Реальное отопление от солнца + ТН в связке с ТА

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

@Ecohazard, под теплицей 3,5х8 можно сделать ТА под ТН или разводить рыбок. У голландцев есть такое решение рыбы+гидропоника=аквапоника
https://econet.ru/articles/65795-akvaponika-v-peredvizhnom-konteynere-ryby-i-ovoschi-vyraschivayut-drug-druga

В Казахстане кстати тоже форель с клубникой выращивают

http://otyrar.kz/2015/08/v-tyulkubasskom-rajone-primenili-novye-sposoby-ekonomii-elektroenergii/

 

В Крыму пока электричество дешёвое (ночью дешевле 60 копеек для населения, до 150 квтч), но к 2020 году стоимость электричества подравняется.
http://gup-krymenergo.crimea.ru/raskrytie-informatsii/tarify-i-tseny/tarify

 

Выкладываю последнюю версию схемы для планируемой инженерной системы экодома:

Ядро системы - ТА (~4м3), открытый, без давления, просто хорошо утеплённая бочка. Котёл работает в одном контуре с ТА, быстро заряжая его под завязку, когда требуется. "Воронки" в ТА - это термосифоны для улучшения расслоения воды по температуре (они значительно уменьшают конвективные потоки в зонах теплообменников).

В линиях СК и геоконтура (ГЕО) залит гликоль, в линии отопления - вода (хотя можно и гликоль).
В системе присутствует пассивный подогрев/охлаждение вентиляции (канальный охладитель в линии геоконтура, на схеме справа вверху). В сочетании с рекуператором, это позволяет иметь постоянно-работающую вентиляцию при минимальных потерях тепла зимой (прохлады летом).

В системе есть три трёх-ходовых вентиля, перенаправляющие ток теплоносителя по нужным контурам. Управляются, естественно, автоматикой на основе данных с датчиков. Рассмотрим подробнее:
- если вентиль №1 стоит в положении "А", то работает малый контур СК-ТА-СК. Этот вариант включается для прогрева ТА, когда температура в СК превышает температуру внизу ТА.
- если вентиль №1 стоит в положении "В", то работает большой контур, в котором есть своё разделение (вентили 2 и 3)
- если вентиль №2 стоит в положении "А", то работает контур СК-ПТО-СК. Этот вариант включается для прямой поддержки отопления - тепло от СК через теплообменник передаётся обратке СО, которая через подмес возвращается в тёплый пол (из ТА ничего не берётся). ТН при этом отключён (хотя теплоноситель и протекает сквозь него и ТН можно включить, но особого смысла в этом нет, т. к. СК хватает).
- если вентиль №2 стоит в положении "В", (и при этом вентиль №3 стоит в положении "А"), то работает контур ГЕО-СК-ТН-ГЕО. Этот вариант используется либо для поддержке работы ТН при помощи СК (когда СК не могут нагреть теплоноситель для СО, но тепла хватает для ТН), либо для сброса излишков тепла из СК в геоконтур летом (и/или для прогрева геоконтура осенью. ТН при этом отключен). Два насоса (насос СК и насос ГЕО) работаю при этом совместно, т. к. длинна магистрали увеличивается. ТН при этом работает на СО.
- если вентиль №3 стоит в положении "В", то геоконтур работает сам по себе: ГЕО-ТН-ГЕО. Этот режим используется когда от СК нет толка (ночь, пасмурно, или требуется охлаждение а не нагрев). Если ТН при этом отключить, то геоконтур будет работать только на подогрев/охлаждение вентиляции (собственно, работа на вентиляцию осуществляется во всех режимах работы системы.

Есть сочетания положений вентилей, которые "ломают" систему (циркуляция прекращается), например: 1В+2В+3В или 2А+3А. Но это исключается правильной настройкой контроллера управления.

Возможно что-то забыл упомянуть, допишу позже. Любые мысли и критика приветствуются.

 

@Ecohazard, хотелось бы увидеть температуры во всех режимах(- если вентиль №) и точках, а не только входов в котел и ТП.
Смущает и то, что контура СК, геоТН, ТА, ПТО СО объеденены по гидравлике, ведь если для СК нужна жидкость до -30С, то для ТН до -15С, а это все таки деньги (и на перекачку более густого гликоля в том числе).
Посмотрите вариант установки ПТО до ТН, в таком случае, что не нагреет СК догреет ТН.
С приточкой тоже непонятно, зимой она будет охлаждать ГЕОконтур на входе в ТН (снижать СОР) и нужен еще один ТО на подогрев воздуха (например от ТА). Летом его может не хватить на охлаждение, ведь нам надо прогреть ГЕО контур.
Вообщем погонять схему виртуально на разных режимах зима, лето, весна-осень.

 

Температуры задаются как условия для контроллера. Для СК, обычно берётся разница в 5 градусов для прямого подмеса и 10 градусов в случае использования теплообменника (встречал такие цифры). Т. е. система переключится на контур 1А, когда Т вверху СК превысит Т внизу ТА на 10 градусов. Аналогично и для других контуров. Например, прямая поддержка СО коллектором начнётся, когда Т в СК превысит ~35 градусов (Т обратки при этом, допустим, 25 градусов). Естественно, цифры могут быть чуть другие и они во многом зависят от потерь в магистралях и эффективности теплообменников. Т. е. цифры можно забивать в контроллер позже, в процессе эксплуатации.

Так же при работе схемы будет действовать ряд условий, которые должен учитывать контроллер. Например, контур 3А (ГЕО-СК-ТН-ГЕО) может запуститься только при условии, что:
- отопление требуется в данный момент (датчики Т к комнатах)
- Т в СК недостаточна для работы контура 2А (СК-ПТО-СК), т. е. для прямой поддержке отопления
- есть избыток электроэнергии для работы ТН (не забываем, эта схема для автономного дома, поэтому электроэнергия в избытке далеко не всегда).
При этом, есть и уточняющее условие:
- если Т в СК ниже критической (допустим, 0 градусов, т. е. от СК нет толку), то система переключится с контура 3А на контур 3В (Гео-ТН-Гео).
На подобных условиях и завязывается алгоритм работы контроллера. Финальный список условий будет ясен, когда будет утверждена итоговая версия схемы.

Думал над этим. В разделённых контурах СК и ГЕО меня смущает наличие ещё одного теплообменника, что несколько понизит эффективность передачи тепла. Сейчас в контуре ГЕО-СК-ТН-ГЕО всего один теплообменник (внутри самого ТН). В случае разделённых контуров их будет два. Т. е. СК будет запускаться позже (требуется бОльшая дельта Т между СК и ГЕО). Возможно это получится решить установкой избыточного по мощности ПТО.

Благодарю! Хороший вариант.

Это да. Просто вентиляция работает всегда и геоконтур даёт пару кВт тепла для неё практически бесплатно (работу насоса можно не учитывать). А ТН будет работать больше в межсезонье и иногда зимой - как я писал выше, дом рассчитывается как автономный, т. е. электроэнергия для ТН (потребление около 1кВт*ч) будет не всегда. Отсюда и такая схема. Впрочем, можно и сделать вначале ТН, а после него теплообменник вентиляции. С учётом наличия рекуператора, потери будет не сильно большие.

Думал над этим, но не знаю нужно ли. В теме про дом в Трёхречье были данные, что воздух зимой (после ГЕО и рекуператора) идёт в дом с Т около +15.

Да, один из минусов такой системы, это то, что летом нельзя одновременно охлаждать дом и прогревать геоконтур. Точнее можно, при помощи ТН, но СОР будет так себе (фрикулингом вообще не получится). Впрочем, летом избыток электроэнергии и на это можно закрыть глаза.

 

Я спрашивал немного о другом.
Не об условиях работы контроллеров, а о рабочих температура в контурах при работе системы в разные периоды года. Не будем забывать и о ТТК с его средней +60С.

У меня в районе 6, несмотря на то, что СК греет ГЕОконтур (через ТО). Может просто у меня маленький СК для ГЕО.

 

хм... тогда я не понял сути вопроса. В контуре СК будет столько, на сколько он сможет нагреться. Сильна нагреется - будет сброс в ТА. Средне нагреется - будет поддержка отопления. Слабо нагреется - поможет ТН.
ТТК сам по себе, работает только на ТА. Если солнца и электроэнергии (на ТН) будет хватать, то ТТК будет топиться реже. На СО котёл прямого воздействия не оказывает.
Когда отопление не требуется, насос СО отключён - температура в СО равна комнатной (если ТН не работает на охлаждение, конечно).

У Вас контур СК-ГЕО-ТН или СК-ТН-ГЕО? Сколько трубок?
Хотя, думаю даже если ГЕО прогрет (допустим, до 20 градусов), для ТН это всё равно достаточно комфортный режим при работе на охлаждение.

 

Похоже на то. Я то вот про что, допустим, начало отопительного периода. Топим котел (на обратке +60С), какая температура будет в ТА? И других точках системы. И так по всем периодам года.

Тут видимо надо считать от обратного. СК сначала нагревается слабо, а потом сильнее. И на сколько сильно сложно сказать (погода разная). В этом случае какой алгоритм работы системы?

это как, и кочегара не надо?

А для чего еще он нужен.

Ну это понятно.

И что, ходить по "холодному" полу?
Вот тут бы наверно пригодился бы ТО (калорифер) в системе вентиляции, который зимой подогревал бы приточный воздух, а летом охлаждал.

У меня ГЕО (3 скважины по 100м.) -СК (220 трубок) стоит теплосчетчик -ТН (5,5 квт. по эл. эн.) по теплу примерно 20 квт., по холоду 30 квт. стоит эл. счетчик и тепло-холодосчетчик.

 

Котёл (пиролизный) рассчитан так, что полная закладка дров = полная "заправка" ТА (под 90 градусов). ТА утеплён, поэтому хоть в межсезонье, хоть летом он может быть хорошо прогрет и на СО это никак не сказывается (СО берёт из ТА столько тепла, сколько требуется для поддержания, допустим, 35 градусов в полах).

Если достаточно электроэнергии (для ТН), то приоритет контура ГЕО-СК-ТН (т.е. ТН греет СО). Если энергии не хватает, то ТН не включается, а СК поддерживает СО напрямую - если хватает тепла от солнца. Если не хватает, то СО работает от ТА.
Котёл топится, когда ТА полностью остывает (до 35-40 градусов).

Да, пожалуй. Подумаю над расположением.

 

Переделал схему:

Изменения:
- разделил контур СК и контур ГЕО (минус один 3-ходовый вентиль, но плюс один теплообменник). Режимы работы, в принципе, остались без изменений (только исчез переключатель 3В).
- поменял местами ПТО отопления и ТН (как сказал @awlan, что не догреет СК через ПТО, то нагреет ТН)
- охлаждение/нагрев вентиляции от ГЕО теперь после ТН.
- добавил калорифер (канальный охладитель) в вентиляцию. Через него проходит обратка СО, т. е. когда отопление работает, воздух всегда будет догреваться до 20-25 градусов. Обратка при этом охлаждается сильнее, что немного улучшает эффективность СК в режиме 2А. Летом контур СО принудительно отключается от ТА и может работать на охлаждение с ТН (охлаждаться будет не полы, конечно, а внутренние массивные стены - в них также планируется прокладка труб). Приточка вентиляции при этом также охлаждается от того же калорифера.

Да, теперь нет комбинаций положения вентилей, которые бы "ломали" систему

 

Точно вложить сейчас, и спокойно жить на пенсии! Деньги нужно вкладывать!

 

Как-то странно тему подчистили, за последние два года все сообщения убрали...

По своей схему могу сказать, что до сих пор считаю её рабочей, хотя и достаточно замороченной. Дом всё ещё в планах (сложности с землёй там, где хочу строиться), на текущий момент решил не заморачиваться с коллекторами и по максимуму вложиться в связку СБ+ТН, т. к.:
1) сейчас есть возможность сливать излишки энергии в сеть по выгодному тарифу
2) СБ реально дешевеют, в отличии от вакуумных коллекторов
3) система, в целом, получается значительно проще

 

А почём это сейчас, кстати, в Казахстане?

 

@Solarbat, два года назад была цифра ~6р/кВт*ч, но в законе прописана индексация с учётом инфляции, так что сейчас больше (специально не узнавал). Для СБ местного производства действует особый тариф (ещё в ~1.7 раза выше)

 

@Ecohazard, на какой объём рассчитан Ваш ТА?

Там что-то интересное было? Искренне интересуюсь, пропустил.

А где Вы хотите? Есть такая точка на карте или, хоть, представление об этом месте? Что там - степь, лес, горы, вода? Может, фото есть примерное?