Тепловой насос на дровах

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Расчетами не смогу, а логически попробую.
У авторов, которые Вы упоминаете, грунт промерзал. Вы хотите, чтобы не промерзал. Без трубы даже с ТТК получится врядли:

- как ТТК сможет отогреть грунт? Даже если он стоит в этом же помещении, он греет воздух, бутылки, пока их отогреет, - до грунта не доберётся, или нужно месяц топить, тогда зачем ТН? У нас в подвале котел стоял - тепло, а ногам холодно. А здесь будет замерзшая вода, лёд которой, как покрывалом, укутывает грунт. Вон, весной на прудах после зимы - все растаяло, а лёд лежит.

- Труба Вам обеспечивает прогрев и грунта и воды одновременно. Причём воды так, как наиболее эффективно - снизу. Что снизит риски заморозки грунта. ИМХО

 

Спасибо земляк (мы оба уральцы, да и родили меня в Свердловске в прошлом тысячелетии) за аргуметированное изложение своей позиции.
По стараюсь ответить также убедительно по пунктам.

1. Бутылка стоящая на грунте не теряет полностью тепло проводные свойства даже если вода в ней замерзнет. Теплопроводность льда (2.21) выше теплопроводности грунта, ну а теплопроводность воды ещё выше из-за конвективных потоков в ней. Поэтому в теплообмене с воздухом участвуют все поверхности постоянно. Но это площадь теплообмена.
А вот с площадью тепло съёма с грунта не все так однозначно, потому что в ней участвуют и глубинные слои.
2. Поэтому мощность теплового потока из поддомового грунта для меня загадка. Буду безмерно благодарен тому кто сумеет хотя бы примерно расчитать его.
Но если даже он будет по Вашему хотя бы 4кВт, то это очень хорошо.
Потому что при СОР не мене 3х, 2 кВт даёт компрессор, итого 6 кВт, т. е. 60 вт/кв.м отапливаемой площади. Для хорошо утепленного дома, это легко достижимо. Площадь дома 100кв.м, потому что я убежденный сторонник одноэтажных домов.
А у меня при такой СО есть "козыри в рукаве", в виде снижения потерь за счёт рекуперации в системе вентиляции и утилизации тепла при сливе теплой воды в канализацию. Причём почти стопроцентный эффект достигается мизерными затратами на их устройство.
3. Высота подвала может быть не более 2х метров. А можно даже сделать техническое подполье высотой 80-100 см, с принудительной подачей теплого воздуха из отдельной котельной вентилятором. Плюс к этому наружный блок кондиционера установленный в подвале активно перемешивает воздух (его мощность 1500-2000куб.м/час). Поэтому в теплообмене участвуют и грунт и бутылки, т. е. все 310кв.м.
4. Несмотря на недостатки воздуха, воздушная СО живёт и здравствует, и кондиционеры для отопления востребованы. Поэтому Ваш вывод по этому пункту считаю противоречащим объективной реальности.
5. ТА объёмом 3-5 куб. м никак не займёт полностью весь подвал объёмом от 200 куб. м и выше. Как его разместить рационально пусть каждый думает сам. У меня такой проблемы не будет, потому что для своего дома я знаю как.

 

1. Сомнение вызывает теплопередача между грунтом и дном бутылки. Фактически - неплотное прилегание, прослойка воздуха, теплоизоляция. Также, для переноса нужен градиент, большая разница температур. а ее нет.
2. Самый сложный момент. Я тут тоже не помощник. Испытываю "собачьи чувства" - понимаю, о чем говорят, но сам пока не говорю (не считаю). Наверно, 4 Квт - это оптимистично. Их берут в грунте с объема, а мы имеем дело с поверхностью. И тот же вопрос градиента. Нет перепада - нет переноса.
3. Попробуйте рассчитать систему по аналогии с классическим ГК ТН:
Грунт <> Воздух (фреон) <> СО (ВБ кондея). С какой скоростью должен проходить воздух через ВБ, чтобы дать необходимый тепловой напор? И сколько того воздуха в вашем контуре (подвале)? Успеет ли он обменяться теплом с грунтом? Есть какой-то предел. Соответственно, минимальное из значений (Грунт-Воздух и Воздух - ВБ) и будет максимальной мощностью системы.
4. Это безусловно. Собственно, у меня и стоит ТН с ВСО . Вопрос выше - в градиенте температуры и необходимых объемах. У меня перепад ТН<>ВСО 20...25 градусов. и период обновления воздуха - около 2 часов. В примере выше (200 м3 подвал и 2000 м3/час вент) - 6 минут.
5. Хорошей новостью можно считать то, что бутылки - не обязательный элемент системы. Любое барахло, вещи, материалы, обладающие массой и стоящие на полу будут играть ровно ту же роль (ТА). Но в том же - старт-стопном режиме. При постоянном отборе тепла - эффект нулевой.

 

1. Чтобы получить хороший контакт, бутылку немного (4-5 см) притопить в грунт (песок).
2. Теплообмен в гликолевом контуре тоже идёт через поверхность ПНД трубы.
Низкая скорость теплопередачи у воздушных теплообменников (ВТО) компенсируется увеличенным градиентом температуры, но можно и увеличением площади теплообмена.
В данном случае площадь теплообмена исчисляется сотнями кв. метров. Думаю, что этого хватит с лихвой для компенсации без увеличения градиента.
3. Не смогу я это все насчитать. Образование не по этому профилю, да и с возрастом соображение не улучшается. Но успокаивает то, что подобная СО работоспособна из опыта др. форумчан (я на их опыт ссылался ранее).
4. Выхлоп воздуха у наружного блока конд. будет в небольшом минуса для создания градиента. Надобы посчитать, но не смогу как уже говорил выше.
5. Барахло конечно может там находится, но бутылки с водой в требуемом колличесте обязательны.
Стабилизация температуры подвала при 0 градусов, вследствие фазового перехода воды в лёд., благодаря чему получаем теплоемкость ТА порядка 100квт*ч на куб воды.
Если бы не это, то и вода не нужна.

 

Нет никакого ледяного покрывала на грунте, бутылки расставляются с зазором, чтобы между ними мог циркулировать воздух.
А он будет циркулировать обязательно, потому что вентилятор наруж. блока кондея во время работы ТТК будет работать в режиме вентилирования.
Можно ещё поставить доп. вентилятор для обдува ТТК, чтобы усилить процесс теплосьема. Даже это будет дешевле, чем устроить грунтовый жидкостный контур с ЦН.

 

@Akr3333, С праздником Вас и всех форумчан!
Увидел Ваш ответ на ветке по ДХ контуру относительно теплосьема с септика.
Всвязи с этим скажу, что при съёме тепла из поддомового грунта отъем тепла от сточных вод, до безобразия прост.
В грунт на глубине 15-20 см закладывается 40 ПНД труба длиной порядка 40-50 метров, и сток (без унитаза) пропускаем через эту трубу, далее в септик.
Температура грунта зимой на этой глубине от1 до 3С.
Площадь теплообмена трубы порядка 5-6 кв. м, ёмкость 50-60 литров. Труба эта постоянно заполнена водой.
Пока вода протекает по ней отдаёт тепло грунту, ну а оттуда это тепло посредством воздушного ТН возвращается обратно в дом.
Поддомовой грунт в этом случае выступает как тепловой коллектор, куда поступает тепло из разных источников (из земли, ТТК и сточных вод).

 

Как обещал ранее, предъявляю второй" козырь из рукава"- рекуперацию воздуха для приточной вентиляции, которая также проста как и отъем тепла из сточных вод.

Возьмём пластиковую канализационную трубу сотку и установим так, чтобы один конец находился у выхлопа наружного блока кондиционера, а второй конец был на улице.
Подвал соединим через вентиляционный люк с внутренним объёмом дома.
Приточный воздуховод соединяет атмосферу со входом воздушного теплообменника внутреннего блока кондиционера.
При работе кондиционера, часть воздуха после выхлопа наружного блока выкидывается на улицу. Такой же объём воздуха замещается из дома в подвал через люк, а в дом такой же объём попадает через приточку. Воздушный контур замкнут.

Так как температура воздуха на выхлопе наружного блока кондиционера при отоплении всегда минусовая, то при выбросе воздуха мы практически не теряем тепловую энергию.
А тепло воздуха попадающего из дома в подвал, возвращается обратно через ТН, и по сути идёт на подогрев приточного холодного воздуха.
Расход воздуха через трубу сотку 70 куб. м/час, при скорости потока 2,5 м/сек.

Чтобы не происходил самопроизвольный отсос воздуха из подвала на улицу при неработающем ТН, конец трубы на улице через колено опускается вниз. Своеобразный обратный клапан, так как тёплый воздух подвала не сможет идти вниз, ток воздуха застопорится.

Хотелось бы услышать мнение форумчан по предлагаемым техническим решением, так как я могу ошибаться и взгляд со стороны будет очень ценен.

И ещё, если вы по каким либо причинам не хотите писать, то оцените хотя бы тему (всего лишь два клика), по вашим оценкам уже можно судить " стоит ли овчинка выделки".

 

Если вы теплый и влажный воздух из дома направляете на внешний блок ТН, то обмерзать этот внешний блок будет сильно. Учитывали это?

 

Спасибо за вопрос. Конечно думал про обмерзание.
Хочу сказать, что сильного обмерзания просто не может быть по следующим причинам:
1. Воздух в доме зимой пересушен, влаги там мизер.
2. Доля воздуха из дома в массе воздуха проходящего через внешний блок 3-7%.
3. Блок периодически останавливается на оттайку вне зависимости откуда поступает воздух в него.

Хочу ещё добавить, что условия работы внешнего блока в подвале просто"райские" по сравнению с его работой на улице; ни дождя, ни снега, ни пыли и прочего мусора, и всегда плюсовая температура, в крайнем случае ноль.

 

Не совсем понял, что именно пробовали? Установить наружный блок в подвале с рекуперацией приточки как я описал или просто блок в подвале? Уточните пжл.
Если не трудно, то опишите все по конкретнее пжл. про эффект тоже.

 

Вот здесь может быть сложность с зарастанием трубы. Возможно, не надо зарывать, чтобы легко можно было прочистить.

 

@АльтИстЭн, выдуваемый воздух, по словам @Злойспаммер (по памяти, могу ошибаться) всего лишь на несколько градусов ниже вдуваемого, не всегда он в минусе. Возможно, не всегда его имеет смысл выбрасывать на улицу, особенно, когда он теплее уличного.

 

А теперь нарисуйте схему, проставьте температуры и посчитайте эффективность.