловой машины не может быть выше градиента температур деленного на абсолютную температуру.

[Antuan]

КПД идеальной тепловой машины не может быть выше градиента температур деленного на абсолютную температуру

Этт да. Т.е. другими словами, в тепловых машинах КПД = (температура нагревателя - температура чего-ньдь охлаждающего) / температура нагревателя. Всё по Кельвину меряется, разумеется. И конечно без учета потерь на трение, тепловые потери и т.д. и т.п. Поэтому тоже как-то абсолютно не впечатлили батареи из оргстекла в посте №62. В этом плане в качестве альтернативной энергетики тепловые "вещи" при нашем климате тупиковая штука...
Даже несмотря на жарищщу в последние несколько недель - рабочее тело (батарея) будет греться, конечно, хорошо. Но здесь возникает другая проблема - где взять достаточно "холодный холодильник" с халявным холодом. Океана у нас нет, Сенеж с каждым днём всё теплее, холодная вода из под крана - тоже не выход. Где взять "дельту" в температурах? Причем вопрос это принципиальный, а какой уж там теплоноситель - просто воздух, пар, пересыщенный пар, или какая-ньдь тяжелая вода, это дело десятое.

Солнечный коллектор дает возможность получать тепло даже зимой

Зимой вопрос о разнице температур при нашем климате, для совершения работы (в физическом смысле) - вообще проблема нерешаемая. Горячих источников у нас нет (прорыв теплоцентралей не в счёт).
Посему и наш хилый ветер, и подмосковная погода в плане альтернативной энергетики - удел энтузиастов, не более.
Вообще, электричество можно и из варёной картохи получить http://www.rian.ru/science/20100625/250276706.html Но как и в любом способе вопрос в стоимости, точнее в себестоимости полученных киловатт.

[Ворон]

Летом солнечный коллектор применяется для получения горячей воды, для предварительного нагрева воды в технологических цепочках (вариант кипячения в пластиковых коллекторах даже не рассматривался ;) ), для накопления тепла в теплоизолированном бассейне. С разницей температур все в порядке: вода из скважины - плюс 7-10 градусов, температура горячей воды - плюс 50-60 градусов, темпераура воздуха - плюс 30 градусов, температура теплоносителя СК - плюс 80 градусов...
Зимой - на отопление помещения и горячее водоснабжение. Непонятен вопрос о разнице температур зимой... Улица - минус 20, помещение - плюс 20. Всё в норме. Источник тепла - Солнце. Надеюсь не нужно объяснять, что элемент, нагревающийся от Солнца находится в термоизолированной камере малого объема?

Про себестоимость: себестоимость 1 м2 солнечного коллектора - 1500 рублей. Получаем в солнечную погоду - около 1кВт с м2 (конечно тепла). Срок использования солнечного коллектора - около 10 лет.

[DSP007]

Летом вопрос о нагреве воды даже не стоит- и так понятно , что будет работать. И то- черная металлическая хрень была бы лучше.
А такой коллектор разве что на парник.
А вот зимой- опа. Солнца слишком мало...
И еще раз, мощность на нагревание - не равно мощности получения электроэнергии. При нагреве воды до 87 градусов и охлаждении еену к примеру до 17 теоретический КПД любой тепловой машины будет 60/ 360 - 16%. То есть 160 ватт с квадратного метра максимум в солнечный день, с учетом потерь - вдвое меньше. Конечно во времена Стефенсона и Черепанова и это було дело. Но главная проблема - если солнце за тучку зайдет- мощность сразу на порядок упадет...

[Antuan]

И то- черная металлическая хрень была бы лучше.

О, согласен. Миллионы летних душей, установленных на садовых участках - тому лишнее подтверждение.

Зимой - на отопление помещения и горячее водоснабжение. Непонятен вопрос о разнице температур зимой... Улица - минус 20, помещение - плюс 20. Всё в норме. Источник тепла - Солнце.

Хмм... а откуда в помещении +20, когда на улице -20? Уж явно не Солнце... При расчете отопления для помещения обычно (грубо) берут 100 вт на кв. метр. 5-6 киловатт на среднюю квартирку получается. И это всё от зимнего Солнца? И ежли учесть продолжительность светового дня зимой... мощща у нано-нагревателя должна быть киловатт 20 (шоб ночью не замёрзнуть). Нет, сынок, это фантастика (С). Вообще отопление и ГВС - одна из самых энергозатратных вещей в быту. Поэтому альтернативная энергетика при нашем климате тут не прокатит.

Надеюсь не нужно объяснять, что элемент, нагревающийся от Солнца находится в термоизолированной камере малого объема

Вряд-ли эта камера даст ощутимый эффект. Мало того что появятся дополнительные теплопотери на нагрев самой камеры и воздуха внутри неё. Поэтому оболочка камеры должна быть а) как можно более прозрачной для лучей ИК-диапазона и б)иметь как можно меньшую теплопроводность и теплоёмкость. Иначе температура внутри камеры будет почти такой же как и на улице. Таких наноматериалов пока не придумали. Мало того, как было справедливо замечено, если январское Солнце спрячется за тучку (на пару-тройку недель), то тут уже никакие камеры не помогут. Какой тут перегретый пар - замерзнет вода в этом солнечном коллекторе за несколько минут при -20, будь он хоть в 3-х камерах (ежли туда только электрообогреватель не воткнуть ).

Ворон, так вы всё-таки просто воду греть собираетесь, или ещё и электричество получать? Потому что в посте, где рисунок чудо-батареи про турбину говорилось, а сейчас получается что это просто модернизированный нагреватель для летнего душа?

добавлено через 2 часа 4 минуты

При нагреве воды до 87 градусов и охлаждении еену к примеру до 17 теоретический КПД любой тепловой машины будет 60/ 360 - 16%. То есть 160 ватт с квадратного метра максимум

Неа, не так. Ватты и КПД вещи разные. Для расчета мощности нагревателя надо знать какое количество воды в нем находится. И за какое время мы сможем нагреть эту воду с тех же 17 градусов до 87. И зная теплоёмкость воды получим сколько ватт мощности будет у вот этой штуковины. Например 10 литров воды в батарее нагрелось за 10 часов на 60 градусов. Получим отдачу батареи 60 К * 4,2 кДж/(кг*К) *10 кг = 2520 кДж или 2520/(10 час*3600сек) ~ 0,070 кВт. Причем это все условно, потому что как там солнышко будет светить и сколько там облачков-тучек пройдёт за эти 10 часов, вообще непредсказуемая вещь. Один из самых минусов в альтернативной энергетике- непредсказуемость получаемой мощности, что ветер, что солнце, что волны в море-океане. Потому что сегодня вода за 10 часов нагрелась, завтра за 5, а через несколько месяцев вообще вода замерзла. Это то что касается нагрева. А как из этих копеечных "тепловых" ватт электричество получить без диких потерь - это вообще вопрос крайне сложный, но уж не с турбиной этт точно.

[Ворон]

Солнечный коллектор - это не основной источник энергии, а вспомогательный (при чем практически бесплатной энергии). И "черный металлический лист" в нем заменен черным теплоносителем. А уж куда его использовать - это дело каждого. Есть расчет и для использования для нагрева воды в летнем бассейне, и для дополнительного отопления в доме, и для летнего душа-летней кухни...
Он дает в солнечный день (независимо от времени года) около 1200 Вт тепла с м2 при падении лучей под 90 градусов к поверхности коллектора. И никто никогда не питал иллюзий, что СК освободят пользователя от всех энергетических проблем. Но... Какая доля потребляемой энергии в доме приходится на отопление и нагрев воды для мытья и приготовления пищи? По моим прикидкам - не менее 70%.

О непредсказуемости. Вот уже который день солнце шпарит, как ненормальное... А котельные тратят топливо на нагрев воды... Это, конечно же, правильнее, чем съэкономить хотя бы часть топлива в своем доме. Я правильно понимаю?

И напоследок о "копейках". Пока человек потребляет копеечные киловаты - ему трудно понять разницу между сжиганием тонны мазута (например) и получением эквивалентного количества тепла без сжигания. Копейки! А как у нас насчет возобновимых источников энергии и невосполняемых источников? Внуки разберутся?

Короче. Раздел создан именно для конкретных обсуждений АЛЬТЕРНАТИВНЫХ устройств и источников энергии. Сегодня полностью на них полагаться нельзя. Но и отвергать их - ГЛУПОСТЬ.

[Antuan]

и для летнего душа-летней кухни

Ну это очень распространённое применение.

для дополнительного отопления в доме

Спорно. Отопление нужно, когда солнце как раз не греет. А для отопления нужна приличная мощность, а откуда её взять?

Он дает в солнечный день (независимо от времени года) около 1200 Вт тепла с м2 при падении лучей под 90 градусов к поверхности коллектора.

Ого. А можно расчёты посмотреть? Насчёт 1200 Вт - это круто конечно. Запятой не ошиблись? Даже в зените на экваторе солнце так не светит. Опять КПД больше 100% получается? А зимой когда месяцами солнца не видно, а ночью?.. так что насчёт 70% - это сильно загнули.

Поток солнечного излучения, проходящий через площадку в 1 кв.м, расположенную перпендикулярно потоку излучения на расстоянии одной астрономической единицы от центра Солнца (на входе в атмосферу Земли), равен 1367 Вт/кв.м (солнечная постоянная). Из-за поглощения, при прохождении атмосферной массы Земли, максимальный поток солнечного излучения на уровне моря (на экваторе) — 1020 Вт/кв.м;. Однако следует учесть, что среднесуточное значение потока солнечного излучения через единичную горизонтальную площадку как минимум в три раза меньше (из-за смены дня и ночи и изменения угла солнца над горизонтом). Зимой в умеренных широтах это значение в два раза меньше.
Возможная выработка энергии уменьшается из-за глобального затемнения - уменьшения потока солнечного излучения, доходящего до поверхности Земли.

А котельные тратят топливо на нагрев воды... Это, конечно же, правильнее, чем съэкономить хотя бы часть топлива в своем доме.

Денежная составляющая расставляет все по своим местам. Получается газ жечь дешевле, чем строить и обслуживать солнечные генераторы, которые в наших широтах бОльшую часть года будут просто простаивать.