Самодельный тепловой насос чужими руками

Как показали европейские товарищи, так и паяем. У нас не коптит

Денчик на фото - красавчик) Старается.

 

Там горелка наверно не кислородная, а с воздухом как-то ацитилен смешивает. Сколько температуру дает? Можно фото и название, а то кислородный баллон очень тяжело таскать.

 

Горелка специальная для ацетилена. У нас Rems Macho, у других фирм тоже есть, у ротенбергера например.

 

При копании траншей обнаружили такой клад.
Хозяева 20 лет назад засыпали болото и решили накидать бревен на глубине 1 метр. Рубим бревна топором. Ох нелегка жизнь таджикских специалистов по установке тепловых насосов.

 

Первый SagaTherm IQ15 HWW380 inverter скоро начнет урчать на Рублевке.

 

Saga,
Где-то на форуме видел сообщение про алюминиевые пластины для теплых полов Вашего производства. Тема актуальна? Цену можете озвучить?

 

Чтобы не провоцировать ТС на выкладывание информации рекламного характера, которая не только не приветствуется Правилами нашего форума, но и не соответствует тематике раздела и за что модератор Тепловых насосов в принципе должен выдавать штрафные баллы (но чего делать совсем не хотелось бы), желательно подобные вопросы задавать в личной переписке.
Или создать соответствующую тему в разделе Теплый пол.
Там есть свои модераторы

 

Вопрос к Уважаемому Декабрино.

Сейчас делаем пассивный подогрев крыши и дорожек для таяния снега. Бурим скважины. В дорожках и на крыше трубки для ТП. Хотим запустить незамерзающую жидкость по кругу. Жидкость в земле будет согреваться. Как рассчитать теплосъем скважин мне понятно. А как рассчитать потребность 1 м2 бетонной дорожки для того чтобы на ней расстаяло 10 см снега например при минус 2 ?

 

Решение задачи разбивается на этапы нагрева снега до температуры плавления, то есть до 0 по Цельсию и дальнейшего его таяния.
При этом следует учесть потери на предварительный разогрев системы (бетонной дорожки) и потери тепла от бетонной дорожки в окружающую среду (грунт, атмосферу и пр.)
Можно рассчитать каждый конкретный случай, исходя из теплоёмкости, плотности, теплопроводности материала дорожки и грунтов вокруг неё, учесть наличие теплоизоляции дорожки от грунта, температуру и пр.
Но чаще всего, для упрощения, берут примерно 10-15 % потерь от общих затрат тепла, снег при температуре воздуха ниже -10С идёт редко, поэтому температуру, от которой надо греть снег, в среднем принимают -5С.
Теплоизоляцию больших обогреваемых площадей снеготаяния как правило не делают, ибо конечный эффект экономии невелик.
Но в случае с узкими дорожками, лестницами и отдельными ступенями результат теплоизоляции может быть достаточно ощутимым. Это также зависит от режима работы системы снеготаяния (эпизодически или постоянно с автоматикой, следящей за температурой и количеством осадков)

Плотность свежевыпавшего снега 50 кг/м3, плотность слежавшегося снега достигает 300 кг/м3
Плотность льда, покрывающего "запущенные" дорожки более 900 кг/м3
Теплоёмкость льда 2,1 кДж/(кг*К), теплоёмкость снега 1,7 кДж/(кг*К)
Теплота перехода воды в жидкое состояние 335 кДж/кг
Из этих цифр, можно сделать вывод, что тепла, для того, чтобы нагреть 1 кг снега от -5 С до 0 С (на 5К) нужно где-то в 40 раз меньше, чем тепла, чтобы затем этот килограмм снега растопить.
Ну и желательно не допускать образования на дорожках слежавшегося снега и льда, которые имеют плотность в 6-20 раз выше снега свежевыпавшего и соответственно во столько раз потребуют больше тепла на нагрев себя до температуры начала таяния при одинаковой толщине покрова.

Подитожим:

Для того, чтобы при -2 С растаяло 10 см свежевыпавшего снега на 1 м2 бетонной дорожки потребуется сначала нагреть эти 0,1 м3 (5 кг) снега до 0 С, затем растопить.
Всего уйдёт 2*5*1,7 + 5*335 = 1692 кДж или 0,47 кВтчас тепла.
Из них только 17 кДж чтобы нагреть 5 кг снега до 0 С и 1675 кДж чтобы растопить
Правда сами дорожки бывают достаточно массивные и стоит учесть количество тепла, необходимого на предварительный прогрев самой дорожки и сопутствующие потери в окружающую среду при этом.
Теплоёмкость бетона 0,8-1,0 кДж/(кг*К) при плотности 2000-2400 кг/м3
Прибавив 10-15 % на потери или даже больше, если требуется предварительный разогрев слишком массивной дорожки без теплоизоляции, получим примерно от 0,55-0,6 кВтчас до 0,8-0,9 кВтчас (в случае больших потерь от массивных неутеплённых дорожек) на каждый м2 дорожки на каждые 10 см свежевыпавшего снега, что соответствует около 5 мм осадков (в виде воды)

Ну а дальше считаем пропорционально, если будет 20 см свежевыпавшего снега - то в 2 раза больше тепла потребуется, если снег уже слежавшийся, то для 3-4 см потребуется эти же 0,6 кВтчас.
Если на дорожках образовался лёд, то ещё больше, так как плотность льда в несколько раз выше плотности снега.
Сезонная потребность тепла на снеготаяние рассчитывается исходя из средней величины осадков в регионе.
Для МО примерно 50 квтчас (для снежной зимы) на 1 м2 поверхности снеготаяния за зимний сезон.

Температура теплоносителя выбирается из соображений теплопередачи, материала, шага труб и пр.
Вполне достаточна получаемая от ТН температура 30-35 С в стандартных решениях шага и диаметра труб.
Если температура теплоносителя системы снеготаяния будет значительно ниже, скажем 5-7 градусов, получаемых непосредственно от грунтовых зондов или грунтовых коллекторов, то шаг труб должен быть меньше, скорость теплоносителя выше, в соответствии с расчётами теплопроводности и теплоотдачей.

 

Т. е. если я правильно понял, то при утепленных снизу дорожках, грамотно уложенных в них трубках, недопускании слеживания снега и образования льда и при теплосъеме со скважины 50-60вт/м, на 1 м2 дорожки надо 10 погонных метров скважин?

 

По количеству теплоты, необходимой для таяния снега - да, теоретически хватает, а по необходимой мощности нужно считать для каждой конкретной ситуации.

Сложилось так, что для систем уличного обогрева дорожек закладывают мощность примерно
200-300 Вт/м2
Этого чаще всего хватает, чтобы растопить снег и лёд за 1-5 часов работы системы снеготаяния
Меньшая величина времени требуется для тёплой погоды и тонкого свежевыпавшего слоя, более длительный период для толстого покрова, для слежавшегося льда может понадобиться более длительный срок.
Кроме того, для совсем теплой погоды и тонкого покрова мощность можно ещё ограничить регуляторами, а закладывать в проект мощность более 300 Вт/м2 считается нерациональным, так как возникает большая пиковая нагрузка на сеть или котёл в моменты работы системы для больших подогреваемых площадей.
Затраченное время прямо пропорционально влияет на затраты энергии и соответственно стоимость процесса.
В случае с электрообогревом или заложенными в дорожку трубами с незамерзающим теплоносителем, подогреваемым котлом, проблем с тепловой мощностью на каждом квадрате поверхности как правило не будет.
Для электрического подогрева мощность кабеля надо предусмотреть расчётом с запасом и регулировкой, для жидкостных систем мощность можно регулировать температурой и скоростью подаваемого теплоносителя.
В случае с теплоносителем, подогреваемым грунтовым коллектором или зондом до температуры 5 С
для подачи непосредственно в систему снеготаяния всё может оказаться сложнее, так как нет запаса по мощности теплоотдачи к дорожке и снегу, хотя запас по мощности в грунтовом коллекторе или зонде вроде как есть (скажем 500-600 Вт от 10 погонных метров скважины на один отапливаемый квадратный метр дорожки, против желательных 200-300 Вт/м2).
Требуется считать, закладывать припуски на ошибки монтажа и возможно проверять экспериментально.

 

Добавлю некоторые мысли.
От открытых дорожек к воздуху коэффициент теплоотдачи примерно 15-25 Вт/(м2*К), следовательно при циркулирующем теплоносителе с температурой +5С и уличной температурой -5С можно получить теплоотдачу от дорожки 100-150 Вт/м2.
Но нас этот параметр не очень интересует, так как мы греем снег, а не воздух, тем более снег является неплохим теплоизолятором и защищает зону таяния (пока эту зону прикрывает) от излишних теплопотерь в атмосферу.
А вот теплопроводность бетона на щебне около 1,5 Вт/(м*К), следовательно слой бетона толщиной 5 см может пропустить через себя около 30 Вт/(м2*К).
При перепаде температур между трубой с теплоносителем и тающим снегом около 3-4 К получается всего около 100-120 Вт/м2, что уж как-то на грани.
Чуть толще бетон или холоднее теплоноситель или холоднее на улице или больше теплопотери в стороны и снеготаяния не получится, ведь повысить температуру греющей трубы при прямой подаче туда теплоносителя от ГК или зонда нет возможности...

В общем пробовать надо...
Для дорожек использовать можно металл, или металлические трубы поверхностного заложения или тонкий слой армированного железобетона над трубами для лучшей теплопередачи, но лучше применить ТН для повышения температуры теплоносителя, из расчёта 0,2-0,25 кВт по теплу на каждый квадрат обогрева, в результате выйдет наверно не намного дороже, чем балансировать с теплопередачей практически на грани.
И с земляным контуром при включении в схему ТН можно прилично ужаться, так как система будет работать эпизодически, 50-100 часов за сезон и в минуса сильно грунт загнать не успеет.
Но лучше перед всем этим посчитать экономику всего мероприятия.
На снеготаяние 1 м2 дорожек за сезон в МО тратится около 50 кВтчас энергии.
Стоит ли из-за расходов 150 руб/м2 за сезон (в среднем по солярке или электричеству в МО) всё это затевать?
А для крыш вроде как должно работать и на прямой подаче теплоносителя...

 

Спасибо, будем экспериментировать

 

Очень много вопросов вызывает введение соц норм на электроэнергию.
Очень много "агентов" Газпрома отговаривают людей ставить Тепловой Насос пугая их соцнормой.
Нашел ответы на все вопросы по соцнорме для домов которые отапливаются электричеством (ТН потребляет электричество и считается электроотопительной установкой)

Читаем практику из Владимирской области (там соцнорму уже ввели)

На примере моего дома (270м2) могу сказать, что на отопление ГВС и кондиционирование с помощью теплового насоса я трачу в год 12000 кВТ электричества.
Т. е. прописав в дом одного человека, я укладываюсь в норму 18100 квт/год и буду платить за электричество по соц норме, т. е еще меньше чем плачу сейчас. Отопление моего дома будет стоить с введением соцнорм значительно дешевле отопления газом.

Аллилуйа !

 

Социальные нормы будут не только на электроэнергию, а также и на воду и на газ. Начали с СН на ЭЭ потому, что на ЭЭ счётчики есть практически у всех. Следующий этап введения СН на воду (2015 г.), далее на газ (2016 г.).