Тепловой насос самому полностью 2

Следует подумать о настройке автоматики по данным прогноза погоды
А если серьезно - в помещении с теплым полом надо иметь хотя бы маленький радиатор для более точной регулировки...
Что касается охлаждения через стены и потолок - есть уже давно http://systems-hvac.blogspot.com/2010/02/blog-post_4526.html , а года 3 назад был на семинаре, где Герц представлял гипсовые панели с медными трубками внутри, ими можно отделывать стены и потолок. https://herz-armaturen.ru/catalog/87/

 

Теплого пола вполне хватает для отопления, при желании думаю хватит и для охлаждения, городить систему еще по стенам и потолкам конечно можно, но возникает вопрос, зачем ?

Теоритечески обсудить то можно, но осуществлять думаю никто не станет! Смысл вложений в это помоему весьма сомнителен!

 

ИМХО, при охлаждении воздуха полом будет сильно большой перепад температур по высоте помещения...

 

Думаю,что слегка приоткрытая формуга даст какую-то конвекцию(либо небольшой вентилятор у пола),и будем ходить летом в тапочках

 

Боюсь, что в меховых придется... Заодно и пояс из собачьей шерсти для лечения радикулита от вентилятора..

 

Уважаемые форумчане! Скажите, кто спроектировал и внедрил систему тёплых полов:
1. с какой температурой у вас приходит теплоноситель в систему?
2. С какой температурой теплоноситель выходит из системы?
3. Какой расход теплоносителя, и измеряется ли он?
4. Какой коэфф-т теплопередачи ограждающих конструкций (стены, потолок) при самой низкой наружной темпер-ре?
5. Спроектирована ли площадь поверхности пола по рекомендациям? Какая при указанных вопросах темпер-ра в помещении при минимальной темпер-ре наружного воздуха?
6. Считал ли кто коэфф-т трансформации холодильного цикла теплового насоса?

Вопрос вызван вот чем.
1. При температуре конденсации 55 градС можно получить теплоноситель с темпер-рой 48-50 градС. Не более.
2. По рекомендациям проектирования теплых полов теплоноситель охлаждается на 10 градК, т.е. его темпер-ра после отдачи тепла составляет 40 градС.
3. Темпер-ра переохлажденного жидкого фреона отсюда (40 градС)может быть не ниже 45 град. А,чем больше переохлаждение фреона ( в переохладителе, в экономайзере), тем больше массовый расход фреона в системе, тем больше теплопроизвод-сть конденсатора, тем больше коэфф-т трансформации тепла у теплового насоса.

С точки зрения эфф-сти холод-ного цикла нужно, чтобы темпер-ра возвращающегося теплоносителя из системы теплых полов была как можно ниже!
Вот такие существенные и конструктивные вопросы надо обсуждать на мой взгляд при создании теплового и экономичного самодельного насоса!
И больше серъёзного наукообразия.
Или вы обсуждаете заводской готовности тепловые насосы? Зачем тогда тема называется " Тепловой насос самому полностью"?
Кто действительно хочет сам сделать технически грамотно холодильную машину для ТН, задавайте конкретные вопросы!

 

Тот кто поставил ТН радуется теплу, а не коэффициенты считает. По жидкому фреону все верно, выйдет не ниже +45, а вот в испаритель его можно подать через небольшой теплообменник, в котором его (жидкий фреон) будет доохлаждать вода идущая из скважины, а потом уже в испаритель.
Насчет возвращающейся воды из ТП - какая есть, такая есть. Как мы можем ее понижать? Для чего?

 

Всем форумчанам привет!
Теплые полы в своем доме эксплуатирую уже 10 лет, их у меня более 300 кв.м.
Мысли о ТН крутятся в голове давно, поэтому нынешней холодной зимой
решил помониторить теплопотребление, для удобства подсчетов дизель заглушил и топился только двумя резервными электрокотлами по 15 квт, счетчик отдельный.
Тем более, что по ночам электричеством топить даже дешевле дизеля.
(ночь с 21-08 час 1,2 руб/квт.час, день с 08-21 час 3,53 руб/квт.час
дизтопливо 1,60 руб/квт.час - 16 руб/литр при покупке от куба и более )

итак в январе:

По ночам с 21 до 8 утра 2 котла работали непрерывно 11 часов с общей мощностью 18 квт.,
днем четыре раза по часу то есть еще 4 часа через равные промежутки по таймеру. В сутки 270 квт.час
К полуночи когда полы прогреваются до 30 град температура стабилизируется
на подаче +45 С
в обратке +35 С
У каждого котла свой стояк, отапливаемая площадь и гидравлические сопротивления примерно равны,в каждом свой цирк.насос, расход чуть больше куба в час через каждый (стоят счетчики расхода)
Обогревалось этой зимой чуть больше 200 м.кв,на двух этажах, только т.полами.

За январь на отопление ушло чуть больше 8000 квт.час на 14 тыс.руб,
6000 ночью и 2000 днем, на 7 тыс.руб. ночью и на 7 тыс. днем.
ГВС и освещение отдельно.Принудительную вентиляцию не включал,только естественная.
Температура в отапливаемом объеме к утру +21, к вечеру опускается до +19.

Никакой погодозависимой автоматики не использовалось, так как погода была стабильно холодной -15 днем, -30 ночью, а система инерционна как пароход, масса бетонной стяжки (60мм) в 200 м.кв. теплых полов более 20 тонн.

А вот в марте уже легче:

Спалил немного более 4000 квт.час но всего на 6 тыс. руб
Со второй недели марта котлы работали только ночью 11 часов с общей мощностью 10 квт.
на подаче +38 С
в обратке +33 С
температура пола 26-27 град, расход тот же.
За дневные 13 часов пока отопление не работает температура в доме падает на 1-2 градуса.

В результате решил Т.насос ставить нужно, так как в моем случае можно его использовать только по ночам по дешевому тарифу. После утреннего отключения отопления температура в доме начинает падать где то только после обеда и к моменту включения отопления снижается всего на пару градусов.
Для резерва и крещенских морозов останется дизельный с небольшим запасом солярки.

Да забыл совсем, есть скважина с дебетом более 6 кубов, t воды 10 град.
( с 50 метров)
Она и теплые полы двинули мысли в сторону ТН.

 

Правильной дорогой идете, товарищ. Если это январь считать клиническим случаем, статистика верна - расход средний примерно 11-12 кВт, хороший дом построен, учитывая расход на такую площадь. ТН на 17-18 кВт наверное самое то будет. Остается придумать куда сливать воду, aparat сливает в пруд вроде.

 

Кое какими скромными познаниями в холодильной технике обладал, со сроками не горит, поэтому решил
для начала определиться, нужен ли этот ТН лично мне, будет ли это новое хобби или просто интересная
новая игрушка для меня или надо все же срочно бежать заказывать монтаж в специализированную фирму.

Года три неторопливо изучал вопрос, прочитал все что нашел в интернете, а также в технической литературе
про грунтовые коллекторы, про скважинные зонды, которые некоторые источники упорно называют геотермальными,
про переливные (открытые) скважинные системы,про прудовые, озерные морские и речные (закрытые и открытые),
воздушные, про системы прямого испарения,прямой конденсации и т.д и т.п., параллельно освежил знания по
тепломассообмену, хладотехнике.
Все варианты просчитал (применительно к себе) с учетом цен на комплектующие, монтаж, динамики цен
на энергоносители, бредовую цену в 1 млн руб только за подключение к газовой трубе в подмосковье,
сроков окупаемости, удобства в эксплуатации и т.д.
В итоге ТН решил клепать сам, иначе писал бы наверное на другой форум, кроме того если бы в доме
не было теплых полов,наверно сразу бы выбросил из головы, но так как они есть, а также есть скважина 70м
с дебетом 6 кубов, статика 32м, динамика 34 м , известняк под юрским водоупором и есть куда сливать воду
сомнений в положительном исходе интересного занятия на досуге не осталось.

Водонос в скважине с грунтовыми водами не пересекается поэтому температура воды ниже 10 град.С не опускается.
Два раза в год прокачивал сливая в ближайший ручей в овраге непрерывно за 3 суток по 350-400 кубов
(водосчетчик, насос SQ5-70).
Кстати мое наблюдение за 3 скважинными насосами Grundfos (у меня и у приятелей) - 10 лет работают
как швейцарские часы, на 11 год останавливаются из-за выхода из строя встроенного модуля плавного пуска.
Срок службы в мануалах прописан 10 лет. Такое ощущение, что он специально выходит из строя до момента износа
механической части. После разборки насосов в исследовательских целях (с помощью болгарки ) видно,
что он бы еще поработал,но из за износа ремонт не целесообразен, даже если и был бы возможен.

 

Ув. Dekabrino, как вы думаете, если просто опустить зонд в скважину, замёрзнет ли она(скважина)? просто я думаю что если скважина на известняк, то там будет происходить конвекция и скважина не замёрзнет! Вы продумывали такой вариант?, просто он меня очень интересует!

 

Уважаемый Rusik! Что значит, греет ТН и ладно! А какой ценой? Зачем тогда гробить моторесурс компрессора, если 1 кВт потребляем и 1 кВт получаем, проще ТЭНами топиться!
Вы уж не обессудьте, но со скромными познаниями в холодильной технике и теплотехнике ( как же вы сделали и анализируете работу ТП, тоже так же?) не достичь нормальных результатов. Хотя бы тот же "маленький теплообменник" (при наличии воды из скважины !!?) надо уметь расчитать.
Без обид, потому что мне, как инженеру-холодильщику больно и обидно за неправильный подход к серъёзным вопросам.

 

Мне тоже обидно. Так давайте поможем людям, чтобы вещи получились, и не дорого.

 

Чтобы ответить на вопрос не замерзнет ли скважина если опустить зонд непосредственно в неё, давайте порассуждаем.

Для начала некоторые выдержки из гидрогеологии:

Движение подземных вод в водоносном горизонте, или так называемая фильтрация, происходит по порам и мелким трещинам горных пород. Отдельные струи движутся равномерно, без разрыва сплошного потока, с небольшими скоростями, параллельно одна другой. Такое движение подземной воды преобладает в природных условиях и называется ламинарным.
Закон ламинарного движения формулируется следующим образом: расход воды, фильтрующейся через определенную площадь (поперечное сечение) горной породы, прямо пропорционален этой площади, напору и обратно пропорционален длине пути фильтрации на данном участке потока. Он зависит от некоторой постоянной величины - коэффициента фильтрации, свойственного данной породе.
Отклонения от закона ламинарного движения происходят при скорости движения подземной воды свыше 1000 м/сут, что наблюдается только в карстовых районах и породах, имеющих большие трещины. Движение подземной воды переходит в вихреобразное, или турбулентное, при котором струи воды уже не движутся параллельно.

Средние значения коэффициента фильтрации, по Н.А. Плотникову:

Хорошо проницаемые галечники и гравий, частично с мелким песком, крупный песок, чистый среднезернистый песок, закарстованные, трещиноватые и другие породы 10-100 м/сутки
Проницаемые галечники и гравий, засоренные мелким песком и частично глиной, среднезернистые пески и мелкозернистые, слабо закарстованные малотрещиноватые и другие породы 1-10 м /сутки
Слабопроницаемые, тонкозернистые пески, супеси, слаботрещиноватые породы 0,1-1 м/сутки
Весьма слабопроницаемые суглинки 0,001-0,1 м/сутки

Видно что в слаботрещиноватых породах скорость фильтрации от 4 мм/час до 4 см/час,
в проницаемых породах скорость фильтрации от 4 см/час до 40 см/час,
в хорошопроницаемых породах от 40 см/час до 4 м/час

Предположим что в нашем случае скорость в поперечном сечении 1 м/час, тогда 1 погонный метр шурфа
нашей скважины диаметра скажем 133 мм омывает 0,133 куб.м. воды в час. при ламинарном течении, что естественно
не улучшает коэффициент теплоотдачи.
Охладив её на 5 градусов мы получим 0,77 квт.час с погонного метра погруженного в воду теплоснимающего зонда
при коэффициенте фильтрации в скважине 24 м/сутки, но где вы найдете такую скважину.
Эта величина будет в 10 раз меньше, а в песчаных скважинах раз в 20 меньше, что вполне соответствует
обычным зондам в мокром песке или суглинках с теплосъемом 50-100 ватт с метра.
Скорее всего при попытке снять с обычной скважины больше 200 ватт с метра не откачивая воду - она замерзнет,
если же под Вами подземный поток с коэффициентом фильтрации 100 м/сутки ( 4м/час), то с одного метра можно
снять и 5 квт.
Но не забываем что коэффициент теплопередачи от воды к зонду при ламинарном течении вряд ли превысит
0,4 квт/м.кв.град.а скорее где то 200-300 ватт с м.кв. на градус.
Жадничать не будем, возьмем 400 Ватт с м.кв. на градус.

Чтобы снять 5 квт при дельте 5 градусов площадь теплообменной поверхности должна быть 2,5 м.кв, это две
металлические трубы по 400 мм. В нашу дырку можно запихнуть 4 трубы по 50 мм стало быть температуру гликоля
придется понизить до -20 С, а температуру кипения в испарителе до -25 С. А в скажине ведь вода, и что будет с СОР.
Есть еще засада - все это справедливо только для металлического зонда, удельная теплопроводность ПНД 0,38 Вт/м.град
что в 100 раз хуже стали и в 1000 раз хуже меди.
следовательно зонд из четырех ПНД труб 50 мм с толщиной стенки 3 мм может усвоить в лучшем случае 400 ватт
с погонного метра при дельте 5 градусов или 1600 ватт при дельте 20 градусов.
Но все это только теоретически.
А стандартный гликолевый зонд из двух 40 ПНД труб может принять не больше 30 Вт на метр длины на градус.
При дельте 5-7 градусов это 150-200 Вт на погонный метр.

 

Ув. Dekabrino спасибо за исчерпывающий ответ!, вроде начал немного понимать от прочтённого, Мои у условия, это скважина 175 метров состоящая из 3 разных диаметров трубы, практически по всей длине в песчаном грунте, вода стоит на 15 от поверхности. получается это проницаемые породы, возмём среднюю скорость фильтрации 20 см/час , и средний диаметр трубы 100мм выходит окало 2 куб/м воды - это омывание всей длинны скважины, впринципе как я понимаю достаточно для ТН в 10квт.час. Но зонд я хотел опускать только на глубину 100м , поэтому у меня и возник вопрос про конвекцию? а ещё я предполагаю если конвекция будет существовать, то будет влиять ещё и сам водоносный горизонт( у меня производительность скважины 5куб.час)

или я совсем не правильно рассуждаю?