Pull to refresh
37
0.2
Тимур Аужанов @aydahar

Экологическое строительство и энергоэффективность

На каркасники тоже делается, но либо фермы, либо деревянные двутавры, либо просто очень мощные сечения балок

Могу предположить, что потери тепла через вентиляцию превосходят потери тепла через утеплитель.

Изначально, примерно сопоставимы, но в итоге работа вентиляции почти не влияет на теплопотери. Т.к. геоконтур + рекуператор.

Геоконтур зимой условно бесплатно поднимает температуру входящего воздуха до -5-0. Потом рекуператор поднимает температуру до ~18 градусов (здесь, кстати, геоконтур играет ещё одну важную роль - защита рекуператора от обмерзания, т.к. в любой мороз температура воздуха остаётся стабильной, чуть ниже нуля).

Итого, реальные затраты на нагрев воздуха (~300 м3*ч), зимой не превышают ~500 Вт*ч

У меня и классические АКБ планируются, скорее всего БУшный литий с Китая. Что-то вроде сборки 48В - 800Ач на весь дом

Не прям полная автономка, но некий резерв на случай чего...

Я был бы не против иметь честные отношения с поставляющей энергокомпанией и плавающий тариф на электроэнергию, что-то вроде "энергетической биржи", как в некоторых странах. Но у нас такого нет даже близко. Ну и пока что эффект от таких как я - это капля в море. Так что было бы странно не использовать предложение государства по выкупу излишков от ВИЭ.

Не удивительно, что казахски ТЭС начали разваливаться от отсутствия ремонта...

Вы абсолютно правы, они действительно разваливаются. Проблемы с прорывами теплотрасс и остановкой ТЭЦ посреди зимы, с которыми в РФ столкнулись в этом сезоне - у нас начались на пару лет раньше. Но я уверен на 146%, что причина проблемы не в ВИЭ-энтузиастах, которых по стране условно "2,5 человека", а совсем в другом, гораздо более простом и банальном - воровство, кумовство и коррупция.

Ну, у нас тарифы на продажу в сеть энергии от ВИЭ довольно приятные (раза в три выше, чем на покупку из сети). Но даже если бы не было никакой ценовой поддержки - сливать излишки в сеть выгодно. Это ведь, по сути, бесплатный аккумулятор. Летом сливаем много энергии, зимой берем недостающее.

  1. R должно быть даже выше. Половина утепления стены вынесено на тонкий наружный каркас, дерева там почти нет. Почти всё утепление перекрытия тоже без деревянных элементов. С окнами я немного оплошал, надо было два i-стекла делать, там заметная разница по расчету. И у меня ещё не готовы сдвижные тепловые ставни, они были в проекте для уменьшения теплопотерь ночью. Днём южное панорамное остекление имеет зимой положительный тепловой баланс (в нашем регионе), т.к. много солнечных дней, особенно к февралю.

  2. Летом, кстати, ситуация обратная. Геоконтур быстро прогревается при сбросе тепла из дома, даже без работы теплового насоса, в пассивном режиме. К июлю температура раствора превышает +16 градусов. Но даже в таком режиме, это позволяет охладить приточный воздух с +35 до ~ +23

  3. Не буду заморачиваться, по плану массив солнечных панелей (~12 кВт) на крышу. Есть цель выйти "в ноль" по энергии за год (у нас можно отдавать в сеть излишки генерации ВИЭ).

Пока без обшивки фасада
Пока без обшивки фасада

Вот этих данных у меня нет. Рекомендуемая укладка трубы идёт с шагом 0.5м, т.е. зона промерзания распространяется на ~0.25м во все стороны. Динамика мне не известна.

Но известно, что замёрзший грунт обладает более высокой теплопроводностью, особенно при высоком УГВ. Полагаю, это влияет на тепловой поток в грунте.

  1. Дом каркасный, одноэтажный, стены утеплены 400 мм мин.ваты, кровля - 550мм мин.ваты, плита фундамента залита в "корыто" из ЭППС толщиной 250мм. Окна - глухие стеклопакеты двухкамерные вклеенные в деревянные рамы, аргон, одно i-стеклo. Расчетное сопротивление R должно быть около единицы. Основное панорамное окно - 2.3*7.5м, (6 секций по 1.15м шириной) смотрит на юг (вообще, весь дом сориентирован по сторонам света и солнечная архитектура использована по максимуму). Проблема с летним перегревом решена выносом кровли, для отсечения высокого солнца.

  2. Верхние трубы работают, хоть и не всю зиму. Учитывая их крайне низкую стоимость и то, что траншею всё равно копать - уложить верхний уровень труб не сильно влияет на итоговую стоимость системы.

  3. Зависит от снегового покрова. В этом году у нас снега мало, грунт промерз сильно, даже проблемы с работой канализации были. В прошлые годы такого не было. Весной будет интересно посмотреть, до какой температуры остынет грунт.

Обычные датчики температуры, под землёй нет особого смысла мониторить, измеряется температура теплоносителя в геоконтура - на подаче из земли, после подогрева вентиляции и после теплового насоса. Так же измеряется проток теплоносителя.

К концу зимы температура контура действительно сползает. В том числе, потому что верхние трубы работают в более холодном грунте. Тем не менее, такой способ укладки является самым дешёвым и одним из самых "компактных" (меньше места занимают только вертикальные зонды, но там ценник уже другой).

Ну и как показывает практика, если длина геоконтура сделана правильно (из расчета 10-20 Вт на м.п.), то к концу сезона грунт не сильно уходит ниже нуля.

Дом у меня энергоэффективный, много всего там сделано. Из потребностей тепла: преднагрев вентиляции - до 2 кВт*ч (от геоконтура, остальное почти всё добивает рекуператор), основное отопление - до 4.5 кВт*ч, ГВС - пока что нет данных (дом не полностью запущен). Это на 138м² отапливаемой площади с панорамным остеклением. Расчёт на -30°, т.е. почти всю зиму расход энергии меньше.

Траншеи я выше описывал, копал на -2.5м, ширина от 2 до 5м (трапеция, т.к. на песке стенки осыпаются), трубы на глубине от -1м до -2.5 с шагом 0.5м (как по вертикали, так и по горизонтали). Меньше 0.5м в большинстве грунтов не рекомендуется делать шаг, т.к. примерно такой объем грунта участвует в теплообмене.

8 контуров по 100м (хотя для ПНД-32 можно и 200м делать, но не удобно.

Длительность отопительного сезона - 203 суток, средняя температура отопительного сезона - -7.8°, в градусосутках - 5640

Я не так силён в расчётах и ориентируюсь на уже полученные практические данные. А они говорят о теплосъёме 10-20 Вт с метра трубы, в зависимости от типа грунта и УГВ.

Это с расчётным промерзанием к концу сезона до -5С (ниже нет смысла, COP теплового насоса начинает сползать). И это уже многократно подтверждённые данные.

Конечно, Вы можете в это не верить и писать, что это нереально, но такую систему я эксплуатирую прямо сейчас и она прекрасно работает. Ну и не только у меня, примеров на FH полно.

"Руками" я делал в основном то, что не требует большого физического труда. Копать землю и таскать раствор - это точно не моё.

Но вся прелесть в том, что подобные системы в основном требуют умственной работы - поиска информации и подготовки проекта, рисование схем и понимания принципов. В общем, это не сильно отличается от классических ITшных DIY проектов, в стиле "умный дом на Ардуино за 5 шагов". Информации на том же FH хватает, вникнуть в суть можно за пару вечеров.

Для контура, оптимальны трубы или ПНД-25 или PERT-20. Первые чуть дешевле, вторые позволяют использовать коллектор и обвязку для тёплого пола, что ускоряет и упрощает монтаж. По спирту - объёмы вполне приемлемы, если не укладывать километры трубы. Для глинистого грунта, погонный метр трубы даёт ~15 Вт. У меня на сухих песках - ~10 Вт. Это фактические цифры, полученные опытным путём, задолго до меня. Люди давно уже практикуют такие геоконтуры.

Мои данные по температуре корректны. У меня около десятка датчиков температуры по всей системе отопления/геоконтура/вентиляции, я тут всё мониторю.

Кстати, при расчёте объёма грунта, Вы считаете только теплоёмкость и почему-то не учитываете тепловой поток из глубины земли. Ну и глубина промерзания - это показатель для голой земли. Под снегом грунт промерзает гораздо меньше.

Классическая "многоэтажка" копается в виде траншеи глубиной 2,5 м, где укладывается 4 уровня трубы с шагом 0,5м (верхний - на -1м):

Фото с интернета
Фото с интернета

Я нахожусь на северо-востоке Казахстана, но наш климат ближе к югу Сибири. Зимой до -35, глубина промерзания грунта официально - почти 2м. Летом жара до 40.

На счёт катастрофического промерзания грунта (как написано в статье), Вы не совсем правы. Газон и огород растёт без проблем. Вот фруктовые деревья - это да, растут хуже. В остальном проблем нет.

Этиловый, технический, ~270р/л

Ушло 100л, целевая концентрация раствора 25-30% (с расчётом на -15°). Грунт почти всю зиму болтается около 0°, к началу весны остывает до -2-3°

Если у вас столько бесплатной рабсилы, то может пирамиду имени себя начнёте строить?

Не понимаю, к чему здесь эта ирония. Я Вам описываю реальный проект, который уже реализован. Я могу допустить, что в Москве стоимость работы экскаватора или цены на стройматериалы выше, но уж точно не в разы.

Скорее наоборот, это у Вас в статье указаны какие-то неадекватные цены на земляные работы и трубы (250р за метр полиэтилена, серьёзно? Это какие-то элитные трубы для элитных тёплых полов).

И мой опыт не какой-то уникальный, в профильных ветках FH полно таких же геоконтуров, сделанных не за космические деньги. Было бы желание.

Решил рассказать про пассивный подогрев/охлаждение вентиляции. Вентиляция работает 24/7, благодаря геоконтуру получилось серьёзно сократить затраты на зимний подогрев. На фото подача справа, за счёт геоконтура воздух прогревается до -5,5, дальше рекуператор поднимет до +18. Затраты энергии при этом - один циркуляционный насос. Летом эта система позволяет не включать охлаждение до начала июня, пока грунт не прогреется до ~ +15
Решил рассказать про пассивный подогрев/охлаждение вентиляции. Вентиляция работает 24/7, благодаря геоконтуру получилось серьёзно сократить затраты на зимний подогрев. На фото подача справа, за счёт геоконтура воздух прогревается до -5,5, дальше рекуператор поднимет до +18. Затраты энергии при этом - один циркуляционный насос. Летом эта система позволяет не включать охлаждение до начала июня, пока грунт не прогреется до ~ +15

Час работы экскаватора - 3-4 тыс р (11 часов было наработано)

Метр трубы ПНД-32 - ~65р

Метр трубы PERT-20 - ~50р

Колодец (два кольца 1.5м, крышка, люк) - ~25 000р

Почти вся остальная сумма - это обвязка (как в колодце, так и в доме). Трубы уложил сам с помощью друга - за выходные. Обвязку собирал сам, это да - экономия. Но там и ничего сложно, на самом-то деле.

Обвязка в колодце. Пришлось повозиться с гидравликой, т.к. разные типы труб, которые пришлось объёдинить в один контур. Сейчас бы сделал чуть по другому - проще и дешевле
Обвязка в колодце. Пришлось повозиться с гидравликой, т.к. разные типы труб, которые пришлось объёдинить в один контур. Сейчас бы сделал чуть по другому - проще и дешевле
Обвязка в доме. Снизу два патрубка для подключения ТН. Справа вверх уходит линия в канальный охладитель - это подогрев и охлаждение вентиляции напрямую от геоконтура.
Обвязка в доме. Снизу два патрубка для подключения ТН. Справа вверх уходит линия в канальный охладитель - это подогрев и охлаждение вентиляции напрямую от геоконтура.

Я веду полную смету строительства, так что цифры корректные. Сейчас некоторые элементы я бы сделал проще/по другому. Так что даже есть возможность немного удешевить геоконтур.

Итоговая стоимость грунтового теплообменника перевалит за 2 млн.руб.

Вижу теоретика, а не практика. Хоть бы почитали профильные темы на ФорумХаусе для начала. Например про геоконтур типа "многоэтажка".

В 2022 году геоконтур на ~800м трубы (вместе с колодцем, спиртом (вместо антифриза), всей обвязкой, насосом и т.п.) обошёлся в ~200 000р.

Это для теплового насоса на 8 кВт по теплу. Ну и грунт у меня "плохой" - чистый песок. На глине можно было бы уложиться в 500-600м трубы (теплопроводность грунта там выше).

Это траншея 50м длиной и 4-5м шириной. Если была глина, то можно было бы сделать её более узкой, но длинной

Одна из траншей под "многоэтажку". Трубы разные, т.к. изначально планировалось использовать два контура - гликолевый и фреоновый (DX-контур). Но в итоге, всё работает на растворе спирта. Геоконтур так же работает на "пассивное охлаждение" вентиляции летом и преднагрев вентиляции зимой
Одна из траншей под "многоэтажку". Трубы разные, т.к. изначально планировалось использовать два контура - гликолевый и фреоновый (DX-контур). Но в итоге, всё работает на растворе спирта. Геоконтур так же работает на "пассивное охлаждение" вентиляции летом и преднагрев вентиляции зимой

...вообще, хотел изначально статью запилить про опыт строительства энергопассивного дома. Но это всё таки скорее для Форумхауса, а не для Хабра.

Собрать можно всё что угодно, но вот соотношения веса и токоотдачи ни разу не в пользу 18650.

На маломощных потребителях это работает (те же самолёты), на чём-то более энергоёмком - уже нет. Квады на банках 18650 не видел ни разу, везде высокотоковый литий. Допускаю, что оно может быть использовано (на тех же дальнолётах), но это не самый эффективный источник питания будет - и замена его на хоббийный литий даст ощутимую прибавку времени полёта.

На счёт гидрофойлов - не знаю, насколько там высокое энергопотребление. Глянув разные видео - вижу упоминание "1 аккум = 1 час катания". Если так - то потребление не сильно большое и сборки из мелких банок могут жить.

Автору респект, но читая статью вижу дикое хождение по граблям.

А начать надо было с профильных чатов в Телеграме, в том числе по RC-лодкам. Там уже давно обкатаны решения по правильным моторам (7-15кВт, водяные рубашки охлаждения), лодочным контроллерам (300-400А, опять же водяное охлаждение), проверенным аккумам (смотрите графеновые от HRB или что-то ёмкое, типа 9500мАч от CNHL).

Про использование сборок из 18650 можно сразу забыть, там совсем не та токоотдача. Только софтпаки высокотоковые, рейтингом 100C+

В общем, как человек который уже несколько лет варится в RC-хобби (правда не по лодкам, а по скоросьным авто) - вижу огромное поле для оптимизации такого проекта гидрофойла.

Автору ещё раз спасибо, захотелось собрать себе что-то такое)

Полагаю, подразумевается - любителей RC-моделей, в смысле на пульте управления. Но да, в русском языке ближе "авиамоделизм"

А может пора пилить статью, с более подробным разбором, описанием и историей разработки препарата и т.п.?

По мне, так это просто офигеть как интересно. Если бы не заглянул сюда в комментарии - даже бы не узнал об этих препаратах.

Небольшое уточнение по BEC.

На фото ESC, подписанный разъем - это не BEC в чистом виде. Это ещё и управляющий порт для получения команд от приемника. Обычно он подключается к стандартному приемнику (например, на 10 каналов). И да, по этому проводу приёмник и запитывается (а так же всё, что в этот приёмник подключено, т.к. приемник является ещё и питающим хабом).

Но функция bec, т.е. питания пониженным стабиллизированным напряжением, здесь не главная. BEC вообще может быть внешним отдельным устройством, только для запитывания большого количества сервоприводов.

Ну и да, существуют готовые радиоаппаратуры для самолетов, которые стоят недорого и прекрасно работают. Если хотелось именно летать, то прийти к этому можно было бы гораздо быстрее

Information

Rating
2,124-th
Location
Семипалатинск, Восточно-Казахстанская обл., Казахстан
Date of birth
Registered
Activity