Геотермальный теплосборный коллектор "многоэтажка"

Дед вы наверное имели в виду 130 метров не траншеи многоэтажки, ведь для ЕVI-2 (сам хочу такой) мощность по холоду 6квт, что с поправкой на песок (75вт/м) составит 80м траншеи и ~680 метров ПНД, так?
у меня тоже песок, на глубине 3м обводненный. ПНД думаю надо брать максимальной длинны, чтобы не сваривать

 

Согласен, но 75Вт\метр это я ранее в данной теме предложил всем сделать поправку в связи с отличием грунта, т. е. отталкиваемся всегда от цифры 75. Поэтому для сухого песка в данном случае и предложил сделать запас. Другое дело если песок обводненный.

 

Сантош, а для глины и суглинка с низким уровнем грунтовых вод в расчете надо отталкиваться от цифры 100 Вт/м?

 

Уверенно да скажу после того как научимся привязывать плотность грунта, так как не хочу врать. Поэтому давайте будем опираться на 75.

 

Предположим что 1 п. м. многоэтажки на 4м глубины охватывает объем грунта глубиной 7м. Верхний метр не "работает" т. к. промерзает, укрытый снегом, отапливая улицу.

Предположим, что влажность грунта 25% по массе (влажный). Теплоемкость сухого минерала 820Дж/кгК. Теплоемкость воды известна. Плотность грунта 2000кг\м3. Таким образом, 1м3 грунта содержит 1600 кг минерала и 400 кг влаги.

По немецким методичкам, расстояние между зондами 6м. Таким образом, многоэтажка берет тепло с нижних 3м грунта под собой, 3м в себе и по 3м. с обеих сторон. Температура грунта к началу отопительного сезона, в среднем, +10с (12с вверху и 8с внизу)

Таким образом, энтальпия (энергосодержание) массива грунта на дельте 10К (+10с в начале сезона до 0с в конце) составляет:
(820Дж*1600кг+4200Дж*400кг)*10К*36м3=1 077 000 000 Дж.

Отопительный сезон длится 6 мес, т. е 180сут, т. е. 4320час, т. е. 15 552 000 сек. Разделив энергосодержание массива при озлаждении его на 10К, т. е. до выморозки, получим среднюю мощность 1 п. м. многоэтажки на сезон ~ 69 Вт.

Что, в общем, довольно близко к заявленным показателям (при данных св-вах грунта)
Верен ли расчет?

 

ВадимNSK

А посчитать, при дельте до -1 градуса, учитываем энергию фазового перехода воды и еще тот момент, что теплопроводность льда выше чем у воды. Что будет?

 

Вот и практический ответ в 2х постах Нижнее значение можно взять до минус(-3)

 

Фазовый переход кое что даст, но, увы, нужно считать в каждом конкретном случае (для каждой широты. После фазового перехода все процессы пойдут нелинейные (вплоть до риска разрыва трубопровода для ДХ систем)

Есть риск не дождаться обратного фазового перехода (или когда зима малоснежная и лютая), можно снять не 69 Вт, а например, 39.

По-моему, для многоэтажки верхний метр можно исключить (или сделать отключаемым)

Но примерный метод подсчета по-моему, верный, правда нужно считать для каждого месяца, а потом усреднять. Влажность измерить не проблема.

 

А если принять во внимание что это не изолированный ТА и процесс "регенирации" идёт непрерывно то можно смело умножить полученную цифирь на 2.

 

Расстояние между линиями не должно, видимо, быть меньше 6м, соответственно, 1м2 площади даст столько-же энергии, сколько стандартный виссмановский метод.

Возможно, многоэтажка позволяет снимать тепло более равномерно с меньшим перепадом между контурами.

И справится ли Солнце летом, чтобы все это регенерировать (нужно смотреть инсоляцию на 1м2 в среднем по теплому сезону, возможно, от этого показателя и строить расчет всей системы).

Увы, процесс теплопотерь зимой может выключить и два верхних метра грунта, и даже начать паразитировать на всем контуре, отбирая тепло у теплоносителя.

Вывод: нужно углубляться.

 

Экономически не выгодно, обычный колёсный экскаватор типа JCB может копать на 4 метра и за смену с нормальным экскаваторщиком может откопать метров 100 траншеи. А что бы копать глубже надо экскаватор типа ЭО что соответственно дороже. Да и работать в траншее глубиной 5 метров просто опасно.
Имхо: лучше увеличить длинну многоэтажки.

 

Ну это понятно, про длину. Вообще, нужно исходить при расчете, из степени регенерации массива летом. Потому что регенерация из глубины минимальна (теплопроводность влажного грунта ~ 2 Вт\мК, сухого - вообще, ничтожна для регенерации. Т. е. из глубины на 6м2 метрового отсека многоэтажки (в проекции) будет грубо приходить 12 Вт при перепаде в 1К.

Чтобы точно посчитать приход энергии с глубины, нужны дифференциальные счисления (увы я не силен в них) но моё мнение, что регенерацией из глубины можно пренебречь (да и действовать она будет лишь на нижний метр многоэтажки), а, по-возможности, снизить теплосъем с метра многоэтажки до 40-50 Вт (при 6м. расстоянии между линиями)

Увы, чудес не бывает и энергии в грунте взяться просто неоткуда, кроме как от Солнца летом.

Так что, вы правы, удлинять и (если есть возможность, отключать верхний контур, например, в Январе). И включать всю гликолевую систему летом (начиная с Июня) для лучшего теплообмена и запаса энергии.

Где-то читал, что идеальная глубина для контуров 5-12 метров, при теплосъеме 40-50Вт\м. и расстоянии между линиями - 6м.

Как вариант - летом перепахивать грунт (для придания 100% поглощения солнечной радиации) и укрыть пленкой (засадить земляникой)

Экскаватор копает обычно настолько, скольво весит, если применить узкий ковш и воспользоваться пятитонником, то будет 5м траншея, И спускаться туда не надо, видимо (по соображениям ТБ). Можно уложить линию на дно, присыпать (узкую нетрудно и лопатой) на 1м, потом еще повторить пару раз (проливая обильно водой для уплотнения).

 

первый момент зависит от величины инсоляции, так как грунт должен успеть отогреться за лето, при наличии грунтовых вод это не проблема, а вот на сухую...
И еще- устойчивая глубина траншеи действительно сильно зависит от плотности грунта, ну а от плотности плюс еще и теплоемкость

 

Не надо и 5 метров. Я тоже думал 4 метра выкопать и 6 рядов проложить. Грунт глинистый; был уверен, что всё получится. Но глина к зиме напиталась влагой и оказалась крайне неустойчивой. Даже 3 метра не держались. В результате перекопали всё что можно, больше 3-х ярусов не получилось.
Счастье, что никого не присыпало. БУДЬТЕ ОСТОРОЖНЫ!

 

Вот и я про тоже - в наших краях 4 метра уверенно стоит 100% песок, поэтому при расчетах исхожу их 100Вт\метр проверенных. А в Сибирь забираться начали..плотность грунта не та, теплосьем хуже, поэтому сделал -предложил поправку 75 Вт\метр. А посты выше подтверждают мои сомнения насчет теплосьема\плотности. Спасибо