Теплообменник для ТН, использующего тепло замерзающей воды

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Мне в голову такая идея пришла:
Существуют снежные пушки, которые, распыляя воду в поток воздуха, делают искусственный снег. Вода охлаждается наружным воздухом. Воздух за счет этого нагревается. Почему бы этот принцип не использовать?
Разбрызгивать воду в поток воздуха (в теплоизолированной трубе), на выходе поставить циклон, из которого снег выгребать обычным шнеком, а нагретый воздух подавать на вход кондиционера. Такая система будет работать?
Как написано в http://www.eco-snow.ru/index.php?page=sn3, "максимальная производительность снегогенератора достигается при температуре -15 градусов Цельсия." Это же как раз то, что нам надо! Именно при таких температурах надо догревать воздух, идущий на вход воздушного ТН. При бóльших температурах COP и так приемлемый.
Не предлагаю использовать промышленные пушки - их мощность для целей отопления чрезмерна. Предлагаю обдумать использование принципа.

 

@Николай Ломасов,
Николай, давайте это обсуждать не здесь, договорились?
Не будем засорять тему, ок?

 

@Николай 1, почему это является засорением темы? Разве речь в этом случае не идет о теплообменнике для ТН, использующем тепло замерзающей воды?
Да, это конструктивно абсолютно не имеет ничего общего с Вашей идеей, но почему бы не обсудить альтернативу, по которой пока не предполагаются патентные ограничения?
Или Вы считаете, что предложенный вариант по каким-то причинам неработоспособен? Я тут успел порыться в интернете и выяснил, что циклоны используются в том числе и для осушения воздуха (капли воды отбрасываются в отходы), поэтому к увеличению обмерзания теплообменника ТН такая конструкция, на первый взгляд, не должна привести.

 

Конечно нет, конструкция подобного теплообменника подробно расписана на первых страницах темы.
Здесь я рассказываю о поэтапных результатах нашей работы по разработке подобной системы отопления.

Ничего себе "не рассказываю" !
А вы не пробовали почитать мою тему с начала?
Там всё подробно обсуждалось и идей было высказано множество.

Для обсуждения своей идеи создайте отдельную тему и позовите меня, думаю что смогу поучаствовать.

 

Николай, Вы создали уже третий помоему ТН ...

Лед: для супермаркетов Ваша шуга никуда не годится, льдогенераторы которые давно созданы и используются для этого, не зря размалывают "глубоко замороженный" лед и делают из него лед именно крупных кристаллов. Т. е они сделаны именно под те требования которые нужны таким организациям.

Для отопления: у Вас сброс по холоду промежуточного теплоносителя -10С, штатная отсечка любого гео-ТН связанная с никудышней эффективностью -12С.
Т. е у вас практически предел и хорошей эффективности Вы на таких температурах уже не получите.

Далее:
Среднему по площади и хорошо утепленному дому от 100м до 150м2, как правило всегда бывает достаточно в пределах 5-8 кВт тепла. В таких небольших домах люди ставят такие Тн на кухне, в прихожей, в постирочной или ванной... Как будет выдуватся или транспортироватся из такого и тем более открытого теплообменника и таких мест установки лед, шуга снег... на улицу...достаточно трудно себе даже представить ...

Удаление льда водой: При мощности по теплу ТН например 5 кВт, если вода у пользователя глубже 10метров, даже просто перелив с эффективностью всего ТН= 5, может не иметь особого смысла...т.к мощность скваженника даже пусть она 500Вт, прибавленная к мощности потребления компрессора 1кВт, прибьет пятикратную эффективность ближе к плинтусу (к 3), и это при кипении фреона на 15С выше Вашего...

И это Вы еще не дошли до управления всем этим достаточно сложным процессом...чтобы он был простым и надежным без участия человека...

P. S. Извините конечно, но эта идея ведь отчетливо не для чего не годится ...
Зачем тогда продолжать ее заниматься...с генерируйте и тратьте силы лучше на более необходимую людям и перспективную ..

 

@cardiosoma,
1) Лед требуется совершенно разный, наш лед вполне конкурентоспособен.
2) Температура выходящего из теплообменника теплоносителя находится в диапазоне около от -0,5 до -2 град. (более низкая температура получается из-за перемешивания теплоносителя с теплоносителем в накопительном баке).
3) На счет выброса льда - посмотрим как это будет работать на постоянно действующей установке, пока проблем особых не вижу.
4) Удаление льда водой очень эффективно и практически не снижает кпд процесса, так как после работы ТН в течении 1 часа для удаления льда насос будет включен всего на пару минут.
5) На счет автоматизации процесса - думаю что и эту проблему мы решим, причем это будет сделано как всегда изящными и простыми способами.

 

Николай, тогда переживать тут Вам нечего... поднимайте СОР, доделывайте автоматику чтобы он обязательно сам эффективно и изящно удалял лед и законченная разработка хоть куда тогда пойдет: в крупный магазин с автоматической подачей снега на прилавок или на отопление дома.

P. S. По опыту могу Вам сказать, что современный пользователь в течении всей зимы, не желает к подходить к насосу который занимается отоплением дома, вообще не для чего... Максимум это подрегулировать часы и то если тн отапливает дом с учетом двух тарифов...

Чаще приняв правду, можно вполне перенаправить усилия, не потерять время, и извлечь и принести этим пользу ...
Удачи Вам ...!

 

Вот, чтобы не засорять тему, описал идею здесь: https://www.forumhouse.ru/threads/156434/page-11#post-15848138

Буду благодарен за конструктивную критику.

 

Мы предлагаем вот такую установку для отопления дома (во вложении).

 

Николай, а зачем Вы себя самого обманываете?
Ваша по сути картинка не имеет ничего общего с практическим применением...
Для того чтоб выдувать легкий снег через Вами нарисованную трубу, воду нужно распылять в уже сильно охлажденный воздух после воздушного теплообменника, т. е никакого сьема фазового перехода самим ТН уже не будет...
Проще повесить инверторный низкотемпературный воздушный кондиционер и не делать этого...

 

Ещё как имеет!
Похоже мало кто понимает что мы делаем и каковы результаты нашей работы.
Жаль, конечно, ну что поделать...
Когда запустим установку на обогрев, пригласим всех желающих посмотреть как она работает.
Тогда и станет всё понятным.

 

На реальном доме (лучше на своем или тещи), с установкой счетчиков.
Показатели за отопительный сезон, по месяцам, интересно будет посмотреть.

 

Просто еще раз выложите цифры для осмысления непонимающих в теории, и потом ваши замеры.
Кто не освоил алгебру 7 класса отсеется автоматически, оставшиеся будут далее разбираться в методах и методиках подсчета).

 

Наглядное объяснение принципа работы установки:

1. Кристаллизация воды происходит на мембране, которая колеблется с определенной частотой
2. Благодаря постоянному изменению геометрии мембраны лед к поверхности теплообмена не примерзает, а в виде кристалликов всплывает (фото 1)
3. При работе на поверхности воды образуется слой из кристаллов льда – снег (фото 2)
4. Снег с помощью простейшей роторной насадки соскребается и потоком воздуха по трубе диаметром 20 мм удаляется из аппарата наружу
5. При тепловой мощности отопительной системы 5 кВт ежесекундно в аппарат поступает 15 миллилитров воды и выдувается 15 грамм льда (в сутки 1300 кг)
6. Снег воздушным потоком поднимается на высоту 10÷15 м и рассеивается в атмосфере

В системе используется обычный тепловой насос рассол-вода, которому не нужен грунтовый теплообменник. В качестве источника тепла используется энергия кристаллизации воды.
Надеюсь что больше объяснять не придется.

P. S. Нужно понимать, что так как постоянно происходит модернизация установки, то некоторые технические моменты будут отличаться от тех, что здесь изложены.

 

По поводу бесследного рассеивания в атмосфере тонны тяжелого мокрого снега в час я бы поспорил.
Он будет сыпаться в кучу недалеко от выдувающей трубы. И хорошо, если эта куча тут же не смерзнется в ледяную гору. Ледяную гору убирать будет тяжелее, чем кучу снега.
Скорее всего, надо заранее на участке планировать площадку для этой горы, и направлять поток воздуха в ее сторону. Потому что за несколько холодных недель это будет очень много кубов льда.

Посчитал данный вопрос с другой стороны и расстроился.
При цене водопроводной воды 23 руб/м3 (взято из моего счета за квартиру), в день получается 720 руб. Если же просто поставить электрические конвекторы на 5кВт, то в день уйдет 360 руб (по 3 руб за кВт*ч). Так что для водопроводной воды данная система бессмысленна.
Она подходит только для тех, у кого доступна вода из скважины с большим дебитом. Причем для скважин на песок дебита может и не хватить (http://skvajina.com/debet). А использовать артезианскую воду для отопления - неправильно с точки зрения экологии и жизни будущих поколений.
Так что печаль...

Но, вроде как, есть варианты. На идею навела вот эта статья:
http://www.rehva.eu/publications-and-resources/hvac-journal/2012/052012/field-test-of-a-novel-combined-solar-thermal-and-heat-pump-system-with-an-ice-store/
Для ленивых и для тех, кто не читает по-английски, краткое содержание:
В системе описан ТН рассол-вода. Исходные данные: Дом 175 м2 в районе Хессена (Германия). Проживают 2 человека. В землю закопана цистерна с теплообменниками объемом 12 м3. По теплообменникам течет рассол для ТН. Дополнительно на крыше стоят незастекленные дешевые солнечные коллекторы площадью 8м2 и застекленные площадью 4,5 м2. Они в солнечные дни подогревают цистерну с водой. Плюс, естественно, цистерну греет тепло земли, в которую она закопана.
Результаты эксплуатации:
В феврале цистерна замерзает насквозь. Температура рассола из нее - минус 8 °C.

Мне кажется работоспособным такой вариант:
Вкапывается цистерна (либо бетонируется емкость) на 10-30 м3 (надо считать для каждого случая отдельно, до -8 заморозить предложенную систему не удастся - надо поддерживать температуру около 0).
Вода для ТН на мембрану берется с уровня дна, а лед не выстреливается в воздух, а возвращается из трубы на поверхность воды в данной цистерне. Там частично теплом от земли он превращается обратно в воду, частично остается плавающим льдом, которого к февралю будет становиться все больше и больше. Главное, рассчитать объем емкости так, чтобы все не успело промерзнуть за зиму.