Тепловой насос+ Солнечный коллектор

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Продолжу.
Допустим, что производитель гарантирует устойчивую работу ТН при входных температурах рассола -10 град. С. И указывает тип хладагента R 407c. Данный хладагент обладает температурным глайдом около 5 град. С. И значит температура кипения на входе в испаритель должна быть никак не более -15 град. С. Также примем как допущение, что в варианте №1 рассол работал в диапазоне 0 -8 град С. Тогда, вроде как, по моему хилому разумению получаем, что после процесса фазового перехода, который прошел с одинаковой теплопередачей в процессе №1 и №2, во втором случае температура рассола будет +7 град. С, а температура газообразного хладона грубо -11 град. С. Эти две среды и должны будут совершать дальнейший теплообмен, причем латентного тепла фазового перехода уже не будет. На сколько градусов удастся догреть фреон? Ну наверно не более чем до температуры +7 - входной температуры рассола, и то в идеале. Давайте примем, что процесс догрева фреона прошел с эффективностью процентов 80. Тогда выходит очень примерно, что дельта догрева газообразной фреоновой смеси при повышении входной температуры рассола с 0 до 15 град. С будет примерно 14.5 град С, а её конечная температура после догрева 3.5 град. С
Заранее прошу прощения у инженеров холодильщиков и специалистов по фреонам. Буду благодарен, если кто-то даст точный расчет. Однако если принять эти цифры за основу, давайте посчитаем как изменится при этом Q н. т. А оно увеличится на величину Q догр. и составит
0.83х14.5=12.03 Дж/гр К
где 0,83 - теплоемкость газообразного R407C
Соотнесём эту цифру с латентным теплом фазового перехода
А это тепло составит 215 Дж/гр
Как видим, добавка составляет порядка пяти с половиной процентов.

 

Теперь о знаменателе дроби - энергии затраченной на работу электродвигателя компрессора А эл. Как она изменится от догрева входящего рассола на 15 град С?
А вот не знаю.
Чисто теоретически понятно что должна вроде как уменьшится за счет увеличения давления на входе в компрессор после догрева газообразного фреона до более высокой температуры. Зависимости давления от температуры в мировом разуме не нашёл. Однако весьма субъективно, что называется "по ощущениям" попробую предположить, что и в этом случае прибавка составит единицы процентов.
На чем "ощущения" основаны?
Наверное только на относительно высоких значениях давления в зоне конденсации.
Итак пробую резюмировать.
По моим
весьма субъективным,
наверное во многом неточным,
грубым
ПРИКИДКАМ (ибо расчетами назвать это нельзя)
тем не менее получается, что зависимость коэффициента СОР от роста температуры рассола на входе в теплообменник испарителя - это весьма пологая кривая с производной не выше 0,7-0.8 %/ град
То есть поднимая входную температуру рассола на 15 град. С мы получаем увеличение СОР в районе 10-12%.
Буду весьма благодарен за ДОКАЗАТЕЛЬНОЕ подтверждение или опровержение моих скромных изысканий.
Однако пойдём далее...

 

А вот другая зависимость СОР весьма что называется "весома, груба и зрима" (с).
Это зависимость от температуры подающей линии вашей отопительной теплонасосной системы.
Здесь копать глубоко не надо. Цифры до определённых значений указывают производители оборудования.
Абсолютно все указывают (для ТН рассол-вода) значение СОР для параметров 0/35 (0 - вход рассола, 35 - подача отопления)
Наиболее ответственные добавляют значение для параметров 0/50.
Ну, например, для хорошего шведского продукта NIBE F 1145 мощностью (тепловой) 10 кВт и с трёхфазным АД эти цифры составят соответственно 5.03 и 3.39. И что мы видим?
Да, как говорил классик, "падает вниз стремительным домкратом" На те же 15 град С уже минус почти 33%.
Дальше ещё интереснее и увлекательнее.
Никто из производителей не указывает цифр СОР для максимально допустимых температур. Во всяком случае я не видел.
А знать последние месяца три шибко хотелось, ибо разработанная нами концепция энергосбережения требовала для составления ТЭО точных цифирь именно на этих параметрах.
Посчитать сам не знаю как. Да и можно ли точно с учетом всех особенностей конструкции.
Вот примерно месяц массировал мозг представителям фирмы производителя в России.
Наконец (искренее спасибо нашим людям в представительстве) поймали они мне где-то высоко в горах полусумасшедшего лохматого шведского профессора, который и открыл мне страшную тайну.
Ответ дословно звучал что при 0/65 - "чуть чуть более 2"
Ну, как грится, и на том спасибо. Что видим здесь? Да ещё как минимум на те же 15 град С минус 39%.
Кстати ежели кто из коллег гоняет устойчиво ТН в течение года на максимально допустимых очень прошу поделится результатами измерений с указанием конкретной марки оборудования температурного режима и периодов за какие снимались характеристики СОР. Ибо, то что мы ставили до сего времени все работает в диапазоне 40-45 (обогрев поверхностей) и тестировать в режиме максимальной подачи не представляется возможным.
В свою очередь обязательно поделюсь своими данными "высокотемператкрного" проекта, который в данный момент находится в стадии проектирования.

 

Ну и в завершение темы.
Так надо или нет догревать рассол в грунтовом теплообменнике с помощью СК ?
На мой скромный взгляд догревать надо. Ну в самом деле почему бы не побороться за эти самые (по моим подсчетам) 10-12%? Но СК использовать считаю не совсем разумным. Почему?
Ну, во-первых, банально дорого. А, во вторых, неразумно на мой взгляд высокотемпературное тепло, которое в принципе можно получить с помощью СК, снова загонять в низкотемпературную область. Лучше уж использовать его в почетном деле приготовления ГВС.
Если уже разорились на СК, то используйте возможность сброса в грунт тепла перегрева.
Чем же тогда греть?
Мое мнение (если отвлечься от экзотики) - установка рекуперации воздух рассол.
Главная цель подогрева избежать промерзания грунта, ибо грунт промерзший и грунт влажный это две большие разницы по теплопроводности и не в пользу промерзшего. Ну а там поднимите ли вы СОР на несколько процентов или нет, на мой вгляд большого значения не имеет. Правильнее побороться за высокий СОР используя другие компоненты единой теплонасосной системы, позволяющие работать ТН на минимальных температурах подающей линии, а именно
1. Теплоизоляционные свойства здания (технологии "пассивный дом")
2. Теплопередающие и теплосберегающие возможности грунтовых теплообменников
3. Любые разумные по цене варианты использования "дармового" неиспользуемого тепла.
4. Конкретные виды воплощения системы отопления (единая система обогрева-охлаждения поверхностей)
Вот как-то так.
Благодарю за внимание.

 

Добрый день. Подобное сочетание систем СК+ТН делаем довольно часто, и поэтому могу что-то добавить по Вашему вопросу. СК в сочетании с ТН хорош именно как сброс избыточного тепла, а зимой если направить все энергию от СК на первичный контур, т. к. зимняя выработка от СК в разы меньше. На счет разогрева летом - тут тоже не все так однозначно - если ТН используется на все 100% т. е. летом как система охлаждения тогда СК будет только паразитом в этом случае, если же нет тогда конечно скидывать и "запасать" тепло можно. Запасать именно что в кавычках, т. к. после практически неделе включения ТН температура земляного контура ставиться стабильной +4 - +5С.

 

Уравнение теплопроводности это диффур второго порядка
имеющий решением y=A*e(-x)
Было решено Фурье в 19-ом веке для плоской тепловой волны

Далее, как говориться, не скорость убивает, а её квадрат.

Экспонента очень быстро убывает, по сему на расстоянии 3метра от куба накопителя тепла
температура равна (почти) температуре не тронутого грунта

Если всё аккуратно посчитать для глины, то дальше 2-3 метров тепло убежать не может даже за 6 месяцев.

Вы много написали, а зря

Например насосы, которые продаём мы, имеют толстый талмуд под названием "Capacity Data"
Там все режимы с шагом 5 градусов и прокачками фулл и 1/2 от фулл.

Открывем талмуд и смотрим
Производительность у Мамонта WLC-036 например:
0-38,5С. 8,029кВт
0-34 .. 9,348 .СОР=4,1
15-36С .. 14,094 кВт. СОР=5,6

Очевидно что прибавка в СОР и мощности не копеечная.

 

Поясните плиз, 0-34 и 15-36 это что вход рассола и выход подачи отопления?
В любом случае спасибо. Кстати вроде обещали завтра подобную информацию по NIBE мне прислать. Как увижу охотно поделюсь.

 

Научных терминов не понял, но здравый смысл в сомнении.
Если в точке в грунте поддерживать постоянную высокую температуру - то градиент возможно стабилизируется, но тепло будет уходить постоянно. И не важно, что на большом радиусе и при малом градиенте - это постоянные потери.
Это обратно тому, что происходит в грунтовом теплообменнике ТН - отчего грунт не промерзает - оттого что идёт подогрев с неохваченного объёма.

 

У канадцев в центре ТА температура больше +80С.
Что то наверное уходит, но они пишут что температура растёт год от года!

Меня впечатляет отопление от ТА.
Вопрос только можно ли это реализовать для одного частного дома
И сколько это будет стоить?[/quote]

 

А таки надо признать своё заблуждение.
Прибавка в мощности и значении СОР действительно не копеечная.


Однако по поводу целесообразности применения СК для догрева рассола остаюсь при своем мнении - только в качестве сброса тепла перегрева после приготовления ГВС. Перегон тепла с высокопотенциального на низкопотенциальный уровень и обратно, тем более через грунт, это всегда неоправданные потери. Можно смотреть на эти потери (правда, после произведенных весомых капитальных затрат) как на потери дармового тепла, но сути дела это не меняет.

А вы перехватывайте его по пути ухода.
При выходе с банального грунтового коллектора поместите две коаксиальные поверхности - одну в другой. На наружной наматываете продолжение трубы грунтового коллектора (конечно из трубы ПНД), с мелким шагом (сравнимым с диаметром трубы коллектора) или вообще без зазора - вплотную. А на внутренней скажем трубу из сшитого полиэтилена, на которую подаете тепло догрева. Вот и весь перехват (ну конечно кроме дна и крышки кастрюли. Тепло перегрева до данной конструкции нужно подводить в теплотрассовой трубе, скажем microflex с герметично заделанными концами (те что в грунте).
Ну а дно и крышку кастрюли отбейте от грунта пенополистиролом соточкой.

 

Я так понял, что обсуждается накопление тепла в земле до зимы. Там перекрыть путь ухода затруднительно. Конечно, если есть скважиновёрт и организовано скважинное поле, то можно перекрыть его периметр зондами и гнать оттуда в ТН. С другой стороны, для отопления выгоднее брать более горячую часть и, возможно, плевать на потери.

 

Среди недостатков ТН основным я считал замораживание грунта, и поскольку повысить СОР ТН, за счет закачки излишек тепла в ЗК маловероятно, думаю будет иметь смысл загонть его туда, дабы земля быстрее оттаяла...
Спасибо всем за участие

 

Естественно солнечное тепло используется в первую очередь для ГВС, потом для отопления

И только летом когда есть избыток тепла, оно скидывается в землю.

Зимой только сосём тепло из земли, если солнечного не хватает.

Если ТА рядом с домом то без ТН не обойтись.

Если под домом то можно, но тогда надо специальный дом строить.

Это должна быть самоцель.

 

Может тезисно осветите?

И спасибо за интересную тему

 

Что значит специальный дом?

Имеется ввиду вместо обычного фундамента, делать ТА?