Măgar încărcat - nu simte nimic.

În postarea mea anterioară, am menționat că aș dori să acord mai multă atenție subiectului eficienței energetice. Pentru a putea vorbi despre acest subiect, trebuie să înțelegem câteva concepte de bază. Desigur, în primul rând acesta este conceptul de energie.

Din păcate, recent, în limbajul cotidian, cuvântul „energie” este cel mai des folosit în discursul diferiților șarlatani, parapsihologi și altele asemenea. De aceea vreau să specific în mod explicit că aceasta va fi o chestiune doar de mărime fizică.

Energia internă a unui sistem închis 1 este un indicator al capacitatea ei de a lucra. La efectuarea muncii, o anumită cantitate de energie este transferată din aceasta în sistemul pe care se execută munca. Aici, prin „a face treabă” ne referim din nou doar la conceptul de fizică, a nu sta toată ziua în fața computerului din birou:). De exemplu, dacă împingeți căruța cu produsele din supermarket și aceasta se mișcă, atunci ați făcut lucrări mecanice (mișcarea corpului, sub acțiunea forței) asupra căruciorului. Drept urmare, energia căruciorului a crescut, iar a ta a scăzut.

Unitatea de măsură pentru energie și muncă (deoarece munca este exprimată în schimb de energie) în sistemul SI e joule. 1 J este lucrarea efectuată de o forță de 1 N la deplasarea unui corp la o distanță de 1 m în direcția forței sau sub acțiunea unei puteri de 1 W timp de 1 s.

În plus față de jouli, energia poate fi măsurată în kWh (kilowatt-oră), calorii, BTU (unități termice britanice) și multe altele. Diferite unități de măsură sunt utilizate pentru comoditate sau în mod tradițional în situații diferite. 1 calorie, de exemplu, este energia necesară pentru a crește temperatura de 1 gram de apă cu 1 grad Celsius și este egală cu aproximativ (există multe tipuri de calorii!) 4,2 jouli. Kilowatul-oră este o unitate mult mai mare și este egal cu 3,6 megajouli (MJ) sau 3.600.000 jouli și este utilizat pentru a măsura energia electrică consumată. Unitatea termică britanică este egală cu 1.055 jouli și este încă utilizată pe scară largă în sistemele de aer condiționat. Conversia de la o unitate la alta este ușoară prin înmulțirea cu factorul adecvat.

O anumită cantitate de energie este necesară pentru a efectua o anumită cantitate de muncă. În multe cazuri, totuși, este important nu numai să-ți faci treaba, ci să o faci rapid. Marimea putere indică viteza de lucru sau, de asemenea, energia consumată pe unitatea de centură. Puterea se măsoară în wați (W), cu un watt corespunzător unui joule pe secundă. Alte unități de putere populare sunt cai putere (egală cu aproximativ 0,75kW) și BTU/h 2 (unitate termică britanică pe oră). De exemplu, dacă împingeți coșul de cumpărături din exemplul anterior, privind fix ferestrele, veți parcurge distanța până la casele de marcat în 10 minute. Cu toate acestea, dacă întârzii la muncă și te grăbești, vei parcurge aceeași distanță în 1 minut. În ambele cazuri veți face aceeași cantitate de muncă, dar în al doilea veți lucra cu o putere de 10 ori mai mare!

Felicitări pentru răbdarea ta de a citi totul până acum! Știu că pentru mulți oameni rândurile de mai sus sunt neinteresante și plictisitoare și le amintesc doar de orele de fizică din clasa a VII-a. Cu toate acestea, dacă doriți să știți de ce aveți costuri ridicate pentru electricitate sau încălzire și mai ales cum să le reduceți, vă garantez că timpul petrecut într-un mic studiu de sine pe această temă va da roade de multe ori.

În curând „Eficiența energetică, partea 2: TEMPERATURĂ, ENERGIE CALORIE, CALOR”

  1. Mai multe informații despre tipurile de sisteme termodinamice pot fi găsite în Wikipedia. Vezi și articolul despre conceptul de energie, care este probabil mult mai bun decât scrierile mele de aici. ↩
  2. Când auziți pe cineva spunând că a instalat un aparat de aer condiționat „shesnayska”, înseamnă că puterea de căldură a sistemului de climatizare este de 16000 BTU/h sau aproximativ 4,7kW W

toate
Anul acesta la FOSDEM am participat la o prelegere foarte impresionantă despre FreeCAD și de atunci am căutat o scuză pentru a o juca puțin.

Locuiesc într-o casă mică, cu o verandă foarte frumoasă pe zidul sud-estic, cu o vedere minunată asupra întregului oraș. Singurul său dezavantaj este că baldachinul de deasupra lui acoperă aproape complet ferestrele acestor pereți. Am decis că vreau să tai o gaură în șopron și să înlocuiesc plăcile cu ceva transparent, astfel încât razele soarelui să poată pătrunde prin ferestre.

Scopul meu este de a profita la maximum de radiația solară pentru încălzire în perioada 1 octombrie - 30 aprilie și, în cele din urmă, umbrirea va rămâne pentru restul anului. Acest calcul se poate face în general cu ușurință (există și multe calculatoare web) dacă peretele este orientat exact spre sud, dar pentru mine orientarea este mai degrabă spre sud-vest.

Trebuie să recunosc că mi-a luat ceva timp să pot desena lucruri în FreeCad. Curba de învățare este cu siguranță puțin abruptă, mai ales pentru cineva ca mine care nu are experiență cu niciun alt sistem CAD (cu excepția diferitelor circuite și plăci electronice). Multe dintre conceptele mele sunt încă vagi și probabil va dura mult timp până când lucrurile vor fi clarificate. În cele din urmă, după mai multe iterații de citire, încercare și eroare, am reușit să realizez un model 3D schematic simplu al peretelui, ferestrelor și magaziei.

Am folosit modulul Sketcher pentru a desena peretele și ferestrele în planul YZ și am adăugat constrângeri pentru a le poziționa și a le scala la realitate. Apoi, în planul XZ am citit o linie înclinată, pe care am extrudat-o de-a lungul axei Y pentru a face suprafața baldachinului. Nu știu dacă acesta este cel mai bun și „corect” mod de a face lucrurile, dar m-aș putea gândi la asta.

Una dintre cele mai puternice caracteristici ale FreeCAD este că totul poate fi scriptat pe Python. Am folosit biblioteca PySolar pentru a calcula poziția exactă a soarelui pe cer la intervale de 5 minute pentru datele de 1 octombrie, 30 aprilie și 21 decembrie pentru locația casei mele. Apoi, cu foarte puțin cod de conectare, am trasat linii începând din colțul din stânga sus al uneia dintre ferestrele orientate spre soare. Liniile galbene sunt pentru aprilie, liniile albastre pentru octombrie și liniile roșii pentru 21 decembrie (când soarele este cel mai scăzut).

Această vizualizare a confirmat într-o metodă mult mai precisă și mai fiabilă ceea ce îmi asumasem (bazat pe cunoștințele mele zero de astronomie și observațiile empirice ale mișcării soarelui, efectuate pe verandă, cu o bere în mână). Dacă vreau să profitez de radiația solară maximă posibilă pentru încălzirea prin geamuri, va trebui să fac întregul baldachin transparent. Codul meu Python este foarte scurt și cu valori fixe ale coordonatelor și pozițiilor ferestrelor, așa că cu greu ar fi util altcuiva. Cu toate acestea, acest mic experiment mă face să cred că FreeCAD ar fi o bază foarte bună pentru o platformă gratuită pentru analiza energetică a clădirilor. Nu este vorba doar de umbrire - de exemplu, puteți lua în considerare direct kWh de energie de la o fereastră, pierderile prin pereți, podea, tavan, ventilație etc.

Dacă ați luat deja tâmplarii și ferăstrăul și intenționați să vă distrugeți propria magazie - opriți-vă! Înainte de aceasta, ar trebui să aveți o izolare foarte bună a pereților, tavanului, podelei, ferestrelor și abia atunci să luați în considerare adăugarea câtorva wați de lumină solară prin ferestre. În general, subiectul eficienței energetice este foarte interesant pentru mine și sper să încep să scriu despre el puțin mai sistematic în curând.

Orice sugestie cu privire la materialul transparent și metoda de instalare care poate fi utilizată pentru înlocuirea plăcilor și panourilor din lemn sunt binevenite în comentarii - policarbonat, sticlă securizată, triplex?

Blat - bucăți de lambriuri din gaura de lucernă, pe care le-am tăiat în baldachinul verandei, pentru un acces mai ușor la acoperiș.

Picioare - lamele rămase de la peticirea acoperișului de pe hol.

Picioare late pentru a întări picioarele - rămase din pachetul de aer condiționat.

Am lipit bucățile de lambriuri de un blat unde am teșit marginile la 45 de grade.

Celelalte părți au fost asamblate într-un mod destul de leneș. Am aplicat adeziv pe suprafețele de contact și apoi le-am lipit cu cuie/agrafe de hârtie cu dispozitivul de prindere pneumatic. După ce lipiciul s-a uscat, s-a obținut o construcție extrem de ușoară, dar destul de puternică și stabilă. Poate fi folosit chiar ca scaun/scaun de către cineva ca mine (aproximativ 60 kg).

În cele din urmă, sunt mulțumit de rezultat. Dimensiunea mesei se potrivește exact cu cea a laptopului, se potrivește în spațiile mici dintre pat și perete și, mai ales, pentru că este utilizată în mod constant.