Альтернативная энергетика и энергосбережение

Цитата: ЮВС от 04.05.2010 22:10:03
Реально если бы удалось снимать в среднем 500-600 Вт с двух ветряков с диаметром колеса по метру-полтора, проблему, IMHO, можно было бы считать решенной. Хотелось бы, конечно, иметь более внятную, но, несмотря на это, доступную к пониманию формулу.

Исходная формула весьма проста: на единицу площади приходится мощность 1/2*плотность*скорость^3, или 0.64*скорость^3.
Стал быть, 640Вт с квадрата для скорости 10м/с.
 
Но вот КИЭВ (обычно используется вместо КПД, коэфф. использования энергии ветра) маловат - воздух нужно "сбрасывать", как уже говорилось. Для винта - менее 30%, для объёмных конструкций - менее 60%. Ну и продавцы обычно врут  ;)

Цитата: ЮВС от 04.05.2010 23:09:28

рекуператор утилизирует всю энергию, включая холодильник, кухню и тепловое излучение всего живого и неживого

Если не затруднит, дайте ссылку на такой рекуператор.

Цитата: НикВик от 09.05.2010 21:04:39
Исходная формула весьма проста: на единицу площади приходится мощность 1/2*плотность*скорость^3, или 0.64*скорость^3.
Стал быть, 640Вт с квадрата для скорости 10м/с.
 
Но вот КИЭВ (обычно используется вместо КПД, коэфф. использования энергии ветра) маловат - воздух нужно "сбрасывать", как уже говорилось. Для винта - менее 30%, для объёмных конструкций - менее 60%. Ну и продавцы обычно врут  ;)

Спасибо. Маловато

Хотя, по "зрелом" размышлении...

Установив 4 объемных (чтобы не крутить по ветру) ветряка по 1 м2 (иногда это проще, чем один 4 м2) при КИЭВ 50% получим в среднем 250 Вт на скорости 5 м/сек. Учитывая, что ночью и днем (в рабочее время) нагрузка резко падает, это эквивалентно реальному потреблению 500-700 Вт, "когда все дома". Вот только куда девать праздники...
Придется ставить 6 конструкций

Или, учитывая рекомендации Мимохожего, ждать, когда цена солнечных батарей уменьшится хотя бы раза в 3-4.

Цитата: Сергей от 09.05.2010 23:37:04
Если не затруднит, дайте ссылку на такой рекуператор.

Любой рекуператор, теплый воздух для которого берется из верхней части внутреннего объема воздуха.
Не специалист, но для индивидуального дома предложил бы рекуператор в виде теплообменника с принудительным регулируемым притоком, расположенного под (теплоизолированным, естественно) коньком кровли (обычно там пустое пространство), куда бы вывел все вытяжные вентканалы.

Что интересно: если там же расположить емкость горячей воды, подогреваемую, например, от солнечного радиатора, и предусмотреть возможность переключения притока на радиатор, расположенный внутри этой емкости, или обдув ее стенок, получаем теплоаккумулятор, обеспечивающий подогрев за счет дефицита горячей воды в экстренных случаях.

PS: Когда я говорил "всю энергию", я не имел в виду 100% КПД, а лишь то, что вся тепловая излучаемая энергия (включая избыточное тепло горячего кофе) участвует в рекуперации, КПД которой зависит от конструкции рекуператора.

Читаю измышления про ветряки, а не проще просто дрова жечь?
для того чтоб получить 250Вт, надо сжигать 50 грамм дров в час.
450 кг в год.
Итого получается чтобы получить возобновляемый источник энергии нам надо просто найти или  получить быстро растущий сорт дерева.
Для примера с 1 гектара ивы можно получить 15-25 тонн древесины в год
7.5-12.5 КВт круглый год

Цитата: Dobryak(Аулец)
Древесина ----> СО2

Ну она его сначала поглощает для роста, а потом при сгорании освобождает. Так что баланс соблюден

Цитата: рег6 от 04.05.2010 16:20:52
Давно читаю данный форум, но не пишу, так как считаю, что писать должны только люди, понимающие вопрос.

Отдельный вопрос к Мимохожему. Про сопротивление стены в 6 единиц и великие свойства ячеистых бетонов идет речь только в Белоруссии. Вы случайно не там эту информацию подхватили.

1. Утепление существующего здания занятие действительное дорогостоящее и не всегда эффективное, что и доказывается в приведенных  вами статьях.
2. Строительство же нового здания с R=6 и более, вполне реальное мероприятие, при этом затраты на увеличение R с 2 до 6  на капитальных затратах скажутся незначительно, т.к. добавляется стоимость теплоизоляционного материала (который сам по себе не является дорогостоящим) и незначительно конструкционного. Это утверждение справедливо только для "сендвич"-технологии, проще говоря для каркасного домостроения.
3. При эксплуатации здания с R=6 ограждающих конструкций - важен сам факт минимизации или даже отсутствия эксплуатационных затрат на отопление. Т.е. решение проблемы с энергоснабжением раз и на много лет вперед.
4. Имея в качестве источника тепла, системы основанные не на сжигании топлива - например - тепловой насос, в эксплуатации, надо стремиться к уменьшению температуры теплоносителя в системе отопления, т.к. при повышении температуры теплоносителя в СО, резко падает коэффициент преобразования (СОР) теплового насоса, соответственно резко растет его энергопотребление. Имея здание с площадью ограждающих конструкций = 200 кв.м., например , в холодное время, когда delta T = 50гр. (-30 на улице и +20 в доме), необходимо расходовать (очень приблизительно) = 1,6 квт. при R=6 и 4 квт. при R=2, т.е. при R=2 ограждающих конструкций, изначально придется проектировать СО с огромной площадью теплоотдачи или же (в особо холодные дни) вводить в эксплуатацию резервные мощности (топливный котел, печь и т.п.) - что также является доп. затратами.

А главный вывод, в приведенный в статье - "...условия для повышения теплозащиты зданий в России значительно менее благоприятны, чем в других развитых странах..", мне кажется несколько категоричным.

PS про ячеистые бетоны - Газо- и пенобетон, газо- и пеносиликат, 300 кг/м³ R=6  при t=750мм!!!!! (Москва, наружная стена, жилое здание)

Цитата: Dobryak(Аулец)
Уж буду вредным до конца: вначале СО2 сегодня утром, вeчером сжег дровишки, и завтра утром СО2 стало больше, и кто еще когда этот СО2 отсосет....  :P

Так СО2 это же хорошо. Поможет глобальному, а лучше локальному парниковому эффекту (если он есть), что приведёт к глобальному, а лучше локальному потеплению. Что в итоге снизит расход дров. А если парникового эффекта нету, то вообще ни к чему не приведёт. Но в целом да, есть места где солнечная батарея в виде гектара леса гораздо более удобна и доступна. Кстати она вполне себе вознобновляема.

Цитата: Дмитрий от 11.05.2010 19:02:13
Но в целом да, есть места где солнечная батарея в виде гектара леса гораздо более удобна и доступна. Кстати она вполне себе вознобновляема.

Нет, Дмитрий, цимус вовсе не в этом.

Тут мы берем элементарное плоское кольцо из какой-нибудь фиговины, разрезаем его, растягиваем концы и получаем геликоидальный винт с офигенным КПД.

Подключаем к нему серийный генератор за 2 тыр и аккумулятор за 8 тыр; реле-регулятор переделываем, чтобы в режиме "незарядки" генератор нам что-нибудь нужное в хозяйстве тупо грел...

Осталось придумать простой и эффективный стабилизатор скорости вращения при повышенных ветровых нагрузках (а лучше - чтобы он при этом выполнял еще и полезную функцию - тоже грел что-нибудь, например) и - это - вуаля, значит. Набираете где попало лавров, делаете ложе и тихо себе почиваете.

А у Вас - несерийный котел, к нему несерийная турбина - температура, давление... Экзамены по ТБ и ПТЭ сдавать замучаетесь. Опять же топор, бензопила...

PS: Про стабилизатор - пусть воду гоняет по замкнутому циклу через гидравлическую турбину.

Цитата: ЮВС от 11.05.2010 22:28:20
... чтобы в режиме "незарядки" генератор нам что-нибудь нужное в хозяйстве тупо грел...
PS: Про стабилизатор - пусть воду гоняет по замкнутому циклу через гидравлическую турбину.

Здесь нужна не турбина, а насос. Гонять через дроссель срегулируемым сопроивлением. А ежели весь пыл ветрогенератора нужен на дело, то пущай крутится без воды ???

PS: "Нагревательные элементы", состоящие из э-мотора и вентилятора, известны и применяются для сушки (древесина). Совмещение функций, да и антипожарность...

Цитата: НикВик от 11.05.2010 23:07:35
Здесь нужна не турбина, а насос. Гонять через дроссель срегулируемым сопроивлением.

Насос - согласен. Регулируемым - нет: все должно регулироваться само.
Куда только приспособить этот насос? Фонтан при ветре 10-15 м/с совсем "не фонтан".

Цитата: рег6 от 04.05.2010 16:20:52
В нашей стране начата аналогичная программа, но ведется она за счет бюджета и на жильцов не вешается. Результаты такие же – не окупаются. Грубо о них можно прочесть в статье:
http://www.energosbe…ons/62663/

Отмечу, авторы работы не могли просто продемонстрировать не окупаемость, поэтому рассматривают несколько вариантов экономической ситуации и для самой оптимистичной усматривают надежду на срок окупаемости в 20 - 25 лет. Ни один бизнесмен при таких сроках окупаемости о выгодности проекта говорить не станет.
Сложность вопроса заключается в том, что кроме энергосбережения ремонт здания улучшает его внешний вид, продлевает срок службы и так далее, но все эти плюсы трудно оценить экономически. Может у нас и стоило проводить утепление старых зданий за государственный счет, но количественно это не подтверждается никак. Да и над качеством проектов при утеплении работали формально.

Возвращаясь к вопросу утепления своего дома посчитать окупаемость для своего случая большинству людей с техническим образованием совсем несложно. Сравнив варианты тепловых потерь и цены за работу для стен с сопротивлением 1 м2 °С/Вт, 2,5 м2 °С/Вт и 6 м2 °С/Вт можно для себя все понять. Только не забывайте умножать термические сопротивления стен на коэффициент однородности, например 0,6 и брать коэффициенты теплопроводности для минеральной ваты 0,045, для пенополистирола блочного 0,04, для кладки из ячеистого бетона от 0,16 до 0,22 для плотностей от 400 кг/м3 до 600 кг/м3.

Тут не соглашюсь как практик. В нашем доме (кирпич-монолит постройки 2003 года весьма похабного качества) после ремонта и ввода в строй автоматики управления отоплением (теплоузел дома) экономия в деньгах возникла просто потрясающая. Жилой дом на 500 квартир (16 этажей, 5 парадных) экономит теперь около 1'000'000 рублей на отоплении за каждый отопительный сезон. Это очень много. В наших краях (Питер) жестокие морозы бывают, но лишь где-то 2 недели в году. Остальное время холода сильно умереннее, плюс есть суточная разница температур. Автоматика управления отоплением вкупе с "окнами с низкой воздухопроницаемостью" (попросту - не щелявые, где из каждой дыры зимой как турбина холодным воздухом дует) даёт очень существенную разницу в энергопотреблении. Полностью оправдывающую стоимость ремонта/установки теплоузла и окон всего за несколько лет.


PS: Из статьи, на которую вы дали ссылку:
Главная причина длительной окупаемости мероприятий по энергосбережению заключается в большой учетной ставке по кредитам банка. Величина этой ставки определяется объективными факторами экономического состояния страны и не может понизиться в течение короткого периода времени. Поэтому в ближайшие годы нельзя ожидать быстрой окупаемости вложенных средств.
Так что - довольно-таки хорошо окупается всё это хозяйство.

Цитата: Мимохожий от 19.05.2010 18:35:54Технически это сделать не просто можно, а элементарно даже на настоящий момент времени, но для этого требуются вложения в сумме, сопоставимой со стоимостью национальной генерации (точнее, с той, за которую компании-генераторы сдают энергию на местный ОРЭМ) за ориентировочно 25 лет...
И экономически это будет оправдано (если считать по нынешнему уровню технологии во всяческой фотовольтаике и ветроэнергетике) при стоимости барреля нефти в районе 250+ дохлых президентов (по нынешнему курсу) в течении пяти последовательных лет. Это, кстати, было считано неоднократно...

Уважаемый Мимохожий, можно все-таки уточнить этот момент. Это будет оправдано, если нефть станет по 250$, а все остальное останется на сегодняшнем  уровне? А если одновременно с троекратным подорожанием нефти в пару раз подорожают газ и уголь, бетон и уран, сталь и медь?

Я давно интересуюсь данной тематикой. Сделать можно все и с приличным КПД лишь бы на это хватило денег. Нет панацеи, есть только комплекс мер ориентированный на специфику местности, деятельности и новейшие НОУ ХАУ которым уже много лет. Почему то никто не задевал тему альтернативных аккумуляторов энергии, упоминали только химические. Существуют идеальные, например супермаховики. Взвешенный на магнитах ленточный супермаховик, при небольшой массе может крутится в вакууме 10 лет не останавливаясь. Найдите батарею (безопасную без ионизирующих источников) работающую столько лет. Все виды высвобождаемой энергии, а это солнечная от света до тепла, от переработки БИО остатков (биоэнергетика), ветрянная, гидро, сводится к тому что при применении супермаховиков (они могут быть малыми, средними и очень большими) все скачущие графики выводятся в стабильную кривую пробивающую потолок графика) Представьте себе, батарею супермаховиков по угасанию снова раскручивающийся сам по себе движение которого может быть очень долгим. Например все знают если у магнитной катушки есть сердечник,  при кручении и выработки электроэнергии мы получаем физическое сопротивление вращению якоря против статора, уходят от такого сопротивления убирая сердечники и делая катушки по счету нечетными в отношении магнитных возбудителей.
Получив электроэнергию, из нее мы получаем тепло и сильно разогретый пар. Но воду можно греть не только нихромовой нитью. Газ самый калорийный из всех горючих веществ, такой как водород можно получать выбивая дугой из структуры воды, получая его в чистов виде от 75 процентов, плюс до 25% кислорода, и по минимуму углекислый газ и пару других, но основные это водород и кислород, после сгорания попадая в атмосферу эти газы снова превращаются в воду, налицо экологичность. Вы можете проделать простой эксперимент, взять пустую бутылку из под кока колы, разместить друг против друга два графитовых стержня с минимальным просветом, подвести провода от блока питания плюс к одному и минус к другому, заполнить водой бутылку, трубочку от пробки вывести в карбюратор бензоэлектрогенератора который будет питать блок питания, который в свою очередь будет выдавать постоянное напряжение 30v при 1А, дуга получается 1800 градусов при котором происходит расщепление на выше названные газы. Вот Вам и круговорот воды в природе) Да! бензоэлектрогенератор работает есть практические опыты.
Дальше модифицируйте как Вам угодно. Для отопления домашней котельной нужно 1 кубометр газа в час, такое количество газа дадут две бутылки кока колы.

Супер маховик, плюс ветрогенератор, плюс химический аккумулятор, плюс преобразователи напряжения, получение водорода, нагрев воды в котельной до пара, с излишним нагревом и паром так же можно вторично получить кинетическую энергию для раскручивания супермаховика. Комбинаций различных может быть море, - насколько позволит Ваша фантазия и кошелек. Да и на простой конструкции бутылки долго не проработаете, нужна серьезная конструкция, автоматизированная по подаче воды и стержней и т.д. Нужно много эксперементировать, что бы сделать что то серийное, но опытные модели работают и дают излишнюю энергию.

Цитата: Vinny
Было уже на эту тему много копий тут сломано.

Добавлю два.

1. Если за счет солнечного коллектора обеспечить в емкости горячей воды температуру +60 С, можно отключить нагрев стиральной машины, пуская туда либо горячую воду, либо смесь с холодной в соотношении примерно 3/1; потребляемая мощность упадет до ЕМНИП 180 Вт, а энергия до 0,5 кВтЧ на стирку.
2. Если в погребе заморозить зимой до -40С куб воды, то при надлежащей теплоизоляции можно провести воздухопроводы в теплоизолированный шкаф на кухне; тогда мощность холодильника составит примерно 10-15 Вт (мощность вентилятора).
А если два - вот вам и кондиционер.

А вообще в качестве информации к размышлению добавлю, что холод, там где он нужен, самое дорогое энергетическое удовольствие; дороже даже сжатого воздуха.

Цитата: Vinny
Интересуетесь давно, а почитать ветку сначала лень?
Мыло, мочало, начинаем сначала... Было уже на эту тему много копий тут сломано.

Всю не прочитал, выборочно, сейчас прочитаю обязательно, хочется взвесить уровень мыла в моем сообщении Таких прибауток типа снижения потребления можно насобирать очень много, получается тема себя исчерпала? Я за то что бы ее было избыток

Ну тогда расматривай не дом с потреблением электричества 200Вт, а нормальный 5 КВт как минимум.

Цитата: Gregos от 21.05.2010 11:35:34
Ну тогда расматривай не дом с потреблением электричества 200Вт, а нормальный 5 КВт как минимум.

Ну - у нас разные понятия о норме.
Вы считаете нормой - "как у людей", а я - оптимальный комфорт при минимальных затратах.
Если же быть последовательным, правильному пацану западло иметь нагрузку менее 50 кВт - ведь газом отапливают только нищие лохи, а без сауны с автоматическим регулированием температуры любой дом не лучше сарая. Да и прожекторы наружного освещения ... и подогрев бассейна 10х25 м...
А электрические тепловые приборы наиболее комфортны в эксплуатации.
И всего-то нужно протянуть участок ЛЭП и поставить подстанцию. А дальше 5 км от МКАД люди не живут.

Ну как буренушкам не задуматься: за вымя дергают дважды в сутки, а обслуживание шприцом железным  только раз в год... а тут еще и электроэнергию вырабатывай....

http://energyland.ru…d657e2.jpg

Молочная ферма на 10 тыс. коров  способна обеспечить энергоснабжение дата-центра мощностью 1 МВт и при этом использовать излишки энергии для собственных хозяйственных нужд.

Компания Hewlett-Packard предложила использовать органические отходы, получаемые при эксплуатации молочной фермы, и тепловую энергию, вырабатываемую центрами обработки данных, для создания взаимовыгодного, экономически эффективного и чистого производства.

В докладе, представленном на Международной конференции по энергетике и устойчивому развитию (ASME International Conference on Energy Sustainability) в Финиксе (США), исследователи из HP Labs (главного научного подразделения HP) рассказали о том, каким образом тепловая энергия, вырабатываемая в процессе эксплуатации вычислительного центра, может применяться для повышения эффективности анаэробного разложения коровьего навоза. Полученный метан можно использовать для энергоснабжения центра обработки данных.

Молочная корова ежедневно производит около 55 кг навоза (примерно 20 т в год). Этого достаточно, чтобы выработать 3 кВт•ч электрической энергии (что соответствует ежедневному потреблению энергии при просмотре телепередач в трёх американских семьях).

Следовательно, средняя молочная ферма на 10 тыс. коров производит около 200 тыс. т навоза в год. Приблизительно 70% энергии метана, получаемого при анаэробном разложении навоза, можно использовать для энергоснабжения серверов и кондиционеров в дата-центрах, вместо того чтобы позволить метану загрязнять воду и воздух.

Помимо очевидных экологических преимуществ, схема может обеспечить фермеров дополнительными финансами. По оценкам HP, затраты окупятся в течение первых двух лет эксплуатации «навозных электростанций», а затем животноводы смогут зарабатывать приблизительно $2 млн в год на продаже энергии, получаемой из отходов, сообщает "Компьюлента".

Одна корова "производит" 55кг навоза в сутки
Ферма рассчитана на 10000 коров
Ежедневно на ферме "производится" 550тонн навоза
В современном биореакторе можно получить 50м^3 биогаза с одной тонны навоза
На данной ферме можно получить 27500м^3 биогаза (65% CH4) в сутки
Или 17875м^3 CH4 в сутки (после очистки и осушения)
Теплотворная способность метана 36МДж/м^3 или 10кВт.ч/м^3
КПД сжигания метана в современной микроГТУ 57%
Электрический КПД сжигания метана в современной микроГТУ 35%
Имеем  мощность "халявного" электричества 2607кВт
И еще мощность "халявного" тепла 1639кВт
100%"халявного" тепла и 30%  электричества - отдаем биореакторному комплексу (надо же как-то это г-но во трубам гонять, подогревать для ускорения процесса, осушать , а отходы - очищать, вывозить и складировать).  
Остается чистого  "халявного" электричества 1825 кВт

т.е. в 1,8 раза больше чем заявленный 1Мвт.

Для интересующихся процессом в личных целях - ссылка -
http://www.forumhous…25985.html
Здесь все по косточкам разложено, причем с активным участием как специалистов, так и в большинстве своем "производителей  биотоплива" .