Теплообменник для ТН, использующего тепло замерзающей воды

Обращались и в Роснано, и в Сколково.
Если кратко, то были просто посланы нах...
Например, что бы участвовать в проекте Сколково нужно ответить на столько вопросов и сделать столько работы, что лучше не участвовать в этом никогда.
Что я им и сказал.
Вообще же, впечатление от общения с государственными органами очень грустное.
Никому ничего не нужно, нужен только "распил бабла", изобретатели со своими идеями посылаются в пешее эротическое путешествие.
Поэтому и уходят за границу многие интересные изобретения и идеи, и уезжают светлые головы...

 

ТН можно сделать на базе обычного кондиционера, использовав для этого только компрессор и оба радиатора (горячего и холодного контура).
В принципе этого достаточно для построения простейшей системы отопления.
Если кондиционер сильно не переделывать, то система отопления по определению будет воздушная.
Но в принципе можно сделать и жидкостную систему.
Такой кондиционер переделанный в ТН будет стоить применрно 30 т. р.
И это вместо 100-200 т. р. за фирменный жидкостной ТН.

Сегодня наконец-то переделали оконный кондиционер, приспособив холодный теплообменник для нашей системы замораживания.
Осталось сделать самое интересное и наконец запустить систему полностью.
Тепловая мощность должна быть около 2 Квт.

 

Николай 1 мда интересно будет...
Кстати вы проводили (будете проводить) стресс тесты такой системы в замкнутом объеме (типа кастрюли в холодильнике), чтобы понять не переморозит ли система сама себя, ведь теоритечески при резком снижении внешней температуры на -10-15С дом будет отстывать, а если внутри поддерживается 8С... не замерзнет ли каша в кастрюле?
силы тяжести каше может не хватить и получим сосульку

 

Не заморозит.
Пока снаружи теплообменника плюсовая температура и через него постоянно прокачивается вода - ничего не замерзнет.
Если остановить прокачку и понизить температуру снаружи ниже 0 град, то конечно вода замезнет.

 

Сегодня собрали теплообменник и всю установку.
Всё заработало без особых проблем, но получить жидкий лед пока не удалось, так как нужно гонять установку не менее 2 часов, а времени уже не осталось.
Попробуем получить лед через неделю.

 

Супер-пуппер! Хотел создать ТН с забором скважины из воды и возвратом ее обратно. Работа в замкнутом контуре. Отвратило от этой идеи количество воды, которую надо извлечь из глубины и туда же загнать. Плюс дебит скважины, который от меня мало зависит, а ведь больше 4-5кВт с куба скважинной воды не снимешь. Насосы такие, сякие и все жрут! Использование энергии фазового перехода позволит снизить объем как минимум раз в десять, если получать шугу 50/50 вода-лед. И много больше, если 10/90. И скважину сильно не мучаем, 1,5куба в сутки- это не 1,5куба в час.
Теперь о конкретной конструкции отопительной системы.
1. ТН- генератор энергии. -5/+45, СОР вряд ли больше 2,5 получиться, но это уже очень здорово. В качестве ТН выступает любой сплит, включенный в систему воздуховодов. Он получает забортный воздух, который перед этим прогнали через воду в...
2. ...ТА. Основной принцип работы- забортный воздух прогоняем через систему труб, можно вентиляционных, можно канализационных. Конструкция такова - под домом выкапывем яму необходимого размера (степень необходимости каждый определит сам, но мне кажется, объем ТА должен быть не менее 3-7дней по самой большой дельте), в ней из досок сооружаем короба примерно 1,2м*3м*0,5м. Изнутри выкладывем армированную пленку, как для теплиц. Она для контрацепции. На нее укладываем сеть воздуховодов, собранных из канажки -50мм, соединенные гребеннкой с трубой 100мм, которая одним концом идет на улицу, а другим упирается в кондей. Сверху этой сети воздуховодов укладываем рукав из ПЭТ пленки 200мк толщиной, а если толще, то лучше, но мне толще не встречалась. Если длинна короба у нас 3м, то пленки берем метров 5, выводим концы пленки наверх, для наполнения и опустошения. При наполнении рукава водой даже небольшим слоем полиэтилен плотно обожмет находящиеся под ним канализационные трубы и будет обеспечена необходимая теплопроводность. Если разобраться, то теплопроводность в пироге воздух/труба/полиэтилен/вода нам мощная и не нужна, десяток труб 50мм, уложенных на длинне 3м, будут иметь площадь контакта при 70% обжатии их - 3,3м2, и это не предел. Т. к это система жизнеобеспечения, то таких ТА надо иметь несколько, не менее 2-3 точно.
3. Система воздуховодов. Тут и рекуператор (две бочки с щебнем, каждая попеременно работает на приточку и вытяжку), и печь с трубой и все остальное, что выходит за рамки данной темы и сугубо индивидуально.
Сразу оговорюсь- тема про полиэтиленовые рукава- Вейдера, он в них биогаз получает, так что система нормально держит воду и даже под давлением.
Подводя промежуточный итог, можно подсчитать стоимость системы:
а) Земляные работы 18м3- условно бесплатны или два часа работы экскаватора петушок на базе Беларуси.
б) Короб из любых отходов лесопиления, у каждого свое.
в) Трубы канализационные 50мм-100м/п (на 3 комплекта) и 100мм-10м/п + соединители много.
г) пленка армированная и пленка рукавом. Цены нигде не прописал, они у каждого свои и все- недороги.
Ну ко всему этому скважину или колодец с обратным дебитом (ну не подымается рука "тупо" сливать какую бы то ни было жидкость куда попало) и сплит-систему по карману.
Безусловно, жидкостная система может и будет иметь больший КПД, НО! Воздух-воздух подкупает простотой, ремонтопригодностью, минимумом переделок сплита и, в конечном итоге, ценой.
Плюс решается вопрос с обмерзанием теплообменника. Лед будет образовываться внизу, на поверхности полиэтилена, достаточно системе труб придать малую вибрацию жестко посаженным вентилятором или приделать вибратор к коробу, который будет срабатывать с определенной периодичностью и дело в шляпе

 

Что-то поразительное забвение коснулось этой темы. Может, я мало ищу, но эта идея для отопления зимой кажется мне наиболее интересной из всех изученных, особенно на севере, ибо:
1) Решено противоречие о необходимостью греть теплоноситель до высоких температур и потом защищать от потерь, наоборот, если положить ТА на землю ниже промерзания, то земля будет для ТА еще и регенератором.
2) Пока на словах топикстартера, но решено противоречие об одноразовости использования воды в силу потери транспортабельности после извлечения энергии. Если действительно образуется субстанция, пригодная для транспортировки трубопроводом, то при наличии возобновляемого в зимних условиях источника воды имеем практически неограниченные в рамках домохозяйства возможности в теплоэнергетике. А ведь сколько речек, речушек, болот в нашей стране, да и скважина уже совсем не диковина. А если сейчас всерьез обсуждаются проекты домов с затратами на отопление 2-3кВт*час, то и льда то надо- куб-полтора в сутки. При наличии скважины с возможностью обратки это смешные цифры.
3) Предлагаемые варианты по-настоящему ДЕШЕВЫ, они наверняка недороги как в промышленном производстве, так и для самоделкина.

 

Ждем результатов испытаний от Николая.

 

А чего ждать-то! Умозрительно конструируя систему под свой дом, уже наткнулся на такую проблему- скважины, как сделанные "иглой", так и классические, имеют внизу фильтр. Так вот, скидывать "жидкий лед" куда попало неохота, а в моем конкретном случае- некуда, ну ооочень маленький участок. Остается скидывать обратно в скважину, соответственно имеем пару скважин. Но как лед будет просачиваться через фильтр? Пообщаюсь с нефтянниками, может они предложат, как организовать затрубное пространство...

 

Экспериментального подтверждения предложеной схемы холодильника. А проблема со сбросом льда чисто умозрительно решается подачей воды из заборной скважины в скважину сброса. Причем есть шанс организовать это путем естественной циркуляции.

 

Если у Сим1 работает грунтовый теплообменник, то почему не будет работать гидрообменник, думаю, у Николая все будет ОК, хотя моя конструкция мне ближе. Ну не люблю я водяные системы отопления... Они надежны, эффективны, но в случае аварии приводят в негодность отделку, а, главное, воздух более эффективен в смысле переноса тепла, хотя все это ИМХО...
Нефтяники сказали, что с перекачкой шуги нет проблем, труба все принимает, а с конструкцией затрубного пространства обратки обещали помочь. Дело ведь в том, что если скважина - "игла", то через фильтр лед не проскочит, плюс забьем пласт льдом, и в самый мороз останемся без тепла. Так что здесь надо думать, а лучше подождать, когда нефтянники что-то нарисуют, они же горные инженеры все таки...

 

Появилась бредовая мысль, но... вдруг. Что, если используя обычный сплит, будем подогревать входящий воздух для также, как в аквариуме- маленький компрессор-трубочка-пузырьки, бегущие вверх. Достоинства:
1. Чрезвычайная эффективность нагрева, ибо среды непосредственно соприкасаются друг с другом.
2. Лед будет образовываться чрезвычайно мелкий и без каких-либо доп. усовершенствований.
3. Воздух будет насыщен паром, скорее всего, даже перенасыщен, а это бонус в теплоизвлечении за счет конденсации на испарителе.
4. Максимальная температура нагрева входящего воздуха. Всегда будем иметь 0.
Как?

 

В начале темы Николай писал что уже баловался с этим вариантом, но отказался. Надыть его попытать - почему?

 

Уже писал, повторю: почему нельзя просто складировать лед для использования летом для охлаждения продуктов и кондиционирования. Тоесть будем иметь сезонный ТА малого размера за счет использования фазового перехода + холодильник.

 

Да я сам прикинул... Кондею надо ОТ 700м3/час, а так 1000. Это грубо говоря 300л/сек. Какого же размера должен быть бульбулятор-теплообменник? Впрочем, если задувать через мелкие отверстия, большого возмущения воды в емкости может и не быть, но вот как это реализовать в реальности? Плюс к этому во время процесса теплообмена из-за бурления воды в емкости шугу отводить будет затруднительно, поэтому непрерывный процесс организовать затруднительно, необходимо чередовать процессы теплообмена и перекачки, либо иметь несколько параллельных емкостей.
Но, блин, если приемлемо решить техническую составляющую, то воздух будет и теплый и влажный, энергетически насыщенный, так сказать.

А тут вопрос в том кто где живет. Вот в Черновцах может и холодильник нужен, а для отопления и обычный кондей пойдет.
А у меня вечная мерзлота и холодильник можно организовать простым копанием ямы, а вот при -30-40 никакой кондей на обогрев не потянет, воздух надо подогревать.
Вообще ваш вопрос правильный, неплохо бы разработать простые и доступные технические решения для использования энергии фазового перехода, а уж для чего использовать- каждый сам решит...