Мода, экотренды и как заниматься сельским хозяйством за полярным кругом

Немного философии.
Поразмышляю о трендах, моде и экологических привычках и сельском хозяйстве за полярным кругом...
Тема сложная имеет много координат измерений и рассматривать ее нужно с разных сторон.
Я сейчас рассмотрю только некоторые грани этой проблемы.
Когда я задумал экостройку и конечно же изучал вопрос в интернете.
И там я обнаружил множество реализованных проектов, в которых соблюдены принципы экосистем.
И в этих проектах участвовали люди в качестве волонтеров. Также я нашел кучу интересных экологических решений.
Я понял что существует некий тренд, мода на создание экопривычек и экосистем.
И когда я искал место для стройки я учитывал сообщество в котором я буду строиться и жить.
Сразу скажу, что у меня ни когда не было трепета перед садоводством или огородничеством, наоборот в детстве мне отбили всю любовь работой на даче... остались только не выносимые впечатления.
До того как начать стройку я почти всегда участвовал в коллективных проектах, ходил в походы, участвовал в чистках пляжей и т.п.
И командная работа для меня всегда была самым радостным занятием.
Тусовка для меня всегда была важнее. И начало экостроительство это скорее было продолжением идей уоторые рождались в эко тусовках.
Но с началом стройки вся командная работа исчезла.
Тусовка и командная работа позволяет обмениваться опытом и позволяет быстро сделать то, что одному не под силу.
Мне этого не хватало теперь и я стал искать где еще есть экостроительство, чтобы поучаствовать в нем.
Поблизости небыло ничего такого, мне пришлось ездить или в другой регион или в другой район области.
Т.к. нужно было успевать еще в своей стройке за сезон что-то сделать, то долго поучаствовать в стройках других не получалось.
Но все-таки кое-какой опыт и информацию мне удалось получить из первых рук.
НО! к чему я это все?
К тому, что мода на экостроительство и вообще мода что-то делать самим на своей земле, а тем более совместно - очень слабая у нас в стране.
Я мониторил ситуацию по экопоселениям, но большинство из них были идеологически направленные и связанные с ритуалами (как утверждают их участники это древнерусские ритуалы). Но мне ближе научных подход и к тому же я не увидел особой разницы в успехах тех кто следует языческим ритуалам и тех кто не следует...
Я понял что сообщества существуют, но их мало и они все разрознены. На уровне государства и на уровне общественных организаций нет направлений популяризирующих моду и тренды обустройства окружающей среды.
Но в личных разговорах я очень часто встречал тему нехватки такого обустройства среды. Люди часто говорят об этом и даже некоторые сетовали что вот они лично начинали что-то обустраивать в деревне в поселке в городе около дома во дворе и т.п. , но не найдя поддержки в окружении бросал свои задумки.
После этого у всех них возникало устойчивое психическое состояние удрученности, оторванности, никому не нужности.
Основной вывод: "Никому ничего не нужно, люди боятся что-то самостоятельно сделать. Людям лень жопу от дивана оторвать."
Возникает ощущение что это везде так и вообще во всем мире людям насрать на то где и как они живут...
Но вот перед тем как поехать второй раз в Норвегию я (как обычно я делаю перед поездкой в другую страну) я решил посмотреть как живут люди на севере Норвегии.
Оказалось у них даже на севере, за полярным кругом люди занимаются сельским хозяйством. Конечно больше всего там рыбных хозяйств, но есть так же и животноводство.
Знаете что такое Норвегия с точки зрения почв? Это скалы, крутые склоны, куча фьордов , водопадов и речек.
Это все красиво, но для сельского хозяйства это все очень не удобно и сложно. Даже просто пасти коров, овец и коз не везде возможно.
Кроме того за полярным кругом пол года нет солнца и все завалено снегом...
Как же люди там занимаются животноводством? занимаются...да, конечно там многое автоматизировано, используется высокотехнологические интеллектуальные аппараты (позже расскажу)
Но работать руками тоже приходится вполне себе много ну и кроме того нужно уметь контролировать весь процесс и уметь управлять этим.
ПОчему же люди занимаются этим?
Пока я путешествовал по северу Норвегии, а ездил я там автостопом и это позволило получить информацию из первых рук.
Меня подвозили разные люди и фермеры и рыбаки и учителя и пенсионеры и предприниматели.
Так вот людям там не стремно работать на земле - мода такая, тренд.
Им нравится заниматься своими делами , многие гордятся своей работой и с радостью об этом рассказывают. Они увлечены своей профессией.
В прошлую мою поездку в Норвегию (когда я катался по центральной части) меня подвозил человек, который восстанавливает леса , он рассказал мне все тонкости и ньюансы и проблемы которые у него возникают, и он рассказывал как это сложно и трудно. Но он был очень доволен своим делом.
В этот раз меня подвозил рыбак, который рассказал мне как автоматизирована работа на судне и как работает система по восстановлению "поголовья" рыбы, как работают диспетчеры, которые следят за тем где и сколько выловлено рыбы во фьордах.
На севере я посетил ферму где разводят лам , которых привезли из южной америки. Мне не удалось посетить собачью ферму, где разводят ездовых собак. Но те кто меня подвозили рассказали мне что это весьма успешная ферма.
Я лично видел стада северных оленей, которых разводят на севере.
Я посмотрел очень интересный фильм про животноводство за полярным кругом:
https://www.youtube.com/watch?v=3R5ETr_xxGc
И наконец я лично посетил дом под куполом в котором выращиваются и овощи и фрукты за полярным кругом.
https://www.youtube.com/watch?v=KSxmVKTIjVk&list=PLVG-D-OKd1u21YW3lVTG8R35O4Xrl91f9
Я помогал им по хозяйству пока там обитал.
Прожил я там 4 дня, но мне вполне хватило понять что вкалывают они там очень не хило.
Мы возили песок с моря, чтоб обустроить пермакультурные гряды, возили навоз с соседней конюшни, стригли траву, копали землю. Я наблюдал как вся ребятня (а у них их четверо) помогали маме (Ингрид) сажать овощи на пермагрядке.
В подвале мы с Бенджамином (хозяин дома) возились с устройством лестницы и Бенджамин рассказывал мне про дом и показывал его устройство.
Вот здесь более подробно: рассказ
И все это делалось с радостью и весельем, все выглядело как игра. Ребятишки ниразу не переступали через "не хочу".
Их никто не заставлял.
Вечерами я беседовал с Бенджамином и он рассказывал про жизнь здесь в норвегии на этом острове.
Так вот оказывается они с Ингрид всю жизнь живут здесь на острове.
Они родились здесь, затем отучились каждый в своем учебном заведении и вернулись на остров, обустроили свой собственный дом и теперь продолжают жить и работать здесь и воспитывать своих детей.
Конечно они путешествуют иногда в другие регионы и страны, те так часто как другие но всеже.
Но они счастливы жить именно здесь и гордятся своим островом и страной.
И в целом в Норвегии нет проблемы утечки молодежи в районные центры и города, поэтому у них не большие города и много деревень и хуторов.
Практически вся земля под присмотром.
Как-то раз меня подвез старший школьник, который только только закончил школу. Он увидел меня с большим рюкзаком и решил пообщаться со мной в надежде услышать от меня что-нитьбудт интересное про разные страны. Но оказалось он мог мне рассказать больше и про свою страну и про природу и как ее сохранять.
Признаюсь, что именно посещение Норвегии еще сильнее подстегнуло меня обустраивать собственное место.
Меня поразило, что люди живут на земле, занимаются хозяйством и при этом когда они принимают гостей, то обеспечивают комфорт и удобство. И каждый стараяется рассказать про свои родные места и показать что-то интересное поблизости.
Я подумал, а чем мы хуже? Ведь во первых у нас и по климату лучше заниматься и огородничеством и садоводством.
И показать гостям почти всегда есть что и природных уникальных мест у нас полно.

Но вернувшись домой я горел идеями, предложил соседям обустроить  родничек и подходы к нему.
И это оказалось не просто... на словах люди высказывали желание, но в итоге на работы собирались только некоторые.
И оглядевшись через нектороне время я понял что нет ни идей, ни людей с которыми можно реализовывать какие-то хотябы элементарные экологические проекты которые бы улучшали нашу среду обитания.
Люди объясняли мне это тем что, некогда заниматься чем-то еще, все время уходит на собственное обустройство и "выживание".
Но я видел на практике, что время на устройство различных посиделок, шашлыков и разных других тусовок, все же находится.
Я понимаю что отдыхать тоже нужно. Но я делаю упор на то что не формируется та информационная среда в которой происходит обмен опытом и рождение новых идей.
Все таки тренд изолированных друг от друга ячеек существует у нас до сих пор. Общество атомизировано и мыслит только категориями "что я могу сделать один"
Теперь про поддержку со стороны государства:
В Норвегии практически все фермерские хозяйства , а особенно в северных районах получают дотации. И кроме того ввозными пошлинами и строгим санитиарным контролем обеспечивается полное обеспечение молочной продукцией всей страны. Есть конечно и завозные продукты, но их не большинство.
Множество экологических проектов поддерживается на уровне государства, например даже виадуки для животных, что те могли спокойно гулять по всецй территории и им не мешают дороги.
Конечно же и развитие инфраструктуры и образования в этой области формируют тренды, моду и запросы в обществе. Но и общество само запрашивает от государства те или иные нормы и решения.

Когда я путешествовал по югу России (ставрополь, Элиста, Астрахань, Волгоград) меня подвозил фермер и рассказывал как хищнечески уничтожаются земли предпринимателями, которым нужно бысто срубить прибыль. После двух трех лет высаживания монокультуры огромные площади не могу плодоносить и их приходиться восстанавливать несколько лет, вкладывая в земли удобрения, посути тратя деньги в никуда. К этому времени земли отиуются обратно гомударству или перепродаются, тем кто не курсе что тут происходило.
Точно также по хищному были отобраны земли у экопоселения окол Иститима, и теперь земли пустуют, т.к. они были перепроданы в третьи или четвертые руки  и новый хозяин не занет что с ней делать теперь.
Все заброшено и забыто...
Какие тренды и какую моду можно воспитать у детей, которые приехали с родителями строить свой дом в экопоселении, а их оттуда выгнали?

Когда я был на Камчатке, местные жители рассказывали мне как прекрасно росла здесь пшеница. Я сам проходил через заброшенные сады облепихи и ирги. В поселке Эссо куча заброшенных домов около которых стоят теплицы из которых прямо прет зелень, теплицы заросли сорняками изнутри. Это потому что весь поселок и все теплицы БЕСПЛАТНО снабжаются горячей водой, которая бьет из под земли. Там проведены трубы и отопление во всем поселке именно такое.
Дороги на камчатке оставляют желать лучшего.
Как мне рассказывали местные что если бы здесь развивать сельское хозяйство - здесь был бы золотой край, но сейчас и зерно и молоко привозят с континента и стоит это все огромных денег. Развивается только туризм и это далеко не эко-туризм...Тренды все теже - срубить побыстрее побольше денег. Инфраструктура на Камчатке просто убита...

Рассказ вот тут: Про Камчатку Но там просто про поездку, без анализа. Но по фотками все поймете.

Когда я катался по Бурятии - сами буряты с горестью сообщали мне что скоро весь свой лес они сами же и срубят и вывезут в Китай.

про Бурятию

Когда я искал ржаную солому по совхозам и фермерским хозяйствам вокруг Новосибирска, я так же столкнулся с отсутствуем и информационных каналом, центров чтобы найти нужное сырье с минимальными затратами.
Когда я поехал сам по хозяйствам, то увидел что многие находятся в ужасном состоянии и техника в хозяйствах тоже еле дышит.
И что уж говорить о каких-то экологических решениях.... работают по старинке - сеют монокультуры, уничтожают леса и т.п.

Когда мы в своем поселке начинаем обсуждать например тему отопления, то экологические аспекты уходят куда-то в сторону и на первый план всплывают вопросы экономии денег, причем экономии лично каждым хозяйством...А о том чтобы собраться и вместе заказать например более экологичные брикеты, что в итоге окажется дешевле дров, даже не возникает идеи и желания...Атомизированность общества, мы привыкли закуклиться в своем мирке и решать  свои проблемы сами своими средствами.

Из всех приведенных примеров получается что жить на земле и соблюдать экологические принципы дорого, тяжело и затратно по времени.
А работа, за которую платят достаточно денег не связана с работой на земле.

Какие институты нужно создавать и возраждать чтобы привить эту любовь к своему краю к земле?
И нужно ли это делать?
Или может предоставить это все технологиям? механизмам?
Подождать когда крупные компании создадут автоматизированные комплексы, которые соблюдая все экологические принципы будут выращивать для нас еду и обеспечивать нам чистную и устойчивую среду обитания? Механизмы будут следить за взаимосвязвми в экосистемах и регулировать численность того или иного вида?
Но даже для такого развития нужны тренды и мода понимания устойчивости систем, чтобы суметь заложить эти идеи и законы в программы механизмов.
Вот такая философия.

Презентация Полевого экологического центра "Дом Совы"

Тепловая модель дома

Для того чтобы оценить какие формы домов и в каком исполнении и с каким солнечными коллекторами более эффективны, нужно произвести тепловой расчет дома и определить как меняется температура в доме.

Одним из критиериев является  - на сколько сократится отопительный сезон.

В результате работы на программой по вычислению мощности получаемой гранями зданий от солнца столкнулся с проблемой вычисления температуры внутри помещения. Все из-за того что материалы стен и массивных объектов внутри дома накапливают тепло и одновременно передают его окружающему пространству. И в итоге энергия из дома утекает в окружающее пространство, на улицу. Не вся конечно, а та которая не смогла накопиться в массивных объектах.

Для того чтобы решить задачу расчета температур нужно в общем случае смоделировать всю обстановку и все процессы передачи и накопления тепла в доме.
В общем случае это описывается уравнением теплового баланса (вики):

Эта формула описывает вообще все особенности теплопроводности и теплоемкости всех частей дома.

В нестационарном режиме (когда идут тепловые переходные процессы) формула такая:

Описать в точности полную тепловую 3D модель дома сложно и практически не возможно. Формы домов будут загружаться в программу разные и внутренние перегородки, мебель, массивные объекты типа печей или каминов или емкостей с водой и прочими жидкостями везде все будет располагаться по разному.
Как это упростить?
А вообще-то вся сложность внутри дома не очень то и важна для определения средней температуры по всему пространству внутри дома.
Что является более важным?
Так как одной из основных целей этого проекта является уменьшение количество сжигаемого топлива для отопления, то рассмотрим модель дома именно для холодных районов земли. 
Думаю, важным в этом случае является то как хорошо утеплен дом со всех сторон (какова теплоудерживающая оболочка) и какова масса внутри дома которая накапливает тепло и тем самым сглаживает изменения температуры при колебании мощности источников тепла. Массивных объектов может быть много внутри дома.
Для упрощения расчетов примем пока, что массивный объект один и он располагается на полу дома (это некий тепло  аккумулятор, которым можно заменить все массивные объекты в доме).
Как еще упростить модель дома?

Мы можем представить модель дома как набор неких термоэлементов связанных между собой.

Все термоэлементы можно разделить на два типа:

1. термоточка
2. набор слоев

Например тот самый аккумулятор тепла (массивный объект) внутри дома, мы можем представить ввиде термоточки.
Это потому что температура распределяется равномерно по всему объему этого элемента. И при изменении температуры она очень быстро выравнивается по всему объему. И поэтому мы считаем, что во всех точках этого объекта в каждый момент времени температура одинакова.
Объем воздуха в доме, который находится над теплоаккумулятором можно тоже представить как термоточку.
Хотя, конечно, делая такое допущение для воздуха мы теряем в точности расчетов, т.к. теплый воздух устремляется вверх и верхняя часть (стены и потолки ) буду нагреваться сильнее чем нижние части. Но для общей примерной оценки эффективности дома мы можем принять что температура воздуха везде одинакова. Таким образом воздух в доме это тоже термоточка.

А вот стенки дома, термоизолирующую оболочку мы рассмотрим как набор параллельных слоев, а поток тепла направлен перпендикулярно всем этим слоям. И в каждый момент времени мы будем просчитывать как изменяется температура внутри каждого слоя.
К концу расчетного периода мы получим распределение температур по всем слоям этого термоэлемента.
Мы разбиваем термоэлемент на слои для того чтобы рассмотреть каждый из слоев тоже как термоточку, в которой температура по всему слою одинакова во всех точках.
По другому каждый слой можно назвать - изотермическая поверхность.

Теперь рассмотрим какие формулы мы применяем для терморасчета каждой термоточки:

1. Как изменяется температура термоточки взависимости от ee теплоемкости и входящей тепловой мощности можно вывести из этой формулы:

2. Насколько изменится температура следующей за текущей термоточкой можно вывести из этой формулы:

и зависит это от указанного ранее коэффициента температуропроводности - a, а также от площади - A, через которую поступает тепловая энергия.

Таким образом мы упростили расчет тепловой модели дома до простых формул.

Уравнение теплового баланса термоточки или одного слоя будет выглядеть так:

Q in = c*m*(t2 - t1) + a*A*(Ts - T)

То есть входной тепловой поток в точку равен сумме увеличения внутренней энергии точки и потери энергии в следующий элемент.
Тот тепловой поток который теряет текущая термоточка (слой) является входным потоком для следующей термоточки.

Если начальные условия таковы, что температуры всех элементов равны, то потеря энергии в первый момент времени будет нулевым, и вся входящая энергия уйдет на повышение температуры данной термоточки.

В следующие моменты времени в данной точке повятся потери и повышение температуры данной точки уменьшится. Как только появятся потери тепла данной точки, то эти потери буду являться входной тепловой энергией для следующей точки.

Ну а если в какой-то слой не приходит никакой энергии, а следующий слой холодней текущего, то у текущего слоя будет отрицательный тепловой поток и значит текущий слой будет остывать.


Теперь рассмотрим форму самого дома.
Мы видим в формуле выше участвует площадь слоя перпендикулярно, которой идет тепловой поток. То как будет изменяться площадь от слоя к слою зависит от формы дома.
В программе используется библитека PyMesh, которая разбивает заданный пользователем меш поверхности дома на треугольники.
Внутренняя поверхность дома определяется уменьшенной копией внешней поверхности, так чтобы между внешней и внутренней поверхностями получалась стенка указанной толщины.
В этом случае каждому треугольнику поверхности внутри будет соответствовать треугольник внешней поверхности.
Так как мы решили принять воздух в доме и аккумулятор тепла за термические точки, то в этом случае получается, что каждый треугольник поверхности будет с одной и той же температурой. Температура снаружи дома в течение расчетного периода тоже везде одинакова. Если бы все треугольники внутри были одинаковы и соответствующие им наружные тоже были  бы одинаковы то нам достаточно было бы рассмотреть любой треугольник. Но так как все треугольники разные и скорость нарастания площади от внутреннего до внешнего треугольника от слоя к слою меняется у разных треугольников по разному, не одинаково.
Единственно надежным способом понять как будет меняться площадь от слоя к слою -  это вычислять средствами PyMesh общую площадь каждого слоя по всему дому. Но это будет занимать довольно значительное время при вычислениях.

Поэтому рассмотрим еще одно упрощение - пусть площадь, через которое будет теряться тепло из дома наружу будет средней между внутренней площадью и внешней площадью поверхности дома. И для всех слоев данного термоэлемента она будет одинакова.

Такое допущение можно делать для случаев когда толщина стены намного (в десятки раз) меньше линейных размеров дома.

Итак, мы имеем очень простую тепловую модель дома:
1. Есть форма дома (стен, крыши и пола и потолка) она определяется мешем (сеткой из точек и линиями) которые пользователь загружает в программу.
2. Есть толщина стен (на первом этапе примем что и толщина потолка и пола равны толщине стен). Это и есть оболочка дома.
3. Внутренний объем воздуха в доме вычисляем путем создания уменьшеного меша формы дома на 2 толщины стены. Внутри дом пустой и не имеет никаких перегородок.
4. На полу дома находится массивный объект (накопитель тепла). площадь этого объекта равна площади дома.

Такую модель дома мы можем описать цепочками термоэлементов.
Какие термоэлементы мы имеем?

1. Тепловой аккумулятор. (точка)
2. Пол под аккумулятором
3. Стены вокруг теплового аккумулятора, с которыми он непосредственно соприкасается.
4. Воздух внутри дома. (точка)
5. Стены, которые соприкасаются с воздухом в доме.
6. Окна через, которые утекает тепло из воздуха внутри дома. (точка)
7. Температура снаружи дома. (точка)
8. Температура земли под полом дома. (точка)
9. Температура воздуха снаружи дома, но под стеклянным куполом. (точка)

Последний элемент будет применяться в модели, где весь дом находится под стеклянным куполом.

Термоэлементы помеченные меткой (точка) являются термоточкой, остальные представляют собой набор слоев, который ведут себя как термоточки и взаимодействуют как термоточки.

Нужно заметить, что такие упрощения и такая тепловая модель дома будет точнее выдавать результат, если форма дома будет приближаться к сферической. Во всяком случае это должна быть правильная выпуклая форма.
Если дом состоит из множества выступающих частей или дом в виде боба или имеются большие вогнутые поверхности, то такая модель будет выдавать очень не точные результаты распределения температуры элементов дома.

А теперь опишем цепочки соединения термоэлементов термической модели дома для разных вариантов солнечных коллекторов.


1. Используем водяные солнечные коллекторы и вся энергия, с учетом КПД коллекторов, поступает в аккумулятор тепла.

2. Используем воздушные солнечные коллекторы и вся собранная солнечная энергия поступает в воздух внутри дома.

3. Весь дом находится под стеклянным куполом. Солнечная энергия поступает непосредственно в стены дома.

Вот такие термические модели мы будем использовать для расчетов температуры и затем мы можем сравнить эти варианты между собой.

Расчет выполняется в цикле для коротких промежутков времени.
В каждый промежуток времени просчитывается вся схема (вся цепочка или дерево элементов). В каждой схеме указывается начальный элемент (тот куда поступает энергия), конечным элементом является "наружа" (то есть температура снаружи дома), таких "наруж" может быть несколько. Направление расчета принимается всегда от первого элемента к "наруже".

В итоге, когда весь указанный период, разбитый на мелкие промежутки врмение, будет просчитан, мы получаем таблицу ежечасных температур указанных элементов дома. На базе этой таблицы мы можем построить графики изменения температуры того или иного элемента.
По этому графику будет видно - когда температура в доме опускается ниже комфортной и отсюда будет понятно насколько сократится или увеличится отопительный сезон.

Вся эта теория заложена программном пакете написаном мной на языке Python.

Пакет называется Solarhouse. Код его можно посмотреть на Github:

https://github.com/yaricp/py-solarhouse

Документация к нему здесь:

https://solarhouse.readthedocs.io


Пишите мне если будут вопросы, замечания и предложения.

Кроме Вы можете поддержать меня финансово.

Ссылки и реквизиты указаны в правой части блога.


Вот так! всем удачи!

Весна. Пожарная безопасность

И еще раз про пожарную безопасность.
Если вы на даче или еще где-то ну прям жуть как хотите что-то сжечь (ну например чтобы золу получить или просто порядок навести) сжиге подконтрольно в какой-нибудь бочке или печи.
Но если у вас нет бочки или печи , да еще и некогда стоять рядом и наблюдать, вот вам старый метод:
Дакотский очаг.
Про него вы много где можете почитать :
http://yaricblog.blogspot.com/search/label/%D0%B4%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D1%82%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9%20%D0%BE%D1%87%D0%B0%D0%B3
http://survivalbook.ru/dakotskij-ochag/
https://pikabu.ru/story/dakotskiy_ochag_6118206
Это просто яма в земле с расширением в самом низу и с подведенным воздуховодом-поддувалом.
В итоге:
1. Весь огонь внутри (кроме языков вырывающихся вверх), но учтите бочка или печка нагревается сама с боков - и она тоже опасна. Здесь же основной жар под землей.
2. Вы получаете хранилище золы. А можно и просто потом добавить навоза и перекопать это место и получите улучшеную питательную почву.
3. Вы прогреваете землю дополнительно - здесь быстрее взойдут ростки
4. Вы можете готовить еду и даже шашлыки когда останутся угли.

В качестве предохранителя сверху можно подвесить ведро с водой на палке.
Если огонь будет сильным  - палка перегорит и ведро упадет и зальет очаг.
Таких очагов можно сделать несколько , чтобы не таскать по участку ветки и траву.
ТРИЗ - наша сила!
ЗЫ: В любом случае рядом должен быть резервуар с водой, бочка или хотябы ведро. Такой очаг легче залить, чем костер.

Всем добра!

Солнечная сушилка

Наверно многие из вас знают как устроена сушилка для овощей?



на фотке представлена какая-то рядовая сушилка. Это полочки на которых лежат продукты, а снизу подается горячий воздух.

Но если мы стремимся к энергоэффективности, нам нужно уменьшить электропотребление.
Самые большие потребители в доме это нагревательные элементы. В сушилке они  тоже есть.
Как сделать солнечную сушилку из обычной электрической?
Нам понадобится 5 элементов (как в кино)
1. Сама сушика, которую мы переоборудуем, использоваться она будет как и раньше - в нее будут складываться продукты для сукшки
2. Гибкий вентиляционный гофрорукав он будет использоваться для нагрева воздуха на солнце.

3. Вентилятор-кулер от компьютера на 12 Вольт. Он заменит вентилятор, который работает от 220 Вольт

4. Аккумуляторная батарея от УПСа на 12 Вольт - подойдет любай самая маломощная, или от старого УПСа, если она еще исправна

5. Электрическая солнечная панель на 12Вольт и мощностью от 5-10 Ватт

Убираем нагревательный элемент и вентилятор из сушилки.
Ставим в нее вентилятор на 12 Вольт. мощность таких вентиляторов от 3 до 5 ватт.
Выводим провода к батарее 12 Вольтчерез выключатель.
На входной патрубок вентилятора одеваем гофрорукав. вентилятор будет тянуть воздух через рукав и подавать на продукты.
Чтобы воздух нагревался в гофрорукаве нужно покрасить его из баллончика черной краской. (да это шестой элемент - баллон с черной краской)
Солнечную панель подключаем к аккумуляторной батарее.
Можно и вообще без батареи, но она будет помогать при облачности.
Тепловая мощность сушилки будет зависеть от длинны рукава.
НО так как рукав растягивается, то мощность можно регулировать.
Вот так мы может использовать солнце в быту.
Гофрорукав и солнечную панель можно вывесить за окно. Или просто все вынести во двор своего дома (если у вас частный дом)

Про дачные сообщества.

Я тут прокатился по округе вокруг своего поселка на велике и посмотрел как тут все устроено.
Несколько заброшенных садовых обществ.
Огромное количество развалин.

По этим развалинам я попытался определить насколько много усилий народ прошлого вкладывал в обустройство всего этого хозяйства.
Местность холмистая, поросшая смешанным лесом в основном мелким березняком, множество ключей и мелких речушек.
Судя по тому какие были возведены гидротехнических сооружения, усилий было вложено огромное количество.
Несколько довольно крупных прудов я обнаружил по пути своего следования.

Сейчас дамбы уже разрушаются, т.к. никто их не обслуживает и не следит за ними.
Но судя по размерам это была работа не одного - двух дней.
Я также увидел как все хорошо продумано - в некоторых прудах даже сделаны системы механических клапанов, через которые можно увеличивать сток воды. для этих клапанов сделаны специальные металлические помосты которые уходят на несколько метров от берега. То есть труба с клапаном находится где-то на дне пруда в нескольких метрах от берега.

Ниже дамбы сделаны системы труб с насосными станциями, которые поднимали, и некоторые до сих пор поднимают воду на участки для полива.
Когда я бродил по развалинам , я заметил, что некоторые дома построены (были построены) весьма добротно: из кирпича с хорошим бетонным фундаментом, с электропроводкой внутри, штукатуркой и побелкой (некоторая отделка сохранилась не плохо до сих пор, не смотря на то что крыша провалилась ).
Да это конечно дома не для постоянного проживания, т.к. стены всего лишь в кирпич толщиной, но все-таки это не просто деревянная городушка для укрыться от дождя и сложить инструмент. Я помню как это было у родителей на даче в советские времена. Здесь все серьезно и видимо планировалось на долго.
Кроме этого, это весьма далеко от города и даже от ближайшей деревни, но сюда завозили стройматериалы для всего этого и подтягивали электричество.
Я прикинул степень организации и количество денежных вложений чтобы на пустом месте организовать садовое общество с дорогами, электричеством и водой, даже для летнего использования…Это очень не хило!
И ведь здесь было расположено не одно общество их было десятки, на каждый сопке , на каждом склоне и в каждой долине.
Это все судя по остаткам строений и заборов и кое-где стоят столбы электроснабжения.
Я даже решил, что сами люди (члены садовых обществ) не могли своими взносами обеспечить столь значительные затраты.
Я представляю (Вы наверное тоже) сколько стоит сделать дорогу в диком лесу по пересеченной местности, отсыпать ее и потом еще поддерживать ее в нормальном состоянии.
И поэтому я решил что это советское государство еще в семидесятых-восьмидесятых закладывало затраты на обустройство садовых обществ, для своих граждан. Что были выделены специальные бригады с техникой и инженерами, которые продумывали и реализовывали сложные проекты электро и водоснабжения.

НО! Вот тут начинается самое интересное!
Я решил посмотреть гугл карты этой местности по годам.
Очень увлекательное занятие, я вам скажу. Можете посмотреть сами как менялось житие населения конца советского периода и начала постсоветского.
Оказывается гугл (https://earthengine.google.com/timelapse/) имеет снимки начиная с 1984 года. правда на них почти ничего не меняется до 1989. Потом, начиная с 1990 года хорощо видно как местность начинает меняться в том числе и от рук человека. Я подозреваю, что до 1989 года гугл просто не имел информации о СССР и просто интерполировали назад в прошлое состояние 1989 года.
Так вот - до 1989 года там где потом появились сады были просто поля.
Конечно карты тех лет не такие детальные как совеменные карты и виды все размытые.

 

 Я решил перепроверить состояние местности по картам этой местности которые имелись по годам в СССР (http://www.etomesto.ru/map-atlas_topo-russia-west-sibir/), (http://topmap.su/54/raions/nov.html) - никаких дач и строений там не укзано, хотя в других местах где и сейчас дачи  - там на этих старых картах они указаны. Это исключает то, что их просто не нанесли на карту. Дело в том что если мы смотрим на гугл картах какое количество дач начинает появляться с 1991 года (все больше и больше) - то становится ясно что такое количество дач обязательно бы нанесли на карту ранних годов, если бы они там были.
Кроме этого мы можем наблюдать по годам как начинают проводиться работы в тех местах где появились пруды со сложной гидротехнической организацией и как эти пруды начинают наполняться водой. Наполняются они всреднем около 5 лет.
Начало обоснования большинства обществ начинается прямо с 1990. Какие-то раньше, какие-то позже. Но Вот те самые далекие общества появляются именно в 1990 году.
Начало активной деятельности по наблюдается с 1993-94 годов.
Расцвет состояния обществ наблюдается с 2001 -2004 годов - на картинках гугл хороши видны ухоженные участки, дома, грядки, дороги.
Состояние более - менее стабильное до 2008 года.
Самое интересное, что и поля рядом с дачами активно обрабатываются.
Не понятно то ли там что-то выращивали, то ли просто косили траву на корм, но поля явно ухожены.
А дальше все начинает разваливаться и к 2013 мы видим заросшие участки и домов стало меньше.
К 2016 году совсем все развалилось и дороги заросли , от домов остались только развалины.
И поля в те же года уже все заросли березняком.
чтобы рассмотреть детально дома и посадки по годам, вам придется скачать Google Earth Pro и
установить на комп и там уже рассматривать.
Итак что мы имеем:
Все это развитие садовых участков началось после развала СССР.
Как я понимаю, тогда не было уже никакой плановой экономики, никаких пятилеток , и никакое государство не планировало улучшить условия своих граждан.
А это означает граждане сами смогли договориться, найти средства, технику, специалистов чтобы спроектировать и построить водоснабжение и электроснабжение - вот она сила самоорганизации, когда людей оставили самим разбираться со своим будущим.
Откуда столько денег у людей постсоветского пространства - для меня загадка.
Если посчитаете количество домов и построек на картах 2004 годов, то увидете, что это огромное количество семей строилось и обрабатывало участки. Но ведь в те “дикие девяностые” далеко не все были так коммерчески успешны, чтобы строить столько в таком количестве. Да и никаких богатых спонсоров не хватит чтобы построить столько дорог и дамб с трубопроводами. Скорее всего скидывались и строили…Возможно это все было построено из разворованных заводов и предприятий - не знаю.
Возможно народ активно начал осваивать дачи понимая, что питание скоро придется выращивать самому, т.к. с приходом рыночной экономики все планы по снабжению продуктами городов и деревень канули в прошлое.
Вот так!
Но вот я все же рад что нам достались хотя бы эти великолепные пруды и эти заросшие дороги.
Как оно могло бы быть если бы тут все еще процветали сады? не известно…
Это могли быть сплошные непрозрачные заборы , собаки и злобные хозяева с ружьями, а может наоборот открытые пространства со свободным входом для отдыха, ухоженные площадки для отдыха под яблонями и вишнями и возможность за не большую плату поставить палатку и пожить наслаждаясь природой и чистой водой.
Но сейчас мы имеем прекрасные рукотворные водоемы с диковатой природой вокруг и свалками мусора в оврагах.
Как вы думаете что можно с этим делать?

Обращение к подписчикам канала

Ледник, хранилище продуктов.

Сейчас на карантине осознал особую важность холодильника и морозильной камеры.
А вот как раньше решали пролему хранения быстропортящихся продуктов с частных хозяйствах?
лЕдник! Не путайте с ледником, который в горах. Не путайте с погребом - в погребе температура не должна опускаться ниже 4-5 градусов, чтобы не переморозить картошку и морковку и чтоб банки с соленьями не лопнули.
А вот в лЕднике можно хранить рыбу, мясо, и даже свежие фрукты и овощи.
Вот именно замороженные овощи сейчас мне позволяют долго не ездить в магазин.
Раньше было много проблем с организацией ледников.
Как устроен ледник?
Это что-то типа погреба, но наверно он не должен быть такой глубокий.
В нем складируются лед который наморожен за зиму.
Но летом когда лед в леднике начинает таять, то вода должна куда-то утекать, или ее придется вычерпывать в течении лета.
НО! как теперь мы можем справиться с этой проблемой?
1. Пластиковые бутылки!
2. Каналы для подачи холодного воздуха зимой.
В этом случае мы набирает в бутылки воды, складываем в леднике
На зиму мы открываем каналы и вода в бутылках замерзает.
На лето каналы закрываются теплоизоляционным материалом.
В этом случае ничего таскать и вычерпывать не нужно.
Наверно нужно предватилельно утеплить пол и стенки ледника, чтобы зимой мороз не промараживал землю. Особенно если ледник делать в одной яме с погребом.
Вот так...ТРИЗ  - нам поможет!

Обзор литературы про исследования влияния облаков на электрические панели.

Обещал я вам что буду делать обзор литературы, которой я пользовался и пользуюсь. Вот пришло время немного рассказать кое-что.
Самой большой проблемой для оценки эффективности использования солнечных электрических панелей для меня было то, что трудно оценить как влияет облачность на то сколько теряется солнечной энергии  и не попадает на поверхность панели.
Дело в том что в архивах погоды облачность указывается баллами. Как их перевести в потери энергии не понятно.
Я уже думал надо бы провести ряд экспериментов (как это было с легким саманом), но это были бы какие-то локальные исследования и не всегда и не везде применимые.
И меня не отпускала мысль что кто-то же должен был провести такие исследования...
Но в те времена когда я только начинал стройку и делал предварительные расчеты таких исследований никто не делал или они были настолько узконаправленные и не публичные, что я ничего не нашел.
Но вот теперь мне попадаются разные статьи.
На самом деле обширные исследования этого вопроса начались в 2011 году (в это время и я начал свою стройку) и вот например заявление Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) Министерства энергетики США :
https://www.nrel.gov/news/press/2011/1575.html
После этого уже пошли более менее тематические исследования на тему потерь энергии от облаков.
Кроме национальной лаборатории данные стали набираться и владельцами солнечных панелей с помощью спец. программ. Вот пример изучения проблемы облаков от одного из участников проекта Solar Analytics:
https://www.solaranalytics.com/au/blog/how-do-clouds-affect-your-solar
Наши российские ученые тоже внесли свой посильный вклад в исследования:
https://cyberleninka.ru/article/n/otsenka-vliyaniya-statisticheskih-harakteristik-oblachnosti-na-insolyatsiyu-fotobatarey/viewer
Как раз в этой статье я нашел примерную формулу перевода баллов облачности в проценты потерь мощности.
Очень мощное исследование провели китайские ученые:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5692568/bin/pnas.1711462114.sapp.pdf
Здесь исследовано не только влияние облачности на выработку энергии панелями, но и запыленности местности.
Но кстати вот есть и ученых из Таджикистана про влияние запыленности:
https://cyberleninka.ru/article/n/raschyot-potoka-summarnoy-radiatsii-na-naklonnuyu-ploskost-solnechnyh-priyomnikov-v-usloviyah-aerozolnogo-zagryazneniya-atmosfery/viewer
Очень много исследований по поводу того как влияет частичное затенение на потери в панелях.
Но это касается систем с большой площадью солнечных панелей. То есть это например большие площади крыш домов замощены панелями по 100 - 200 ватт. Вот пример исследований проблем связанных с облачностью в подобных системах:
http://www.iaeng.org/publication/WCE2014/WCE2014_pp270-275.pdf
Прикольно что тут они рассматривают вариант когда каждая панель через диод питает сразу батарею (через контроллер). В то время как основной метод соединения это когда линии панелей соединены последовательно и часть параллельно, то есть множество панелей объединены в один модуль и потом весь поток энергии идет через контроллер в батарею. Выводы такие - когда отдельные панели питают батареи через диод, тогда влияние частичного затенения облаками минимально, но при этом имеются большие потери в проводах да и проводов много  - не удобно и дорого.
А когда все соединено в большой блок тогда при частичном затенении почти все панели теряют КПД.
Но вот у меня нет таких больших площадей а панели расположены не в одной плоскости и поэтому соединены именно через диоды и при этом работа такой системы супер оптимальна хоть при частичной хоть  при полном затенении. Да и проводов не очень много.
ИТАК! ученые не спят и стараются делать полезные для нас инженеров исследования.
И поэтому теперь у меня есть примерная формула как перевести баллы облачности в процент потерь!

Ну чтож товарищи, солнечные коллекторы заработали!
Настало время сбора солнечного тепла!
На выходе воздух 35-45 градусов.
Это пока не много и длиться это будет пока не долго в течение дня, но теперь я буду накапливать сэкономленную (не сожженную в печи) энергию.
Сегодня 18 января 2020. расположение г. Новосибирск.
Вообще коллекторы начали бы работать и раньше , но была пасмурная погода.
Но в этом случае на улице обычно тепло и на отопление опятьже тратся не много топлива.
Если бы все поверхности моего дома, обращенные к солнцу, были использованы для получение солнечной энергии, то коллекторы заработали бы раньше , а перестали работать осенью бы позже.
И время сбора энергии в течение дня было бы дольше.
Но все это можно оценить спомощью программы моделирующей движение солнца и прием энергии на поверхностях дома.
Кстати, я продолжаю работать над написанием этой программы.
Сейчас написана часть которая будет работать на сервере, то есть  бекэнд.
Уже сейчас этой программе можно “скормить” файл с расширением *.obj который описывает поверхность дома. Этот файл можно получить практически из любой программы-редактора 3Д моделей.
Кроме этого программе нужно указать координаты расположения строения, для которого оценивается сбор солнечной энергии.
И нужно указать дату проверки и коэффициент полезного действия самого коллектора.
В результате программа формирует файл с данными полученной энергии по часам на всей поверхности дома и на каждой поверхности.
Кроме того что я занимался написанием программы, я сделал обзор существующих библиотек для языка python (я на нем пишу в основном) и нашел несколько интересных библиотек, которые вы можете использовать уже сейчас.
Но этот обзор я напишу попозже, а то итак уже много текста.

Топливные брикеты

Когда настал вопрос выбора какой же вид топлива сейчас выгодней удобней и проще, я сделал не большой обзор цен и заморочек с покупкой дров и не большой обзор топливных брикетов.
И вот прихожу к выводу что брикеты то уже не так уж и дороги в соотношении цена - удобство - теплотворность - возможность проверки качества...
То есть проверить качество дров и насколько они плотно уложены в машине и нет ли в машине колодцев, которые значительно уменьшают количество дров в машине - очень сложно.
Сейчас еще и с доставкой дров возникает проблема. Места заготовки находятся далеко от города и везти надо через весь город и надо чтоб они не рассыпались по дороге...
брикеты плотно уложены и не рассыпаются. Их очень легко посчитать и проверить на массу (плотность, влажность).
Теплотворность качественных брикетов выше дров примерно в 2 раза.
Ну и т.к. качество проверить проще чем у дров - выбор склоняется в сторону брикетов.
Места брикеты занимают меньше и работать с ними проще, даже девушкам вполне доступно и просто.

Но их чуть-чуть сложней разжигать чем дрова.
Брикеты нужно хранить в сухом закрытом месте - дрова лучше тоже, но для них не так страшно полежать на открытом пространстве.
Ну и еще неприятный момент - покупая дрова мы поддреживаем потенциальных лесных браконьеров (черных лесорубов), а брикеты это отходы производства.
А некоторые брикеты делаются из лузги семечек или  гречихи - и это вааще прикольно! мы не трогаем деревья.
А теперь про цену вопроса:
Нам недавно привезли 5 кубов дров навального объема. То есть чистого объема примерно 4.6 куба и стоило это с доставкой 9.5 тысяч рублей.
Если пересчитать на тонну учитывая что плотность березы 650 кг в кубе, то получаем:
9.5/4.6/0.65=3177 рублей за тонну берёзовых дров.
Да ещё и везти не хотели типа далеко, не удобно и т.д.
Учитывая что теплотворная способность дров примерно в два раза меньше чем брикетов то нам нужно умножить цену тонны дров на два чтоб получить эквивалент брикетам по теплотворности. Получаем 6354 рубля за теплотворный эквивалент тонны брикетов, если топить дровами.
А тонна брикетов от 3500 до 6500 рублей взависимости от того у какого перекупщика брать и какие объемы. Если брать у производителя то будет около 3500 за тонну.

Идеи для энергоэффективных домов. Идея 1

Как известно теплые полы используют массу для накопления тепла и чем больше масса пола тем медленней меняется температура и тем меньше затрат на подержание пола в установленном режиме. Например летом пол может сам нагреться, а потом нужно просто его поддерживать. Конечно потери тепла будут зависеть и от качества утепления дома, но это другая история.
Так вот самый высокий коэффициент теплоемкости среди известных нам и доступных материалов, в диапазоне от 20 до 90 градусов - это вода. Да! Вода! посмотрите справочники по материалам. Она лучше и по объемному накоплению тепла и по массовому.
Но вода не удобна тем что протекает везде и поэтому делать просто огромную емкость с водой, которая будет греться это и затратно и не ремонтопригодно.
А вот если комбинировать известные всем бетонные теплые полы и водяные накопители в виде обычных пластиковых бутылок с водой - это позволит увеличить способность накопления тепла.
Пластик бутылок очень прочный и долговечный. Единственная проблемма это не то что пробки бутылок со временем теряют эластичность и лопаются. Но я замечал это только с теми пробками, что находились на солнечном свете. а те что лежали под землей чаще всего целы и эластичны. Но если промазать пробки бутылок герметиком перед тем как заливать их в бетон теплого пола, то можно считаить что мы сделали вечную герметизацию.
Ну и кроме того даже если лопнет одна две бутылки, во-первых вода сквозь бетон может и не протечь, а во-вторых это ве таки всего 1,5 - 2 литра а не несколько тонн воды разом из-за одной трещины.
Так что наряду с кабелем или нагревающей трубой в пол нужно заливать бутылки с водой, а потом поверх этого делать стяжку с армированием , чтобы пол держал нагрузку домашних вещей и людей.

Про утилизацию несгораемых отходов на своем участке.

На самом деле я это вычитал когда-то давно в какой-то брошюре про то что металлические и стеклянные и фарфоровые отходы можно закапывать в землю в тех местах где нужно сделать дренаж.
И вот я подумал и разработал свою ситсему дренажа - делюсь идеей.
1. определяем на участке уклоны и возможные направления сточных вод.
Я, например, сделал специальные водоотводы вокруг дома, чтоб талая или дождевая вода на текла под дом.
2. копаем траншею примерно полметра глубиной шириной со штык лопаты. Ну глубина будет зависеть от уклонов, которые вы хотите опеспечить для стока. Но прикидывайте так чтобы самая верхняя точка заглублялась примерно на 30-40 см и глубина траншеи не превышала метра в других местах. Просто копать много и не удобно.
3. берем старый, использованные и даже можно дырявый баннер или другой гидроизолирующий материал и укладываем в траншею.
4. берем и сыпем в траншею весь не гниющий и не содержащий ядов мусор. Стекло , битые чашки, тарелки, мятые консервные банки. Накопились стеклянные банки, которые не нужны и мешаются везде - туда их , бьем на куски и туда. накопились пластмассовые сломанные игрушки - туда. накопились запчасти от компьтеров - разбираем забираем самое нужно остальное туда. БАТАРЕЙКИ туда бросать НЕЛЬЗЯ!
И еще  - я заметил что материал пластиковых бутылок из под соков лимонада, пива весьма упругий и долго не разлагается.
Если бутылки скручивать и мять от такого состояния когда они уже не развоварияваются, то получается штуковина которая имеет поры и проходы для воды, но смять ее уже почти не возможно.
Поэтому если мы такими скрученными и смятыми бутылками наполняем траншею, то земля, когда начнутся весенние подвижки грунта, не сможет их смять так чтобы воде негде было течь.
Поэтому такие БУТЫЛКИ ОТЛИЧНЫЙ ДРЕНАЖ.
Насыпать можно примерно со штык лопаты.
5. заворачиваем поверх всего что в траншее остатки баннера или пленки и присыпаем это все песком.
можно просто землей, но лучше песком, а поверх песка уже землей.
песка в этом случае много не надо.
А вот глиной присыпать такую траншею не надо.
6. можно поверх такого дренажа даже травку и газон засеять.
Таким образом мы экономим на щебне, песке и прочих стройматериалах и заодно утилизируем часть отходов.
Поверьте (или посчитайте) объем таких траншей не такой уж и маленький. И в них влезет довольно много мусора.
Ну для того чтобы не держать многие месяцы или года раскопанную, но не заполненую отходами траншею - лучше где-то накопить эти самые отходы, но не с головной болью "Куда это все девать?", а с пониманием что когда наступит сезон землянных работ все будет пристроено.
Я вижу единственные отрицательный момент - когда-то все траншеи таки заполнятся и отходы будет таки некуда девать.
Поэтому важный принцип экологического сознания - избавляться от лишнего мусора еще на этапе покупки продуктов.
Поддерживайте инициативу возвратной тары, поддреживайте производтелей, которые берут на себя утилизацию своей продукции после того как она отработала свое - выбирайте тех кому можно сдать старую бытовую технику.
И все такое... ну Вы поняли
Всем добра!

Факторы влияющие на успешность проекта строительства экодома с альтернативной энергетикой.

Глобально их можно разделить на социальные и природные итак:
1. Площадь земельного участка.
Чем меньше участок тем больше вероятность что соседские насаждения будут затенять солнечные установки или закрывать ветроустановки от ветра. И больше вероятность что и вы будете мешать соседям.
2. Фактор - возможность выбрать соседей понимающих принципы экологии и альтернативной энергетики.
3. Фактор - уклон местности участка или возвышенность на участке. Тут очевидно увеличивается вероятность найти открытое солнечное место. Но нужно учитывать направление склона. В нашем полушарии лучше южный склон, в южном полушарии - северный.
Склон на побережье видимо самое удачное сочетание. Тут вам и солнце и ветер.
4. Фактор - возможность выбрать регион. Есть регионы где большая солнечная активность. И это могут быть даже не совсем южные районы. Например Бурятия или Якутия. Правда как ни странно но там может возникнуть проблема переизбытка этой энергии летом. Если нет эффективного съёма этой энергии и ее запаса, то в доме будет очень жарко и может случиться пожар.
В некоторых регионах сильные ветра, если вы ориентируетесь на этот вид энергии лучше выбрать место где ветра постоянные и без порывов, равномерные.
5. Фактор - дороги и подъездные пути или возможность их быстро и не дорого построить.
Казалось бы езжай в чисто поле и никаких соседей , никто не мешает ... Но и никто не помогает. Построить дороги и подъездные пути трудно и дорого. Поэтому все же нужно объединяться и кооперироваться и соседи все же нужны.
Получается экология должна охватывать не только наши взаимодействия с природой но и взаимодействия с людьми. Экология это наука изучающая устойчивые самоподдерживающиеся системы. И ваши взаимодействия с соседями должны подчиняться тем же правилам взаимного поддержания.

Форма дома как энергоэффективный фактор

Еще один аспект экологического домостроения - простота формы, приближенность к форма шара.
Причина здесь вроде бы очевидная, но я все же опишу для тех кому это не совсем понятно.
Дело в том, что количество энергии, которое теряет дом зависит от наружной площади поверхности (от количества тепла внутри и от качества утепления конечно тоже). А от чего зависит площадь поверхность дома? Ну конечно от размеров самого дома (про размеры поговорим потом)… А еще?
А еще от количества выпирающих элементов.
Представьте гармошку - у нее есть складки и в полусжатом положении гармошка не большого размера, но как понять какова площадь поверхности гармошки? Ну конечно просто растянуть гармошку до плоского состояния складок - это и будет полная площадь складок.
Так вот если дом имеет разные “складки” выпирающие части и углубления, то площадь такого дома будет больше, чем дом простой формы.
Еще одна аналогия - это батарея. Вы же понимаете зачем у хорошей батареи так много складок? Правильно - чтобы хорошо отдавать тепло в воздух нашей комнаты. Так вот дом с выступающими элементами - это батарея, которая греет улицу и соответственно теряет тепло.
Получается, что разные башенки, эркеры и прочие красоты - это все увеличение площади. Если эти башенки внутри никак не используются, то получается, что они только остужают дом в целом. Но конечно это может быть красиво… тут уж выбирайте уменьшать свой вклад в глобальное потепление или показывать всем окружающим свой статус.
Уверяю вас можно создавать новые архитектурные решения, которые могут считаться произведением искусства даже без башенок.
История показывает нам как менялась архитектура взависимости от требований времени.
Ну хорошо, простые формы, а какие и насколько они энергоэффективные?
Начнем с того, что самая энергоэффективная форма это шар - в нем соотношение внутреннего объема к площади поверхности самое большое. Далее идет форма цилиндра, затем куб и на последнем месте параллелепипед .
Тут возникает вопрос - как же использовать пространства внутри сферы, полусферы и в цилиндре? стены то круглые!
Стоить заметить, что кривизна стены менее заметна, чем размеры дома больше. Но внутренний дизайн и отделка все же будет делать несколько сложней, чем в доме с прямыми стенами. Здесь тема для больших дискуссий. Дело в том, что сейчас нет никаких особых проблем разработать проект нестандартного дизайна с обыгрыванием разных криволинейных поверхностей. Есть только проблема в стоимости как самого проекта так и его реализации. Но и здесь не так все плохо - можно разработать все самому и даже сделать все по своему проекту. Но это требует времени на изучение темы и на реализацию. Это тему я буду раскрывать позже.
В принципе, если вы прикините на что вы способны и захотите все же сделать энергоэффективное жилье, вы можете построить дом по форме близкий к квадрату и за счет других аспектов и принципов все же достигнуть эффективности равной эффективности круглого дома.
А вообще если рассматривать форму дома не просто как “абстрактного коня в вакууме”, то есть дом на открытом месте, а учесть ландшафт, рельеф, розу ветров, уклон, наличие и расположения водных объектов, то возможно вы получите форму отличную от шара или куба. Это может оказаться например форма боба или форма капли. Некоторые умельцы делают дома такой формы чтобы получилась “солнечная ловушка” и за счет использования солнечной энергии такие дома могут покрывать все свои расходы на обогрев.
Я видел проекты домов похожих на соты, но по сути это несколько домиков правильной формы соединенные гранями, если каждый из этих домов сами по себе энергоэффективны, то совмещение этих домов может дать хороший эффект.
Получается что выбор формы ограничивается только тем что форма не должна иметь выпирающих элементов - меньше складок и нужно стремиться к шару. Но дальше есть много факторов, которые могут повлиять на форму дома. В целом это :
1. ландшафт
2. стоимость
3. желание создать что-то уникально
4. желание вообще разбираться с проектированием и технологиями.
Программа SunPowerCalc, которую я разрабатываю позволяет оценить форму дома расположенного в указанном ландшафте на то количество солнечной энергии, которое дом будет получать и на то какое количество энергии будет потеряно через те грани, которые имеет форма дома. Саму форму дома и ландшафт нужно разрабатывать отдельно и загружать в программу в определенном формате, хотя сейчас программа существует в виде плагина к программе Blender и в самом блендере можно создавать и форму дома и форму ландшафта. Но видимо нужно делать реализацию программы SunPowerCalc для браузеров, чтобы было удобно ей пользоваться.

Про отопление и про эффективность дома

Вот прошел декабрь и маленький отчет.

За декабрь я сжег 16 мешков брикетов по 30 кг - 16*30*5 = 2400 кВт*ч
Да, я все записывал, каждый мешок :))
Ну и для розжига я использовал дрова , за декабрь примерно 110 кг - то есть 430 кВт*ч
всего это 2830 кВт*ч. Получается в среднем 3,8 кВт. Но у меня иногда включается 0.8 кВт ТЭН для подогрева печи чтоб не было резких перепадов температур для кирпичей печи и кроме этого 1,6 кВт для подогрева воды, он тоже включается не часто  - только для поддержания 80 градусов в бачке, но все его теплопотери это подогрев пространства дома.
Поэтому думаю что в целом для поддержания комфорта в доме по теплу тратится не больше 5 кВт.
Но понятно, что кроме тепла есть еще уборка, посуда и стирка это тоже траты
Но если говорить об энергоэффективности именно здания, то вот не более 5 кВт
И это пока еще не заработал солнечный коллектор.
Когда он заработает то его мощность начнет увеличиваться с увеличением угла наклона солнца над горизонтом.
Максимальная мощность примерно 2,5 кВт в это время длина солнечного дня будет примерно 10 часов
То есть средняя мощность в сутки 1 кВт.
Ну а если установить солнечные коллекторы на всей стороне, то можно уменьшить количество сжигаемого топлива больше чем в 2 раза.
Для того чтобы просчитать это более точно, я сейчас пишу программу для расчета солнечной мощности на поверхностях зданий любой формы.
Кстати я не учел КПД самой печи, ведь часть энергии улетает в трубу вместе с дымом.
Так что реально в дом приходит чуть меньше энергии на обогрев.
Таким образом мой дом еще более энергоэффективней чем тот который тратит 5кВт на отопление.
В комментах к моим постам в фейсбуке возникла идея оценивать энергоэффективность дома через электропотребление. То есть по киловаттчасам за месяц. И это правильно т.к. "Практически всё электричество, потреблённое в доме, превращается в тепло (кроме разве что света, излучённого в окна и тепла воды, утекшей в канализацию). Поэтому нет смысла заморачиваться с подсчётом мощностей ТЭНов и т.п., можно тупо брать общее среднее потребление электроэнергии. "
Но! с печкой в доме расчет немного усложняется.
Часть тепла практически тут же сливается в канализацию, например из посудомоечной машины или из стиральной машины - хотя это все тоже потери тепла и в целом тоже являются показателем энергоэффективности дома. Но если учитывать эффективность только самого строение - качество строительных материалов и конструкции дома в целом, то нужно количество утекшей в канализацию энергии вычитать из расчетов.
Кроме этого нужно вычесть электричество которое греет машину или освещает двор и сени и вообще дома не касается...
А машину у меня греет например 1,5 кВт.

В таблице указаны цифры теплоты сгорания объема и массы разных материалов.

Вот посмотрите уголь , дрова и брикеты (у меня из лузги семечки)… Но обратите внимание на водород.
Кстати, еще один осложняющий фактор для оценки энергоэффективности - это то что когда дом засыпает снегом, то потери тепла уменьшаются. Это хорошо когда в этот момент живешь в этом доме и мало тратишь на отопление. Но для оценки это плохо. И если вдруг окажется малоснежный год, то будет перерасход топлива...