au> Раз уж хочется конкретики, нужно определиться с местностью. Вы явно пишете про среднюю полосу и более северные районы России — это по инсоляции действительно не самые удачные для солнечной энергии места.
Просто для наших широт у меня есть под рукой помесячная раскладка - от Таллина до Владивостока. Давайте цифры по Австралии — тогда сможем примеряться к ним.
au> С другой стороны, у меня тут за окном паталогически безоблачное небо, что совсем не так здорово когда оттуда Солнце жарит нещадно день за днём. Давайте возьмём российский случай - там с охлаждением попроще будет
ОК.
Не помню, я это уже приводил тут?
au> Насчёт ТТХ — поскольку дело довольно новое, ТТХ определяются оппортунистически исходя из приемлемого уровня затрат. Если не устроят, значит надо что-то менять. Хотелось бы ориентироваться на 0.5-1кВт электрической - эквивалент небольшого дизель-генератора. au>...au>так что ориентируемся на 100Вт мощи от одного модуля. Насчёт эффективности - не будем углубляться в схемы финансирования, а просто предположим что работать эта штука должна (без особых ремонтов) лет 30 минимум.
100ватт - это установленная мощность?
Но КИУМ за весь год для России будет что-то около 2-5% (для СБ - 10-11%)... 2-5ватт... получится ли тогда эквивалент генератору? Даже если игнорировать проблему сезонной аккумуляции и предполагать, что идеальный аккумулятор (бесконечная емкость и 100% КПД заряда/разряда) у нас есть изначально... это ж для набора минимальных 150квт*ч (потребление на меня одного без отопления) в месяц нужно в лучшем случае 150/(5*24*30) = 42 штуки. В худшем - сто штук.
А в Австралии?
au> Итак, 100Вт при инсоляции 1000Вт/м2 и общем КПД 5% (очень консервативная оценка на сегодня) - это 2м2 апертуры рефлектора, пусть размером 1.5х1.5м чтобы с ветром полегче было (это высота среднестатистического забора). au> Насчёт применения этой энергии — думаю она должна идти на две основные цели: освещение/электроприборы и отопление.
А какие есть еще?
На продажу?
au> Первое — напрямую или через аккумулятор (освещение ночью),
Однако, заряд-разряд свинцового аккумулятора снимет треть от изначальной энергии. Как минимум треть.
au> второе — электропитание для теплового насоса с работой на "бак горячей воды" (вещь нужная и многополезная).
В России? Солнечным электричеством питать тепловой насос для получения низкопотенциального тепла?
Хм. ОК.
Допустим, в январе мы нуждаемся в 4000-5000квт*ч "низкого" тепла (градусов 50-60) для сугреву и горячей воды.
Это 1500-2000квт*ч электричества. Инсоляция за январь на оптимально ориентированную поверхность составит около 15квт*ч/м2, при КПД преобразователя 5% (оставим пока в стороне сложности с достижением оного) это даст 1.5квт*ч/м2. То есть, для отопления скромного (100м2) и
очень хорошо утепленного дома нам нужен парк из почти 500 машин.
Отопление отставим.
Тогда горячая вода: в месяц ее потребление - примерно куб на человека, если особо не экономить, но и не транжирить попусту (ванны каждый день - это не для советского человека, который отапливается солнцем).
Это около 70квт*ч. То есть - на такое потребление нам нужно три типовых блока летом и 30 зимой. Это еще как-то приемлимо...
au> Можно сказать что аккумулятор — это минус, но хороший аккумулятор проработает лет 5-10, и заменить его легче, чем привезти грузовик угля или дров каждую зиму (и сидеть без своего электричества при этом).
Для того чтобы хорошиЕ аккумуляторЫ проработали такой срок, нужно следить за тем, чтобы они разряжались не более, чем (в крайнем случае!) наполовину.
Номинальная емкость типичного автомобильного аккумулятора ~ 60А*ч или где-то 0.7квт*ч. Если мы поставлены перед условием иметь запас энергии хотя бы на пять суток (оптимистично... недельные дожди у нас бывают каждое лето, стабильно, осенью - просто святое, а случаются и двухнедельные, и трех-), то это дает 25квт*ч/0.35квт*ч = 83 аккумулятора... Вполне серьезная такая аккумуляторная яма.
Но меньше - никак. Разряжать свинец полностью - значит убить его за десяток-другой циклов, а пять суток - минимально необходимо чтобы хоть как-то пользоваться системой. (Кстати, я предположил, что тепловой насос от аккумуляторов не работает и тепло мы аккумулируем в виде тепла же, это дешевле).
au> Сразу хотелось бы ориентироваться на простоту конструкции, так чтобы ничего вроде прокачек теплоносителя для обогрева рефлектора не было.
Гм... ОК. Хорошо бы.
Меня интересует вот какая деталь: как происходит обмен теплоносителя между крутящейся частью и стационарным(?) холодильником?
Где вообще расположен холодильник? Что это такое?
Какой теплоноситель используем?
au> Насчёт разморозки, раз уж вспомнил, — пусть она будет электрической от выхода преобразователя. Её хватит с крышей, если размораживать отдельные элементы рефлектора последовательно. Приложите 100Вт к тонкой пластине алюминия размером 10х10см — она оттает за пару минут даже если на ней в палец льда будет (он просто отвалится как сосульки с крыши весной).
То есть, наша машинка из 24 (в июле) или 2 (в декабре) квт*ч может за один присест потратить на себя 0.6квт*ч (200квадратов * (1/30ч) * 0.1квт)?
Причем из аккумуляторов, понятно... потому что сама она в этот момент стоит никакая. Однако, надо предусмотреть этот особый случай. Как правило, это будет случаться после непогоды, когда аккумы и так подсажены... а в парке у нас не единственная установка... Надо бы предусмотреть.
Хм. ОК. Пусть так.
Как мы будем детектировать состояние, когда эта операция необходима?
И я правильно понимаю, что каждая установка держит на себе ТЭНы (пленочные, видимо?), "ум" и силовую электронику на этот случай?
au> Если же это делать периодически (во время низкого использования, например), то эта функция вообще будет незаметной и ничего намерзать не будет.
С какой периодичностью?
au> Насчёт азимутальной поворотной платформы — пусть это будет линейный двигатель (stepper) в кольце. Ломаться там просто нечему, если сделать грамотно.
Ну... иногда двигатели все же сгорают. Любые. Например, влага проникнет в лак обмотки... или просто пробой от усталости изоляции. Но будем считать, что мы делаем все по уму и с многократным запасом по всем параметрам.
Кстати, какая у него должна быть мощность?
И как мы будем фиксироваться по высоте? Ветровые нагрузки на 2м2 могут быть десятки кило, мы должны быть устойчивы к ним, и фиксация не должны портиться со временем.
au> Трущиеся места могут быть тефлоновыми, например, вместо смазываемых.
Фторопласт устойчив к протиранию, но
течет. И выдавливается.
Даже сильно сшитый тефлон.
А у нас вся масса этой конструкции минимум десяток килограмм.
Проблема не в том, что он протрется... проблема в том, что как только появятся зазоры, люфты, конструкция будет "финдибляхаться" (С) не мой
и вибрировать под ветром. Думаю, не стоит говорить, что это не продлит жизнь системе...
au> Насчёт "правильного грунта". Вечная мерзлота — один из ярких примеров
Эээ...
))
Это жестоко.
au> Любой влажный грунт (между чернозёмом и глиной, например) — тоже.
А чернозем на 3-х метровой глубине разве бывает? Не, серьезно... мне казалось, что плодородный слой глубоко не уходит... Или я не прав?
Допустим, суглинок.
Чем и сколько копаем? Что и как закапываем?
au> Насчёт суммы потреблённой и произведённой энергии. Нужно ещё учитывать стоимость её доставки в тьмутаракань, стоимость обслуживания линий передач, и много чего ещё.
Все учтем.
Сейчас определимся с тем, что именно мы учитываем, и все учтем.
Самое правильное, наверное, ориентироваться на изолированное село российского Севера или Дальний Востока. Вот уж где по-настоящему плохо с энергией... не только сетей нет нормальных, но и топливо дотащить в копеечку. Один из самых дорогих квт*ч что мне попадались на глаза - в каком-то тамошнем Мухосиженске. Почти 20 американских центов за штуку. Дороже я просто нигде не видел.