Геозонд по принципу термосифона (тепловой трубки)

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Так если повтыкать трубы в землю. Оголовки в виде оребренной трубы прислонить к наружному блоку. Заправить стальные трубы можно и амиаком. Только нужно, наверное, будет делать короб с жалюзями и закрывать их во время простоя, чтобы не морозить грунт.

 

https://musingsonentropy.com/2013/04/18/the-great-gravity-flooded-evaporator/

 

Посмотрел. Это обычный залитый испаритель.
Можно было сделать дешевле.
Идея с байпасом и смотровым - зачетная.
В остальном...вентиль сделан криво.
В залитом испарителе, главная проблема - не пустить газовую фазу из конденсатора в испаритель.
Слесарь мог бы рассекретить свой оптический датчик...Но тоже не айс.
ЭРВ, ТРВ - нужно или хорошее переохлаждение в конденсаторе, и регулировать по переохлаждению...Но на входе перегретый газ...
Если плясать от воды - инерция дикая и разница мизер.
Головняк, в общем.
Ситуацию спасет лишь система с двумя конденсаторами...но и усложнит.

Кроме температуры, можно попытаться заставить работать гравитацию, чтобы выжать газ после конденсатора.
Система будет отлично работать на длинннной капилярке с несколькими датчиками по длине. Регулировка системы оборотами компрессора.

К сожалению, стоимость НК улетела в заоблачные дали. Пришлось "забить" на эту супер систему, с переразмерянными до безобразия испарителем и конденсатором...
А именно, ДХ + непосредственная конденсация в ограждающие конструкции с термосифоном.

 

Пока нет решения на безопасном и слабоочковом фреоне.

 

Почему это опасно? Если термостабилизаторами все утыкано вокруг жилых домов в северных регионах. Что тогда там залито?

 

Многоочковый фреон

 

А если не очковать?

 

То теплообменник выходит по цене теплового насоса

Как понимаете круг замкнулся

 

Какой круг?
Ещё недавно, обычный ПТО, был проблемой. Сейчас - вполне можно подобрать, как минимум, три варианта покупки.
Термосифон - собрал руками. Месячную зарплату извел, ради опыта.
Ничто не мешает залить термосифон 125 фреоном - в чистом виде, применяется в системах пожаротушения.
Что происходит в обычной системе с водой (гликолем)? Происходит следующее:
1 Конденсация или испарение дают крайние величины, скажем 0/40.
Дальше речь об теплообмене не гликоль (вода) и ПТО...Речь об теплообмене среда/ трубы.
2 В систему отопления подается вода 40С. С дельтой 4-6К.
Это значит, что средняя температура воды в системе отопления ниже на 2-3К от конденсации.
3 В испарителе - те же грабли.
4 Получается режим -2/+38 в лучшем случае. Это надо прокачивать 3-5 кубов. Это деньги. Поэтому ограничиваемся 1.5-2 куба в СО, в геоконтуре - есть варианты.
Т. е. есть второй "край" и это уже -3/37.
5 Инвертор эффективен тем, что в режимах частичной нагрузки, работает -2/38.
Повторюсь - это температура среды, где берем, и куда отдаем.
Но упираемся в предел, когда циркули начинают кушать весь приход.

Что происходит в термосифоне? Ничего не происходит - режим работы горячей и холодной среды 0/40. Ибо нет остывания воды - в каждой точке термосифона одинаковая температура.
Вот и выходит:
1 Экономия на циркулях.
2 Экономия на величину среднего теплового напора в СО и геоконтуре.

Я намеряно опустил потери на ПТО. В термосифоне они есть, и также зависят от площади. Порядок потерь примерно одинаков.
Но, в режимах частичной нагрузки, а это 90% времени, имеем приход - не ограниченный потреблением циркулей.

Вот и выходит: 2-3К на среде геоконтура (теплообмен между трубами и землей), 2-3К на системе отопления, минус потребление двух циркулей...

Конечно, +-5-6К могут потеряться в радиаторной системе отопления, при 0/50 это всего 2/47. Но когда хватает 27-32С конденсации - это теплый пол и теплые стены...
2-3К в испарителе и столько же в конденсаторе - это минимум единичка КОП против классической схемы с жидкостью.
Ну а если это рабочее помещение, где требуется всего 15-17С, эти градусы заставят устремится КОП в неприличные дали.

Надеюсь, понятно объяснил.

 

Вообще ничего не понял, может всё же в цифрах объясните.

 

ТН, геотермальный, работает:
1 Потери на передачу тепла из грунта - гликолю.
Вода заходит в грунт 0С, выходит +4. В среднем - имеем +2.
Термосифон заходит и выходит с одной температурой, т. е. +4.
2 Потери в ПТО. Для гликоля это проток= потребление цируля, + потери на теплопередачу. Термосифон имеет только потери на теплопередачу.
Необходимости сушить или полностью конденсировать фреон в термосифоне нет - эффективность ...
3 Компрессор
4 Смотри пункт 1 и 2. В системе отопления потери те же. С водой - конденсация будет на 2К выше, чтобы отдать тоже количество тепла.

Считайте самостоятельно. Кулселектор, выбираем гравитационную схему и смотрим потери.

 

Тоже не понимаю, что такое термосифон при применении его к ТН. Может картинку какую?

 

В простом виде - герметичная трубка заполненная фреоном. Вставленная по самые гланды в грунт. На поверхности через ПТО подключается к компрессору теплового насоса. Фреон в трубке в спокойном состоянии находится в термодинамическом равновесии. Как только компрессор начинает работу верхний конец охлаждается и на нём конденсируется фреон. Он под действием гравитации спускается от "холодного" конца вниз в "тёплую" зону, где нагревается и испаряется.
Цимус в нулевых затратах на перемещение хладагента из "холодной" зоны в "тёплую".

Хренушки. Без перепада температуры между "тёплым" и "холодным" концом термосифон не работает. И если термосифон в конкретных условиях (температура/давление) стабилизировался на +4, то для того, чтобы вынудить его работать, вам придётся охлаждать ниже этой точки. И, чтобы дальта была приемлема, вам придётся увеличивать диаметр зонда (увеличиваем пропускную способность по газу), а дальше поползёт длинна (увеличиваем площадь испарения). И выйдет у вас вертикальный зон диаметром под 100 и длинной такой же только метров. Термосифон не для многоэтажки и наклонки. Он вообще не для ТН. Нафига нужен термосифон когда можно сделать DX - я не понимаю.

 

Однотрубный зонд, не коаксиал - даром не нужен.
В многоэтажке - обычная гравитационная схема с полностью залитым испарителем.
Только вместо отбора газа из ресивера - стоит ПТО, на поверхности которого происходит конденсация газа.
Соответственно, на другой стороне - обычный испаритель для инверторного компрессора.
Разница давлений внутри контура 0.5м столба жидкого фреона, не более. Иначе работать не будет. Это потери 0.1-0.2К на всю длину петли контура.
Поэтому использовал 8*50 петель 20 метапола, примерно на 3-4 максимальных квт.

ДХ - если "сухой", то придется поддерживать минимальную скорость протока, что ограничивает режим до 50-150% производительности инверторного компрессора.
Что заставляет закладывать потери, ограничивает длину петли = снимать с метра трубы приходится 10-30вт.

ДХ полностью залитый - это элементарно очень дорого.
Гликолевая схема масштабируется, но требует цируляции и на круг - выходит дороже.

Термосифон же - позволяет использовать компрессор хоть в режиме 20-200% производительности, с потерями "сухого" ДХ. И менее, если не жадничать на ПТО или залить метапол аммиаком.

Пока не подтвержденное преимущество - гораздо более эффективная утилизация электричества СБ, ибо 20-200% компрессор позволяет работать.
Самое интересное начинается при отсутствии необходимости поддерживать постоянную температуру в помещении - в бане, гараже, мастерской и т. д.
КОП высокий, и питания СБ уже вполне хватает.

 

Не будет работать. При испарении большой объём газа будет выдавливать жидкую фазу наверх. 20 метапол на 3-4 кВт не выдержит. Газовая фаза не будет успевать возвращаться. 3-4 кВт это 15-20 л в час жидкости и под 100 кубометров газа. Из-за всего этого при перепаде 2-3°К на 20 метаполе вы 3-4 кВт не выжмете. Ватт 400 - предел. На медных трубках диаметром 8 мм при перепаде в 25-30°К получают 150-200 Вт на отрезках в 15-20 см. А вы губу раскатали 50 метров на проходном сечении диаметром 16 мм.
Поэтому термосифоны на ТН - трубы большого сечения на большие глубины в вертикальном положении. Цена всего этого мероприятия съедает все выгоды. А учитывая, что недостатки остаются (невозможность работы в режиме кондиционирования например), то смысл теряется.
Ну нет у термосифона преимуществ перед DX и всё тут. Физика не умалима. На значительных дельтах температур у термосифона есть куча преимуществ (отсутствие инерции к примеру), а в интервалах необходимых для ТН - одни затыки.