Дешёвое отопление электричеством - 3

Согласен с @СанСанычМурино.
Как бы не выглядела привлекательной идея совместить функции распределения, преобразования и накопления тепловой энергии в одном устройстве - греющем кабеле, при подробном рассмотрении можно увидеть существенные ограничения (недостатки), о которых уже писали другие форумчане.

Уверен, что на сегодняшний день оптимальной (не только по цене, но и по устойчивости) системой отопления будет:
- водяной тёплый пол (функция распределения теплоты);
- водяной теплоаккумулятор (накопление и отдача теплоты);
- гибридный преобразователь энергии - ТЭН (встроенный в ТА) + котёл (зависит от местных условий).

Такая схема позволяет:
- комбинировать источники энергии, а не зависеть только от одного;
- использовать циклический преобразователь (котёл) большей мощности, а не только непрерывный;
- регулировать и поддерживать комфорт в помещении, путём автоматического поддержания температуры теплоносителя независимо от изменений температуры в ТА;
- добавив резервный источник питания для циркуляционного насоса, при накопленном ТА обеспечивать поддержание стабильной температуры при аварийном отключении сетевой электроэнергии.

 

Нормальный дом гораздо более интегральный - в нем кроме оперативного отопления есть и оперативный теплоотвод излишков. Т. к. в доме когда кроме отопления появляются обитатели - они тоже выделяют тепло и его надо иногда срочно куда-то девать. Теплоемкие стены-пол-потолок это решают намного лучше пола. Бо выделеное и нагревшее воздух тепло летит от пола вверх к потолку и опаньки. Верх стен и потолок должны его быстро поглощать иначе ой.

 

@wcreader, я могу Вам сказать, что в моём доме порядка 100 м3 бетона, утеплённого снаружи до 3м2*К/Вт, не говоря об утеплении отмостки, чердака и т. д., и тем не менее за сутки без отопления дом теряет от 1 до 3 градусов в зависимости от мороза (внутри я держу 22*С). И не думайте, что чем больше у Вас денег, тем благосклоннее к Вам законы термодинамики. Температура падать будет

 

Я нисколько не отговариваю Тиамо от его задумки. И я уверен, что у него всё получится. Просто обращаю внимание на некоторые нюансы, которые необходимо учесть при проектировании для достижения более полного успеха. Предупреждён - значит вооружён.

 

А учетная площадь пола общая сколько ?

"теряет от 1 до 3 градусов"

Где-то 5 киловат потерь - средненько. За 6+ часов ночной топки и в перерывах на день уже меньше 3 градусов похолодание будет.

 

Немного ни так. Думаю, что ни кто не сомневается, что получится. Сомневаемся, что система окажется в результате дешевле, надёжнее, безопаснее. И что есть смысл заморачиваться с кабельным отоплением кому либо, кроме Тиамо.
Ведь, если не попробует внедрить свою идею, всю жизнь будет жалеть, что не решился.

 

Друзья, больше спасибо за содержательные посты, конструктивная критика и подсветка слабых мест проекта очень нужна на этапе проектирования, а не по результатам его реализации, за это участие Вам всем поклон!
Дорогой СанСанычМурино! Отдельно спасибо Вам за детальный разбор проекта, критику проекта Вы предварили радикальным повышением моей кармы что характеризует Вас как чрезвычайно щепетильного в вопросах этики человека, а подробность рассмотрения лишний раз напоминает о том что Вы специалист высокой пробы. Я помню об этом со времени нашего тесного общения в разделе по очистке воды, уже тогда Вы проявляли вдумчивость настоящего Инженера сумев найти элегантное решение сложной физико-химической проблемы с просто огромным избытком марганца в скважинной воде и сумев собрать эффективную установку для реализации этого решения.
Как поживает эта установка?
Я посмотрел Ваши последние сообщения, поплюсовал что мог и понял что у Вас в организме что-то сломалось. Надеюсь что это излечимо и желаю Вам скорого выздоровления.
Честно говоря скучал без общения с Вами, оно было приятным и полезным для меня.

Отдельная благодарность скептику который терпит в своей очень интересной теме мой флуд.

Теперь об идее.

Она не моя.

На самом деле идея использовать весь дом как теплоаккумулятор мне не принадлежит. Очень многие на этом форуме не только эту идею выносили но и реализовали. Навскидку назову алекса с большим числом ХХХХХХХ и Хозяина-Мастера. Они целенаправленно выбрали такое решение и не прогадали. Мало того, Хозяин-Мастер для отопления своего дома использует ТН с геоконтуром по ночному тарифу, для него 1 кВт*ч тепла стоит сущие 25-30 копеек. Запасать тепло в бетонном доме непросто в том смысле что это будет тепло низкопотенциальное, а значит масса бетонного теплоаккумулятора должна быть приличной и Ваш счёт совершенно справедлив. Плита должна быть гораздо толще чем для случая использования её только как несущей и ограждающей. Видимо из толстого железобетона я сделаю и стены тоже, их надо тоже брать в расчёт. Избыточность бетона по критерию прочности и достаточность по критерию теплоёмкости нашёптывает мысль использовать бетон самой низкой марки, например М150, главное это наличие в нём большой массы теплоёмкого щебня или гравия. Гравий гораздо дешевле.
Греть дом этим проводом тоже не моя идея, я уже давал ссылки на тему, где люди писали о применении этого провода.

О теплоизоляции.

Она очень важна. Опыт баракуда, скептика и всех кто сделал свои дома очень тёплыми показывает что цель оправдывает средства. Я планирую использовать либо базальтовую вату закладную, свободную от связующих, такая бывает, либо эковату. В любом случае слой утеплителя будет очень толстым, я полагаю 300-400 мм в стенах и 500 или больше под крышей плоской. Я уже давно пишу о том что теплоизоляция должна быть очень хорошо пароизолирована для сохранения своих свойств. Учитывая размер молекулы воды термин "эффективная пароизоляция" равен по значению термину "герметизация". Снег, лежащий на плоской крыше, будет дополнительной теплоизоляцией.

Также для снижения теплопотерь я планирую устроить по периферии дома гульбища шириной 2-3 метра как в домах на русском Севере, я был в Кижах очень давно и обратил внимание что почти все крестьянские дома имеют такие гульбища. Это очень обоснованно. На стены не будет ни в коем случае попадать вода, которая при испарении забирает тепло у стены. Стена всегда будет сухая.
Греть до высоких значений температуры я не собираюсь. Затраты на нагрев воздуха будут невелики потому что воздух буду догревать последовательно сначала теплом земли, потом рекуператором и лишь очень небольшую дельту догревать запасённым теплом. Передачу тепла непосредственно стене я считаю очень разумным потому что через стену тепло уходит в космос. Через окна тепло уходит ещё быстрее но окна я рассматриваю как часть стены. Чем больше тепла я передам стенам тем меньше будут конвективные потоки в помещениях. В разделе ТН я давно писал о том что передача тепла конструкции не всегда означает увеличение её температуры. Стены находятся в динамическом равновесии потому что с одной стороны их греют т. е. передают тепло, а с другой стороны их охлаждают. Если передавать стене ровно столько тепла сколько у неё отбирает космос то её температура не будет меняться. Моя задача состоит в том чтобы компенсировать уходящее тепло и запасти на день. Это означает что я осуществлю некоторый перегрев стены, но его величина не должна быть значительной. Симуляция покажет это.

О проводе.

Идея с большим количеством цепей с низким напряжением чревата покупкой и установкой большого количества трансформаторов совокупной мощностью более 15 кВт для повышения их ресурса что делает систему ещё менее надёжной, очень дорогостоящей и жутко гудящей.

Я не планирую вытягивать провод его в 1 нить. Я уже писал о том что для того чтобы иметь 1 Ватт тепла с 1 погонного метра провода НПСВ нужно при диаметре стальной жилы 1,2 мм и сопротивлении 1 погонного её метра равном 0,15 Ом при действующем значении переменного напряжении 220 Вольт взять примерно 560 метров. Вот такая длина ветви, её тепловая мощность прибл=560 Ваттам. Последовательное соединение этих кусков приведёт катастрофическому снижению силы тока в цепи и катастрофе в квадрате с теплосъёмом с такой цепи, поэтому при общей мощности в 15 кВт получится прибл параллельно включённых 30 ветвей. Можно сделать больше и создать 2 независимых контура, как это было описано в одной из реализаций.

По моему представлению перегрев проводу с такими удельными характеристиками тепловой мощности не грозит даже в случае установки на него мебели. Теплопроводность стали выше чем теплогенерация с метра. Обычно тепловая мощность греющего кабеля в классических тёплых полах составляет 18-35 Ватт с погонного метра, люди часто экономят на проводе из-за его дорогивзны. Мало того, я уже писал что это не классический тёплый пол, в котором провод устанавливают достаточно близко к поверхности. Это другая технология, это нагрев бетонных конструкций на всю их толщину для использования их в качестве ТА. В этом случае провод можно заглублять в бетон и тепло будет диффундировать во всех доступных для него направлениях, предпочитая направления наименьшего теплосопротивления. Симулятор покажет как это происходит, я уже писал об этом. Я не буду греть только пол, я буду греть стены, ограждающие и внутренние, а значит это резко снизит тепловую нагрузку на провод в полу, он не перегреется.

Водяной ТА и водяные же тёплые полы обязательно нуждаются в дорогостоящей системе регулирования потоков тепла потому что температура ТА для ног ну совершенно некомфортная. Без этой кучи латуни система нежизнеспособна. А электрический тёплый пол наоборот регулировать очень просто. Диффузный прогрев всех конструкций приведёт к тому что дом действительно будет очень медленно остывать. Настолько медленно что никакого дискомфорта обитатели не почувствуют потому что диапазон колебаний будет очень небольшим. Система отопления будет лишь компенсировать тепло, утраченное днём.

Резервная система безусловно нужна, я не упоминал о ней потому что считал что её наличие для компетентного участника не требует обоснования.
Я планирую резервироваться воздушным отоплением потому что в доме будет постоянно работающая система приточно-вытяжной вентиляции с догревом.

Пост дополняю.

Дальнейшая критика приветствуется мною.

 

Про это уже лет 10 в инете целый сайт - https://izba.su/index/rediantheat/ и др статьи оттуда.

 

Мерять температуру воздуха в обитаемом мало смысла. Радиационная намного важнее. Собственно поэтому греть стены и потолок из проводами пола имхо мало смысла - электрогреи панельные лучше чтобы светили с потолка и стен. Так естественее т. к. снизу обычно грунт прохладнее и сверху светит системная звезда.

С той избы-су - "Бабушка, приехавшая к внуку в панельный дом из деревни, кутаясь в пуховый платок, говорит: «Холодно у вас тут, камень из меня тепло тянет!» "

 

Тиамо, я совсем не имел в виду, что идея кабельного отопления принадлежит вам.
Идея кабельного о опления ВАШЕГО дома, пришла, вам в голову.
И никто не собирается, вас от этого отговаривать.
По поводу очень хорошей пароизоляции утеплителя не согласен.
В моём доме плохая пароизоляция, какие от этого минусы на ваш взгляд?

 

Намокание ваты и резкое уменьшение её теплоизолирующей способности, я хочу избежать такого состояния утеплителя.

 

Так, у меня не намокает вата. Значит не во вех случаях нужна идеальная пароизоляция.
А только в тех, где стоит паробарьер с холодной стороны от утеплителя.