Устройство геотермального "рассольного" контура для ТН

Продолжу гнуть свою линию
Очень меня зацепила фраза: что энергии из заморозки одного литра воды можно получить столько же как и из охлаждения литра воды с 80 градусов до 0 по цельсию Рассчитаю (попытаюсь правильно в идеальных условиях без учета мощности коллектора и снижения теплопроводности при его обледенении...)
Решил вспомнить физиматику проверить в цифрах: (1Дж=1Вт*сек)
1. Берем 100 литров воды температурой 10С охлаждаем до 0С. Теплоемкость воды 4.2 квт*сек/кг*К охлаждаем её час:
100 кг * 4.2 кВт*сек/(кг*К) * 10К = 4,2МВт*сек итого 4,2 МВт/3600=1,16 кВт*час
2. Берем 100 литров воды температурой 10С охлаждаем до полного замораживания за час:
1.16 кВт*час унас уже есть плюс
100 кг*333,55 кВт/кг=33355 кВт/3600= 9,26 кВт*час итого получаем 10.42 кВт*час тепла. блин посчитал сам себе не поверил (мож кто поправит?)

Попытался проверить получатся ли те 80 градусов о которых я писал вначале:
9,26/1,16 *10К = 79,827586206896551724137931034483 градуса цельсия.
а почему этим никто не пользуется или где-то недочитал?

 

Не у моих родителей, а у родителей товарища. Живут они на севере Германии. ТН работает только на обогрев. Установлен помоему dimplex.


По поводу нагрева воды или иного теплоносителя в первичном контуре посредством применения таких теплоаккумуляторов я лично не слышал, возможно гдето так делают, но у нас я думаю это не рентабильно как в изготовление и монтаже так и в эксплуатации и обслуживании. В европе знаю точно греют запас теплоносителя во вторичном контуре, а теплоаккумуляторы монтируют в межкомнатные перегородки. Зимой теплые стены, летом халявная прохлада без фанкойлов и дополнительных девайсов.

 

Ув. Баус, как там прошел процесс зарытия? где фотки? Очень интересует, как устроен коллекторный узел.

 

Расчеты верные.

Я даже скажу больше.

Если теплосъёмник положить на дно водоёма, то он замерзнет в самый последний момент.

Дело в том что холодная вода с 0С будет подниматься вверх и там замерзать.

А в низу всегда будет "тяжёлая вода" с Т= +2+4С, до тех пор пока весь объём сверху не замёрзнет.

Это О-о-о-о-очень перспективная идея!

P.S.

Когда всё замерзнет, можно и глыбу льда ещё подморозить до -2 -4С

То же не хило получится.

 

Да уже прикидываю размер траншеи и объем, расположение.
Пока идея такова траншея 1х2х40 (шхгхв) в которую укладывается п. эт. пленка 6мет (2+2+1+1) ширины нерезанная т.е. труба (можно 2 одна в другой). 2 торца герметизируются например зажимом. на дно укладываются трубы гликолевого контура и на перспективу доп труба для солнца или др.источника. траншея накрывается пенопластом 10 и плоским шифером (поверх которого устраивается грядка или клумба ). Полученный мешок заполняется водой из скважины и поехали...

 

с этим никто не спорит, однако такое лето как в этом году пока не стало регулярным

Но ИМХО все же проще греть грунт через СК летом, а не подушку из бетона и воды, подойти к которой через пару лет без противогаза будет нельзя

да и кончится эта водичка

 

Греть грунт, это всё равно что сбрасывать тепло в бездну.

Оно просто рассосётся в земле.

А вода если в неё не попадает свет, цвести и вонять не будет.

Первая мысль которая приходит по организации резервуара с водой,
Это обычный прудик размером например 6х10м и глубиной 2-3 метра, закрытый сверху ЭППС 200мм.

Заморозить его будет очень не просто, поскольку контактной поверхности с грунтом будет больше 130м2. Что по скромным оценкам выльется в подогрев мощностью 1кВт и более.

PS

У нас в деревне геодезия простая,
40см земля, потом 5метров глина, а дальше песок.

По этому прудик вырытый в любом месте на глубину меньше 5м, заполняется дождевой водой моментально.
Вода стоит по уровню глины и по этому же уровню под плодородным слоем уходит дальше.
( Наклон грунта 2%)
Прудик ещё и проточным получается.

 

Интересно! Казалось бы 0 градусов и снять с воды уже нечего.
А на самом деле после этой точки похоже совсем неслабый запас тепла имеется!



Когда буду копать траншею под коллектор наверное имеет смысл сделать так, чтоб она дренировала дождевые и талые воды? И сброс в нее же воды на почвенную доочистку из септика ?

 

Сегодня попробую провести эксперимент как замерзает вода в тепло непроводящем
материале при подводе холода снизу...
Сегодня был спор по этому поводу толи снизу толи сверху
то что плотность воды меньше 4С уменьшается это факт, но будет ли она всплывать?. простой опыт с заморозкой пакета с водой в морозилке немножко поставил в тупик... как много блин открытий чудных готовит...

 

Узел пока поставил на стене "котельной" внутри дома. т.к. засыпать траншеи без опрессовки не решился. У меня всего три петли по 250м каждая, поэтому, имея опыт укладки 3,5км труб теплого пола, особой сложности все соединить и опресовать не заметил. ОЧЕНЬ МНОГОЕ ЗАВИСИТ от ОПЫТА машиниста экскаватра! Кстати, рассказал мне что такую работу он выполняет достаточно регулярно, однако я был первым кто популярно объяснил ему что это за трубы и зачем их надо именно так закапывать.
Четыре дня по 12 часов в дыму и при 40-ка градусной жаре, а так ничего сложного.
Гайки пока крутить лень, в смысле осталось все внутри дома расставить и соединить. Инструкция написана так, что и дошкольник разберется что к чему. Однако все будет непросто.
Фотки позже

 

А я перенес закопку в связи с ливневыми дождями в эти выходные. Теперь уже и не знаю, удастся ли закопать в этом году или нет.
У меня грунт - глина, так что хозяин баровой машины сказал - она не будет пилить в дождь - забьется цепь и не пойдет.

Все плохо вобщем.
Но одно есть хорошо.
прикинул во что обойдется коллектор из ПП фитингов. получилось если на 6 веток с кранами для ПНД на 1-1/4 , то 7800руб всего.
тройники 63-50-63 и разъемные муфты на 1-1/4-40 + 1 метр трубы 63 и 4 заглушки на 63.
За нержу мне объявили 6000 за каждый. Пусть отдыхают!

 

по поводу замерзания воды.
известны случаи когда лед образуется на дне (донный лед) или на погруженном в воду предмете. обмерзали например судовые винты.
физика замерзания объема воды сложнее чем в учебнике 5 класса.

какова эффективость теплового насоса при цикле скажем -5(воду с примесями ведь надо превратить в лед, а не остудить до 0 град)/+35?

тем не менее тема большого теплоаккумулятора мне кажется перспективной. энергозатраты при его функционировании значительно меньше чем даже при работе теплового насоса.

с уважением.

 

еще раз, с картинками

Идея создания "емкости" на ...любое кол-во кубометров...

Теперь осталось склеить коробочку из 100мм ЭППС... добавить датчики уровня и температуры. гидроизоляцию по вкусу, т. к. все равно все не вытечет

..сверху говорят можно поставить легкое здание

Попрыгунья стрекоза лето красное пропела...
..я ведь предупреждал.

 

Не так давно я занимался исследованием этой возможности.
Сразу скажу о проблемах:
1) лед при замерзании разрушит любую емкость.
2) необходимый объем ледяного ТА (теплового аккумулятора) на всю зиму это десятки тонн воды.
Пункт 1 самый серьезный, без решения этой проблемы вся идея с замораживанием воды будет нерабочей.
Наверное поэтому широкое распостранение водяные ТА пока не получили.
В инете есть описание российского патента на использование ТН с водяным ТА.
Как возможное решение этой проблемы - применять в ТА вещество которое не расширяется при фазовом переходе. В качестве такого вещества используют глауберову соль, которая плавиться при +32 град. и обладает бОльшей энергией чем вода. Но и у глауберовой соли есть свои недостатки.

 

достаточно будет ввести в сосуд с водой наполненную газом(воздухом) эластичную(резиновую) подушку объёмом 5% от объема воды. трубочку из подушки можо вывести над уровнем жидкости.
при замерзании объем льда будет больше объема воды на 4%. подушка будет смята, воздух из нее выйдет, давление в сосуде увеличится на 4%. стенки сосуда не пострадают.
как вариант сосуд для воды может быть изготовлен из эластомера. ему тоже 4ёх-%тное раширение не страшно.
как вариант вдоль стенки жесткого сосуда можно проложить трубку из эластомера, наполненную газом. объем трубки указан.

ход мыли приерно такой.
кроме того, воздух в горизотальных трубках является отличным теплоизолятором.

с уважением.