Грунтовый воздушный теплообменник, реализуемый под Выборгом - 3

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

@Zzzzyll, внимательный..однако.
а ведь так просто- при охлаждении сжимается в объеме и наоборот.

 

@sim1, напомните пожалуйста, как опытный человек, если можно, какова мощность вентилятора в вашем рекуператоре и какова его производительность?
Вы это рассказывали ранее, но я не могу найти.

Пытаюсь понять, точнее посчитать, выгодно ли на лето ставить от солнечной фотоэлектрической батареи вентилятор, прогоняющий через грунтовый теплообменник сотни и сотни килограмм тёплого воздуха, нагревая всё лето грунт на глубине, скажем 2-4 метра (в зависимости от того, насколько глубоко закопан теплообменник).

С учётом того, что неутеплённый грунт теряет 70-80% энергии на нагрев грунтов по сторонам, то полезной энергии для зимы, для дома остаётся в грунте вокруг теплообменника около 20%.

 

Ура, сам нашёл кое-что, оказывается, я записал себе тогда !
Правда, вентилятор, кажется, не рекуператора, а просто вентилятор...

Сообщение уважаемого @sim1, от 15 января 2011 года

https://www.forumhouse.ru/threads/70670/page-14#post-2234876
"И так. Сегодня ГТ при поднес новый приятный сюрприз.
С 11 утра до 18 часов был подключен вентилятор 250 м3\час 40 Ватт. Соответственно (с небольшой погрешностью) он прокачал ~1500 м3.
Утром наружный воздух: -27, к 18 часам -16.
А теперь ТА_ТААААА !
Прокачав 1500 м3 я надеялся "обрушить" температуру на выходе, или увидеть радикальное снижение, но не тут то было...
Утром выход 2 градуса, через семь часов 0.
При этом в доме неотапливаемом (утепленном на 40%) температура поднялась с -13 до -2.
Короче матушка родна Земля греет и еще как..."

 

И каково Ваше резюме...?
Если та часть земли, в которую "нагнетаем" тепловую составляющую не изолированна от остального грунта, что крайне затратно, идея не стоит свеч...

 

Вот как раз я в процессе попытки расчёта

1) На 10 ватт мощности вентилятора можно прокачивать в час порядка 50-60 кубометров тёплого воздуха (т. е. порядка 50 кг воздуха).

2) Теплоёмкость воздуха примерно в 4 раза ниже теплоёмкости воды https://ru.wikipedia.org/wiki/%D3%E4%E5%EB%FC%ED%E0%FF_%F2%E5%EF%EB%EE%B8%EC%EA%EE%F1%F2%FC
и равна 0,27 Вт*ч / кг*К

3) То есть, в час, отдав в среднем 15 градусов грунту (в начале лета больше, т. к. грунт ещё очень холодный, около ноля и дельта Т = + 25, а в конце лета наоборот дельта Т= 5 градусов, ибо грунт мы уже прогрем, допустим, за 4-5 месяцев до 20 градусов),
в общем, наши 50 кг воздуха перенесут к грунту 200 ватт*ч тепла, затратив при этом, усреднённо - 10 втч на вентилятор.

Получаем профит 190 втч.

4) Из которых затем мы потеряем в сезонном грунтовом акуумуляторе нашем, вокруг ГТ, примерно 80% на все потери (нагрев грунт вокруг), то есть, нам останется из запасённого нами летом порядка 40 Втч тепла (от каждых 50-60 кубометров воздуха), которые, затем, мы, видимо сможем засосать к себе в дом зимой, точнее осенью, " немногопродлив себе лето"..
Т. е., почти 1 полезный втч на 1 кубометр прокачанного летом тёплого воздуха.

5) Чем глубже мы закопаем наш ГТ, тем меньше будут наши потери, невозобновляемые.
Они, невозобновляемые, уходят через поверхность грунта, нагревая воздух зимой.
То, что нагревает грунт вокруг (при условии отсутствия подземных вод, конечно), косвенно затем возвращается в наш теплообменник, когда мы его начинаем подвымораживать и в итоге он становится холоднее окружающего грунта, начиная к середине-концу зимы (зависит от того, с какой скоростью мы забираем тепло из ГТ зимой) засасывать тепло уже из окружающего грунта.

Который, в свою очередь, мы предусмотрительно также маленько нагрели летом .

Треть закачанного нами в него тепла тот окружающий грунт конечно также потерял на нагрев воздуха над собой (поэтому в начале осени, видимо, хорошо бы закрывать максимальные плоощади своего грунта каким-нибудь ЭППС, а сверху на него ещё и снега нападает и ещё утеплит).

Тогда мы получим от своих летних игр с вентилятором, к зиме, не 40 Втч на каждые 50 кубов прокачанного воздуха, а скажем, пока наобум, 100 Втч.

То есть, при укрытии части участка ЭППС, может сохраниться что-то типа 2-х полезных ваттчасов - на каждый прокачанный летом кубометр тёплого летнего воздуха.

 

6) если мы прокачиваем летом по 1500 кубометров тёплого воздуха в сутки, днём, когда температура воздуха +25, допустим, прокачиваем 100 дней, то мы прокачаем к осени: 150 000 кубометров и запасём себе на осень-зиму, соответственно порядка
150-300 квт*ч тепла, заодно постепенно за лето прогреем и свой грунт на всём участке, восполним зимние потери тепла, "зарядим", свой грунт, так сказать.

Повторю на всякий случай, что для грунта, насыщенного верховодкой - все плюсы и полезные втчасы - улетучатся и смысла не имеют.
Эти расчёты, возможно, если, конечно, нет ошибки в моих выкладках, которые я выкладывал практически онлайн, по мере расчётов "на коленке", имеет значение лишь при определённом типе грунтов, от которых не уносится тепло водой на соседние участки

 

Короче.
надо покупать миниэкскаватор.
кучу труб и вертиляторов+ фотобатареи.
ибо решаем за счет земли все задачи.
только не перепутать заслонки.
и
надо разделить участок на 2 части-
первый-это для теплового насоса грунтового.
там мы имеет рассол в трубе и летом его греем-зимой морозим.
второй- это воздушный кондиционер- готовим воздух до нормального состояния.
при этом надо напомнить, что потребность в нормальном воздухе -это 50 кубов в час.(на 1 рыло)
те в день не более 1000 кубов. (*)
потребность в этом примерно 2 месяца летом (охл) и 7 месяцев потом-нагрев (проверять будем или так поверим)

..(я так понимаю, нет смысла зимой брать воздух мимо итак замороженного слоя вокруг грунтового насоса)..
я правильно понял?

 

А вот предыдущий свой комментарий я писал как раз опосля размышлений о халявной закачке тепла в грунт летом.

Разы там я написал из предположения, что вентилятор работает постоянно.
Но есть забавная ветка тепловых машин - термоакустика. Такие штуки основаны на том, что движущийся воздух имеет ненулевую инерцию. И нагревается он за ненулевое время. Если кому-то интересна теория, то она тут.

(Чтобы сразу наглядно и в цифрах - 120мм труба длиной 100 метров имеет внутри воздуха где-то аж на килограмм с лишним.
Удельная мощность теплообмена трубы - что-то там порядка 1-3Вт/м*К, то есть, воздух с разницей в 1 градус прогревается в ней где-то за 2-5 секунд)

Представьте себе трубу в грунте, на входе - заслонка, на выходе - вентилятор и заслонка.
Открываем обе заслонки, закачиваем тёплый воздух в холодную трубу вентилятором (всё, вентилятор пока выкидываем, он нам больше не нужен, это нужно было только для старта).
Закрываем обе заслонки. Воздух в трубе охлаждается и давление понижается (при разнице в 10 градусов - где-то на 1/30 атмосферы).
Открываем заслонку на входе. Труба начинает засасывать воздух, воздух в трубе у входа приходит в движение, толкает воздух в трубе дальше... Закрываем заслонку на входе. Этот самый килограмм воздуха в трубе начинает двигаться и теперь его просто так не остановить. Давление у входа падает - воздух же продолжает двигаться от входа и остывать. Но ближе к выходу у открытой заслонки создаётся повышенное давление, это гидроудар.
Открываем на выходе. Воздух по инерции выскакивает.
Закрываем заслонку на выходе. Но на входе у нас уже отрицательное давление, загнанный в трубу воздух остыл.
Открываем заслонку на входе. Цикл повторяется.

Исходя из известной скорости процессов и массы скорость цикла на 100м трубе и 10 градусах перепада - где-то около 5-10 секунд. Ессно, зависит от кучи факторов (например, конденсации воды или сопротивления трубы потоку воздуха - насколько шершава её внутренняя поверхность).

Заслонки тут нужны просто чтобы было легче представить принцип. В правильно спроектированой системе их роль играет инерция воздуха, а задающим генератором и "раскачкой" может работать вентилятор, включаемый с нужной периодичностью.

 

Понятие "самотеком", это не то, что вы описали постом выше?

 

Нет... Самотёком - это просто под действием гравитации - холодный воздух тяжелее. Если выход из трубы на уровне со входом, то никакого самотёка никуда не будет.

Тут тепловая машина.

 

Имею в строящемся доме цокольный этаж 11м х 7м, который заглублен на 2 м. Грунт галечниковый с песчаным заполнителем с R=6кг/см.кв, грунтовых вод нет (больше 15 м), климат теплый. Этаж технический (котельная,ТА, кладовки и т. д.). Внутренних стен в цокольном этаже еще нет.
Прочитав данную ветку намерен установить в цокольном этаже ГТ общей длиной 60 м (10м на 6 параллельных веток).
Вопросы:
1. Есть в этом смысл ?
2. Насколько отличается ГТ внутри дома от наружного ГТ (лучше, хуже)?
3. Какая минимальная глубина заложения труб ГТ от пола цокольного этажа (слишком глубокая наверное ослабит ленточный фундамент)?
4. Обязательно ли перекрывать ГТ теплоизоляцией ЭППС и почему?

 

Если климат реально теплый... !
1. Да.
2. По сути: ничем...
3. До 1 метра.
4. Нет.

 

Спасибо. Если углубиться только на 0,5 м - это не критично. Все же опасаюсь ослабить грунт под фундаментом.

 

Нужно смотреть грунт по факту...

 

Решил делать глядя на Вас, задумал следующее: Московская область, грунт песочек с глиной чередуются, длина труб 50м, средняя глубина трубы -1,8м, вход через погреб на рекуператор (производительность120м3/ч) и далее в дом. Дом: сруб 6х8, 1,5 этажа, буду утеплять. для отопления использовать планирую кондей с тепловым насосом. Так же в доме банька, соответственно + печь где то 12 кВт.
Одолев не одну страницу так и не смог определится с выбором труб их конфигурацией и диаметром. Не могу выбрать и Сам теплообменник. Посоветуйте пожалуйста.