Геозонд по принципу термосифона (тепловой трубки)

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

СО2 интересен не зависимо от глубины... Он интересен по тому что это термосифон. У которого есть свои преимущества и прелести. (экономичность, экологичность, дешевизна теплоносителя СО2). Он интересен и на малых глубинах.

 

Маленькая поправка - при наличии кредита хотя бы в 4 процента годовых, неговоря уже о некоторой существенной части компенсации затрат государством.
В случае отопления частного дома в России -при бурении на 10-15-20м обычный ДХ будет вне конкуренции .

 

Смотрите пост #122 (можно с 5-ой минуты)

 

Фантастика

 

Знаете что, человек, который пробурит 10-15-20м на форуме есть. Думаю, договориться о разумной цене бурения возможно.

Вам техзадание - дом 11*17=170 кв. м, один этаж. Будет теплый пол - прямой конденсатор: труба с алюминиевым теплораспределителем. Компрессоры ZR61 ,ZR72 - на выбор. Фреон - 134, на 22 получается сильно избыточно мощности (ночной тариф неинтересен). Теплосъем планируется из скважины - вода 2-4м. Теплопотери дома 8-12 квт.

Прикиньте материалы и смету ... Может договоримся .

 

Да, грунт это аккумулятор но с большим внутренним сопротивлением, в этом все дело. Допустим импульсная мощность будет 30 КВт. Но Вам же нужна не импульсная мощность а отобранное к-во тепловой энергии в сутки. Импульсами это будет: 30КВт*1/60*24=12КВт*ч (включать раз в час) за сутки.

Предлагаю такие варианты увеличения КПД теплового насоса:
1. Увеличение глубины вертикального зонда. В зависимости от региона на начиная с глубины 10-20 метров температура грунта почти не подвержена сезонным колебаниям, может достигать +10 градусов и выше. Термосифон теплом нижних слоев при отсутствии (или при достаточно малом отборе мощности потребителем) нагревает верхние слои грунта вокруг зонда. Нижние слои довольно часто увлажнены сильнее верхних, - выше удельная теплоотдача.
2. Увеличить общую длину зонда по отношению к расчетной (объем массива грунта с которого отбираем энергию). Тогда с каждого погонного метра будет сниматься меньше мощности потребителем и зонд будет меньше остывать.

Выше была реплика о "безинерционности" термосифона, - не соглашусь. В начальный момент отбора мощности почти все рабочее тело находится в жидком состоянии на дне зонда, основная поверхность зонда в сухом состоянии (не смачиваемая, никаких капиллярных материалов по всей длине не предусмотрено, это уже был бы не термосифон а ТТ) поэтому в первый момент на конденсаторе конденсируется часть рабочего тела, находящегося в газообразном состоянии, вскипит и начнет испаряться жидкость на дне, сконденсированные капли потекут вниз и будут испаряться по пути. Полная мощность начнет отбираться когда рабочее тело смочит всю длину зонда.

 

Согласен, но давление 50 Атм при 16градусах выдвигает довольно серьезные требования к материалам труб, теплообменников, запорной арматуры. Как по мне, если теплообменник находится на улице в (приямке вентилируемом) или наземном "щитке", - то пропан оптимальный выбор и по рабочим давалениям и по теплоте испарения

 

Тут абсолютно согласен. Скажу больше, если бы небыло подвала - уже бы работала система на изобутане и пластиковых трубах. Всего-то надо вывести концы всех петель из дома. Прямой конденсатор-прямой испаритель. К сожалению, есть технический этаж, страшно .

 

Расчет неверный. Теплопотери моего дома 10квт. Это когда на улице -35 а дома +25. Это 7 дней в году. Пусть месяц -20. Остальное время требует лишь половинной и менее мощности.

Предполагается, что импульсы длятся много меньше часа. Пару минут, пока грунт вокруг трубы имеет близкую к максимально-возможной температуру. Т. е. нивелируется, конечно по возможности, низкая теплопроводность грунта.
И вы совершенно верно подметили - при большой глубине скважины, имеет место вынос тепла из глубины - к поверхности. Но мы опять сваливаемся к большим глубинам.

И да, в ролике uvl77 с вечной мерзлотой, в качестве действующего лица ...Можно ограничится черным металлом - вода превратилась в лед. Вполне адекватное применение СО2 .

 

10 КВт,- очень хорошо. Если учли все теплопотери, - весьма добротный дом получился (предполагаю что общая площадь не меньше 150м2). Рекуператор используете? Утеплитель на стенах и крыше паропроницаемый? (если оффтоп, - простите и не отвечайте). Хорошо, 10КВт/2=5 5*24=120КВт*ч в сутки, что в 10 раз больше моих "гипотетических"12 КВт*ч. Это и требовалось
Я привел пример реализации импульсного потребления чтобы продемонстрировать что это не совсем работает ("Но Вам же нужна _не_ импульсная мощность а отобранное к-во тепловой энергии в сутки. "). Я предпочитаю организацию процессов близких к равновесным. Поэтому и предлагаю создание испарителя избыточной мощности (да это дороже) с тем чтобы при эксплуатации получить большую рентабельность. И надежность (учтем что рабочий массив грунта, как правило, не успевает прогреться за летний сезон и к началу следующего отопительного сезона приходит с более низкой температурой. В итоге примерно лет через пять устанавливается температуры "рабочего режима"). Тут запас не помешает. Вышеперечисленное является аргументом в пользу глубинного зонда (получить с годами вечную мерзлоту под участком перспектива не очень. Утрирую конечно

 

Хочу поднять тему внутренней конструкции зонда.
Если рабочее тело, опускаясь по стенкам вертикального зонда начнет кипеть, - получится паровая подушка и жидкость отлетит от поверхности трубы. Прижать ее к поверхности может встречный поток газообразного рабочего тела, скорость которого максимальна в центре и уменьшается к стенкам. Достаточно ли эффекта воздействия этого потока для эффективного съема энергии по всей длине зонда или следует реализовывать некую внутреннюю конструкцию, препятствующую отлету жидкости от стенок в процессе стекания вниз под действием силы тяжести?

 

К сожалению, импульсная идея не моя, и она работает. Именно импульсный эффект используется при двух-трех 100-200м скважинах с СО2 в качестве несущего тела. Это вычитал в ПДФках, которые лежат где-то на этом форуме ...
БОльший КОП таких установок достигается в импульсном режиме при неполной мощности. Да и диаметры трубы вплоть до 10см, гофротруба из нержавейки. Это реальность где-нибудь в Германии, но не у нас. Из-за диких процентов по кредитам срок окупаемости в России должен быть 5-7лет, иначе проще нанять кочегара - на проценты от непотраченных на ТН денег .

 

Уверен что то о чем Вы говорите было реализовано не для частного дома, ибо:
- Мощность ТН дложна повышаться кратно скважности импульсов (к примеру, если нужна постоянная мощность 5КВт, но при скважности 1,/60 мощность компрессора должна быть соответственно 300КВт
- конечному потребителю нужно подавать мощность постоянно, - требуется теплоаккумулятор емкостью не менее 5 КВт*ч
Исходя из вышесказанного применение идеи в частном строительстве выглядит несколько нецелесообразным.

 

"достигается в импульсном режиме при неполной мощности" - Вот, - при неполной мощности, - что я и предлагал (без импульсного режима). Кстати, с 2-3 скважин мощность можно отбирать поочередно, тогда для каждой из трех, допустим, скважин скважность будет 1/3 и компрессор избыточной мощности не нужен.
Но при любых раскладах для частного дома сомневаюсь что кто-то пойдет на создание троекратного запаса по мощности зонда.