Геозонд по принципу термосифона (тепловой трубки)

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Термосифон это герметичная труба, оцинкованная снаружи стальная труба в земле прослужит 50 и больше лет, внутри будет прекрасно себя чувствовать аммиак, который в случае аварии улетит в небо ибо он легче воздуха.
Проблема в том что он настроен на 1 температуру кипения/конденсации, которая всегда будет одной и той же, поэтому термосифоны нужно забивать в землю с явным переизбытком по мощности.

 

Разве ?
Термосифон, как и тепловая трубка, работает на разнице давлений.
Реально достичь 2 градусов дельты, при которых термосифон заведется.

С оцинкованными трубами интересно, только уж больно просятся забивать. Цинк местами слезет.
Снять тепло проблема. Тут медь рулит.
Термосифон, который на 5/10 испаритель и лишь 1/10 конденсатор, именно конденсатор будет определять эффективность.
Если использовать медь и СО2, насколько живучей будет такая трубка ?

 

Зависит от рН грунтовых вод. Как правило они слабокислые за счёт растворённой в воде углекислоты. Карбонаты/гидрокарбонаты меди это малахит - древнее сырьё древних металлургов в энеолите и в бронзовом веке. Зелёные медные крыши это тоже малахит.

У цинкования есть замечательное свойство: цинк работает даже в том случае если остаётся хотя бы небольшой покрытый им участок железа. Кроме того можно защищать металл с помощью анодов расходуемых, например магниевых или с помощью электропотенциала, потребуется небольшое количество энергии.
Можно не забивать, а вставлять в абиссинки, сделанные заранее.

Не надо СО2, уж лучше пропан. Я уже миллион раз размещал ссылку на описание строительства пропанового теплонасоса, в котором конденсатор это медные трубки тёплого пола. Там отдаёт своё тепло пропан: http://melbu.livejournal.com/85756.html

 

Видел вашу ссылку, именно она навела на мысль прямой конденсации в полы.
До кризиса можно было сделать, даже по деньгам выходило дешевле. Сегодняшний вариант ПНД20 и ПТО.
Я отказался по причине наличия уже 5, не самых плохих компрессоров - которые позволят использовать преимущества ночного тарифа (да и с ПТО повезло). К сожалению, использовать прямую конденсацию сразу на 2 компрессора связано с проблемами. Как и использование переменного режима, скорость газа в километре трубы критична как по потерям давления, так и по маслу. Т. е. всё преимущество можно растерять - если скорость газа большая, и потерять компрессор - если слишком маленькая.

Страшно пропан в дом. Даже 32 не так страшен, менее опасные и вероятные концентрации. Страшен объемный взрыв ...

Скрывать не буду, на мой взгляд единственной альтернативой переливной схеме (в моем случае УГВ в 3м) является ДХ на пропане. Компрессор и ПТО в кессон, чистое тепло в дом.
С термосифоном интересна схема: магистраль - 20-30м, через метр термосифон максимум 12м (разводим под углом в разные стороны, термосифон скручивается медной проволокой с магистралью - получается конденсатор. Магистраль цепляется к наружнику на ДС компрессоре, соответсвенно воздушная часть юзается в демисезонную погоду. Земляные работы в этом случае стоят копейки. Термосифоны готовятся заранее, можно покрыть двумя слоями полиуретаного лака - будет тонко, надежно и пластично в разумных пределах.

Во всей схеме термосифон - слабое звено. Увеличивать диаметр тоже крайне нежелательно, слишком накладно пользовать для снятия лишь 200-300вт с метра.
Рассуждаю так - статические потери на пропане (12м) будут 1-2 градуса, потери в термосифоне - те же 1-2 градуса. Диаметры бурения в обоих случаях сопоставимы 20-40мм (и цена).
Единственным несомненным преимуществом конструкции с термосифонами является использование ДСинвертора, без каких-либо существенных переделок. Закрыл чехлом на зиму и делов .

 

Аммиак в присутствии влаги взаимодействует с цинком, а так-же медью и ее сплавами. Исключение составляет фосфористая бронза.

 

Где ж её взять, трубу из фосфористой бронзы ...
СО2 или 32 фреон.
Но в разумных 3/8-5/8 диаметрах больше 200-300вт не снять. Это значит, что количество трубок будет измерятся десятками. Про любую ревизию стоит забыть. Что, в свою очередь, требует от термосифона "вечной жизни" ...
Закапывать пусть и нержавейку, но большим диаметром и на большую глубину - очень дорого.
Самый дешевый вариант, это б/у буровые трубы. Этого добра можно найти много и недорого. Где-то попадалось объявление 13руб за кило.

В общем, грустно. Интересно, чего Фил придумал

 

Была описана стальная труба, оцинкованная снаружи.

 

@Тиамо, С жесткими трубами засада по длине. Непредствляю, как можно доставить цельную трубу более 12м на участок, купить полдюйма-дюйм 12метровыми отрезками реально тоже проблема. Заделовать концы тоже как-то нужно, потенциальные очаги коррозии.
Конденсатор придется как-то городить ...
Аммиак в ПНД трубу можно залить? С годами не улетучится ?

 

Я уточнял для тех кто в свою очередь уточнял про цинк и аммиак.
Существуют также относительно недорогие хромистые (безникелевые) нержавейки и трубы из них.
Непременно будет диффундировать, молекула аммиака очень маленькая, всего 3 протона и атом азота, который меньше чем атом кислорода, но полиэтилен к нему стоек: http://www.dpva.info/Guide/GuideMatherials/ApplicationLimitsTables/PEchemicalResistance/

 

Хорошая табличка, спасибо.
По ней ПНД стоек к пропану ...
Что утечет быстрее пропан или аммиак ?

 

Ни разу не видел трубы оцинкованной только снаружи. Или листа оцинкованного только с одной стороны. А бронза фосфористая, Вам возможно пригодится для разного рода фитингов.

 

Ход мысли понятен, но эта разница нивелируется тепловым сопротивлением внешних слоев грунта. Поэтому тепловое сопротивление стенок я не учитываю в расчетах, только радиус зонда.

Вы же сами прогреваете верхние слои термосифоном, передавая энергию магистрали. Широко известно явление выноса тепла в верхние слои. Не будет переохлаждения. Уверен, будет кипеть. Как оцениваете надежность двухтрубной конструкции по сравнению с однотрубной? Да и зачем вторая трубка, когда по Вашим же словам скорость потока сдувать жидкость не должна?

Не совсем так, я считал мощность теплового потока из окружающего грунта с к-том теплопроводности=2 в сторону зонда диаметром 32мм. Любого зонда.
Кстати о ПЕ трубе и гликоле, зачем так себя ограничивать? Предполагаю с ПЕ трубой использовать бутан.

И это правильны вопрос. За исключением того, что коаксиалы я не предполагал, -тоже ТС.
Для того чтобы сравнивать любые две системы, нужно провести подробный анализ итоговых мощностных параметров зондов, опорных температур, материалоемкости, стоимости работ, эффективности итоговых систем, эксплуатационных характеристик, анализ степени надежности и безопасности.

Вот когда такое сравнение будет проведено, - тогда и будет разговор в плоскости предметной.

Действительно.
Вы планируете снимать по 20Вт с погонного мерта вертикального зонда,
зонды бить с интервалом 1 м.
Длина одного зонда 12м.
К-т теплопроводности грунта принимайем =2
Температуру грунта в зоне теплосьема = +8

Какой перепад температур грунт - рабочее тело предполагаете?
Сколько метров зонда планируете заполнить жидкой фазой? Какая высота "гейзера", как думаете? Сложив получим рабочую длину теплосьема.

Каким рабочим телом планируете заполнять зонды? (рассматривали разные, но выберите для примера одно)
Какой диаметр зонда?

Дополните|подкорректируйте исходные данные и давайте посчитаем условия работы вертикального зонда в таком массиве. Мне посчитать интересно.

вязкость не равна силе поверхностного натяжения, и даже не имеет прямых зависимостей.

Я тоже поначалу думал набурить абессиновых колодцев двадцатиметровых, завести туда зонды, правда свести их всех в единый теплообменник. Мне эта схема видится слишком громоздкой. Ваш вариант более красив, я его рассматривал. Правда теплообменики планировал коаксиальные между магистралью и вертикальными зондами. Но cчитаю, что хоронить оголовки, - это создавать котов Шредингера. Поэтому поставил на нем крест.
Судя по Вашему высказыванию о перфораторе, проколов вы еще не делали. По своему опыту в других областях могу сказать, что не всегда повторить то что в роликах на Ютюбе без опыта и должной технологической базы так же просто и быстро как казалось вначале. Возможно в данном конкретном случае все действительно просто. Возможно.

 

перфоратор-утопия

 

Похвастать опытом бурения не могу. Единственно - проходил под дорогой ледобуром +труба удлинитель+монтажная дрель. 7м за 2 часа. Глина.
Если уменьшить диаметр бурения до 30-50мм, ту же работу можно сделать за полчаса.
Т. е. 7-10м бурения подручными средствами меня не пугают. Под 100грамм и подавно

Это отдельная тема. На самом деле даже Тиамо не возмется прогнозировать скорость диффузии аммиака, бутана, пропана или любого газа через стенки ПНД трубы. Насколько я понял, речи нет даже об одном сезоне эксплуатации. Для себя я закрыл эту тему.

Поскольку сравнивать приходится реально две конструкции:
1 Вода+спирт на минус 5 градусов заморозки, ниже смысла нет -вода близко. Зонд коаксиал 32ПНД, внутри 16ПП, длиной=глубиной 8-15м. Расстояние между зондами 3м. ПП16 труба 20руб/м, ПНД32 труба 25руб/м. Прочие запчасти на 1 зонд 100руб.
2 ДХ - 3/8 вверх, 1/4 вниз. Рабочее тело пропан. 3/8 примерно 100руб, 1/4 примерно 50.
Предполагается следующая конструкция:
Вырыть траншею, метров 10-20. В середине траншеи помещается компрессор, в приямок или на постамент - не суть.
В Концах траншеи "ромашка" из четырех зондов, пусть под небольшим углом. Каждый зонд состоит из горизонтальной и вертикальной части. Соответственно горизонтальная часть образует кусок "многоэтажки".
Можно обойтись и без "ромашек", без "многоэтажек". Ибо в каждом зонде будет свой, несколько заглубленный капиляр. Собственно который и будет определять мощность зонда.
Глубина вертикальной части те же 8-15м.

Пока ничего лучше не придумал. Склоняюсь к гликолевому варианту.

Свое видение термосифона описал выше:
1 вариант 3/8 и СО2. Примерно 200вт даст скорость 0.3м/с при кипении 0С. 7-10м на зонд. Затоплено 4-7м.
2 вариант 410, вернее 32 газ. Позволит снять те же 200вт, если использовать "телескоп" из 5м 3/8 и 5м 1/2. Газовый участок даст скорость чуть выше 0.3м/с.
Соответственно собрать всё это дело на " магистраль"

Вроде как вводных достаточно. Мощность пусть будет 10квт и 30-50вт с метра .

 

Как раз в плане ТТ вполне вещь. Что значит ТТ или термосифон - это теплопроводящая жила.
Натыкал по 2-3метра в горизонт вокруг многоэтажки - прямо из траншеи, и получил удвоенный обхват грунта. Уже вместо гликоля можно ДХ многоэтажку сварганить. Где бы только "вечных" ТТ раздобыть ..
Второе применение - я тут на досуге хотел слепить по быстрому вариант кондиционера с наружником в подвале, аля Яковлев. Думаю, растяну меди, набурю дырок перфоратором в бетонной ленте ..понатыкаю меди в эти дырки, и оберну этой медью трубу ...Фиг вам, обычной проволокой 2.5-4мм2 сечения не обойтись. ТТ нужна ...