баня на солнечной энергии
Баня на солнечном излучении — экологичная баня будущего
Знаете ли вы, что еще в XIII веке люди обращали внимание на проблему загрязнения окружающей среды? Уже тогда английский король Эдуард I издал запрет на применение угля для топки печей в то время, когда в Лондоне шли сессии парламента. Он считал, что угольный дым сильно загрязняет воздух дымом. И был прав.
Пояснение: 1 – излучение солнца, 2– концентратор излучения, 3 – соляной пруд, 4 – парилка, 5 – банное отделение, 6 – комната отдыха.
Прошли века, а мы как отравляли окружающую среду, так и продолжаем отравлять. Впрочем, определенные сдвиги в этом направлении все же есть. К примеру, люди стали интенсивнее использовать солнечную энергию и её производные, что позитивно сказывается на общем «здоровье» планеты.
В энергетических комплексах, использующих солнечную энергию, отлажено безотходное производство. Причем речь о каком-либо ущербе для окружающей среды не идет. Новые технологии «добрались» и до сферы личной гигиены и вопросов оздоровления: появилась так называемая гелиобаня, или солнечная баня. Что это? Об этом подробнее.
Уникальная гелиобаня: особенности конструкции
Омское Конструкторское Бюро Альтернативной энергетики «ВоДОмёт» разработала принципиально новый банный комплекс. Он располагается на уровне цокольного этажа, парная размещается в солнечном соляном пруду с южной стены здания. Стенки парной и все внутри ее постоянно разогрето до 90 – 95 ⁰С за счет солнечного излучения, аккумулированного солнечным прудом и отражающегося от поверхности.
Принцип действия соляного пруда:
Преимущества солнечной бани:
Моечная также нагревается за счет тепла от солнечного соляного пруда, поступающего из парильного отделения через ограждающие конструкции. Что касается комнаты отдыха, то в ней поддерживается почти та же температура, что и в остальном части здания. Летом же температура предбанника поддерживается ниже, чем на улице за счет расположения бани в заглублении. Впрочем, размещение бани полностью зависит от застройщика: каждый может выбрать то, что ему больше по душе.
По сути, основным недостатком солнечного банного комплекса является небольшой срок его использования. Поскольку достоинства новинки очевидны, имеет смысл продолжать внедрять бани, нагревающиеся за счет солнечной энергии, однако и отмечать негативные моменты, если таковые будут наблюдаться, тоже стоит.
Специфика эксплуатации солнечной бани
В парной тепло полностью и равномерно «окутывает» тело человека со всех сторон: уровень комфортности прогрева намного выше, чем в привычных банях. Кроме того, такая баня может использоваться в любое время, поскольку парная размещена в придонном слое солнечного пруда, где температура всегда стабильна.
В основном, баня используется в летний период. Зимой же она отлично подходит для хранения запаса технической воды. Важно контролировать температуру, чтобы исключить размораживание корпуса. Также помещение идеально подходит для хранения запаса бутана в качестве топливно-энергетического ресурса.
Тепло бани применяется для сушки различных материалов. Его достаточно для приготовления пищи. При этом эксплуатация комплекса возможна в любое время суток, а особенности прогрева парилки исключают вред для окружающей среды. Наиболее приятное в гелиобане – то, что она компактна и проста в эксплуатации.
Что касается перечня используемых в солнечной бане источников тепловой энергии, то его, конечно, можно расширить: например, можно использовать геотермальное тепло и биомассу. Но геотермальное тепло – источник энергии коллективного пользования.
Что до применения биомассы, то она в больших объемах просто не доступна жителям степной и лесостепной зон. К тому же, при сжигании биомассы происходят вредные выбросы в атмосферу. Она не является 100% экологичным топливом.
Гелиобаня – отличное решении для тех, кто хочет париться в комфортных условиях, не отравляя себя и свою планету.
Солнечная электростанция для бани
Нужно ли в бане электричество? Электричество, конечно, нужно, иначе придется париться при свечах или керосиновой лампе, ведь в парилке, как правило, окон нет, да и ходят в баню зачастую в темное время суток.
Является ли электрификация бани сложной задачей? Честно говоря, нет ничего сложного в том, чтобы запитать баню, нужно всего лишь проложить провод от дома. Тем не менее, обычно баню стараются строить на максимальном удалении от дома, по большей части из противопожарных соображений. Если расстояние велико, то задача становиться не такой уж и простой: рыть канаву через весь участок не всегда возможно, а воздушная линия эстетики вряд ли добавит. Вообще, эстетика на даче – чуть ли не самое главное, мы туда душой отдыхать ездим.
Насколько безумна идея об автономной бане при наличии света на участке?
Идея вовсе даже не безумна. Дело в том, что электричества в бане нужно совсем немного. Четыре маленьких лампочки, возможно, небольшой холодильник для напитков и, может быть, фен – вот и все электроприборы, причем, включают это все один раз в неделю. В таких условиях достаточно помогут солнечные батареи скромных размеров. Вполне возможно, стоимость солнечной мини электростанции окажется меньше стоимости монтажных работ по прокладке кабеля.
Какие проблемы могут быть зимой? Конечно, инсоляция в зимний период не так велика, как хотелось бы, тем не менее, потребление настолько мало, что энергии достаточно и зимой. Единственное, что может омрачить настроение – выпавший на солнечную батарею снег, его нужно счищать.
Насколько это решение безопасно? Без сомнений, баня является влажным помещением, поэтому наличие в ней сети 220В требует особых мер защиты, как минимум установки УЗО. В случае с автономной системой все лампы и прочие приборы можно использовать на 12В. Таким образом, вся проводка бани становится абсолютно безопасной для оголенного человека.
Предлагаем вашему вниманию характерный пример автономной солнечной электростанции для бани. Учитывая минимальные потребности в электричестве решить задачу удалось используя следующее оборудование:
Сколько стоит солнечная электростанция для бани?
Решение этой задачи обошлось клиенту около 70 тыс. рублей и включало доставку оборудования монтаж системы нашими специалистами. Солнечная электростанция для бани может стоить дешевле, если ограничиться только освещением и мелкими электроприборами, и произвести монтаж солнечных батарей своими руками, по предварительно выданным схемам.
Баня на солнечной энергии
Солнечная Баня, работа предоставленная для публикации автором изобретателем инженером Г.Б. Осадчим. Баня работает за счёт солнечной энергии, получаемой с помощью высокотемпературного источника энергии, которым является соляной пруд. Статья публикуется без изменений.
Осадчий Г.Б., инженер
Любое строительство, как для производственных нужд, так и для жилья кроме основных производственных или жилых площадей предполагает возведение и «вспомогательных» помещений, в частности – это душевые, сауны, бани.
Реализуемая в последние годы энергосберегающая политика должна охватывать и эти «вспомогательные» помещения, в частности, — бани и сауны.
Основной недостаток современных бань, саун, парных особенно корпоративного использования это огромный расход энергии во время прогрева бани, и потери тепла после её закрытия.
Необходимо обеспечение бань тепловой энергией возложить на энергетику возобновляемых источников энергии (ВИЭ), т.к. повсеместно для удовлетворения физиологических потребностей человека происходит чрезмерное вторжение в биологическое равновесие Природы. Это — интенсивные самозаготовки дров на нагрев воды в банях или использование электрической энергии.
Предлагается схема солнечной бани (гелиобани), разработанная в Конструкторском Бюро Альтернативной энергетике «ВоДОмёт» (г. Омск), расположенной на уровне цокольного этажа (имеются и другие варианты).
У этой гелиобани банное отделение и комната отдыха расположены в цокольном этаже здания, а парная размещена в солнечном соляном пруду, расположенном у южной стены этого здания (рисунок 1).
1 – солнечное излучение, 2– концентратор солнечного излучения, 3 – солнечный соляной пруд, 4 – парная, 5 – банное отделение, 6 – комната отдыха
Рисунок 1 – Схема солнечной бани
Поддержание требуемой температуры в помещениях гелиобани осуществляется за счет того, что стенки парной 4 и её внутреннее пространство постоянно нагреты до температуры 90 – 95 ⁰С от прямого и отраженного от поверхности 2 солнечного излучения 1, аккумулированного солнечным соляным прудом 3. К основным преимуществам такого нагрева парной является: повышенная комфортность; устранение «холодного излучения» от стенок парной, при соответствующей передаче тепла из парной 4 в банное отделение 5; предотвращение образования сквозняков. Исключается «сжигание» кислорода нагревательными установками, в связи с их отсутствием.
Моечное (душевое) отделение 5 будет прогреваться за счет поступления тепла из парной и солнечного соляного пруда, через их ограждающие конструкции. В комнате отдыха (предбаннике) 6 температура будет уже не намного выше, чем в остальных помещениях цокольного этажа. Однако поскольку заглубление всей конструкции в землю значительно, то температура в комнате отдыха будет ниже, чем на улице. Это особенно важно на юге России, где температура воздуха летом более 30 ⁰С в тени. Конечно моечное отделение, комната отдыха и прихожая могут быть расположены и выше уровня земли или на удалении от здания [1], в зависимости от географического положения и пожелания застройщика.
Поскольку предлагаемая баня нова не только по своему устройству, но и не определено (не исследовано) значение температурных полей в парной 4, то при внедрении ее в эксплуатацию потребуется присутствия опытных врачей. Однако поскольку тепло в парной должно охватывать человека со всех сторон, то размещение её (парной) в придонном слое солнечного соляного пруда – это явное преимущество перед традиционными банями. Проложенный по дну пруда водопровод будет обеспечивать круглосуточный нагрев поступающей для душа воды. А поскольку в придонном слое пруда температура стабильна, то солнечная баня будет обеспечивать помывку людей в любое время.
Гелиобаня — это баня со 100 % готовностью в любое время суток.
После летней эксплуатации, зимой парная 4 может использоваться для хранения запаса технической воды (с контролем температуры, исключающей размораживание корпуса), а после охлаждения пруда, в том числе посредством теплового насоса (ТН) [2], для хранения, например, запаса бутана, как топливно-энергетического ресурса.
Теплоизоляцию пруда на зиму, при использовании его низкопотенциальной теплоты для обогрева здания при помощи ТН, можно осуществлять, например, пенопластовыми плитами.
Помимо использования аккумулируемой прудом солнечной энергии для помывки, её можно использовать для сушки различных материалов и изделий [3, 4, 5, 6], а также для приготовления пищи. Преимущества применения солнечной энергии при обеспечении указанных тепловых процессов приведены в таблицах 1, 2, 3, 4.
Это — сводный анализ наиболее эффективных; с точки зрения минимизации: энергетических потерь; расхода создаваемых человеком материалов; отрицательного воздействия на окружающую среду и человека, технологий использования самого распространенного вида ВИЭ — энергии Солнца, для обеспечения тепловых процессов.
| Тип системы (установки) | Преимущества | Недостатки | Область применения |
|---|---|---|---|
| Гелиосушилка | Простота. Минимальное количество технологических переделов. Работа на аккумулированной солнечной энергии прудом до 2-х недель. | Значительные площадь и объем пруда. Наличие большого концентратора солнечной энергии | В местностях с низкой плотностью проживания и размещения производств |
| Гелиопечь | |||
| Гелиобаня | |||
| Плоский солнечный коллектор | Минимальное количество технологических переделов. Малые размеры | Требуется резервный источник тепловой энергии | В условиях плотной городской застройки |
| Тип системы (установки) | Период эксплуатации | Неблагоприятные климатические факторы | Удельная выработка энергии кВт,/100м 2 | Киум* |
|---|---|---|---|---|
| Гелиосушилка | Весна, лето, осень | Пыль, ветер | 15 | 100 |
| Гелиопечь | ||||
| Гелиобаня | ||||
| Плоский солнечный коллектор | Круглый год | Град, пыль, снег, дождь, ветер. Холодная погода | 7 | 25 |
*коэффициент использования установленной мощности
| Тип системы (установки) | Используемые природные материалы | Остальные используемые материалы | ||
|---|---|---|---|---|
| Перечень | Срок службы | Перечень | Срок службы | |
| Гелиосушилка | Вода, соль, грунт, глина, галька, песок > 90% от веса системы | Не ограничен | Металл, пластик | До 10 лет |
| Гелиопечь | ||||
| Гелиобаня | ||||
| Плоский солнечный коллектор | — | — | Металлы, стекло, пластик | До 10 лет |
| Тип системы (установки) | Влияние на занятость населения | Влияние на энергетическую безопасность | Воздействие на окружающую среду |
|---|---|---|---|
| Гелиосушилка | Создаются новые производства и сферы обслуживания населения | Уменьшается зависимость территориального образования, производства и быта от поставок топлива | — |
| Гелиопечь | |||
| Гелиобаня | |||
| Плоский солнечный коллектор | Создаются рабочие места по обслуживанию установки | Вредные выбросы от резервного источника тепловой энергии |
Технико-экономические характеристики гелиобани ГБ-50
(в первом приближении)
• Солнечный соляной пруд глубиной 2,3 м (с теплоизоляцией)
площадью 50 м 2 (8,33×6 м) с теплопроизводительностью — 40 МВт∙ч/сезон*
( * сезон — 215 дней для 55° северной широты, без учёта
работы в качестве душевой с температурой воды
40 – 45 ⁰Си температурой в парилке 50 – 70 ⁰С).
• Среднесуточное количество теплоты с температурой
90 – 95 ⁰С, аккумулируемой прудом для нагрева воды
и парной гелиобани — 186 кВт∙ч.
• Суточное количество воды нагреваемое с 14 до 45 ⁰С — 5330 л.
• Количество воды с температурой 45 ⁰С, требуемое
для помывки одного человека — 50 – 55 л
• Количество посетителей — 100 чел./сутки
• Расход теплоты на одну помывку — 1,85 кВт∙ч
Ориентировочная стоимость гелиобани ГБ – 50
составляет 600* тыс. рублей и состоит из:
• Стоимости солнечного соляного пруда — 100 тыс. руб.
• Стоимости отражающих полированных алюминиевых
панелей (плиток) на стене здания площадью 80 м 2 — 20 тыс. руб.
• Стоимости парной — стальной трубы диаметром
2220 мм, толщиной 16 мм и длиной 4,5 м — 130 тыс. руб.
• Стоимости банного отделения, предбанника и прихожей
(2-х гаражей-мыльниц с отделкой и обрудованием) — 300 тыс. руб.
• Стоимости прочих не основных конструкций и механизмов — 50 тыс. руб.
(* пруд с парной могут быть пристроены к обычной бане или душевой).
Гелиобаня ГБ-50 рассчитана на срок эксплуатации — 20 лет, с ремонтом после 10 лет эксплуатации — замена арматуры и т. п. оборудования.
Приведенные затраты на одну помывку в гелиобане ГБ-50.
(в первом приближении)
З = С + Е×К = 20 + 0,12(600000 руб./21500* помывок за сезон) = 23,4 руб./помывка, где: С = 20 руб.** — себестоимость 1 помывки, складывающаяся из зарплаты по обслуживанию бани в течение 4 – 5 часов, солнечного соляного пруда в течение 0,5 – 1 часа и остальное время суток дежурства. При 100 помывок в сутки оплата составляет 1000 руб. (30000 руб. в месяц);
Е =0,12 — нормативный коэффициент эффективности капвложений в энергетике (при сроке окупаемости — 8,3 года);
К — капвложения в гелиобаню ГБ-50 на 1 помывку.
*Без учета использования гелиобани ранней весной и поздней осенью только в качестве душевой
**С учетом расходов электроэнергии и воды и моющих средств. Зимой парную можно использовать для хранения страхового запаса газа — бутана или очищенного биогаза.
После срока окупаемости приведенные затраты на 1 помывку будут определяться только оплатой труда обслуживающего персонала.
Конечно, перечень используемых источников тепловой энергии может быть расширен за счет геотермального тепла и биомассы. Однако геотермальное тепло — это источник энергии коллективного пользования, а биомасса как топливо не доступна в больших объемах для жителей степной и лесостепной зон. И кроме того биомасса обладает ложной экологической чистотой, из-за выбросов при её сжигании.
Широкое применение гелиобань в средней полосе России позволит значительно сократить неоправданные расходы топлива, позволит улучшить экологическую обстановку, поднять энергозащищенность индустрии отдыха и коммунального хозяйства и повысить их энергетический суверенитет.
1 Осадчий Г.Б. Гелиобаня / Г.Б. Осадчий // Вестник машиностроения. 2007. № 4. С. 79 – 81.
2 Осадчий Г.Б. Солнечная энергия, её производные и технологии их использования (Введение в энергетику ВИЭ) / Г.Б. Осадчий. Омск: ИПК Макшеевой Е.А., 2010. 572 с.
3 Осадчий Г.Б. Гелиосушилка / Г.Б. Осадчий // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2005. № 11. С. 12.
4 Осадчий Г.Б. Гелиокамера для сушки пиломатериалов / Г.Б. Осадчий // Деревообрабатывающая промышленность. 2006. № 3. С. 17 – 18.
5 Осадчий Г.Б. Гелиокамера ускоренного твердения ячеистого бетона / Г.Б. Осадчий // Строительные материалы. 2006. № 6. С. 16 – 17.
6 Осадчий Г.Б. Гелиокамера искусственного старения металлоизделий / Г.Б. Осадчий // Технология машиностроения. 2006. № 2. С. 58 – 59.
Автор: Осадчий Геннадий Борисович, инженер, автор 140 изобретений СССР.
Тел (3812) 60-50-84, моб. 8(962)0434819, E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Для писем: 644053, Омск-53, ул. Магистральная, 60, кв.17.
1″ :pagination=»pagination» :callback=»loadData» :options=»paginationOptions»>
Солнечная баня
Любое строительство, как для производственных нужд, так и для жилья кроме основных производственных или жилых площадей предполагает возведение и «вспомогательных» помещений, в частности – это душевые, сауны, бани.
Реализуемая в последние годы энергосберегающая политика должна охватывать и эти «вспомогательные» помещения, в частности, — бани и сауны.
Основной недостаток современных бань, саун, парных особенно корпоративного использования это огромный расход энергии во время прогрева бани, и потери тепла после её закрытия.
Необходимо обеспечение бань тепловой энергией возложить на энергетику возобновляемых источников энергии (ВИЭ), т.к. повсеместно для удовлетворения физиологических потребностей человека происходит чрезмерное вторжение в биологическое равновесие Природы. Это — интенсивные самозаготовки дров на нагрев воды в банях или использование электрической энергии.
Предлагается схема солнечной бани (гелиобани), разработанная в Конструкторском Бюро Альтернативной энергетике «ВоДОмёт» (г. Омск), расположенной на уровне цокольного этажа (имеются и другие варианты).
У этой гелиобани банное отделение и комната отдыха расположены в цокольном этаже здания, а парная размещена в солнечном соляном пруду, расположенном у южной стены этого здания (рисунок 1). 
1 – солнечное излучение, 2– концентратор солнечного излучения, 3 – солнечный соляной пруд, 4 – парная, 5 – банное отделение, 6 – комната отдыха
Рисунок 1 – Схема солнечной бани
Поддержание требуемой температуры в помещениях гелиобани осуществляется за счет того, что стенки парной 4 и её внутреннее пространство постоянно нагреты до температуры 90 – 95 ⁰С от прямого и отраженного от поверхности 2 солнечного излучения 1, аккумулированного солнечным соляным прудом 3. К основным преимуществам такого нагрева парной является: повышенная комфортность; устранение «холодного излучения» от стенок парной, при соответствующей передаче тепла из парной 4 в банное отделение 5; предотвращение образования сквозняков. Исключается «сжигание» кислорода нагревательными установками, в связи с их отсутствием.
Моечное (душевое) отделение 5 будет прогреваться за счет поступления тепла из парной и солнечного соляного пруда, через их ограждающие конструкции. В комнате отдыха (предбаннике) 6 температура будет уже не намного выше, чем в остальных помещениях цокольного этажа. Однако поскольку заглубление всей конструкции в землю значительно, то температура в комнате отдыха будет ниже, чем на улице. Это особенно важно на юге России, где температура воздуха летом более 30 ⁰С в тени. Конечно моечное отделение, комната отдыха и прихожая могут быть расположены и выше уровня земли или на удалении от здания [1], в зависимости от географического положения и пожелания застройщика.
Поскольку предлагаемая баня нова не только по своему устройству, но и не определено (не исследовано) значение температурных полей в парной 4, то при внедрении ее в эксплуатацию потребуется присутствия опытных врачей. Однако поскольку тепло в парной должно охватывать человека со всех сторон, то размещение её (парной) в придонном слое солнечного соляного пруда – это явное преимущество перед традиционными банями. Проложенный по дну пруда водопровод будет обеспечивать круглосуточный нагрев поступающей для душа воды. А поскольку в придонном слое пруда температура стабильна, то солнечная баня будет обеспечивать помывку людей в любое время.
Гелиобаня — это баня со 100 % готовностью в любое время суток.
После летней эксплуатации, зимой парная 4 может использоваться для хранения запаса технической воды (с контролем температуры, исключающей размораживание корпуса), а после охлаждения пруда, в том числе посредством теплового насоса (ТН) [2], для хранения, например, запаса бутана, как топливно-энергетического ресурса.
Теплоизоляцию пруда на зиму, при использовании его низкопотенциальной теплоты для обогрева здания при помощи ТН, можно осуществлять, например, пенопластовыми плитами.
Помимо использования аккумулируемой прудом солнечной энергии для помывки, её можно использовать для сушки различных материалов и изделий [3, 4, 5, 6], а также для приготовления пищи. Преимущества применения солнечной энергии при обеспечении указанных тепловых процессов приведены в таблицах 1, 2, 3, 4.
Это — сводный анализ наиболее эффективных; с точки зрения минимизации: энергетических потерь; расхода создаваемых человеком материалов; отрицательного воздействия на окружающую среду и человека, технологий использования самого распространенного вида ВИЭ — энергии Солнца, для обеспечения тепловых процессов.
Таблица 1 – Достоинства и недостатки систем и установок солнечной энергетики, призванных обеспечивать тепловые процессы в средней полосе России.