Производство возобновляемой энергии почти полностью направлено на выработку электроэнергии. Однако мы используем больше энергии в виде тепла, которое солнечные панели и ветряные турбины могут производить только косвенно и относительно неэффективно. Солнечный тепловой коллектор пропускает преобразование в электричество и поставляет возобновляемую тепловую энергию прямым и более эффективным способом. Гораздо менее известно, что механическая ветряная мельница может делать то же самое в ветреном климате — за счет увеличения тормозной системы ветряная мельница может генерировать много прямого тепла за счет трения. Механическая ветряная мельница также может быть соединена с механическим тепловым насосом, что может быть дешевле, чем использование газового котла или электрического теплового насоса, приводимого в действие ветряной турбиной.
Тепло против электричества
В мировом масштабе спрос на тепловую энергию соответствует одной трети первичного энергоснабжения, тогда как спрос на электроэнергию составляет всего одну пятую. В умеренном или холодном климате доля тепловой энергии еще выше. Например, в Великобритании тепло составляет почти половину от общего потребления энергии. Если рассматривать только домохозяйства, тепловая энергия для нагрева помещений и воды в умеренном и холодном климате может составлять 60–80 % от общего внутреннего спроса на энергию. Несмотря на это, возобновляемые источники энергии играют незначительную роль в производстве тепла. Главным исключением является традиционное использование биомассы для приготовления пищи и отопления, но в «развитом» мире даже биомасса часто используется для производства электроэнергии вместо тепла. Использование прямого солнечного тепла и геотермального тепла обеспечивает менее 1% и 0,2% мирового спроса на тепло соответственно. В то время как возобновляемые источники энергии обеспечивают более 20% мирового спроса на электроэнергию (в основном гидроэлектроэнергия), они обеспечивают только 10% мирового спроса на тепло (в основном биомасса)
Прямое и косвенное производство тепла
Электричество, произведенное возобновляемыми источниками энергии, может быть — и преобразуется — в тепло косвенным способом. Например, ветряная турбина преобразует свою вращательную энергию в электричество с помощью своего электрогенератора, а затем это электричество может быть преобразовано в тепло с помощью электронагревателя, электрокотла или электрического теплового насоса. Результатом является тепло, вырабатываемое энергией ветра. В частности, электрический тепловой насос продвигается многими правительствами и организациями как устойчивое решение для возобновляемого производства тепла. Однако солнечную и ветровую энергию также можно использовать напрямую, без предварительного преобразования их в электричество — и, конечно, то же самое относится к биомассе. Прямое производство тепла дешевле, может быть более энергоэффективным и более устойчивым, чем косвенное производство тепла.
Прямая альтернатива солнечной фотоэлектрической энергии — это солнечная тепловая энергия, технология, которая появилась в девятнадцатом веке вслед за более дешевыми технологиями производства стекла и зеркал. Солнечная тепловая энергия может использоваться для нагрева воды, отопления помещений или промышленных процессов, и это в 2-3 раза энергоэффективнее по сравнению с использованием косвенного пути, включающего преобразование электроэнергии.
Почти никто не знает, что ветряная мельница может производить тепло напрямую!
Прямая альтернатива ветровой энергии, которую все знают, — это старомодная ветряная мельница, которой не менее 2000 лет. Она передавала вращательную энергию от своего ветрового ротора непосредственно на ось машины, например, для распиловки древесины или измельчения зерна. Этот старомодный подход остается актуальным, также в сочетании с новыми технологиями, поскольку он был бы более энергоэффективным по сравнению с первым преобразованием энергии в электричество, а затем обратно во вращательную энергию. Однако старомодная ветряная мельница может вырабатывать не только механическую энергию, но и тепловую. Проблема в том, что об этом почти никто не знает. Даже Международное энергетическое агентство не упоминает прямое преобразование ветра в тепло, когда представляет все возможные варианты производства возобновляемого тепла.
Ветряная мельница с водяным тормозом
Оригинальный тип ветряной мельницы, генерирующей тепло, преобразует энергию вращения непосредственно в тепло, создавая трение в воде, используя так называемый «водяной тормоз» или «Джоулевую машину». Теплогенератор, работающий по этому принципу, по сути, представляет собой работающий от ветра смеситель или рабочее колесо, установленное в изолированном резервуаре, наполненном водой. Благодаря трению между молекулами воды механическая энергия преобразуется в тепловую энергию. Нагретую воду можно закачивать в здание для отопления или стирки, и ту же концепцию можно применить к промышленным процессам на заводе, требующим относительно низких температур.
Машина Джоуля изначально была задумана как измерительный прибор. Джеймс Джоуль построил ее в 1840-х годах для своего знаменитого измерения механического эквивалента тепла: одна калория равна количеству энергии, необходимому для повышения температуры 1 кубического сантиметра воды на 1 градус Цельсия.
Генератор тепла, работающий на этом принципе, по сути представляет собой работающую от ветра мешалку или рабочее колесо, установленные в изолированном баке, наполненном водой. (другими словами устройство и работа напоминает поговорку про «толочь воду в ступе», но с обратным смыслом).
Самое интересное в ветряных мельницах с водяным тормозом то, что гипотетически их могли построить сотни или даже тысячи лет назад!
Для них требуются простые материалы: дерево и/или металл. Но хотя мы не можем исключить их использование в доиндустриальные времена, первое упоминание о ветряных мельницах, вырабатывающих тепло, датируется 1970-ми годами, когда датчане начали их строить после первого нефтяного кризиса.
В то время Дания почти полностью зависела от импорта нефти для отопления, что оставляло многие домохозяйства в холоде, когда поставки нефти были нарушены. Поскольку у датчан уже была сильная культура производства самодельных небольших ветряных турбин, вырабатывающих электроэнергию на фермах, они начали строить ветряные мельницы для отопления своих домов. Некоторые выбрали косвенный путь, преобразуя вырабатываемую ветром электроэнергию в тепло с помощью электрических нагревательных приборов. Другие, однако, разработали механические ветряные мельницы, которые вырабатывали тепло напрямую.
Дешевле построить
Прямой подход к производству тепла значительно дешевле и более устойчив, чем преобразование электричества, вырабатываемого ветром или солнцем, в тепло с помощью электрических нагревательных приборов.
На это есть две причины.
Во-первых, и это самое важное, механические ветряные мельницы менее сложны, что делает их более доступными и менее ресурсоемкими для строительства, а также увеличивает их срок службы. В ветряной мельнице с гидротормозом можно исключить электрогенератор, преобразователи мощности, трансформатор и редуктор, а из-за экономии веса ветряная мельница должна быть менее прочной. Джоулевая машина имеет меньший вес, меньшие размеры и более низкую стоимость, чем электрический генератор. Также важно, что стоимость накопления тепла на 60-70% ниже по сравнению с батареями или использованием резервных тепловых электростанций.
Во-вторых, преобразование энергии ветра или солнца непосредственно в тепло (или механическую энергию) может быть более энергоэффективным, чем при использовании электрической энергии. Это означает, что для подачи определенного количества тепла требуется меньше преобразователей солнечной и ветровой энергии, а значит, меньше места и ресурсов. Короче говоря, теплогенерирующая ветряная мельница устраняет основные недостатки ветровой энергии: ее низкую плотность мощности и ее прерывистость.
Механические ветряные мельницы менее сложны, что делает их более доступными и менее ресурсоемкими в строительстве, а также увеличивает срок их службы.
Кроме того, прямая выработка тепла значительно улучшает экономичность и устойчивость ветряных мельниц меньшего размера. Испытания показали, что небольшие ветряные турбины, которые вырабатывают электричество, очень неэффективны, и не всегда вырабатывают столько энергии, сколько необходимо для их производства. Однако использование аналогичных моделей для выработки тепла снижает воплощенную энергию и затраты, увеличивает срок службы и повышает эффективность.
Сколько тепла может производить ветряная мельница?
Датская ветряная мельница с водяным тормозом 1970-х годов была относительно небольшой машиной с диаметром ротора около 6 метров и высотой около 12 метров. Более крупные ветряные мельницы, вырабатывающие тепло, были построены в 1980-х годах. Большинство использовали простые деревянные лопасти. Всего было задокументировано не менее дюжины различных моделей, как самодельных, так и коммерческих. Многие были построены из бывших в употреблении автомобильных деталей и других выброшенных материалов.
(в данном случае имеется ввиду гидродинамический тормоз, который применяется для обкатки и определения технических параметров двигателей внутреннего сгорания и турбовинтовых двигателей, при спуске бурильных труб, на локомотивах, и в качестве замедлителя и на тяговых автомобильных стендах. Побочным «продуктом» работы тормоза является выделяемое тепло)
Одна из самых маленьких ранних датских теплогенерирующих ветряных мельниц была официально испытана. Calorius тип 37, имевший диаметр ротора 5 метров и высоту 9 метров, вырабатывал 3,5 киловатта тепла при скорости ветра 11 м/с (сильный ветер, 6 баллов по шкале Бофорта). Это сопоставимо с тепловой мощностью самых маленьких электрических котлов для отопления помещений. С 1993 по 2000 год датская фирма Westrup построила в общей сложности 34 ветряные мельницы с водяным тормозом на основе этой конструкции, и к 2012 году их все еще работало 17. В 1982 году братья Сванеборг построили гораздо более крупную ветряную мельницу с водяным тормозом (диаметр ротора 7,5 м, башня 17 м), которая обогревала дом одного из них (другой брат выбрал ветряную турбину и электрическую систему отопления). Ветряная мельница с тремя лопастями из стекловолокна вырабатывала до 8 киловатт тепла по неофициальным измерениям — что сопоставимо с тепловой мощностью электрического котла для скромного дома. В 1980-х годах Кнуд Берту построил самую сложную на сегодняшний день теплогенерирующую ветряную мельницу: LO-FA. В других моделях выработка тепла происходила в нижней части башни — от вершины мельницы шел вал вниз к основанию, где был установлен водяной тормоз. Однако в ветряной мельнице LO-FA все механические части для преобразования энергии были перемещены на вершину башни. Нижние 10 метров 20-метровой башни были заполнены 15 тоннами воды в изолированном резервуаре. Следовательно, горячая вода могла буквально вытекать из мельницы.
LO-FA также была самой большой из теплогенерирующих ветряных мельниц с ротором диаметром 12 метров. Ее тепловая мощность оценивалась в 90 киловатт при скорости ветра 14 м/с (7 баллов по шкале Бофорта). Этот результат кажется чрезмерным по сравнению с другими теплогенерирующими ветряными мельницами, но выходная энергия ветряной мельницы увеличивается более чем пропорционально с диаметром ротора и скоростью ветра. Кроме того, фрикционной жидкостью в гидротормозе была не вода, а гидравлическое масло, которое можно нагревать до гораздо более высоких температур. Затем масло передавало свое тепло в хранилище воды в башне.
Возобновившийся интерес
Интерес к ветряным мельницам, вырабатывающим тепло, возобновился несколько раз, хотя пока он касается лишь нескольких научных исследований. В статье 2011 года немецкие и британские ученые пишут, что «небольшие и отдаленные домохозяйства в северных регионах требуют тепловой энергии, а не электричества, и поэтому ветряные турбины в таких местах следует строить для выработки тепловой энергии». Исследователи объясняют и иллюстрируют работу ветряной мельницы с гидротормозом и рассчитывают оптимальную производительность технологии. Было обнаружено, что характеристики крутящего момента и скорости ротора и рабочего колеса должны быть тщательно согласованы для достижения максимальной эффективности. Например, для очень маленькой ветряной мельницы Савониуса, которую ученые использовали в качестве модели (диаметр ротора 0,5 м, башня 2 м), было рассчитано, что диаметр рабочего колеса должен составлять 0,388 м.
Затем исследователи провели моделирование в течение пятидесяти часов, чтобы рассчитать теплопроизводительность ветряной мельницы. Хотя Savonius — это низкоскоростная ветряная мельница, которая плохо подходит для выработки электроэнергии, она оказалась отличным производителем тепла: небольшая ветряная мельница производила до 1 кВт тепловой мощности (при скорости ветра 15 м/с). Исследование 2013 года с использованием прототипа дало схожие результаты и вычислило эффективность системы, которая составила 91%.
Это сопоставимо с эффективностью ветряной турбины, нагревающей воду с помощью электричества.
Очевидно, что это не всегда штормовая погода, а это значит, что средняя скорость ветра по крайней мере так же важна. Исследование 2015 года изучает возможности ветряных мельниц, вырабатывающих тепло, в Литве, балтийской стране с холодным климатом, которая зависит от импорта дорогого топлива. Исследователи подсчитали, что при средней скорости ветра в стране (4 м/с по шкале Бофорта) для выработки одного киловатта тепла требуется ветряная мельница с диаметром ротора 8,2 метра.
Они сравнивают это с потребностью в тепловой энергии нового энергоэффективного здания площадью 120 м2, отапливаемого в соответствии с современными стандартами комфорта, и приходят к выводу, что ветряная мельница, вырабатывающая тепло, может покрыть от 40 до 75% годовых потребностей в отоплении (в зависимости от класса энергоэффективности конструкции).
Хранение тепла
Средняя скорость ветра также не гарантируется, что означает, что ветряная мельница, вырабатывающая тепло, требует хранения тепла — в противном случае она будет обеспечивать отопление только тогда, когда дует ветер. Один кубический метр нагретой воды (1 тонна, 1000 литров) может удерживать до 90 кВт·ч тепла, что примерно соответствует запасу на один-два дня для домохозяйства из четырех человек.
Таким образом, для обеспечения достаточного хранения, чтобы перекрыть неделю без ветра, требуется до 7 тонн воды, что соответствует объему 7 кубических метров плюс изоляция. Однако потери энергии (саморазряд) также следует учитывать, и это объясняет, почему датские ветряные мельницы, вырабатывающие тепло, обычно имели резервуар для хранения, вмещающий от десяти до двадцати тысяч литров воды.
Теплогенерирующую ветряную мельницу можно также объединить с солнечным котлом, чтобы и солнце, и ветер могли напрямую вырабатывать тепловую энергию, используя меньший резервуар для воды.
Теплогенерирующий ветряк также может быть объединен с солнечным котлом, так что и солнце, и ветер могут поставлять прямую тепловую энергию, используя один и тот же резервуар для хранения тепла. В этом случае становится возможным построить довольно надежную систему отопления с меньшим резервуаром для хранения тепла, поскольку сочетание двух — часто взаимодополняющих — источников энергии увеличивает шансы на прямое теплоснабжение. Особенно в менее солнечном климате теплогенерирующие ветряки являются отличным дополнением к солнечной тепловой системе, поскольку последняя производит относительно меньше тепла зимой, когда потребность в тепле максимальна.
Ретардеры и механические тепловые насосы
Самые обширные исследования на сегодняшний день были проведены в 2016 и 2018 годах и сравнивают различные типы ветряных мельниц, генерирующих тепло, с различными типами косвенной генерации тепла. В этом втором типе ветряных мельниц, генерирующих тепло, тепло вырабатывается с помощью механических тепловых насосов или гидродинамических ретардеров, а не с помощью водяного тормоза. Механический тепловой насос — это просто тепловой насос без электродвигателя — вместо этого ротор ветра напрямую подключен к компрессору(ам) теплового насоса. Это подразумевает на одно преобразование энергии меньше, что делает комбинацию как минимум на 10% более энергоэффективной, чем электрический тепловой насос, приводимый в действие ветряной турбиной.
Гидродинамический ретардер хорошо известен как тормозная система в большегрузных автомобилях. Как и джоулевая машина, он преобразует энергию вращения в тепло без участия электричества. Ретардеры и механические тепловые насосы имеют те же преимущества, что и джоулевые машины, в том смысле, что они намного меньше, легче и дешевле электрических генераторов. Однако в этом случае для достижения оптимальной эффективности требуется редуктор.
Исследование сравнивает теплогенерирующие ветряные мельницы на основе замедлителей и механических тепловых насосов с косвенным производством тепла с использованием электрических котлов и электрических тепловых насосов. Оно сравнивает эти четыре технологии для трех размеров систем: небольшая ветряная мельница, предназначенная для отопления автономного домохозяйства, большая ветряная мельница, предназначенная для снабжения теплом деревни, и ветряная электростанция, производящая тепло для 20 000 жителей. Четыре концепции отопления ранжируются на основе их годовых капитальных и эксплуатационных расходов, предполагая срок службы 20 лет.
Прямое соединение механической ветряной мельницы с механическим тепловым насосом обходится дешевле, чем использование газового котла или комбинации ветряной турбины и электрического теплового насоса.
Для системы, не подключенной к электросети, самым дешевым вариантом является прямое соединение механической ветряной мельницы с механическим тепловым насосом, в то время как комбинация ветряной турбины и электрического котла стоит в два-три раза дороже. Все остальные технологии находятся посередине. Принимая во внимание как инвестиционные, так и эксплуатационные расходы, небольшие теплогенерирующие ветряные мельницы с механическими тепловыми насосами столь же дороги или дешевле обычных газовых котлов, если предположить типичную производительность небольшой ветряной мельницы (которая производит — за период одного года — от 12% до 22% от своей максимальной выработки энергии).
С другой стороны, сочетание небольшой ветряной турбины и электрического теплового насоса требует ветряной мельницы с «коэффициентом мощности» не менее 30%, чтобы стать конкурентоспособной по стоимости с газовым отоплением, но такая высокая производительность очень необычна. Более крупные системы демонстрируют те же рейтинги — сочетание механических ветряных мельниц и механических тепловых насосов является самым дешевым вариантом — но они имеют в три раза меньшие капитальные затраты из-за экономии масштаба. Более крупные ветряные мельницы имеют более высокие коэффициенты мощности (16-40%), что приводит к еще большей экономии затрат.
Из-за больших потерь энергии при транспортировке тепла ветряная мельница, вырабатывающая тепло, лучше всего подходит в качестве децентрализованного источника энергии, обеспечивая теплом домохозяйство, не подключенное к электросети, или — в оптимальном случае — небольшой город.
Однако более крупные системы также обнаруживают проблему при масштабировании технологии: хранение тепла может быть дешевле и эффективнее, чем хранение электроэнергии, но для транспортировки справедливо обратное: потери энергии при транспортировке тепла намного больше, чем потери энергии при передаче электроэнергии. Ученые подсчитали, что максимальное расстояние, которое является экономически достижимым при оптимальных ветровых условиях, составляет 50 км. Следовательно, ветряная мельница, вырабатывающая тепло, лучше всего подходит в качестве децентрализованного источника энергии, обеспечивая теплом домохозяйство, не подключенное к электросети, или — в оптимальном случае — относительно небольшой город или город, или промышленную зону. Для еще более крупных систем энергию необходимо транспортировать в виде электричества, и в этом случае прямая генерация тепла — со всеми ее преимуществами — становится непривлекательной.
Ослепленные электричеством
Теплогенерирующие ветряные мельницы также исследуются для производства возобновляемой электроэнергии, в основном потому, что они предлагают лучшее решение для хранения энергии по сравнению с батареями или другими распространенными технологиями. В этих системах генерируемое тепло преобразуется в электричество с помощью паровой турбины. Система хранения похожа на систему концентрированной солнечной электростанции (CSP), а солнечные концентраторы заменены теплогенерирующими ветряными мельницами.
Поскольку для эффективного производства электроэнергии с помощью паровой турбины требуются высокие температуры, эти системы не могут использовать джоулевые машины или гидродинамические замедлители, а вместо этого полагаются на тип замедлителя, называемый «вихревой токовый нагреватель» (или «индукционный нагреватель»). Они состоят из магнита, установленного на вращающемся валу, и могут достигать температуры до 600 градусов по Цельсию. Используя вихревые токовые нагреватели, ветряные мельницы могут обеспечивать прямое тепло при более высоких температурах, что делает их потенциальное использование в промышленности еще больше. Однако использование накопленного тепла для производства электроэнергии значительно более затратно и менее устойчиво по сравнению с использованием теплогенерирующих ветряных мельниц для прямого производства тепла. Преобразование накопленного тепла в электричество имеет эффективность не более 30%, что означает, что две трети энергии ветра теряется из-за ненужных преобразований энергии — и то же самое верно, когда для производства электроэнергии используется солнечная тепловая энергия. Таким образом, прямое производство тепла дает возможность сократить выбросы парниковых газов и ископаемого топлива в три раза, используя то же количество ветряных мельниц, которые также дешевле и более устойчивы в строительстве. Будем надеяться, что прямому производству тепла будет отдан приоритет, которого оно заслуживает. Несмотря на потепление климата, спрос на тепловую энергию высок как никогда.
P.S. - Конечно не стоит забывать что сами ветряки иногда обмерзают… и тепло накопленное внутри вполне может пойти в отдельных случаях на освобождение от льда самого ветряка.
Что в конечном итоге тоже повышает его шансы на дополнительную выработку энергии.
Комментарии (109)
kuza2000
11.12.2024 05:27Идея 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...
DenSigma
11.12.2024 05:27Добавлю, 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.
ihouser
11.12.2024 05:27Гидродинамические потери в трубах на прямую переходят в тепло. На верху можно просто создавать давление, а основное преобразование делать по ближе к потребителю.
NetBUG
11.12.2024 05:27...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.
ihouser
11.12.2024 05:27Ну 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%.
strvv
11.12.2024 05:27Необязательно 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.
Alexander34
11.12.2024 05:27Тогда у бездомных в ячейках вдоль трассы будет система все включено ))
Wesha
11.12.2024 05:27Достаточно поменять спирт на метиловый — и проблема (по)решит сама себя!
JungerGinger
11.12.2024 05:27Ты тут клоуном подрабатываешь или что? Почему каждый твой коммент - это очередная тупая шутка уровня "мхк поймёт"?
strvv
11.12.2024 05:27А изопропиловый не питьевой, но и отравиться - надо постараться.
Он с очень устойчивым рвотным рефлексом.
HADGEHOGs
11.12.2024 05:27Энергоемкость.
strvv
11.12.2024 05:27Никто 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.
Gryphon88
11.12.2024 05:27На аммиаке паровые двигатели хорошие получаются, а вот в качестве теплоносителя сильно так себе. И к уплотнениям дополнительные требования.
strvv
11.12.2024 05:27Там 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.
GeorgKDeft Автор
11.12.2024 05:27Идея 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.
Wesha
11.12.2024 05:27ветряк может работать на теплогенерацию
...а потом ВНЕЗАПНО наступает лето...
khgvghv
11.12.2024 05:27Если есть теплоаккумулятор хотя бы кубов на двадцать, то на время года пофиг.
GeorgKDeft Автор
11.12.2024 05:27Да лето горячая пора. Особенно для системы охлаждения больших ветряков.
Зимой правда наоборот. И тогда электричеством соседних ветряков отапливают остановленные или заледеневшие ветряки.
слева вертолет обрабатывает паром лопасти ветряка. Справа дрон предположительно обрабатывает антиобледенителем А могли бы использовать собственное тепло если было бы где накопить воду-пар рядом.
arheops
11.12.2024 05:27Эффективность 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.
darthmaul
11.12.2024 05:27Верно, а вот схема генератор+теловой насос ещё лучше. Но в прежложенной конструкции гораздо проще запасать энергию. Закопал теплоизолированную цистрерну с водой и всё.
MK_Ultra
11.12.2024 05:27ну так можно точно так же подогревать воду и гнать в цистерну из электрического теплонасоса.
achekalin
11.12.2024 05:27вычислило эффективность системы, которая составила 91%
Не проверю на бегу выкладки, но КПД 91% для системы (!) с ветровой турбиной - это шик и прорыв (в расчётах?)
CBET_TbMbI
11.12.2024 05:27Вполне 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.
zatim
11.12.2024 05:27Вот 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.
chieftain_yu
11.12.2024 05:27Ну, 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.
pes_loxmaty
11.12.2024 05:27Вот 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.
CBET_TbMbI
11.12.2024 05:27Если 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.
YMA
11.12.2024 05:27Просто ветряк надо строить, как трубу у дома.
Месье понимает толк в извращениях ;) Большой ветряк - это довольно шумный сосед, его постоянное и монотонное "вууф-вууф-вууф..." может довести до нервного срыва даже спокойного человека. Поэтому ветряки стараются располагать подальше от жилых домов.
Sergey_12345
11.12.2024 05:27Ещё не забываем о низкочастотных колебаниях, которые не слышны, но могут круто попортить здоровье.
strvv
11.12.2024 05:27Если использовать теплоносителем веретенное (трансформаторное) масло или отработанное машинное?
axe_chita
11.12.2024 05:27Трансформаторное: 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
strvv
11.12.2024 05:27Цистерны трансформаторного продают при предприятиях, обслуживающих трансформаторы. И недорого, дешевле, чем тепловозный соляр.
Это некоторые дизелисты на старых дизелях, до коммон-рейл практикуют.
MikhailZakharov
11.12.2024 05:27Не 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.
strvv
11.12.2024 05:27Будет - стенки, где этот ротор размещён - неподвижны и жидкость протекая около них будет греться.
diakin
11.12.2024 05:27В 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.
rPman
11.12.2024 05:27Размеры бака с водой и нагревающие лопасти в нем должны подбираться под размеры ветряка и характеристики ветра на местности.
Либо соединять нагреватель с ветряком через редуктор, в идеале через вариатор, и управление его через текущие характеристики ветра
dephonica
11.12.2024 05:27Вероятно имеется в виду 91% от КИЭВ для указанного типа и профиля турбины. Это, конечно же, не КПД системы.
GeorgKDeft Автор
11.12.2024 05:27Есть пример проще.
Инерционный демпфер на высотном здании Тайбэй 101 
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.
DenSigma
11.12.2024 05:27Мне не нравится передача механической энергии валом. Это подшипники, муфты, валы. Хлопоты с монтажом, обслуживанием.
Я бы предложил передавать тросом на шкивах, расположенным в коробе.
RusikR2D2
11.12.2024 05:27Трос 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.
Vsevo10d
11.12.2024 05:271 кВт?? Восьмиметровый ветряк на башне в качестве средней мощности тепловентилятора под ноги? Хрен с ним с теплом, это экономически насколько выгодно вообще?
NetBUG
11.12.2024 05:27Зависит 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... :)
sergeyns
11.12.2024 05:27Кстати, 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
NetBUG
11.12.2024 05:27Ну 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
fhunter
11.12.2024 05:27и котёл на специальной, непригодной для автомобилей, солярке
кхм... она вполне пригодная. там проблема чисто легалистическая, на отопительную (или то, что в сельском хозяйстве) солярку не распространяется топливный налог. Поэтому её подкрашивают, чтобы не тащили.
RTFM13
11.12.2024 05:27По 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.
DennisP
11.12.2024 05:27Не сильно рационально. В теплое время года вся эта конструкция будет простаивать вместо того, чтобы генерировать электричество
Gryphon88
11.12.2024 05:27Еще есть горячая вода. Правда, я не посмотрел, до какой температуры эта ветромешалка воду прогревает.
IMnEpaTOP
11.12.2024 05:27Ну вообще там про тепловой насос не просто так упомянули. Вы удивитесь, но из тепла можно делать холод...
pes_loxmaty
11.12.2024 05:27нельзя. 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.
IMnEpaTOP
11.12.2024 05:27Любой 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.
mixsture
11.12.2024 05:27Давайте 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.
dephonica
11.12.2024 05:27Зависимость 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.
arheops
11.12.2024 05:27>> 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.
woodiron
11.12.2024 05:27А 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.
nomorewar
11.12.2024 05:27Из статьи не совсем понятно, знает ли кто-нибудь о том, что ветряные мельницы могут производить тепло напрямую?
xoid555
11.12.2024 05:27предлагаю делать бассейн с течением, создаваемым ветронасосом. Тепло эффективно аккумулируется в 100 тоннах воды
JBFW
11.12.2024 05:27У 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.
NickDoom
11.12.2024 05:27Гениально. 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.
arheops
11.12.2024 05:27Очень уж дорого получится, где-то как двигатель истребителя.
NickDoom
11.12.2024 05:27Да 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.
arheops
11.12.2024 05:27Технологично 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?
GeorgKDeft Автор
11.12.2024 05:27Да 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.
mixsture
11.12.2024 05:27Ладно 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.
Guestishe
11.12.2024 05:27А если фреон только в валу и лопастях, а дальше вода? Уже не космичекие технологии. Прототип можно собрать из автокондея и медных трубок.
mixsture
11.12.2024 05:27Вал относительно лопастей тоже двигается (мы же под валом понимаем вертикальный шест, передающий крутящий момент с ветряка в основание башни?). Абсолютно та же проблема.
NickDoom
11.12.2024 05:27Не, не тот. Вертикальный вообще выкидываем, как и передачу на него. Только горизонтальный вал с лопастями и хвостом, который крутится по ветру.
NickDoom
11.12.2024 05:27Я так и сказал — «в основании [ротора], внутри башни». Не в основании башни. Плохо выразился, как сейчас вижу. Легко прочитать не то.
Green__Hat
11.12.2024 05:27Видится 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
ImagineTables
11.12.2024 05:27Идем к боту, железный дровосек изрёк (я не проверял)
4181 * (50 - 15) * 14e3 / (3.6 * 10e6) = 56.9
WVitek
11.12.2024 05:27Тепловетряк 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.
kasiopei
11.12.2024 05:27Хотелось 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.
IMnEpaTOP
11.12.2024 05:27Зимой 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.
tufoed
11.12.2024 05:27Если 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
rPman
11.12.2024 05:27напоминаю, что тепловой насос преобразует механическую энергию вращения в перекачку тепла (что магнитный что на смене агрегатного состояния газ/жидкость).. зачем тут промежуточная генерация электричества?
Guestishe
11.12.2024 05:27Длинна трассы снижает КПД, динна кабеля почти не влияет. Но если ветряк прям на крыше то да так проще.
HADGEHOGs
11.12.2024 05:27Самое занятное, что толпы людей, на серьезных щах, обсуждают эту наркоманию.
billyevans
11.12.2024 05:27Газ 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.
GeorgKDeft Автор
11.12.2024 05:27Думаю 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)
avshkol
Один ветряк для тепла,
Второй для электроэнергии,
Плюс запасной котёл и аккумулятор, если нет ветра,
Плюс подключение к сети, если ветра нет долго.
Gryphon88
а потом окажется, что бак-теплоаккумулятор оказывается дороже в покупке, монтаже и обслуживании, чем теслабатарея на стенку)
rPman
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
norguhtar
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.
Gryphon88
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.
norguhtar
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.