Собираю ТН воздух-вода

Посмотрите тепловой насос октопус!
у меня в качестве основного работает 12 квт наружник с 8 квт компрессором на борту -даже при +2+3 он не обмерзает. стоимость его- цена металлолома+новый компрессор.
но можно вообще новый купить https://www.avito.ru/rostov-na-donu/bytovaya_tehnika/naruzhniy_blok_haier_36-60_609706084
600 метров умножить на 40 рублей даже без работы прилично!

обычный гео контур который используется много лет как раз то что вы придумали -только он закопан на глубину 2-3 метра (поэтому не нуждается в оттайке) и имеет практически одинаковую температуру окр. среды! но и режим фрикулинга когда жарко ! зато ваш в солнечные дни может иметь режим фрихеттинга тоже неплохо!
на юге воздушник не просто рулит а РУЛИТ и охлаждает!

 

И снова, спасибо. Со скважинами у меня не вышло, не случилось. По разным объективным причинам. Поэтому и остановился на воздушнике. Но имею отриц-й опыт использования сплитов в части обмерзания в сырую, дождливую погоду. Спасался навесами.
А какая площадь вашего наружника?

 

Методика следующая:
Теплоотдача воздуха от одного метра поверхности теплообменника составляет приблизительно 6-8 Вт/К для безветрия и 20-30 Вт/К для скорости воздуха 2-3 м/с.
С учётом погрешностей измерения, усреднения по атмосферному давлению, влажности и пр. допущений, можно сказать, что в диапазоне интересующих нас скоростей воздуха (до 5-6 м/с) теплоотдача обдуваемой поверхности растёт почти линейно, примерно 10 Вт/(м2*К) на каждый 1 м/с скорости воздуха.

Это самое узкое место в расчётах теплопередачи любого воздушного теплообменника, поэтому теплоотдачу от внутренней поверхности шланга к жидкости можно на первом этапе расчётов не учитывать. Просто пока допустить, что нужная теплоотдача присутствует, жидкость в необходимом количестве прокачивается.
А для начала можно просто попробовать определить требуемую площадь внешней поверхности труб (шлангов) с учётом разницы температуры уличного воздуха и средней температуры жидкости внутри трубы.
Следует учесть то обстоятельство, что не вся внешняя поверхность трубы обдувается воздухом. Есть и подветренная сторона трубы, где скорость воздуха значительно ниже и есть какая то часть поверхности трубы, которая вообще не имеет контакта с воздухом. В зависимости от конструкции
теплообменника из шланга и способа намотки эффективная площадь теплообмена может значительно отличаться.

Чтобы получить 10-11 кВт тепла от теплового насоса,
надо отнять 7-8 кВт от окружающего воздуха, остальное даст компрессор.

При желаемой разнице 5 град, температуре воздуха -1, температуре подаваемого рассола -10 С, температура нагретого рассола будет -4 С.
Средняя температура рассола составит -7 С.
Рассол в трубе нагревается на 6 градусов, воздух при этом охлаждается.
Возьмём хотя бы 2 градуса, чтобы определится с температурным напором между воздухом и поверхностью трубы.
Тогда средний температурный напор межу рассолом и воздухом составит 5 К
Средний температурный напор между внешней поверхностью трубы и воздухом с учётом термического сопротивления стенки и поверхностей трубы около 4 К
Если брать усреднённое значение теплоотдачи наружной поверхности для улицы 24 Вт/(м2*К) из СНиП для средних скоростей ветра 2-3 м/с, то для температурного напора 4 К потребуется 83 м2 поверхности.
Но, как уже говорилось, далеко не вся поверхность шланга будет работать одинаково эффективно.
Скорость воздуха у поверхности трубы, в зависимости от ориентации по ветру будет от нуля до
2-3 м/с, значит и коэффициент теплоотдачи будет от 6 до 24, в среднем где -то 15 Вт/(м2*К)
Более точное значение можно определить из реальной конструкции и скорости ветра.
А пока получается приблизительно 133 м2 теплообменной поверхности для 8 кВт и 4 К напора.
Для трубы диаметром 20 мм это 2200 погонных метров.
Для трубы диаметром 32 мм - 1300 погонных метров.

Ну и само собой просто в бухту трубу сматывать никак нельзя. Чем плотнее укладка, тем меньше будет эффективная площадь теплообмена.
Часть воздуха может пройти мимо трубы не охладившись, значит потребуется остальной воздух охладить сильнее, что скажется на температурном напоре в худшую сторону.
Или потребуется увеличить общее количество подаваемого воздуха, а от ветра, в отличии от вентилятора, больше не стребуешь - сколько воздуха есть, столько и есть.
Значит при недостатке воздуха он будет охлаждаться сильнее, что приведёт к снижению температуры рассола и падению температуры кипения
А если ветра нет?
Вот и пришли к необходимости вентилятора на безветренную погоду.
А так да - 2 километра ПНД труб могут неплохо извлекать 7-8 кВт из воздуха на 4-5 К температурного перепада, почти в безветренную погоду, если трубу развесить по всему огороду...
Оттайка не потребуется точно
Если смотать в бухту - то должен быть постоянно ветер или вентилятор.

 

Большое спасибо, Декабрино" за исчерпывающий ответ. Буду считать. У меня еще есть 15 стальных отопительных радиаторов площадью около 3 кв. м каждый.
С расчетом все ясно. А на практике попробую с одними только радаторами, если будет не достаточно, буду комбинировать. Два кило. м. шланга -весело. Полчаса улыбало. Обмотаю теплотрассу . Шутка конечно, но две тыс. $$ за испарители (потолочные воздухоохладители) -дороговато для получания 5 градусной дельты.

 

В промышленных испарителях маленький температурный напор нужен для уменьшения усушки продукции. Чем меньше дельта между охлаждаемым воздухом и поверхностью испарителя, тем меньше влаги удаляется из охлаждаемого воздуха - тем лучше для сохранности товара.
Само собой это ведёт к увеличению площади теплообмена в 3-4 раза относительно обычных кондиционеров, у которых 15 К это норма.

Кроме того, чтобы не так влиял иней на теплопередачу и реже производить оттайку, которая тоже негативно сказывается на хранимой продукции, расстояния между ламелями делают не 1,2 -1,5 мм как у бытовых кондиционеров, а гораздо больше. Есть у низкотемпературных промышленных воздухоохладителей межламельное расстояние и 6 мм и 10 мм и 12 мм и даже более при необходимости.
И толщина ламелей не 0,1-0,15 мм как у кондюков, а от 0,5 мм и толще, в зависимости от высоты ребра.

Так, как расстояния между ламелями в несколько раз больше, то во столько же раз требуется больше длина труб, на которые нанизываются ламели при той же поверхности теплообмена.
И труба для хороших промышленных низкотемпературных воздухоохладителей идёт не из медной фольги, как правило в бытовухе 0,28 мм, а потолще, примерно такая, как используется для монтажа кондиционерных межблочных трасс, 0,76-0,81 мм и толще.
Так, что 10-15 кратная цена за промышленные воздухоохладители, относительно цен на бытовые, это ещё по божески.
Реально их по весу цветного металла можно продавать.
А бытовые если по весу пересчитать - копейки должны стоить...

 

А я то, думаю, почему мороженое в стаканчиках после длительного хранения теряют в весе до 20% Спасибо большое, очень познавательно. Да не оскудеет рука дающиего...

 

Где вы были раньше я тут доказывал на собственном опыте необходимость ветрозащиты не верили
в нашем болоте при косом дожде -мокром снеге та же ситуация!
раньше полупром делали неплохо материал не жалели -
12квт а может даже 14квт панасоник с двумя вентиляторами так что есть чем управлять -
впаял копланд zr34 трв обратник и капилярку !

если -10 тосол будет гулять по шлангам то все равно будет обмерзать при отрицательных и даже небольших плюсовых!
но самое главное что тепловая нагрузка в коллекторе такой длины может колебаться в очень широких диапазонах и в течении суток и вообще а нужен стабильный источник низкопотенциального тепла круглый год или по крайней мере в отопительный сезон!

не всегда так есть испарители и промышленные из тонкой трубы-приходиться ставить реле давления и включать компрессор на снятие избыточного давления (при останове)

покрасьте в черный и повесьте их как СК !

 

Покрасьте в черный и повесьте их как СК ![/QUOTE]
Как СК они могут эффективно использованы в летнее время, а зимой не интересны т. к. будет использована 1/4 часть их площади. А для ТН под рассол -чем не Октопус? Разница во внешнем виде, использовании промежуточного теплоносителя, цене и сложностях монтажа (ИМХО) И от перестановки местами этих критериев разница останется прежней При желании легко можно удвоить их площадь благодаря бросовым ценам на б\у. Пожалуй, шланги уступают радиаторам. Можно обеспечить контролируемый обдув, проще монтаж, лучший теплообмен и многое другое.

 

Октопус устроен так что при замерзании лед отскакивает!-лед расширяется а люминий сужается !
и насоса у него нет -фреон компрессором прокачивается!

 

Да отскакивает, если деревянным скребком или метлой пройтись. Есть опыт. Служил срочную в морской авиации на Кольском. Этот ЭХВЕКТ разных линейных расширений, что мертвому припарка. По поводу насоса, согласен. Но... нет длинной фреоновой трассы, меньше утечек, сам ТН компактен,-легче обслуживать. Вот вряд ли удастся получить в итоге разницу между кипением фреона и температурой воздуха меньше 15К. Как думаете? В лучшем случае на воздух-рассол около 5К да на паре: рассол - фреон 5K и то под сомнеием ... Где-то на форуме читал, что на Октопусе вообще разница в 25К.

 

А что если применить открытую систему градирни. Рассол после теплообменника распыляется в "душевой кабинке" нагревается до температуры наружного воздуха, фильтруется и снова поступает на пто. Можно конструктивно выполнить так, что и высота градирни будет удобо-достаточной, и от осадков не буде хлопот, и пыль циклоном отделить, поток воздуха создать правильного направления (вниз). При производительности насоса 3 куба\час это всего лишь надо распылить (разбрызгать) 0,85 л в сек. Можно и закрытую рассмотреть систему (упрощенно: лист метала с одной стороны обдуваемый вентиляторами, а с другой орошаемый рассолом). Это может быть бочка обдуваемая со всех сторон, а орошаемая внутри (вариантов много). Цель все та же, уйти от традиционных воздухоохладителей с их оттайками и низкой эффективностью. У Вас есть мысли на этот счет? Критикуйте, истина важнее.

 

Так оттайка все равно будет нужна, рано или поздно эта бочка или что это будет, в любом случае обмерзнет не зависимо от того за счет чего она остывает (фреон или рассол)

 

Я понимаю о чем вы... В открытой градирни рассол будет насыщаться влагой из атмосферы, а в закрытой (бочка)- будет наледь или иней. В первом варианте можно легко исправить повышением концентрации соли, а во втором -веником. В традиционных испарителях проблема в том, что они забиваются инеем и ухудшается теплообмен еще и з из-за плохой конвекции. Я так думаю исходя из практики. Градирни пытались использовать для морозильных камер (потом пробили скважину на 95м и сбрасывали воду в ливневку), но там другая песня: часть воды испаряясь на фонтане или на поверхности теплообменника снижала температуру общей массы воды. Здесь же, хочется верить, что легче будет нагреть каждую капельку в отдельности. Вопрос в том, какие должны быть условия, чтобы это произошло?

 

Дешево и сердито

 

Прикольно. Но зачем было тащить горшок в дом? По мне так лишние телодвижения. И всас обмерзает, что-то не так. Что с давлением?