Комментарии 128
Один ветряк для тепла,
Второй для электроэнергии,
Плюс запасной котёл и аккумулятор, если нет ветра,
Плюс подключение к сети, если ветра нет долго.
а потом окажется, что бак-теплоаккумулятор оказывается дороже в покупке, монтаже и обслуживании, чем теслабатарея на стенку)
Электричество ... удобнее в монтаже и использовании, но дороже в производстве (солнечные батареи или магниты и двигатели/генераторы).
Аккумулировать тепловую энергию в материи (вода/песок/..) дешевле и проще в любом случае
Окажется обратное. Бак-теплоаккумулятор имеет заметно больший срок жизни и требует меньше обслуживания чем теслабатарея на стенку. Может ли теслабатарея прожить без деградации 10 лет? Краткий ответ нет. Сможет ли бак прожить 10 лет? Легко.
Понятно, что я пошутил, но как-то я считал, сколько мне будет стоить поставить теплоаккумулятор. Проблемы:
Он большой, разумная емкость около 1 куба на 20 квадратов отапливаемой площади. Пусть дом 100 квадратов, тогда нам нужно куда-то в уголок задвинуть 5 тонн (1,5х2х2 метра с учетом термоизоляции). Не все перекрытия на это рассчитаны, обычно вкапывают снаружи дома, причем ниже глубины промерзания.
К нему нужно подвести трубы и поставить насос и теплообменник. Это опять же нельзя сделать где угодно, лучше поближе к стояку или котлу, иначе еще больше усложняется теплораспределительный узел.
Его нужно иногда обслуживать: оседание, протечки, обрастание.
Еще могут быть дотации, которые на не-хайповые вещи обычно не дают.
пп 1-2 особенно затейливы, если мы сначала построили дом, а потом уже решили повысить его энергоэффективность. Аккумулятор-переросток в установке проще: вешаем на почти любую стену снаружи или в кладовку, протягиваем провода к щитку, ставим инвертор. На длинном отрезке времени бак будет выгоднее, но обычно людей пугает обилие капитальных работ.
Вкапывать не требуется. Достаточно изолировать бак. Далее точно так же изолируются трубы. По этому в целом рядом это ставить не надо. Далее у многих достаточно большой участок. Бак 1.5x2x2 метра не особо большой.
Так что в целом земляные работы особо не нужны. Бак можно использовать как резервный источник воды к тому же.
…«и один ветряк, чтобы управлять всеми» %)
Идея интересная. Но вот про эффективность против генераторов - спорно очень.
Дело в том, что механическая энергия в электрическую преобразуется очень эффективно. Теоретический предел тут 100%. Даже у скромного генератора легко может быть выше 90%. Собственно, потери тут - трение в подшипниках, да электрические. В общем, в теории у обоих способов - паритет. Поэтому сравнивать можно только конкретные решения. В статье этого нет, только описываются некоторые установки очень поверхностно. И много преимуществ, но как-то без упоминания недостатков.
Вот там фото ветряка вверху... А как тепло от него передается? Трубки? А у них точно тепловые потери меньше, чем электрические в проводах?
А солнечный коллектор - однозначно да. У него КПД в тепло намного выше, чем в электричество у солнечных батарей...
Добавлю, что расположение нагревателя воды в гондоле башни сталкивается кроме того, что при передаче по трубам горячей воды тепло уходит не только от горячей воды, идущей от нагревателя, но и от холодной воды, идущей из дома к нагревателю, особенно в северных районах. Если вы изучали теплотехнику, то знаете. что это не лечится бесконечным увеличением толщины изоляции. Плюс опасность размораживания труб при отсутствии ветра. Плюс гидродинамические потери на прогон воды по трубам. Просто по длине, если бы располагали по горизонтали. И плюс потери преодоления самотока горячей воды (горячую воду надо гнать вниз). Все это можно просчитать но интуитивно, эти потери больше, чем при преобразовании механика-электрика-тепло. Плюс стоимость труб на передачу горячей воды. Если располагать нагреватель внизу, а механическую энергию передавать валом, то добавляются подшипники, крепление, муфты. Кроме сложностей с точным монтажом, это сложности в обслуживании (подшипники в дождь, снег, лед?), да и все это потери энергии.
Гидродинамические потери в трубах на прямую переходят в тепло. На верху можно просто создавать давление, а основное преобразование делать по ближе к потребителю.
...но тепловые потери свистят в эфир
Я удивился, что тепловой насос упомянут только ближе к концу. А так – да, как будто в 2024 (да и в 2014) удобнее сгенерировать электрическую энергию от ветра.
Ну прикинем. Век пара, стимпанка, зелёных активистов и все такое :)
Трубы теплоизолированны, на сколько это возможно. Проложены по теплотрассам в которых специально устроенны ячейки, как в Японии, для бездомных, любителей подземелий и зелёных активистов. Т.е., потери идут на пользу.
Далее, качаем по трубам отработанную воду под давлением. Меньше тепла, меньше потерь. Рядом с потребителем ставим преобразователь. Любой, в механическую (была статья) или тепловую энергию. Можно добавить солнечные коллекторы на крышах, теплонасосы.
Если будем учитывать услуги для нищих, то эффективность всей системы будет приближаться к 99%.
Чем вверху будете создавать давление?
Необязательно воду, можно спирт, и не питьевой, а изопропиловый...
Аммиак, сиречь водный раствор аммиака - нашатырь - советовать не буду, считается опасным, хотя чем холоднее - тем лучше растворяется аммиак в воде и она хуже замерзает.
Тогда у бездомных в ячейках вдоль трассы будет система все включено ))
Энергоемкость.
Никто не спорит, что энергия на переход вода-пар у H2O выше всех похвал, но минусы превалируют.
В случае аммиака вода играет роль накопителя, а аммиак рабочее тело, и его давление от температуры растет сильно и при гораздо низких температурах, то есть, как и с ротором из бочки - хреновый, но работает при малом ветре.
Так и здесь - ниже порог для работы, ниже, значительно, температуры замерзания и испарения с водного раствора.
На аммиаке паровые двигатели хорошие получаются, а вот в качестве теплоносителя сильно так себе. И к уплотнениям дополнительные требования.
Зато если где дырка — сразу жо носом чуешь!
Там ко всему большие требования, а теплоперенос газом лучше, при переходе фазы жидкости -газа много тепла уходит. Не помню как меняется плотность у р-ра аммиака, в зависимости от концентрации, но после охлаждения он опускается вниз и растворяется в холодной воде.
Ну и запах аммиака очень заметен, как правильно указал @Wesha.
Идея интересная. Но вот про эффективность против генераторов - спорно очень.
Дело в том, что механическая энергия в электрическую преобразуется очень эффективно. Теоретический предел тут 100%. Даже у скромного генератора легко может быть выше 90%. Собственно, потери тут - трение в подшипниках, да электрические. В общем, в теории у обоих способов - паритет. Поэтому сравнивать можно только конкретные решения. В статье этого нет, только описываются некоторые установки очень поверхностно. И много преимуществ, но как-то без упоминания недостатков.
Честно говоря не нашел. Интернет плохой. А так я думал что если на крыше здания будет стоять с КПП переводящей момент с генератора электрического на тепловой периодически то общий кпд будет выше. Просто за счет того что не всегда нужна вся энергия ветра в течение суток(особенно когда её негде хранить), и в эти моменты вынужденного "простоя" ветряк может работать на теплогенерацию.
ветряк может работать на теплогенерацию
...а потом ВНЕЗАПНО наступает лето...
Если есть теплоаккумулятор хотя бы кубов на двадцать, то на время года пофиг.
Да лето горячая пора. Особенно для системы охлаждения больших ветряков.
Зимой правда наоборот. И тогда электричеством соседних ветряков отапливают остановленные или заледеневшие ветряки.
А могли бы использовать собственное тепло если было бы где накопить воду-пар рядом.
Эффективность нагрвателя - 100. Эфеективность передачи по проводам на типичном расстоянии около 99%. Эффективность генератора - 90-95%.
И нет проблемы с укреплением мачты, подьемом воды вверх, сильно меньше проблемы с механикой(тормозная система клинит, к примеру) и так далее.
Плюс запасать электричество немного легче.
Не просто так не используют.
Верно, а вот схема генератор+теловой насос ещё лучше. Но в прежложенной конструкции гораздо проще запасать энергию. Закопал теплоизолированную цистрерну с водой и всё.
Дело в том, что механическая энергия в электрическую преобразуется очень эффективно. Теоретический предел тут 100%. Даже у скромного генератора легко может быть выше 90%.
Если у вас есть двигатель, который работает постоянно и достаточно быстро. А если то быстро, то медленно, то, вообще, никак - эффективность будет очень низкая. А, без преобразователей и аккумуляторов - никакая.
КПД генератора не зависит от скорости вращения.
Мощность и напряжение зависит. Но если его нагрузить на обычный нагреватель, то как его не крути, все те же свыше 90% уйдут в тепло.
Кстати... я не спец по ветрякам, но наверняка КПД преобразования ветер-вал зависит от скорости вращения. Наверняка существует оптимальная скорость, зависящая от скорости ветра. В этом случае электроника сможет обеспечить оптимальную скорость вращения ветряка. Это совсем несложно. Примерно то же самое, что электрическая трансмиссия в гибридах. А вот с механическим преобразованием в тепло такое не прокатит... Так что большой вопрос, что будет эффективнее.
А что - интересно. Зимой - для обогрева. Летом - как генератор для накопления электричества. Ибо остаться летом без холодильника или кондиционера так себе удовольствие
Ветряная мельница может производить только муку.
вычислило эффективность системы, которая составила 91%
Не проверю на бегу выкладки, но КПД 91% для системы (!) с ветровой турбиной - это шик и прорыв (в расчётах?)
Вполне возможно. Там негде энергии теряться. Даже трение в подшипниках превращается в то же тепло. Теряется только тепло в вертушке (оно греет улицу) и часть энергии на шум уходит.
Вот только как тепло от трения в подшипниках пустить в дело? Прокачивать через подшипник теплоноситель? Так он заржавеет и перестанет быть подшипником. Конечно, от этого трение увеличится и производство тепла тоже, но это не надолго - пока ось не протрет обойму. Второй вопрос - количество этого тепла. Что то мне подсказывает, что тепла там с гулькин нос. И его проще выбросить в атмосферу вместо того, чтобы пытаться как то использовать. Потому как если прокачивать тот же теплоноситель более-менее юзабельной температуры, то скорее подшипник будет нагреваться от теплоносителя чем наоборот. И третий вопрос: прокачивая теплоноситель через подшипник не будем ли мы терять больше чем получаем? Ведь тепло от подшипника путем теплопередачи будет переходить как в ротор, так и в станину машины. Теплоизолировать подшипник? А как тогда его крепить? Обычно подшипники сажают плотной посадкой. А теплоизоляционные материалы обычно имеют очень маленькую механическую прочность. В общем, вопросов больше чем ответов.
Ну, как вариант - приводить от вала еще и масляный насос, который будет делать масляный клин в подшипниках скольжения.
Масло и насос охлаждать водой, которая будет забирать тепло.
Но в целом видится, что геморрой не стоит свеч.
Вот только как тепло от трения в подшипниках пустить в дело?
Например, подшипники расположить в металлическом корпусе бочки, в которой и происходит нагрев теплоносителя. Теплоизолировав , конечно всю эту конструкцию.
Если этот агрегат стоит в подвале, или в каком-нибудь техническом помещении оно автоматом идёт в дело на обогрев дома. Просто ветряк надо строить, как трубу у дома.
И даже если построить в отдельном здании, можно просто воздуховод проложить. Воздух и будет теплоносителем.
Если использовать теплоносителем веретенное (трансформаторное) масло или отработанное машинное?
Как вариант)
Трансформаторное: За: большой диапазон рабочих температур (от -35 до +100 (125) градусов, устранение проблем со смазкой подшипников.
Против: цена от 700 рублей за пять литров. Залить полностью систему обогрева выйдет в копеечку.
Отработанное: За: практически те же самые что и трансформаторного.
цена в среднем от 20 рублей за литр что позволяет в приемлемый бюджет заполнить систему отопления.
Против: характеристики могут сильно отличатся. так как это смесь. Плюс может потребоваться его очистка перед использованием.
Общие минусы: пожароопасность и необходимость менять/очищать/доливать
Цистерны трансформаторного продают при предприятиях, обслуживающих трансформаторы. И недорого, дешевле, чем тепловозный соляр.
Это некоторые дизелисты на старых дизелях, до коммон-рейл практикуют.
А какой порядок цен на объём отпускаемой цистерны трансформаторного масла? Ну, что бы прикинуть, во сколько обойдется заправка системы отопления внутренним объёмом в 1000-2000 литров?
Не могу сказать, детали не знаю.
Но выходило знакому дешевле дизеля и основательно, т.е. дешевле тогда 30 рублей, когда д зпль за 40 ушёл.
Если верить "юлитам", то ценник за 200 литровую бочку трансформаторного масла начинается от 17000р. Но среднее предложение варьируется в пределах от 22000 до 33000р. Т.е. чтобы нам залить систему теплоносителем (5/10 бочек) нам потребуется потратится по минимуму от 85000р (170000р). И это без учета аварийного запаса масла на неизбежные протечки и прочий форс-мажор.
Хранить тепло в дорогущем масле это извращение, хватит просто в коробке с песком по трубам пропускать масло, сама коробку теплоизолировать, такие системы делают и для температур в сотни градусов.
В смысле хранить тепло в масле? Масло тут выступает в качестве теплоносителя от генератора тепла в ветряке, к радиаторам системы обогрева.
ну зачем тоннами то тогда масло собирают?
хранить тепло нужно в дешевой материи, песок - идеален, можно бетон но температура до нескольких сотен, когда как песок - тысячи (правда тогда теплоносителем дешевле просто газ гонять, и кстати трубки не нужны)
ну зачем тоннами то тогда масло собирают?
Чтобы заполнить теплоносителем систему обогрева.
хранить тепло нужно в дешевой материи,
Вода
песок - идеален, можно бетон
А доставлять тепло к потребителям как? Тачками?
но температура до нескольких сотен,
А зачем нам такие температуры для отопления?
когда как песок - тысячи (правда тогда теплоносителем дешевле просто газ гонять, и кстати трубки не нужны)
И мы возвращаемся обратно к теплоносителю где доминирует вода по соотношению цена/качество.
Такое ощущение что вы прочитали несколько комментариев, перемешали смыслы и отвечаете всем скопом.
Это типовой проект для хранения тепла (используется в солнечных зеркальных электростанциях, правда там температуры ~200..300 и хранят в расплавах солей). По трубкам течет теплоноситель, не вода (потому что она испаряется при рабочих температурах а главное в ней заводится живность, но с этим тоже можно бороться) а что то типа пропиленгликоля (или любой другой, посмотрите состав автомобильного теплоносителя, это смесь воды и какого-нибудь *гликоля) и он нужен не для хранения, а для передачи тепла в толще вещества, в котором будет храниться тепло... объемы считанные литры, зависит от мощности системы а не ее емкости.
Самое дешевое, хранить в песке (нужен чистый сухой), он плохо проводит тепло, а значит по всей толще нужна сеть теплообменника, удобнее - в расплавах солей, так как когда соль расплавится, тепло будет передаваться конвенцией.
Так как технология относительно новая, которую активно гнобят дезинформацией (типа - 'эти системы дороже чем классические солнченые батареи', какой абсурд) то устоявшихся норм тут нет.
Скрытый текст
Мне нравится идея использования газа (хоть и обычный воздух, но лучше без кислорода и воды) как теплообменник внутри толщи хранилища, которое нужно делать наборным из бетонных плит, устанавливаемых на конструкцию из стальных балок для их удержания (обычная технология строительства зданий) таким образом что бы узкие пустоты между блоками создавали естественные каналы с продуманным порядком по всему объему. Даже не высокотемпературный бетон может нагреваться до нескольких сотен градусов, понижая свою прочность (становится хрупким) поэтому и нужен стальной каркас. Газы гонять дешево, утечек бояться нечего, наружу газ не выпускать, передавать тепло через теплообменник уже на что угодно, хоть воду в домашнюю систему отопления. Нагревать точно так же через теплообменник. Напомню что что бы гонять воздух не нужен хайтек и равномерность нагрузки, ветряк тут прекрасно справится.. но лучше да, как и в любых таких системах, для собственных нужд нужен небольшой источник энергии, но затраты на него кратно ниже чем собственно объем хранимой энергии.
Извините, но это вы перепутали ветку комментариев т.к. стартовый комментарий в ветке был таким
Если использовать теплоносителем веретенное (трансформаторное) масло или отработанное машинное?
Более того, в статье идет речь не о гелиостанции, а о ветряке и гидротормозе на котором никак нельзя достичь температуры теплоносителя в несколько сотен градусов.
Это если новое, а если отработанное трансформаторное? (Его по регламенту меняют)
Оно как раз и не видно в продаже или реально подорожало.
Буду в краях товарища, спрошу, самому интересно стало.
Дайте знать, тоже интересно знать о порядке цен, насколько это экономически целесообразно.
Дядька в деревне заполнил систему отработанным трансформаторным, так как в доме не живет, приезжает периодически. Да, сливать-наполнять систему не нужно, но основной недостаток - очень долго прогревается система - часов 8-10, чтобы масло начало нормально циркулировать.
Говорит, что слитый антифриз с замены лучше и дешевле ;) (он в транспортной компании работает).
Не вся механическая энергия в данном сценарии преобразуется в тепловую. Температура - это, действительно, мера движения, но хаотического. Представьте себе ситуацию, когда при размешивании весь объем жидкости перейдет во вращение с постоянной скоростью. В этом случае никакого повышения температуры не будет.
Будет - стенки, где этот ротор размещён - неподвижны и жидкость протекая около них будет греться.
В тепло уйдет часть энергии, которая будет компенсировать потери на трение. Наверное надо брать более вязкую жидкость и вращать ее с меньшей скоростью. А если жидкость менее вязкая, то потери будут меньше, и ветряк будет крутиться на холостом ходу.
Вероятно имеется в виду 91% от КИЭВ для указанного типа и профиля турбины. Это, конечно же, не КПД системы.
Есть пример проще.
Этот груз подвешенный в здании на гидравлических амортизаторах при движении в гидравлической жидкости создает тепло (но оно никак не используется специально). Правда источником тепла не всегда может быть ветер воздействующий на здание. Бывает и сейсмическая активность добавляет энергии движения.
Мне не нравится передача механической энергии валом. Это подшипники, муфты, валы. Хлопоты с монтажом, обслуживанием.
Я бы предложил передавать тросом на шкивах, расположенным в коробе.
Трос на шкивах не исключает наличие подшипников и муфт. А долговечность тросов, ремней или цепей заметно меньше, чем валов, которые могут быть "вечными" при достаточном запасе прочности.
у троса со шкивами будут адские потери на трение
Типовой кпд клинового ремня на шкивах около 70%
пока всю эту систему соберешь и наладишь - запаришся. Вот и тепло!
1 кВт?? Восьмиметровый ветряк на башне в качестве средней мощности тепловентилятора под ноги? Хрен с ним с теплом, это экономически насколько выгодно вообще?
Зависит от стоимости киловатта для вас из альтернативных источников (например, розетки).
Если российские 7 центов – вероятно, окупаться будет больше, чем стоять (а может и нет, смотря за сколько вы соберёте генератор). Если немецкие 42... :)
Кстати, российские 7 центов в розетке дома превращаются уже в 20 в новых электрозарядках на улицах (в платных зарядках тариф - 20р/квтч). И на 2000 р либо заправить 100квт в машину, или 30-35 литров в бак... И выгода электричек начинает испарятся прямо на глазах
Ну мы начинали с обогрева дома всё-таки. На самом деле, и тепловой насос при немецком климате позволяет дешевле греться, и котёл на специальной, непригодной для автомобилей, солярке будет дешевле, да много всего
По московским прорбкам, 35 литров на какомнибудь приусе это 500-700 километров. На чистой электричке 100 квтч это это вдвое меньше.
При этом на заправке надо торчать не меньше получаса. При заправке бензином время упирается в скорость оплаты. Конечно может быть еще очередь, но это тоже аргумент не в пользу электрички.
PS
Ветряком греть воду - полное безумие. Ни по КПД ни по стоимости оборудования явного преимущества не просматривается. Но электричество в миллион раз универсальнее, в том числе можно отдавать в сеть. Вообще, градус клоунады и упоротости сопровождающий "зелёную" энергетику - зашкаливающий.
Не сильно рационально. В теплое время года вся эта конструкция будет простаивать вместо того, чтобы генерировать электричество
Еще есть горячая вода. Правда, я не посмотрел, до какой температуры эта ветромешалка воду прогревает.
Ну вообще там про тепловой насос не просто так упомянули. Вы удивитесь, но из тепла можно делать холод...
нельзя. Тепловой насос так и называется, поскольку умеет лишь перекачивать тепло.
Если в летний зной тепловой насос откачал лишнее тепло из дома, это тепло нужно куда-то слить. И подогретая бочка тут совсем не помощник.
Любой тепловой насос не просто "переносит" тепло из одной зоны в другую. Но ещё затрачивает на это энергию. Такой их тип как Абсорбционный тепловой насос может работать на внешнем источнике тепла, вместо электричества питающего обычный компрессорный кондиционер-холодильник. Понятно, что теплоноситель через этот самый абсорбционный тепловой насос нужно прокачивать так же электрическим насосом, но его мощность будет очень сильно меньше, чем у компрессора.
Давайте я по памяти напишу общие проблемы у всех ветряков:
Ветряк на хорошую мощность имеет большие (=тяжелые) лопасти, у которой внешний край разгоняется до больших скоростей. Такая лопасть, оторвавшись, без проблем убьет мимопроходящего человека. Поэтому с точки зрения безопасности ветряки ставят далеко от жилых зон. Можно ли не разгонять лопасти до такой скорости? Можно, но с большой потерей снимаемой мощности (т.к. разогнанные лопасти снимают мощность с целого круга). Чтобы это компенсировать, придется делать больше лопастей и с большей площадью, т.е. материалоемкость растет в разы.
Лопасти ветряка рассчитывают под какую-то скорость ветра (наклон и их количество). Зависимость принимаемой мощности ветряком от скорости ветра квадратичная - поэтому в идеале он должен работать всегда строго на максимальном для него ветре. В 2 раза упал ветер = в 4 раза упала мощность.
Превышение скорости ветра над расчетной ничуть не меньшая проблема. Ветряку довольно легко ломает лопасти. Потому что зависимость прилагаемой силы от скорости ветра кубическая. Поэтому начинают включать противоштормовые приспособления: либо отворачивают морду ветряка от ветра (добавляя угол с хвостом. хвост должен быть с хорошим оперением), либо динамически меняют укол наклона лопастей (это очень дорого. ИЖС врятли потянет такие стоимости)
Ветряки надо поднимать высоко вверх, потому что любой рельеф, а уж тем более жилая застройка сильно тормозит ветер. Поэтому сразу закладываемся в мачту и тросы. Сразу думаем о максимальных ограничениям высоты, а также об (вроде обязательной) индикации высоких объектов для летающих средств. Сразу думаем о высотных работах при монтаже и регулярном обслуживании (монтировать тяжелые объекты на 20+ метровой высоте). В лабораториях то они классно тестили 8м высоты, но я сомневаюсь, что рядом с ними стояли дома по 9-12м высоты (ИЖС) или 40-60м (городская застройка). Так что эти 8 я бы откладывал вверх от конька самого высокого дома в округе.
Для ветряков есть неудачные зоны: предгорья. В них скорость ветра снижена огибанием рельефа. Идеально: верх горы, все остальные места считаются хуже.
Зависимость принимаемой мощности ветряком от скорости ветра квадратичная - поэтому в идеале он должен работать всегда строго на максимальном для него ветре. В 2 раза упал ветер = в 4 раза упала мощность.
Хуже, зависимость кубическая, поэтому в 2 раза упал ветер - в 8 раз упала мощность.
>> В 2 раза упал ветер = в 4 раза упала мощность.
Зависимость мощности от ветра - кубическая. Даже не квадратичная. https://skootsone.yolasite.com/resources/formula_1_640_gif.gif
Была бы квадратичная - было бы шикарно просто.
Практически все пункты мимо роторных ветряков.
И шум не забудьте
А кому эти ветряки будут принадлежать? К тому же - читал несколько лет назад штатовскую газету - если потребление электричества уменьшается, то сбытовая компания повышает тарифы, чтобы компенсировать неполученный доход.
Из статьи не совсем понятно, знает ли кто-нибудь о том, что ветряные мельницы могут производить тепло напрямую?
Шиза мельничная.
предлагаю делать бассейн с течением, создаваемым ветронасосом. Тепло эффективно аккумулируется в 100 тоннах воды
У ветряков два практических минуса:
- не очень комфортно находиться вблизи работающих лопастей, а при сильном ветре - буквально страшно
- ветер очень нестабилен. Сейчас он 11 м/с, потом 3, потом 25...
Для электрогенераторов это не критично, так как ветряк можно вынести подальше от людей, а электричество запасать или перераспределять, но для горячей воды - далеко ее не передашь, при слабом ветре недогрев...
Хотя в местности со стабильными бризами, наверное, применимо.
Гениально. Чуть-чуть автор не дошёл — самое интересное в лопастях то, что они постоянно обдуваются ветром и быстро приходят в термодинамическое равновесие с воздухом. А это как раз то, что нам нужно для того, чтобы избежать главной проблемы теплового насоса — обмерзания внешнего блока.
Да-да, именно. Размещаем всё в роторе. Компрессор и конденсатор — в основании, внутри башни. Трубки с фреоном — в валу. Испарители — внутри дюралевых лопастей. Можем их фторопластом покрыть, чтобы лёд веселее облетал от вращения.
Гемору, правда, будет много с тем, чтобы снять тепло с горячей вращающейся под всеми углами чушки, да ещё потом его как-то допинать до батареи отопления.
Очень уж дорого получится, где-то как двигатель истребителя.
Да не, вполне технологично можно сделать, если немного поломать голову в инженерном плане. Смотрите:
1) Берём дюралевые лопасти, завариваем аргонкой герметично каждую — это будут испарители. Навариваем на ступицу, ввариваем подводящие и отводящие трубки. Получается пропеллер с соплями, как будто его из Карлсона выдрали вместе с кишками.
2) Берём стальную трубу — это будет вал. Пропускаем по ней трубки, ступицу прикручиваем болтами. Получается прочное механическое соединение, внутри которого отдельно существуют не нагруженные, но зато герметично сваренные лопасти и трубки.
3) Берём стальной шар с двумя отверстиями на полюсах. Кладём полюсами горизонтально, «глобусом на бок». Одно отверстие — для входного вала, который будет вращаться вместе с шаром. Другое — для направляющего штока, это который с флюгером (чтобы ветряк по ветру разворачивать). Шток, естественно, не вращается вокруг оси — он только разворачивает всю конструкцию в горизонтальной плоскости, ища ветер. Поэтому внутри шара он сидит на подшипниках.
4) Ставим внутри шара компрессор, приводимый в движение магнитной муфтой, чтобы не нарушать герметичности. Муфта, естественно, закреплена на штоке из прошлого абзаца — он единственный там не вращается, остальное вращается вместе с шаром. Вкладываем и привинчиваем вал, который от лопастей. Вкладываем «лепестки» конденсатора, приклеиваем термоклеем изнутри к шару. Спаиваем вместе контур, вакуумируем, заправляем. Наклеиваем сверху вторую половинку шара на термоклей к этим «лепесткам», стягиваем половинки болтами.
5) Втыкаем шток с магнитной муфтой в шар, он проходит через отверстие и подшипники и «вмагничивается» в ответку в компрессоре. Теперь, если начать вращать лопасти и шар, не давая вращаться штоку — компрессор заработает.
6) Закрепляем всё это на поворотном столике, чтобы искало ветер, захлопываем шар во внешний пластиковый кожух, пускаем по кожуху теплоноситель, омывающий шар. Шар при работе раскаляется и греет теплоноситель. Давление там около нуля (это же верхняя точка во всей гидростатике, можно даже разрежение сделать), поэтому хватит простых сальников для рабочего вала (шток в кожух просто вклеиваем) и для подводящих-отводящих патрубков сверху и снизу.
Технологично не получится, ибо вы значительно увеличите вес лопастей и значительно уменьшите их гибкость и прочность.
Все остальное тоже очень значительно усложняет конструкци. Явно не генератор прикрученный к лопостям.
Минусовая температура? Утечки носителя?
Ну как бы издержки попыток использовать слона как стойку для вантуза лопасти в качестве системы теплозабора из воздуха. Зато — сами вращаются, сами через себя продувают воздух, сами с себя лёд стряхивают (наверное. Если тефлоном покрыть). То есть решают главную проблему — откуда брать тепло для перекачки тепловым насосом.
Но ставят кучу новых проблем, конечно. В силу своей хреновой к этому приспособленности. Вантуз-то в слона влезает, но интуитивно ощущается, что будет какой-то подвох…
Вантуз-то в слона влезает
Господа гусары, молчаааать!
Это с настоящего Лурка :) «Натянуть слона на вантуз» — технически вроде всё по диаметру подходит, но интуиция подсказывает, что будут подводные камни :-D Кстати, там это тоже было про плоскости, но уже самолётные. И тоже завершилось… так себе оно завершилось, рухнул «слон» от такого обращения с ним :(
Да не, вполне технологично можно сделать, если немного поломать голову в инженерном плане. Смотрите:
1) Берём дюралевые лопасти, завариваем аргонкой герметично каждую — это будут испарители. Навариваем на ступицу, ввариваем подводящие и отводящие трубки. Получается пропеллер с соплями,
как будто его из Карлсона выдрали вместе с кишками.
Можно проще. Сделать из лопастей воздушные солнечные коллекторы(одна сторона прозрачная, а вторая черная), и нагретый воздух выпускать через полости на концах дополнительно ускоряя вращение по необходимости.
Правда тогда ветряк превращаются периодически в вентилятор.
Ладно бы тепло! У вас же половина контура фреона в лопастях, а половина внизу башни - это как-то надо фреон передать, да еще и контур держать герметичным - вот решение этого будет прям достойно мировых премий.
А если фреон только в валу и лопастях, а дальше вода? Уже не космичекие технологии. Прототип можно собрать из автокондея и медных трубок.
Вал относительно лопастей тоже двигается (мы же под валом понимаем вертикальный шест, передающий крутящий момент с ветряка в основание башни?). Абсолютно та же проблема.
Я так и сказал — «в основании [ротора], внутри башни». Не в основании башни. Плохо выразился, как сейчас вижу. Легко прочитать не то.
Видится мне, сей девайс будет работать не так, как задумано.
Настала зима, за бортом не жарко, 14 м^3 остывают до +15 градусов Цельсия.
Холодновато, надо бы подтопиться ....
Идем к боту, железный дровосек изрёк (я не проверял), на глаз похоже
____________
Answer: Approximately 565 kWh of energy is needed to heat 14 tons of water from 15°C to 50°C.
_______________
Мы должны вбухать 565 кВтч чтобы прогреть расходный бак до минимума. К весне самый раз поспеем, а там, глядишь, само потеплеет.
Все конструкции с расходным баком большого объема - в топку.
Но нарисовано красиво, бумага все стерпит
Идем к боту, железный дровосек изрёк (я не проверял)
4181 * (50 - 15) * 14e3 / (3.6 * 10e6) = 56.9
Тепловетряк будет же круглогодично* работать и температуру в баке поддерживать высокой, так что при достаточной теплоизоляции бак не остынет.
Другое дело, когда ветра слишком мало для покрытия текущих потребностей в тепловой энергии. Но в таком случае бак прочими источниками тепла можно догревать.
Хотелось бы увидеть цифры для сравнения. Себестоимость монтажа и обслуживания.
По мне так электричеством лучше. Не нужно тянуть трубы и утеплять их. Интересно где больше потерь в проводах или трубах. Положиться на одни ветряки нельзя. По этому будет основная система отопления + электро. Для хранения избытков теплонакопитель. Электричество универсальней и избытки можно пустить еще на что-то. Летом водяные ветряки будут простаивать.
Зимой в безветренную погоду обычно мы наблюдаем чистое небо и яркое солнце. Соответственно можно в пару к такому ветряку поставить на крышу солнечные коллекторы (это которые тепло собирают, а не электрчиество). Тогда при любой погоде система сможет собирать тепло круглый год.
На счёт простаивать - выше я отвечал на похожий комментарий. Вы не обратили внимание в статье на упомянутый тепловой насос. Он же может работать как кондиционер для дома летом, расходуя тепло на свою работу.
И да, если всё это дело не собирать самому, а домик стоит в поселении с нормальной инфраструктурой - наверняка всё это выйдет дороже, чем привычные системы обогрева/кондиционирования. Но опять же в статье много раз упоминалось, что эта схема возникла и существовала именно в регионах с малой плотностью населения и плохой/отстутсвующей инфраструктурой + дорогими энергоносителями. Такие места и сейчас имеются. Может для них это было бы и интересной схемой, знай люди о ней.
Если напрямую энергию ветряка гнать в тепло, КПД будет не больше 100%.
Если получить электричество и записать тепловой насос, КПД будет больше 100% (да, тепловой насос "лайфхачит" с КПД). Плюс тепловой насос можно использовать летом на охлаждение
Самое занятное, что толпы людей, на серьезных щах, обсуждают эту наркоманию.
Газ же стоит такие копейки, что странно про это вообще серьезно думать? Наверное имеет смысл, если совсем нет доступа к газу или он почему то стоит тысячи $$ в месяц, при другом раскладе это какой-то over engineering или какой-то чисто академический интерес.
Думаю стоит уточнить. Скорее всего самодельные ветряки в Дании делали не только за счет переделки гидравлических тормозов. Для этого так же подходят частично неисправные АКПП и гидромуфты с зафиксированными элементами внутри и в положении "холостого хода" (собственно гидро-тормоз на стенде и предсталяет такую конструкцию собранную изначально с этой целью, и подведенной системой охлаждения)
А почему никто не задаётся вопросом из простой школьной физики, а именно законом сохранения энергии? Ветряк отбирает энергию, которая без него уходила бы в природе на какие-то другие процессы. Не окажет ли массовая установка мощных ветряков гораздо большее действие на климат, чем например выделяемые коровами газы, на которые сейчас аж вводят налог в Нидерландах?
Допустим поставили на побережье кучу ветряков, и теперь ветру не остаётся энергии перенести водные массы до каких-то районов. Где-то началась засуха, где-то похолодание и т.п. Этот вопрос вообще кто-то исследовал?
Обогрев при помощи ветряка без электричества