Могут ли солнечные коллекторы заменить традиционный источник энергии?

Модератор

Анатолий007 пишет:

Цитата:

Вакуум - самый лучший теплоизолятор (когда речь идет о конвективных тепловых потерях), но есть один недостаток - надежность

Таки да - лучший. Только какая конвекция в вакууме? Может - теплопроводность? Порошок в вакууме - отличная идея (помогает задавить излучение)!

Спасибо за уточнение!
Конечно, здесь все вместе - теплопроводность газа и конвекция (всегда присутствуют два процесса), теплопроводность наполнителя и самой конструкции (т.к. все равно будут перемычки), излучение, поглощение и т.д.
Также не следует забывать, что в Земных условиях крайне сложно добиться реального вакуума! В данном случае корректнее говорить, просто, о низком давлении (на сколько-то ниже атмосферного).
Из-за разности давлений, диффузия газов все-равно будет происходить в зону изоляции, поэтому периодически будет требоваться новая "вакуумация"...
Также есть еще мелкие вакуумированные стеклянные/керамические шарики, которые используются как засыпка или как ингредиент красок. Но по их долговечности тоже масса вопросов...

Newbie

Sintsolar, в реальных земных условиях хиленький вакуум в 0.1 ата уменьшает теплопередачу в 10 раз. В большинстве случаев этого вполне достаточно. И достигается такой вакуум очень просто даже высоконапорными воздуходувками.
Конвекция - это процесс больших объемов. В ограниченных объемах ее проявления довольно редки. Наглядный пример интенсивной конвекции - дым от костра с мокрой травой. Дым быстро поднимается вверх. А попробуйте отделить часть этого дыма объемом хотя б с 1 л. Он просто исчезнет и уж точно не полетит вверх. Потому что быстро остынет. В щелях меньше 10 мм конвекция вообще невозможна (цитирую прочитанное).
Колеса у автомобиля тоже требуют периодической подкачки. Но оно ж того стоит! Поэтому "ненадежность вакуума" - не аргумент.
Вакуумированные шарики можно применять в объемах, которые невозможно вакуумировать целиком. Это не очень эффективное решение. Лучше (при возможности) вакуумировать весь объем. Тогда его можно заполнить просто рыхлым порошком (аэросил, пенопласт и т.п.). Вполне реальное решение для емкости, о которой упоминали выше. А маленький вакуум-насос (если он вообще понадобится) - это такая мелочь в масштабах всей системы.

Модератор

Не спорю!

Просто, есть теория, а есть практика.
Сейчас качество снижается во всем: в материалах, в работах (в том числе проектных - где нужно оценить не только саму реализацию, а и последствия тех или иных технологических решений в длительной перспективе)...
Поэтому, по-факту бак с вакуумной изоляцией может быть реализован, но какой его реальный срок эксплуатации будет?
...ведь во время эксплуатации происходит множество процессов: постоянные температурные колебания, напряжения из-за этого; всякого рода коррозионные процессы как внутри так и снаружи; микропроцессы в самой стали и тем более в сварных швах; газификация того же некачественного полистирола с его разрушением или других ингредиентов и т.д. и т.п.) ...не забываем еще про крепления и патрубки ("мостики холода")...
Т.е. первое время все будет хорошо и планово, но затем, вакуумный насос может перейти на длительную работу из-за частичной разгерметизации...
Да, я уверен, что можно сделать все достаточно грамотно и надежно на длительный период, но вопрос цены...
Сейчас масса производителей и примеров, когда не могут удержать в баке даже воду с давлением до 3 атм. (а в случае с жидкостями работает еще эффект гидрозатвора, в результате через очень мелкую трещинку течи не будет, пока она не увеличится из-за коррозии или других процессов), а с вакуумированием нужно удержать проникновение газа!

А конвекция (микроконвекция), существенно увеличивает теплоперенос, и процессы в данном слое особенные (буквально с костром не сравнить)... Баки-аккумуляторы реализуются вертикальными, вытянутыми, разница температур может достигать 90К по сравнению с окружающей средой и это все в длительном установившемся режиме. Расчетные цифры одни, реальные - другие...

Newbie

Sintsolar, производитель дает гарантию на материал (поликарбонат) 10 лет в условиях солнечного облучения. В помещении (изоляция бака) он будет практически вечным. Он совершенно лишен хрупкости (как жесткая резина) - его можно смять растянуть, сжать, но он не потеряет целостности. Пример - попробуйте сломать ПЭТ-бутылку. Не выйдет! Так что старения, разрушения такой изоляции я особо не опасаюсь. Для перестраховки (с практикой я тоже знаком) манометр или периодический контроль конечно не помешают. Но оно ж того стоит!
О конвекции - мог бы привести возражения, но - не стоит. В рассматриваемом случае нет предмета спора - все пространство в изоляции должно быть заполнено порошком, негде конвекции разгуляться при всем желании.
Жалко, что Вы так консервативно настроены... Нужно б написать Татьяне Эрнст...

Модератор

Мы уже давно рассматриваем возможность использования вакуумированной изоляции

...есть и плоские вакуумировнные солнечные коллекторы с клапаном для периодического отсоса воздуха (лет 30 назад начали производиться, но так и не заняли доминирующие позиции, даже не знаю, внедряются сейчас где-то или нет)...

Мы ознакомились с огромным количеством вариантов, плюсами и минусами, реальной эксплуатацией такой изоляции...

Если подитожить суть, то: основная проблема не в принципе, а в реализации... Для баков-аккумуляторв нужны большие площади и желательно, криволинейной формы (повторяющие бак). Явное преимущество вакуумной изоляции - это снижение габарита, т.к. с помощью традиционной изоляции можно снизить тепловые потри до того же уровня, иметь высокую надежность и практически стабильные параметры в течение всего срока эксплуатации изделия, просто, для такой изоляции потребуется доп.объем пространства...