Кондиционер как отопитель и рекуператор тепловых потерь

Согласен -" практика - критерий истины". Но одно дело - спаять приемничек, а другое построить дом с СО под ключ. Поэтому прежде чем начинать строить, нужно как следует все обмозговать, а потом рекомендовать к применению.
Но к сожалению пока конструктивной критики нет, кроме голословного отрицания типа " такого не может быть, потому что так никто не делает".

Вот Вы, знающий кондиционеры лучше многих из нас, и хорошо знакомый с опытом установки НБ под полом многими форумчанами, профессионально работающий в этой области, не подключаетесь к обсуждению.
Ваш анализ с указанием плюсов и минусов предлагаемой СО был бы очень ценен и полезен для нас, кто далёк. от теории и практики конденционирования.

 

Однозначного ответа и не требуется.
Нужен просто объективный (беспристрастный) анализ, ваше видение физических процессов. Полемика по ним. И в процессе этого как автор, так и критик лучше начинает понимать суть обсуждаемого, выявляются как сильные стороны, так и недостатки устройства.
Благодаря этому можно будет улучшить решение, если недостатки не являются принципиальными.

 

Чтобы помочь в размышлениях тем, кто интересуется этой темой, изложу своё видение ситуации.

Есть замкнутый объём с расположенным в нем НБ кондиционера, ограниченный сверху утепленным полом, с боков утепленным цоколем и отмосткой, а снизу грунтом.

Нужно проанализировать тепловой баланс в этом объёме.
По сутиг, это классическая задача про бассейн, только тепловой.

Поступает (втекает) тепло через пол, тепло воздуха вытяжки, тепло от стоков ГВС и тепло из грунта.
Теряется (вытекает) тепло через цоколь и откачивается в дом тепло ТН (кондиционер).

Нужно определить максимальный тепловой поток из грунта (кратковременно при пиковых нагрузках) и через ТН, чтобы при этом температура поверхностного слоя грунта не опустилась ниже +1°С.

Условия для отопительного сезона:
Внутри дома Тд=+22°С, на улице может меняться Тул=(от -32°С до +8°С), температура под полом может меняться Тпд=(от +22°С до 0°С), температура стока горячей воды примерно Тгв = +42°С, объем воздуха вытяжки 120м3/час.
Температура поверхностного слоя грунта может меняться Тпг=(от +22°С до +1°С).
Температура на глубине 4-5м, Тг= (+8°- +10°С).
Мощность теплового потока из грунта 10Вт/м2.
Тепловое сопротивление стен Rст=5.0, потолка Rпт=6,5, цоколя Rц=4.0, пола Rпл=4,0, двери и окон Rок=1.5.
Внутренние размеры дома 10м×10м, высота 2,5м, высота цоколя 1м. Площадь окон 10м2, двери 2м2.

Если кому не лень или есть программы посчитайте пжл тепловой баланс. Сам я могу считать только вручную, что и буду делать в ходе обсуждения.

Я считаю, что поддомовой грунт, это геотермальны коллектор (S=100м2), только теплосъем осуществляется за счет обдува воздухом подполья. Режим его работы и удельная мощность приведены выше.

Если кто не согласен с этим посылом, то готов выслушать его доводы с обоснованием.
Только чтобы они базировались на законах физики, а не типа - "мамой клянусь" и т. п.

 

Это где так бывает? На камчатке рядом с гейзерами?
Тепловой поток земных недр, достигающий поверхности Земли, невелик — в среднем его мощность составляет 0,03–0,05 Вт/м2

А вы измеряли?
Среднегодовая температура в Уфе +3.8 С. Примерно столько на этой глубине в чистом поле и будет ... И столько же останется после того, как выберете запасы из тепловой ямы под домом.

Если вы ограничиваете температуру воздуха в подвале строго положительными значениями, температура пола или грунта в этом же подвале при указанном тепловом потоке не может быть ниже +2С градусов

 

Вот так вот примерно выглядит тепловая яма до того как вы в нее залезете и включите охлаждение подвала. Количество запасенного тепла и градиенты сильно зависят от грунтов.


Втечение первых минут работы аппарата воздух охладится до 9 - 2 = 7С и пойдет процесс охлаждения верхнего слоя ... А дальше - не позднее чем через неделю, машина остановится по уставке 0 градусов цельсия.

Для сухого песка - через 14 часов
Для мокрого - 6 дней.

 

Если посмотреть на нормально работающие геоконтура, используется гораздо большая площадь и трубы закапывают, чтобы задействовать больший объем грунта, желательно обводненного. При этом нормальным процессом является заморозка грунта - теплота кристаллизации воды. А вы хотите и с поверхности и с относительно небольшой площади и грунт не морозить - так не бывает .

 

так если летом пользоваться кондиционером, то он и нагреет подвал

 

@АлексейНСК54, Трудности с подзарядкой грунта сверху тоже будут.
Емкость такого естественного теплоаккумулятора народ уже считал, правда с зарядкой по трубам, и ничего толкового не выходит. Суть в том, что при сухой глине или песке на глубины порядка 10м тепловая яма образуется хорошая, но из-за высоких теплоизолирующих свойств грунта ни закачать ни взять толком ничего нельзя (это с трубами, в верхнем слое, если что). Только в результате многолетнего закачивания там это тепло есть - не успевает уйти. При обводненном грунте тепло разбегается по планете и почти не накапливается. Были результаты численного моделирования. А бывает еще обводненный слой под глиной - тоже ничего не получается.

Идея в принципе реализуема, если под домом сделать бассейн глубиной метров 5, ну и закачивать тепло от СК конечно трубами, от передачи воздухом большие потери.

 

Пожарный водоём хороший аккумулятор

 

@vponomarev1, посмотрел ваши схемы, прочитал пояснения.
Неверный методический подход, соответственно результаты и выводы ошибочны.

Свой ответ адресую читателям, чтобы у них не сложился ошибочный взгляд на возможности поддомового грунта. Вы же твёрдо убеждены, что там тепла мизер, и врядли сможете поменять своё мнение, поэтому ждать от вас объективного анализа не стоит.

По сути ваших ответов, у вас схемах не учтено несколько существенных моментов:

1. Площадь поддомового грунта, в расчетах надо брать больше, так как цоколь имеет толщину (30-40см)+ ширина утепления отмостки (120-180см). Итого расчетная площадь увеличится на 70-100м2.

2. Температуру поверхности грунта к началу отопительного периода можно без проблем довести до +25°С. Как это сделать описано в начале темы.https://www.forumhouse.ru/posts/24435109/.

Я прекрасно понимаю, что не все это тепло пойдёт на отопление дома из-за утечек, но и половина этого тепла существенна.

3. В ваших схемах не указано до каких глубин участвует грунт в теплопередаче в подпол.
Я предполагаю, что это примерно 4-5м, далее влияние будет несущественным, хотя сезонное изменение Т грунта становится равным 0° на глубине 15-20м.
Вот там она равна среднегодовой Т для этой местности.

4. При расчетах Вы расматриваете объём грунта изолированно от смежных участков. Это грубая ошибка, так как при снижении Т в исследуемом объёме, обязательно будет приток извне.
Если рассмотреть классический геоконтур по вашей методике, то и он не сможет проработать более двух месяцев.

5. Рассматривать поддомовой грунт, как тепловую яму, в корне не верно.
Эта методика анализа для домов, где температура под домом будет выше за счёт теплопотерь через пол дома.
У меня же теплопотери пола принудительно возвращаются обратно в дом, а начальная Т определяется за счет зарядки теплом из-под крвельного пространства.

А теперь давайте попробуем разобраться почему геоконтур должен быть закопан ниже уровня промерзания и Т в гликолевом контуре минусовая.
С глубиной все просто - из мерзлого грунта много тепла не возьмешь. Но если представить, что грунт не замерзает, то ведь контур сможет работать и в поверхностном слое грунта.

Так как грунт под домом не замораживаем, то контур под домом не требует заглубления. А тепло можно снимать как за счёт обдува (это воздушные ТН), так и с помощью незамерзающий жидкости (ТН с классическим геоконтуром).

Мощность теплосъема пропорциональна произведению ∆T×S, где ∆Т это Тгрунта -Теплоносителя, S - площадь через которую происходит теплообмен.
В геоконтурах в основном используют 32 ПНД трубу. Метр этой трубы имеет S= 0.1 м2. Если учесть что петли располагают с шагом 1м, то на 1м2 грунта теплосъем осуществляется через трубу с S=0,1м2.
Маловато получается, поэтому чтобы увеличить мощность теплосъема, повышают ∆Т, за счёт снижения температуры теплоносителя до минусовых значений.

В моём случае этого не требуется, так как теплосъем происходит со всей площади контура (что в 10 раз больше, чем в классике) значит мне не нужно увеличивать ∆Т и можно работать с воздухом при плюсовых температурах.

И в завершение хочу подчеркнуть, что доля тепла из грунта, относительно всего тепла прокачиваемого ТН не более 25-30%. Поэтому снижение тепловой мощности грунта скажем вдвое, приведёт к снижению производительности ТН всего на 12-15% .

 

Это частично верно, однако не смотря на наличие отмостки, не забывайте про глубину промерзания. Отмостка хорошо работает, кода идет поток тепла из под дома, а если тепло брать, все быстро промерзнет в том числе под отмосткой. Во всяком случае брать там нечего на глубину промерзания. +20-м2 - ну, может быть... Или ваш подвал глубже 3х метров? Чертеж где? Цоколь неутепленный? Если нет - промерзнет сверху, а если да - он отрезан от внешних слоев.

ПС: Поскольку вы используете так сказать режим теплоаккумулятора, и этих добавочных м2 не будет, потому как по краям тепло разбежится. Такая специфика тепловых ям - когда возможны расходящиеся потоки тепла - гораздо более резкий градиент. Под домом тепло накапливается по большей части вниз, ему некуда деваться.

Поверхности наверное можно. Глубоко теплопроводность грунта не даст. Но да же если вдруг и удастся прогреть метр грунта - время работы увеличится в четыре раза, не больше. И в самом-самом удачном случае вы месяца не протянете. Скорее все равно счет на дни.

Указано, и посчитана толщина слоя который может эффективно участвовать в теплообмене с учетом теплопроводности грунта. В этом вся суть проблемы - теплопроводности грунта недостаточно

Я смотрю откуда этот приток может быть, и какое тепловое сопротивление. Вокруг дома есть тепло, но с температурой 4 градуса и в ваш подвал оно не пойдет. Тепло из запасов будет постепенно подтягиваться, но скорость этого процесса меньше чем скорость потребления. То есть через некоторый промежуток времени можно включить, потом отключится за сильно меньшее время, и так далее. Теплосьем с течением времени будет падать все сильнее.

Работа геоконтуров давно рассмотрена с точки зрения теплотехники - влияния толщины и материала труб, глубины закладки и вовлечения грунта. Грубо говоря, люди вынуждены прокладывать сотни метров труб и перерывать весь участок, а то еще и не хватает участка, и остается только сильно вглубь бурить.

Ваш теплоаккумулятор работает по принципу этой самой тепловой ямы, которая еще неизвестно как будет работать на ваших грунтах.

Я учитываю только то тепло, которое вы берете из земли, 1.5 кВт. То что вы гоняете туда-сюда через пол не считаю.

А вообще, никто вам не мешает просто взять поставить в подвал своего дома кондей - попробовать свою идею на практике, только что-то мне подсказывает что это врядли когда случится...

 

Шедеврально!
Значит, возврат тепла (рекуперация) обратно в дом из-за утечек через пол, а ещё потери при вентиляции и стоке теплой воды, копеечным кондиционером, это всего лишь гоняние тепла туда-сюда, так сказать блажь скучающего пенсионера. А по сему сия экономия не считается!

Нет чтобы как сурьезные дядечки: бурить глубокие скважины, организовывать перелив или укладывать километры ПНД на 2-3м в землю, а ещё опутывать септик DX контуром, чтоб из дерьма извлечь тепло или ставить дорогие рекуператоры в системе вентиляции.

 

Я этого не говорил. Все тепловые потоки считаются, но нас в данном случае интересен тот, который берет тепло из земли

Я учитываю в тепловом балансе только то тепло, которое вы берете из земли. Для этого от общих потерь отнимаю, то, что вы грозитесь рекуперировать и вернуть в дом. Оставшееся придется взять из земли - именно по этой цифре, взятой в вашей теме, я и проводил расчет. Что не так? Сколько вам нужно взять тепла от земли в ваттах?