Воздушный СК с сезонным абсорбером

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

А где рисунок?
Я считаю, что радиаторы в одном "агрегате" надо устанавливать последовательно в потоке воздуха.

А если не будет хватать мощности, то сделать ещё одну такую же штуку (с учётом ошибок при изготовлении первой).

Зарастание внутренностей радиаторов всякой дрянью, слизью, водорослями.

 

@sad1, рисунок в начале темы. Зарастание внутренностей радиатора не сложная проблема. Если не получится справится при помощи химии, радиаторы можно заменить на новые. Это не дорого. Хватит ли 55м2 абсорбера для получения необходимого количества тепла? С учетом горизонтальной части павильона, которая, также будет поглощать солнечную радиацию? С шириной павильона я пока не определился. Бассейн хочу 1,5х1.5х16 м. Минимальная ширина павильона получается 3,5 м. А можно ли расширить до 5м? Хватит ли тепла в январе?

 

Вот если бы они были медные, может быть, не зарастали, но сейчас, наверное, медных уже не найти.

Metilen, а если конструкцию павильона сделать немного другой.
Чтобы не таскать каждый год абсорбер на чердак и обратно, можно сделать вертикальную стенку чёрного цвета.
Нет лучше тёмно-зелёного, чтобы не походила на крематорий. У тёмно зелёного коэффициент поглощения 0,86.
По верху стенки идёт вентиляционный короб большого сечения, например, 1м2.

Перед этой стенкой на некотором расстоянии, например сантиметров 10 - 15, расположена стеклянная или поликарбонатная перегородка. Перегородка плотно прилегает к вентиляционному коробу и не доходит до пола сантиметров 10 - 15. Зазор между перегородкой и стенкой выходит в вентиляционный короб.

Перед этой стеклянной перегородкой, на расстоянии 10 -15 сантиметров, расположена ещё одна стеклянная стенка.
Вторая стенка плотно стоит на полу и не доходит до потолка 10 - 15 сантиметров.

Эти две стеклянные перегородки и тёмно зелёная стенка образуют термосифон.

Как это работает летом.
Солнышко светит через крышу павильона, через две прозрачных перегородки и нагревает тёмно зелёную стенку. Воздух около стенки нагревается и поднимается в вентиляционный короб, а оттуда через открытую дверцу уходит на улицу.
На место ушедшего воздуха засасывается воздух из-под потолка павильона. Этот воздух проходит между двумя прозрачными перегородками, опускается вниз к полу, проходит в щель под первой перегородкой, попадает в зазор между зелёной стенкой и прозрачной перегородкой, нагревается, уходит в вентиляционный короб и дальше на улицу.
Получается, что летом, при солнечном освещении, термосифон вентилирует павильон. Ночью или в пасмурную и холодную погоду вентиляция отсутствует.

Как это работает зимой.
Всё так же. Солнышко светит через стену и крышу павильона, через две прозрачных перегородки и нагревает тёмно зелёную стенку. Воздух около стенки нагревается и поднимается в вентиляционный короб.

Зимой дверцы из вентиляционного короба на улицу закрыты.
Из короба воздух поступает в один или два наших "агрегата с радиаторами и вентиляторами", там охлаждается и выходит обратно в павильон. Тёплая вода из "агрегата" нагревает бассейн.
В бассейне купаются счастливые хозяева и гости хозяев павильона.

 

@sad1, спасибо за подробный ответ и идею. Надо обдумать, идея интересная. Летом у нас (44 широта) бывает очень жарко, особенно в июле и августе. 35 С в тени днем регулярно, иногда, не каждый год, бывает 40-42 в тени днем. Ночные температуры 25-30 С. Разумеется павильон будет строится на солнечном участке.(кто же будет строит бассейн в тени). Мне кажется 1м2 и даже 2м2 вентиляционного короба мало.
Если поставить термометр на абсорбер под свето прозрачное покрытие в обычный плоский СК, то можно заметить, что в ясную ночь абсорбер охлаждается на 5-7 С ниже, чем окружающая среда (радиационное охлаждение). Например температура воздуха на улице +10 С, в СК на абсорбере +5 С под остеклением. Как оценить возможность использования эффекта радиационного охлаждения для кондиционирования воздуха в ночное время летом?

 

Мне кажется, что радиационное охлаждение хорошо делать в пустыне. Там всегда безоблачное небо.
Ещё для такого коллектора (радиационного охлаждения) надо найти покрытие прозрачное для ИК-излучения. Стекло и поликарбонат поглощают ИК-излучение (кажется коэффициент =0,94 - 0,96).

Зато у Вас предполагается бассейн с водой 1,5х1,5х16= 36 м3. Огромная теплоёмкость. Может сгладить не только суточные колебания температуры, но даже обеспечить "средненедельную". Какие у Вас среднемесячные температуры июля и августа?

Если через сечение 1м2 идёт поток 1 м/сек, то это 3600 м3/час.
Если у вентиляционного короба сделать вертикальный участок (трубу), хотя бы, 2 метра, то скорость потока увеличится до 3 м/сек.
Если воздушный зазор у стенки-абсорбера 15 см., то площадь сечения зазора 16*0,15=2,4м2. Скорость воздуха в зазоре 3/2,4=1,25м/сек. Нормальная скорость конвективного потока у тёплой стенки (1-3м/сек).

Для охлаждения (или подогрева) поступающего в павильон с улицы воздуха, можно сделать одну из длинных вертикальных стенок бассейна - двойной (воздушный зазор шириной 15 см). По этому зазору будет проходить, поступающий с улицы воздух. Площадь поверхности получившегося теплообменника 16*1,5=24м2. Коэффициент теплоотдачи у вертикальной стенки при скорости потока < 5 м/сек = 8,7 Вт/(м2*С). Значит при разности температур (воздух с улицы) - (вода в бассейне)=10С. Передастся мощность = 24*8,7*10=2088 Вт.

W (Вт) = Vч (м3/ч)*dt/3 (мощность нагрева потока воздуха)

Охлаждение входящего воздуха на dt=W (Вт) *3/ Vч (м3/ч)

При скорости потока из вентиляционного короба на улицу 1м/сек, поступающий в павильон воздух охладится на =2088*3/3600=1,74С.
Да... Гм... Надо делать обе длинные стенки бассейна с воздушным зазором, тогда dt=1.74*2=3,48С.

Температура воздуха, поступающего в павильон, будет на 3,5С ниже, чем на улице.

Вода в бассейне нагревается поступающим воздухом. Мощность нагрева 4КВт. Кроме того, бассейн греет солнышко (через прозрачные стенки павильона). Тепло от солнца, попавшего на вертикальную стенку, уносится в вентиляционный короб и на улицу. Если пол павильона сделать из белого кафеля, то температура в павильоне будет ниже, чем на улице. Павильон вентилируется потоком 3600 м3/час, а это значит, что влажность в помещении не будет напоминать теплицу.

Кстати, зимой (солнце низко) солнечный свет, отражённый от белого кафеля, попадает на "стенку - солнечный коллектор" и увеличивает её инсоляцию. Может быть, имеет смысл поверхность бассейна прикрывать блестящей тканью (когда Вы там не купаетесь), тогда стенка будет освещаться ещё больше.

А может и не надо. Поверхность воды тоже отражает солнечные лучи. Прикрывать бассейн, может быть, стоит для снижения влажности в помещении.

Продолжу про жаркое лето.
Ночь. Бассейн нагрелся за день. Воздух в теплице теплее, чем воздух на улице.
Если вечером открыть дверку на вентиляционном коробе, то тёплый воздух из павильона через короб будет уходить на улицу. Приходящий с улицы воздух проходит по воздушным зазорам в длинных стенках бассейна и охлаждает воду в бассейне. Дверка на вентиляционном коробе должна иметь "приличное" сечение, например, 1м2.

Прошу прощения за длинный "поток сознания"

 

@sad1, спасибо за подробный ответ и расчеты!
"Стекло и поликарбонат поглощают ИК-излучение (кажется коэффициент =0,94 - 0,96)."

Полиэтиленовая тепличная пленка прозрачна для ИК излучения. У нас в июне бывают иногда дожди, а июль -август засуха (как правило). В общем это тоже просто мысли.
По поводу охлаждения павильона, планирую охлаждать с помощью самопальных фанкойлов. При нагреве воды в бассейне выше, чем мне нужно - воду заменять на холодную из скважины (+13). При ночной т=25 С мне кажется сложно охладить проветриванием (а днем вообще охладить проветриванием можно только до 35-40 С а это много). А фанкоилы, я надеюсь, будут снижать не только температуру, но и влажность воздуха.

 

Термосифон с вентиляционным коробом могут дать "проветривание" при скорости 1 м/сек 3600 м3/час, при 3 м/сек 10800 м3/час. Какой фанкойл Вам может обеспечить такие объёмы проветривания?

 

@sad1, 10800 м3/ч хорошо, если на улице +20, а если на улице +35? Кроме того, придется изготавливать воздуховод, и две дополнительных стенки. Самопальные фанкойлы по плану должны в холодное время года подогревать бассейн днем, подогревать воздух ночью. В летнее время: охлаждают и осушают воздух в павильоне днем. Теплая вода в бассейне периодически заменяется водой из скважины (Скважину забью рядом с бассейном).Мне легче подвесить дополнительный фанкойл, если не будет хватать мощности.

 

В каждом фанкойле два вентилятора по 200Вт и насос где-то 100Вт. Потребуется штуки 3 фанкойла для охлаждения.
Итого 1,5КВт молотят всё лето. Дороговато, наверное.
А конструкция с "зелёной стенкой" и двойными стенками бассейна работает сама "бесплатно".
Для снижения температуры поступающего воздуха на 7 градусов надо снизить скорость воздуха в вентиляционном канале до 0,5 м/сек. т. е. поставить регулировочную заслонку.

Впрочем, это Ваше решение.

 

@sad1, это не решение, а предварительные мысли. Тему создал чтобы обсудить и принять оптимальное решение. Строительство намечаю на май -июнь. Зеленую стенку (в виде шторы) на лето буду убирать. Летом и без абсорбера большой избыток тепла.

 

Зимой тёплый воздух от "зелёной шторы" без прозрачных перегородок и вентиляционного короба будет равномерно распределяться под крышей павильона, будет контачить с поликарбонатом. У 10мм поликарбоната теплопроводность (в интернетах пишут) =3,1Вт/(м2*С). Можете сами посчитать теплопотери через крышу от нагретого "зелёной шторой" воздуха.

Во-вторых, "агрегат с радиаторами и вентиляторами" создаёт сильную струю воздуха. Это вызовет перемешивание воздуха в павильоне, т. е. без агрегата сверху было бы теплее, чем снизу, а с работающим агрегатом всюду одинаковая температура. И, как результат, в агрегат поступает более холодный воздух.

 

Да, забыл написать, что летом в варианте "зелёной стенки" можно для охлаждения обойтись без двойной стенки в бассейне. В павильоне создаётся разрежение. Воздух может поступать с улицы через "кучу" радиаторов. Тогда можно сэкономить на оплате электроэнергии для вентиляторов. Только радиаторов надо много.
Воду из скважины через радиаторы качать в бассейн.

 

А если поставить контролер, как на плоских СК, и вентиляторы включать при определенной температуре?

 

Ну и что? Вентиляторы перемешали воздух в павильоне. Он стал везде одинаковой температуры. Энергия тёплого слоя истратилась на согревание более холодного слоя. Ждём, пока сверху воздух нагреется, и как только включились вентиляторы, воздух опять перемешался. Получается, что вместо нагрева, например, трети воздуха, мы греем весь воздух в павильоне. Кстати при этом повышаются потери на улицу в нижней части стены павильона.

Ещё раз, кстати, т. к. избежать перемешивания воздуха не удастся, то можно, в варианте "зелёной стенки" обойтись одной прозрачной перегородкой. Той, у которой воздухозаборная щель снизу. Только надо эту перегородку делать из материала с низкой теплопроводностью, например, из 10мм поликарбоната.

 

@Metilen,
Почему не рассматриваете вариант обогрева/кондиционирования с помощью бытового сплита (ов)? Для тепличных условий самое то. имхо