О возможности отопления дома бытовым кондиционером в морозные дни

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Все зависит от типа ГТ который вы выберете
Может быть бункерный например при высоком угв

40 м на приточку я себе делал, +4 при - 27 на улице заменял

 

С такими условиями наружный блок покажет приличный коп

 

На прокачку вентилятором потерь будет гораздо больше. Боитесь засрать гликолем лейте спирт. 100 метров не хватит но это перенесет больше тепла чем ваша кострукция. Перепроверьте свои расчеты.

 

@Vortexianzzz, как я уже писал, мопед не мой. Мне тоже больше нравится жидкостной вариант. Но я предпочитаю трезво смотреть на вещи и объективно оценивать достоинства и недостатки конкурентов.
Перепроверяю расчеты:
Необходимая мощность: 5000Вт
Теплосъем на горизонтальном жидкостном коллекторе: 20Вт/м (это я не считал, взято из интернета)
5000/20=250 м
Вроде, не ошибся .
Прокачка вентилятором при Вашем предложении никуда не девается. Только она будет не ламинарным потоком через пустую трубу сечением 10х3.14х0.1^2=0.314 м2, а через автомобильный радиатор сечением 0.3мx0.5м=0.15 м2, заполненный пластинами теплообменника. Поэтому я все-таки буду настаивать на том, что к значительно большим потерям на прокачку воздуха в системе с жидкостным теплообменником добавятся потери на работу циркуляционного насоса, и система с воздушным теплообменником будет более энергоэффективна.
Однако, скорее всего, экономия на грунтовых работах в течение срока жизни системы покроет эту разницу.

 

По расчетам, опять же примерным, 3 Ват.⁰C* с одного м2 можно снять если у вас будет воздух касаться грунта напрямую. Учесть теплопроводность самой трубы, прибавив скорость потока воздуха получается 2 Ват.⁰C.
Но! Дельта то тут очень приличная! Входящий воздух -20⁰C а грунт +5⁰C.
Поток воздуха идет непрерывно температура внутренней поверхности трубы установится в районе -10⁰C (даже не представляю как это точно рассчитать) Это самое узкое в плане теплопередачи место внутр. пов. трубы- воздух. Итого 10⁰C*2 Ват.⁰C = 20 ват! с 1 м2!
Но это вначале трубы. А в конце ну к примеру 0⁰C труба, а воздух -5⁰C 5*2 Ват.⁰C = 10 Ват с 1 м2

Итого усредним до 15 Ват на м2.
Вот про какие расчеты я писал.
Проблема есть не равномерный теплообмен, но это саморегулируется, т. е. сильно промерзнет начало трубы - упадет теплосьем, но он же соответственно увеличится в средней и конечной части трубы, в результате теплосъем выровняется по всей поверхности трубы, но промерзание будет больше ближе к началу.

Какой вывод то? Теплосьем пусть будет не 15Ват.⁰C как я тут насчитал а пусть 10Ват.⁰C.
Даже тогда где хватало 250м гликолиевой трубы на 32 там и хватит 250м воздушной рыжей трубы на 100
Земляных работ не больше ни на грамм.

 

Все немного иначе чем представляете вы себе
Воздушный грунтовый теплообменник это очень интересная штука в плане регенерации (оттепели) и производительности
Расчеты начинать (имхо) нужно от производительности вентилятора и скорости движения воздуха в системе из чего получим сечение
Скорость допустима 5 м/с
Температуру стенки трубы (бункера) можно считать равной температуре грунта
Итак при 3000 м3/ч= 0,83 м3/с
При 5м/с нужно будет 0.167м2 сечение
Путь пройденный воздухом через грунт на мой взгляд сильно зависит от климатических условий региона и не превышает 50ти м.
Температура грунта (бытует мнение) равна среднегодовой температуре воздуха

 

@ИгорЪ, скорость потока воздуха я учел в самом начале поста (3 м/с).
Температуру стенки трубы нельзя считать равной грунту, даже ести поток воздуха будет периодический.
Если вы переходите в эту плоскость, то посчитать сколько 1м3 воздуха отдаст тепла можно зная сколько времени он будет находиться в трубе, а это уже зависит от сечения трубы, ее длины, скорости потока, среднюю дельту температуры.
Темп грунта я брал под себя. У всех она разная, это просто пример для расчета.
Вообще я изначально хотел воздушный Коллектор для приточки 50 м. А жидносный для кондиционера 150м. А теперь я задумался.

 

Жидкостный для кондиционера бесполезная трата времени
5 м/с допустимо
3 м/с увеличит сечение почти в двое
Температура стенки трубы все же такая
Зимой в мороз видели как из ливневки идет пар?

 

И так вспоминая название темы .
Ставим кондиционер в дом, внешний блок у стены дома. Вокруг внешнего блока делаем будку (каркасную утепленную) метра 2*2 под будку заводим конд. колодец D200 - а в него 4 воздушных контура D90 (или 3 по D110) длинной 50 метров. Слив конденсата с кондера туда же. Сопротивление каждого контура 150 Па при потоке 3 м/с и 350 Па при 5 м/с. Вентилятора на D200 и 500Па я думаю хватит. Будка открывается (желательно автоматикой) при условии что температура внутри ниже чем температура снаружи и вентилятор соответственно отключается.
Но водух мы берем не с улицы а из той же будки, т. е. Система замкнутая.

 

Вот расчет от нашего форумчанина musienkoalex

 

Проанализировав опыт грунтовых теплообменников, принимаем такие исходные данные для последующих расчетов:
Для получения от воздуха 5кВт нужен его расход на входе в ТН 3000 м3/ч
Скорость потока воздуха в теплообменнике должна быть 1-4 м/с
При этом сечение воздуховода для 3000 м3/ч должно быть ~0.3 м2
При этом с 1 погонного метра трубы D200 можно снять 10 Вт тепла и для нужного сечения воздуховода понадобится 10 параллельных труб D200 суммарной длиной 500-600 метров.

С учетом того, что 1 м3 воды при переходе в лед выделяет около 93 кВт*ч тепла, считаем, что для дома с потреблением 6 Квт 11 м3 воды за счет энергии фазового перехода позволят обеспечить 7 непрерывных холодных дней. В остальное время отапливаемся наружным воздухом.

Предлагается такая конструкция:

Делаем короб 1.2х1.2х10м и закладываем в него трубы, заполненные водой. Влезет 100 труб D120. Воздух пропускаем между трубами. Исходя из того, что теплопроводность воды и льда не хуже теплопроводности грунта даже с учетом отсуствия конвекции, можно считать, что схема эквивалентна грунтовому теплообменнику по теплосъему с м2.
Получается:
Сечение воздуха между трубами: 0.31 м2 (эквивалентно 10 трубам D200 - то, что надо)
Площадь поверхности труб: 37.7 м2 (эквивалентно 600 м трубы D200 - то, что надо)
Объем воды в трубах: 11 м3 (то, что надо)

Получается, что таким компактным коробом мы обеспечиваем эквивалент грунтового теплообменника, необходимого для подогрева воздуха для ТН на 5 кВт!

Вопросы - где расположить короб и как обеспечить, чтобы трубы не лопнули при замерзании воды? Еще момент - если учесть стоимость труб 130 руб/м, то в трубы надо вбухать 130 тыс рублей.

Ответы: короб можно расположить в подвале, сделав в виде змеевика общей длиной 20 м, шириной 1.2м и высотой 0.6м. Тогда под ним будет 24м2 грунта для регенерации тепла и ничего не надо копать.
Можно вкопать короб ниже глубины промерзания, и тогда площадь регенерации тепла от грунта будет почти 100 м2, что при самых пессимистичных оценках в 10 Вт/м2 обеспечит мощность регенерации теплообменника 1 кВт, а при удачном стечении обстоятельств - 2-3 кВт. Этого будет достаточно, чтобы пережить даже 2-3 холодные недели.

Чтобы уберечь трубы от разрушения при замерзании льда надо заменить их 2л пластиковыми бутылками. Они подходят по диаметру. Они обычно не лопаются при замерзании воды, если оставить внутри немного воздуха. Плюс они позволят снизить стоимость теплообменника. Оптом бутылки стоят по 5-6 руб за шт. Понадобится 5500 2 л бутылок - 25-30 тыс рублей.
https://www.mzbn.com/sales/information/
А особо экономные, а также заботящиеся об экологии могут получить эти бутылки бесплатно, например, попросив соседей не выкидывать бутылки, а складывать их в определенное место рядом с помойкой, и собирая раз в день. Коллектор можно заполнять бутылками постепенно, если он расположен в подвале.

Как-то так. Покритикуйте, если я где-то принял неверное допущение или ошибся в расчетах.

 

@Николай Ломасов,
Мы делали подобную установку.
Основные проблемы:
1) Очень быстрое обмерзание воздушного теплообменника
2) Большие размеры ТА для получения необходимой тепловой мощности
3) Сложно добиться сохранения герметичности емкости при расширении льда.

 

@Николай 1, можно попросить подробности?

1) Что такое "Очень быстрое обмерзание воздушного теплообменника"? Какого объема теплообменник испытывался, сколько времени замерзал при какой температуре обдува? Есть ли ошибка в моих оценках? Для описанной мной задачи неделя - это не быстро, а то, что надо.
2) "Большие размеры ТА для получения необходимой тепловой мощности" - размеры указаны, вариант реализации тоже. Чем это пугает? Разложенные в подвале выстотой 0.5-0.6м бутылки с водой и с перегородками между ними из пенопласта или экструдированного полистирола для формирования воздушного канала - что может быть проще? Крышка канала тоже делается из пенопласта.
3) "Сложно добиться сохранения герметичности емкости при расширении льда." - правильно ли я понял, что бутылки при замерзании лопаются, даже если оставлять в них 10-15% воздуха? Я много раз случайно замораживал бутылки с водой в машине - ни одна из них не потекла.

Этот же теплообменник можно использовать в качестве рекуператора вентиляции - выдувать сброс вентиляции в него. Вентиляция поможет его регенерировать в холодные дни. Чистая экономия на рекуператоре.
Кроме всего прочего, если в данный теплообменник весной и осенью вдувать теплый воздух из воздушного зазора металлической крыши, можно даже обойтись в удачные дни вентилятором вместо теплового насоса. Металлическая крыша площадью 30м2, обращенная на юг, дает 2-5 кВт тепла в солнечный день (сомневающимся рекомендую поискать по ключевым словам "unglazed solar collector" - их нормальная эффективность при подогреве воздуха до 10 градусов - 10-20%. Мощность солнечного излучения - 500-1000Вт на м2 перпендикулярной поверхности, дальше математика простая). Тем же воздухом из-под крыши в солнечные и не очень морозные дни зимой можно отогревать коллектор.

 

@Николай Ломасов,
1) Обмерзание происходило в течении 1-2 часов.
Теплообменник воздушного ТН покрылся инеем и через него перестал проходить воздух. Связано это было с наличием влаги в воздухе. В принципе, если эту влагу убрать, то теплообменник обмерзать не будет.
2) У нас была немного другая задача, поэтому объем нужен был большой.
3) Мы не применяли бутылки, хотя и рассмотрели много вариантов емкостей с водой.
А использовали пожарный рукав наполненный водой и расположенный волнообразно.
В результате недолгого использования вода его разорвала.
Бутылки можно использовать и они должны долго проработать, пробуйте.
В Подмосковье зимой редки солнечные дни, поэтому об отогреве бутылок можно не мечтать.

 

Я давно хотел спросить местных рукастых самодельщиков, Вы же не боитесь закапывать воздушные трубы, городить какие то воздушные короба, причем расчеты, изыскания да и вложения достаточно существенные описываются на такую мощность:

А почему Вы тогда боитесь отключить в мороз клапаном внешний воздушный блок и направить фреон прямо в землю?
Для чего Вам эти короба, вентиляторы и все остальное, в том числе емкость с водой на 11м3 в подвале?