Хитрый эльф живёт на ёлке, а глупый лис... О чём это я? Глупых лис не бывает. Это знают все. Они умные. А значит - делать как они это умно!
Вот под таким маркетингом уже не первый десяток лет на Западе продвигают моду на - не поверите - землянки. Конечно современные и благоустроенные, экологичные... Да-да, снова у нас разговор про экологию. И продолжит его Алексей Рекс
Вот откажется Европа от русского газа...
Сперва разберёмся, почему не откажется. Сколько даёт энергии солнце или ветер в пересчёте на квадратный метр? Не так уж много - а потому, чтоб запитать той энергией завод - нужны целые поля ветряков или солнечных батарей. Причём даже если бы удавалось 100% энергии уловить... Кстати, кто не знает, если уловить 100% энергии ветра - то отдавший всю свою энергию воздух тут же будет падать снегом с температурой абсолютного нуля. В реальности мы такого не наблюдаем ни у одного ветряка и близко. То есть, даже ветряки улавливают лишь часть (причём довольно небольшую). А жаль, ведь ветряки хотя бы можно ставить на пахотных полях. А вот солнечные батареи над полями не натянешь никак - затенять они будут посевы и не вырастет на тех полях ничего.
Хотите построить эко-завод на солнечных панелях? Тогда распрощайтесь с многими гектарами сельхозугодий поблизости от завода. Ах, Вы думаете построить завод в пустыне и уж там... Илон Маск давно построил свой завод "Тесла" именно в пустыне - а обещанного поля солнечных панелей вокруг завода так и не возвёл. Хотя и деньги есть - а не выгодно! Накладные расходы на эти панели сжирают весь доход от них - даже в пустыне. А на плодородных землях солнечные панели ставить просто негде. Ну или прогоняй взашей тысячи фермеров с обжитых мест (фермеры такой экологии будут страшно рады).
И про то писал ещё Циолковский век тому назад:
Один квадратный метр поверхности, перпендикулярной лучам Солнца, на расстоянии орбиты Земли от Солнца, способен дать 13 кило картофеля либо банана.
Извините - и всё, больше Вы из солнечной энергии ничего сверх этого не вытяните. И придётся Вам выбирать:
либо урожай на столе
либо лампочка в ночи
Ещё раз подчеркну специально для несведущих романтиков: Солнце дарит Земле энергии на 13 кило картошки. Сделаете солнечную панель даже со 100% КПД - энергии больше этого не получите. 13 кило картошки за посевной сезон - это ВСЯ энергия с 1 кв.м поверхности.
Кстати нынешняя солнечная панель способна уловить энергии на пару кило картошки всего лишь. То есть, построить поля этих панелей и потом с них запитать лампочки в не занимающих много посевных площадей прогрессивных гидропонных теплицах - и получим урожай в 6 раз меньше - за цену на порядок дороже. Так что не обойтись нам без пахотных полей ну никак. Без них мы просто сдохнем с голода.
И как Циолковский век назад объяснял для потомков крестьян в понятных им величинах - так и я сейчас объясню, чтоб любому несведущему романтику стало ясно, в чём же камень преткновения. А он - в хлебе насущном.
Ну или в картошке, не даром же её вторым хлебом кличут. Или в любой иной основной пищевой культуре - которую надо где-то растить. Причём даже если растить в гидропонных фермах - а Циолковский исходил как раз из этого благоприятного сценария - всё равно больше мы солнечной энергии не уловим никак. А нету солнечного света - нет и фотогенеза - не уродится урожай.
Вопрос лишь в том, на что мы потратим эту животворящую энергию солнечных лучей.
Давайте решать задачку с другого конца:
а сколько нужно человеку?
В день крепкий сильный работник потребляет в среднем около 2 кило разнообразной пищи. В пересчёте на пахотные земли, человеку чтоб просто поддерживать жизнь нужно 0.15 га сельхозугодий (в пересчёте на привычные дачникам и садоводам сотки = 15 соток). А вот чтоб жить и не болеть нужно уже 0.4 га (40 соток). Разумеется, имеется ввиду, что с этого огорода будет поступать не только картошка, но и прочая вкусная и полезная пища, фрукты всякие - ибо человеку для здоровья питание нужно разнообразное. Наконец, чтоб пользоваться всеми благами цивилизации потребно 0.6 га на человека - понимая, что с лишних 20 соток урожай он будет продавать, а на вырученные деньги приобретать себе промышленные товары. При условии, что цена на эти промышленные товары справедливая, а не спекулятивно завышенная, как это обычно случается в реальной жизни. Но мы сейчас чисто идеальную ситуацию рассмотрим.
А теперь - зажжём лампочку. На 1 кв.м от Солнца получим до 1360 ватт на экваторе. Однако это кабы не было атмосферы - а она сожрёт часть энергии, и останется лишь 1020 ватт - ещё раз напомню, это на экваторе. Чем от экватора дальше - тем длина пути солнечного луча в атмосфере длиннее, потери энергии больше. Итого у нас остаётся не более 1 киловатта с кв.м.
А какой, подскажите мне ещё раз, КПД у солнечных панелей? А какой, подскажите мне, расход электричества?
Ведь панели нужно ещё - произвести! А каковы потребности производства?
Вот типичное производство - печь для электро-дуговой плавки. Очень эффективная штука, 5 минут и тонны металлолома превращаются в расплав нового железа. Однако температура плавки электрической дугой - 3 тысячи градусов! Дальше можете сами подсчитать по школьным формулам потребное количество тепла. И уж совсем просто - подсчитать сколько квадратных КИЛОМЕТРОВ солнечных панелей потребуется, чтоб запустить всего одну плавку. В полдень. Потому что утром и вечером электричества от тех панелей будет так себе. А ночью - не будет совсем никакого вообще! А завод работать должен круглосуточно, его простой обходится слишком дорого.
На одну плавильную печь нужно десятки квадрат-километров солнечных панелей - и со всей этой земли придётся изгнать фермеров, что жили там веками, снести их дома, убить их поля. Печку в итоге мы зажжём, металл наплавим - но что потом жрать будем?
Потому увы, но для снабжения энергией сколь-нибудь серьёзного производства ни ветряков, ни солнца недостаточно.
Однако эко-энергии может быть достаточно - для жилищ!
В самом деле, если взять типичный американский коттедж с его потреблением в 20 кВт (а это не только бытовые электроприборы, электрообогрев зимой и кондиционер летом, но и артезианская скважина и конечно же у нашего фермера есть своя мастерская), то - вспоминаем, что до поверхности планеты доходит около киловатта на каждый кв.м - значит хватило бы всего 20 кв.м идеальных солнечных панелей (даже для проведения сварочных работ хватило бы). Да покрой ими крышу и будет счастье!
Правда, даже для несуществующих пока ещё идеальных панелей - это только в полдень мы коттедж электричеством обеспечим. Но в полдень оно не шибко нужно. Больше всего электричество потребно по утрам, вечерам и ночью. Значит без аккумуляторов и системы преобразователей напряжения и вида тока переменный-постоянный не обойтись. И хорошо бы систему слежения за Солнцем к панелям прикрутить. Всё это сделать нынче вполне реально - но это стоит денег.
И учтите, выше мы рассуждали о неких идеальных панелях с КПД 100% - а это пока ещё недостижимо и близко. Лучших современных панелей нужно раз в 6 больше. Не 20 - а все 120 кв.м крыши извольте предоставить. Это больше сотки! Хороший такой домик вышел, да? А раз наш скромный коттедж в разы укрупнился - то неизбежно возрастут и его потребности в энергии.
Но нам ещё придётся и к каждой солнечной панели поставить свою систему слежения за Солнцем со своими сервоприводами. Они все должны свободно вращаться и не только не задевать, но главное - не затенять друг друга - а это уже ни на какой крыше не разместить. Так что не одну сотку, а минимум 3 сотки займёт поле панелей для снабжения коттеджа в полдень. А нужно не только в полдень. Стало быть вот уже 5 соток. И не забудьте опять-таки к каждой панели прикрутить сервоприводы. И вероятно нанять механика с электриком, которые будут ежедневно следить за исправностью всего этого поля размером с приличный огород.
Напомню: 6 соток это типичный участок в садовом товариществе. Весь целиком участок, понимаете? А есть товарищества, где выделяли лишь по 4 сотки, там даже дом с соблюдением всех норм поставить огромная проблема (потому что дистанция до забора только начал строить и вот уже либо санитарный отступ либо пожарный промежуток ты нарушил, даже если твой дом размером с собачью конуру).
Подозреваю, тут меня могут обвинить в сгущении красок. Хорошо, представим себе наш участок в 4 сотки в самом удачном варианте, то есть как квадрат 20х20м. А вот некоторые нормы:
1) Если на участке есть туалет с выгребной ямой (а централизованная канализация в садовом товариществе отсутствует как класс) - он должен быть не менее чем в 15м от любого жилого строения, включая и соседские постройки. Кстати, некогда эта норма была 50м, но позже, как видите была снижена. И все равно, от забора до забора у нас лишь 20м - где прикажите ставить сортир?
2) Для деревянных строений (а из чего ещё будете ставить временный домик) - по пожарным нормам они должны быть не ближе чем в 18м, считая и соседские постройки. И не ближе 3м от забора (чтоб был обеспечен пожарный проезд). Допустим Вы даже договоритесь с соседями ставить дома строго в центре участков. Расстояние от центра до центра - 20м. Какая выходит ширина дома? 2х2м
Где на таком участке поставить те солнечные панели? А если и поставить - то где останется место для сада-огорода?
А его не останется вовсе!
И ветряк на таком участке не поставить, ибо ветряк шумит знаете ли - соседи будут сильно ругаться (а может, пока Вы будете в отъезде, и сломают Ваш ненавистный ветряк).
Получается, что владельцам маленьких земельных наделов про эко-энергетику лучше даже и не думать. Печально это. А владельцам просторных угодий подумать можно - но вот выгодно ли? Прямо скажем - не всегда, по нынешнему состоянию дел далеко не всегда.
И мне хочется эко-энергию, я за неё всей душой - но пока уровень технологий вот таков, как я описал.
Парадокс: мы получим даровое электричество - но прежде должны так много заплатить, что с учётом этих стартовых затрат, цена электричества будет не только не даровая, но даже подороже, чем покупать у электрокомпании.
Если нам нужно обеспечить автономный дом на краю света - то солнечные панели это нормальный вариант. Однако - признаем факт - вариант совсем не бесплатный. Дорогой вариант. Который экономически оправдан только если иного электричества в округе нету от слова совсем.
Неужели про солнечную энергию - забыть?
Давайте вспомним про тепловой конвертор. Очень простая конструкция, потому надёжная и почти вечная в отличие от капризных панелей вырабатывающих электричество. Недостаток лишь один - тепловой конвертор собирает лишь тепло. Тепло и выдаёт нам. С другой стороны - а разве тепло как таковое нам в жилище не нужно?
Не торопитесь говорить про жаркие страны, где вот кондиционер бы... А мыться какой водой предпочитаете? Из глубокого колодца она и в Африке будет холодная на ощупь. Мыться, прямо скажем, не комфортно. Хорошо бы подогреть. Вот тут нам тепло в виде собственно тепла и пригодится.
Дальше - больше. Желаю чаю - как его без огня вскипятить? Параболическое зеркало из фольги, в фокус ставим чашку - и через 7 минут в ней кипяток. Даром! Кстати, такие штуки уже давно выпускают в Израиле. Весьма практично.
Ещё больше. Ставим полукругом металлические отполированные листы, а солнечные зайчики от них направляем на чёрный бак. Хоть поверьте, хоть проверьте, бак разогреется до 300 градусов Цельсия - это уже перегретый пар. Вот таким можно и генератор вращать. Снабжать целый посёлок электричеством. Конструкция - да почти паро-панк мой любимый. Надёжная как паровоз, а даже коли что-то и сломается - починить недолго.
Заметьте - опять без капризных и дорогих солнечных панелей. Которые, кстати, уж если сдохли то никак их не оживишь. Неремонтопригодны абсолютно!
Но есть проблема: такую солнечно-паровую станцию хорошо ставить в тёплых странах. Кстати в Израиле ещё в 1980-е годы такие уже работали. Только там в Израиле жара, что кондиционер нужен. Получается всё что вырабатывает наша паровая станция - сожрут кондиционеры. Не шибко выгодно выходит.
Ключ к решению проблемы - экономия.
Как говорил основатель научного эко-строительства Юрий Николаевич Лапин: "Эко-логия должна быть эко-номной, иначе она не нужна"
Наше решение это - теплоизоляция жилищ.
Вот по этому пути и идёт уже давно Европа. Недостаточно быстро однако - потому сейчас они заложники русского газа. А ещё, сказывают, теплоизоляция дорогая.
Конечно, бывает и дорогая (например с вакуумными ячейками) - а бывает и дешёвая, и качеством не шибко уступает.
А бывает - теплоизоляция даром!
Не верите?
А лисья нора?
Наша примитивная землянка или полуземлянка - то есть жилище, чьи ограждающие конструкции обвалованы слоем грунта - очень даже неплохо теплоизолирована. А цена той теплоизоляции - да грунт из-под ног накопанный.
Вспомните ещё раз про садоводов на 6 а то и вовсе 4 сотках. Но если дом - землянка - то его как бы и нету. Он не нарушает никакие нормы санитарные или пожарные. И прям на крыше место под огород не пропадёт. Это же решение - как юридических казусов, так и экопроблем. Просто мы решаем его не через добычу энергии - а через экономию её. Что оказывается даже эффективнее и уж точно дешевле.
Конечно, для городской многоэтажной застройки это не метод - но для сельской местности отчего бы нет? И я про такой посёлок писал в своих книгах и даже не раз. Во-первых, в фантастическом романе:
Революционер на паровом ходу http://SteamAge.ru/go/rosd
В смутное время героям приходится налаживать жизнь в лесу, и они строят полуподземный посёлок. Формат приключенческого романа не позволял описать посёлок подробнее - зато я сделал это в следующей книге:
Революционер на паровом ходу. Background http://SteamAge.ru/go/rosdb
Там даже вполне внятный схематический эскиз есть, без конкретных размеров, но с вполне достаточными пояснениями, чтоб всяких желающий мог прикинуть под собственные нужды подобную постройку. Ну и решить, насколько ему такое выгодно или вот в данной его конкретной ситуации не очень. Тут ведь, я Вашей ситуации не знаю, и за Вас решить не могу. Но идеей поделиться - вот это пожалуйста, мне не жалко. А уж Вы сами решайте, насколько Вам та идея по душе. Вдруг да пригодится.
Наконец, наиболее ярко я описал благоустроенную землянку в одной из своих новелл. Там вообще-то про кладоискателей и как с ними Земляной Дед шутит порой - но есть и про жильё в духе постап паро-панка. И таковое - естественно землянки. Книгу можно купить тут:
Шутка Земляного Деда http://SteamAge.ru/go/grounDed
Но существует и совсем другое экостроительство, причём существует успешно аж с XIX века, когда в США появились первые паровые комбайны с механическими тюкователями - и они производили даровый строительным материал прессованную солому. Можно строить из соломы? Ещё как! Самым старым американским соломенным зданиям скоро стукнет полтора века - это больше типичного расчётного срока службы каменного дома! Но в чём секрет? Это я описал в своём самом первом романе:
Счетовод перевала http://SteamAge.ru/go/stchetowodPerewala
Кстати, там же много внимания уделено тепловым насосам и двигателям Стирлинга, которые позволяют властелину горного форта получать энергию для его машин без сжигания угля. И это не такая уж большая выдумка, как может показаться. По крайней мере все описанные в романе технические чудеса имели свои реальные прототипы в XIX веке.
Ну а кто не хочет тратиться, а узнать про экостроительство интересно - для того есть всеобъемлющая статья на моём сайте SteamAge.ru, подготовленная на основе книги основателя эко-строительства Юрия Николаевича Лапина и с его благословения (которое было выражено в весьма забавной форме, но о том в другой раз). Статья же доступна совершенно бесплатно вот тут:
Как устроен экодом http://SteamAge.ru/pub/economyhome
Желающие могут вступить в дискуссию с автором в комментариях. Также можно подписаться на наш канал в Telegram - там есть новости со всех наших проектов, включая портал Эпоха пара (Steam Age), автором которого является Алексей Рекс
#эпоха пара #steamgae.ru #steam age #солнечные батареи #экология #лисья нора #строительтсво #экодом #электричество #алексей рекс