реклама:

Сезонный аккумулятор тепловой энергии

Тема в разделе "Тепловые аккумуляторы и методы накопления тепла", создана пользователем agere, 11 июн 2015.

  1. agere

    agere Житель форума

    Симпатии:
    108
    Из:
    Lutsk, Ukraine
    Вот оригинальный текст из первоисточника
    "коэффициенты теплопередачи одного погонного метра ПНД трубы
    в скобках указана средняя площадь поверхности теплообмена

    ПНД 20 х 2,0 (0,056м2) 11,2 Вт/К
    ПНД 25 х 2,5 (0,07 м2) 11,2 Вт/К
    ПНД 32 х 3,2 (0,09 м2) 11,2 Вт/К
    ПНД 40 х 4,0 (0,11 м2) 11,2 Вт/К
    ПНД 50 х 5,0 (0,14 м2) 11,2 Вт/К
    ПНД 63х 6,5 (0,18 м2) 11,2 Вт/К

    11,2 Вт/К - это столько ватт может отнять у грунта метровый отрезок трубы
    при перепаде температур грунт/гликоль один градус.

    Больше не позволит теплопроводность материала, в нашем случае ПНД.
    В случае применения стали или меди можно отнять в сто или тысячу раз больше, но в грунте к сожалению столько нет."
    "прирост коэффициента теплопередачи из-за увеличения теплообменной площади нейтрализуется увеличением толщины стенки трубы.
    Для ПНД труб это значение составляет 11 Вт/К с погонного метра трубы любого диаметра, от 20 до 63, со стандартной толщиной стенки. "
    взято из
    http://vmestogaza.ru/teoreticheskie...ya/10-teoriya/podskazki-decabrino/38-prozondy
    Про проект - еще раз процитирую
     
  2. Rasen

    Rasen Интересующийся

    Симпатии:
    1
    Из:
    Украины
    При чём здесь теплопроводность материала, если она для разных диаметров одинаковая?
    Задача.
    Есть у нас два окна: одно площадью 0,5 м.кв., а другое площадью 2 м.кв.
    Материал рам одинаковый. Стеклопакет одинаковый.
    Необходимо ответить на вопрос: одинаковое ли количество тепла передадут эти окна наружу за один час?
     
  3. agere

    agere Житель форума

    Симпатии:
    108
    Из:
    Lutsk, Ukraine
    "Материал рам" не одинаковый. "Стеклопакет" не одинаковый
    И самое интересное - из грунта не удается выкачать больше даже металлическими зондами-трубами.
    "В случае применения стали или меди можно отнять в сто или тысячу раз больше, но в грунте к сожалению столько нет.
    Вполне хватит теплопроводности ПНД."
    Если говорить про грунт только - от трубы зонда зависит вариация 3-5% величин теплосьема (теплоотдачи) в (из) грунта, а от свойств самого грунта -остальные 95-97%.
    Aviator "Еще обращаю внимание, что суммарное тепловое сопротивление на 96%
    зависит только от грунта."
    взято из поста http://house4u.com.ua/forum/threads/sezonnyj-akkumuljator-teplovoj-ehnergii.145/page-12#post-11693
     
    Последнее редактирование: 10 июл 2016
  4. АлексМХ

    АлексМХ Житель форума

    Симпатии:
    10
    Из:
    Одесса
    Rasen, самостоятельно воздух через щебень не пойдёт. Для того, чтобы продавить его через толщу щебня, потребуется вентилятор высокого давления. При его (вентилятора) производительности, предположим, в 1000 куб.м в час, масса прокачиваемого воздуха будет приблизительно 1000 кг. Суммарная мощность СК должна быть при этом таковой, чтобы её хватило нагреть 1000 кг воздуха от 20 до 100 град.С за один час. Мне трудно представит площадь этих коллекторов. Или у Вас другое решение?:idk:
     
    Последнее редактирование: 11 июл 2016
  5. Aviator

    Aviator Житель форума

    Симпатии:
    124
    Из:
    Харьков
    Решил ради спортивного интереса посмотреть как ведет себя ГТА дальше во времени
    от 280 суток до 840 только в режиме отбора энергии без закачки.
    Температура теплоносителя на входе в 1-й слой ГТА все время 0 градусов.
    Результаты очень интересные, постарайтесь разобраться в тепловых процессах,
    направлениях тепловых потоков и уравнениях балансов.
    Не забывайте, что задача учебная, програма простая не универсальная
    и привязана к определенной конструкции ГТА.
    ............................................................................................................................................................
    Результаты расчетов приведены в таблице.
    ___________________________________________________________________________

    Время [суток] и температурное поле по слоям.
    .........280.......290.....300.....310.......320.......350.......400.......450.......500........600........700.......800.......840

    ____________________________________________________________________________
    1........2,5........2,4.......2,3......2,2.......2,1........2,0........1,8........1,7.........1,7.........1,6.........1,6........1,6..........1,6
    2........4,8.......4,6.......4,4......4,3.......4,2........3,9.........3,6.......3,4.........3,3.........3,3.........3,2........3,2.........3,2
    3........6,6.......6,3.......6,1......5,9.......5,7........5,4.........5,0.......4,8........4,6.........4,6.........4,5........4,5.........4,5
    4........7,9.......7,6.......7,4......7,2.......7,0........6,5.........6,1.......5,9.........5,7.........5,6.........5,6.......5,6.........5,6
    5........8,8.......8,5.......8,3......8,1.......7,9........7,5.........7,0.......6,8........6,6.........6,5........6,5........6,5.........6,5
    6........9,4.......9,2.......9,0......8,8.......8,6.......8,2.........7,8.......7,5.........7,4.........7,3........7,3........7,3..........7,3
    7........9,8.......9,6.......9,4......9,2.......9,1........8,7.........8,4.......8,2........8,1.........8,0........8,0.......8,0..........7,9
    8.......10,0......9,8.......9,7 ......9,6......9,4........9,2.........8,9.......8,7........8,6........8,6.........8,5.......8,5..........8,5
    9.......10,1......10,0......9,9......9,8.......9,7.......9,5.........9,3.......9,2.........9,1........9,1.........9,1........9,1..........9,1
    10......10,1......10,0.....9,9...... 9,9......9,9.......9,8.........9,7.......9,6.........9,6........9,5.........9,5.......9,5..........9,5
    _____________________________________________________________________________
    Отбор энергии из 1-го слоя, тепл. поток из ГТА в [Ватт] .........1054.....1009....970......937.....908.......840........772.......736.......716........700........696.......695........694
    Потери в грунт из 10-го слоя [квт-час] суммарных
    .........2831.....2842....2832....2805....2762.....2553......2018.....1345.......598..... -997...... -2643....-4302... -4968
    ..................................
    Закачано было за первые 120 суток в ГТА СУММАРНОЕ КОЛИЧЕСТВО тепловой энергии 5762 квт-часа.
    ................................................................................
    Тепловой поток в грунт из 10-го слоя в [Ватта] (потери)
    ...........87..........1...... -77......-148..... -211...... -360...... -515.... -598..... -643...... -679..... -690..... -693...... -693
    Выбрано энергии из ГТА [квт- часов] по нарастающей.
    .........4702......4949...5187....5415.....5636......6264......7227....8129.....8999.....10695....12370....14038....14705
    КПД ГТА на каждый момент времени.
    (КПД) считается как отношение отобранной энергии к закачанной.
    ........0,816....0,859...0,900..0,940...0,978.....1,087.....1,254....1,411.....1,562.....1,856....,2,147......2,436....2,552

    ______________________________________________________________________________
    Дополнительные пояснения по результатам численного эксперимента.
    На 291 сутках температура 10-го слоя ГТА сравнялась с температурой грунта и соответственно
    тепловые потери стали нулевыми.
    Уже на 300 сутки т-ра 10-го слоя стала 9,9 градуса и пошел тепловой поток из грунта
    в 10-й слой ГТА, тепловой поток - 77 Вт.
    По мере снижения т-ры 10-го слоя этот тепловой поток нарастает и на 700 -е сутки
    сравнивается с отбираемым тепловым потоком теплоносителем из 1-го слоя ГТА.
    - 690 Вт и 696 Вт соответственно.
    Система ГТА, окружающий грунт и отбор энергии теплоносителем стабилизировалсь.
    ......................................................................................................................................


    Можно приступать к обсуждению результатов этого численного эксперимента.
    У нас много исходных данных по конструкции ГТА и режимам рабоы.
    Вариантов может быть бесчисленное множество.
    Просто перебирать их ради спортивного интереса бессмысленно.
    Мы подошли к рубежу, когда надо задавать весь набор технических требований
    к системам где требуется использовать ГТА.
    Если из комплекса выхватываются один или несколько параметров, то задача становится
    неопределенной и имеет бесчисленное множество решений.
    ............................................................................................................................
    Приступаем к обуждению данного варианта ГТА в целом.
     
  6. agere

    agere Житель форума

    Симпатии:
    108
    Из:
    Lutsk, Ukraine
    Очень сожалею про уход фокуса внимания в ветке (с моей же подачи) с режима работы ГТА (при накачке 100 кВтхч в сутки) и последующего хранения без отбора 30-40 суток.
    Надеюсь я не один в желании увидеть моделирование ГТА 1440 тон с закачкой в течении 120 суток 100 кВтхч в сутки от СК( при теплоносителе 50 градусов), а затем хранение 40 суток без отбора.
     
    Vova нравится это.
  7. agere

    agere Житель форума

    Симпатии:
    108
    Из:
    Lutsk, Ukraine
    Интересно наблюдать в работе "побочный ГТА" т. house4u - в прошлом году т. house4u прогрел (в эти дни) грунт под подвалом до 30 градусов(3 сентября 2015 года)
    http://log2.com.ua/live/bw21yo/archive.php
    и почти 2 месяца был с дополнительним теплом из грунта.
    http://www.house4u.com.ua/forum/thr...jator-teplovoj-ehnergii.145/page-8#post-11035
    На сегодня (11 сентября 2016)
    http://log2.com.ua/live/bw21yo/ грунт прогрет до 40,9 градусов - и еще с месяц можно прогревать :).
    При этом прогрев грунта идет только после накачки ТА (1,5 тонн) до верхней допустимой температуры - и потом только опосредованно прогревается через сброс "излишков" тепла в грунт (примерно после 14:30 - в солнечные дни).
    При этом контур ГТА лежит только под 24,5 мхм подвала, еще 46,8 мхм подвала "гуляют" пока.
    При реализации ГТА не пришлось варить нержавейку,медь, сталь (делать бак), не особо нужна теплоизоляция, нужно лишь закопать контур - трубу в землю. Накачивать ГТА можно от примитивных СК с температурой теплоносителя(воды) до 45 градусов на выходе.
     
    Vova и Dok нравится это.
  8. agere

    agere Житель форума

    Симпатии:
    108
    Из:
    Lutsk, Ukraine
    Про работу ГТА (в составе системы солнечного отопления) в Алма-Ате:
    https://www.forumhouse.ru/entries/11749/#cut
    Последние подробности закачки тепла "на зиму":
    https://www.forumhouse.ru/threads/183962/page-67

    P.S. Еще раз прошу т. Aviator выложить на форуме данные по модели ГТА с закачкой 100 кВт в день.
    http://www.house4u.com.ua/forum/thr...ator-teplovoj-ehnergii.145/page-30#post-16239
     
    Последнее редактирование: 14 сен 2016
  9. agere

    agere Житель форума

    Симпатии:
    108
    Из:
    Lutsk, Ukraine
    Перенесу в тему где я топикстартер посты из http://www.house4u.com.ua/forum/threads/samodelnoe-selektivnoe-pokrytie.1/page-27 , что бы не пропали совсем мысли полезные.

    Намагаюсь не офтопити.
    Рухаюсь в напрямку визначеному vitalybo
    В самому спрощеному вигляді СК вигляд має такий:
    http://www.house4u.com.ua/forum/attachments/03072015274-jpg.1537/
    Площа контакту теплоносія і поверхні абсорбера досить велика :)
    http://www.house4u.com.ua/forum/attachments/03072015275-jpg.1539/
    металлопрофіль застосувати "чорний" в ідеалі: так отримаємо "открытый коллектор - абсолютный лидер по КПД." (При дельті температур "теплоносій - вуличне повітря" до 10 градусів Цельсія.)
    Ще до простого СК + «http://sintsolar.com.ua/info/theory-ru/types-of-helium-reservoir-ru.html "при дельте до 10 градусов открытый коллектор абсолютный лидер по КПД.(кликабельная картинка в нижней части страницы)."
    еще:
    - постоянное испарение воды, а вода - это ресурс
    - постоянное её загрязнение и необходимость фильтрации. Потом ещё и фильтр обслуживать постоянно
    - КПД... Ветром то эту крышу обдувает и вода при испарении забирает ЗНАЧИТЕЛЬНУЮ часть полученной энергии.
    Читая материалы зарубежных самодельщиков
    http://www.builditsolar.com/Experimental/MTD/GalvanizedSteelTDM.pdf
    http://www.builditsolar.com/Experimental/MTD/MTD.htm
    http://www.builditsolar.com/Experimental/MTD/MTD.htm понравилась концепция открытого или полуоткрытого жидкостного СК.
    Чем подкупает подобная система - простота и доступность изготовления, параметры на высоте. У нашего однофорумчанина (Технік ) СК в 80 м квадратных получился из трубки ПНД проложенной по коньку и насосов дополнительных, крыша и водосточка уже были в наличии :).
    Можно покріть сверху пленкой, стеклом. Вот реальный опыт иностранный :
    http://www.builditsolar.com/Projects/SpaceHeating/Thomason/Solar_Heat.pdf
    В статье говориться, про систему, которая отработала без поломок 18 лет ( с 1981 по 2003), все параллельно созданные Департаментом енергетики США солнечные системы (21 образец) других концепций (треккеры, вакуумные коллекторы, и т.д.) были повреждены, заброшены к 1984 году.
    Система находится географически на границе США и Канады - это к вопросам про географию места, оно не южное ни разу.

    Система с 1981 года дает покрытие 75% потребностей в отоплении, это без использования ГТА и стен Тромба - которые я планирую использовать параллельно.
    Еще интересно сравнение с тепловым насосом – если сравнивать в понятной системе координат для ТН то СОР СК капельной (струйной) системы = 22 против 3-4 для ТН. Это если сравнить затраты энергии на работу насосов и выход по теплу.

    На возражения про низкие получаемые температуры и КПД приложу файлик EXEL для солнечного зимнего дня (23.01.2008)

    http://www.builditsolar.com/Experimental/MTD/1-23-08-Pic16F88DifControlLogger BTU-Eff2.xls

    Т улицы –20 -15 Т воды из коллектора +35+40 градусов, КПД около 50%.
    Цена простых модификаций где струйки воды текут по металлочерепице, без остекления = стоимость ПНД труб и насоса циркуляционного - и все…»
    P.S. Воду планирую дождевую использовать - т.е. без солей и бесплатную. При трубах 25-32 мм загрязнения пілью пофиг. Испарение в полностью открытой версии 500 л в неделю у того же Техніка.

    Еще пост:

    Один нормальный коллектор на 2 квадрата, возможно, сможет заменить целую крышу. Энергия на испарение воды очень значительная, а представь, сколько её испаряется с такой площади.
    В реале коллекторі хауса в день дают Летом 45 кВтхч максимум, "коллектор" Техника відает 30 кВт за час работі.

    В результаті 17 тон води в басейні прогріваю за чотири години на 6 градусів при умові , що вода в басейн подається зі швидкістю 4000літ/год..

    Дописано: отримали 118 квт*ч за вказаний час (4 години) -це цікаво. А яка площа даху та кут його нахилу(до горизонту та на південь)?
    Может плохо пересчитал...
    P.S.

    При прочих равных, если сделать коллектор под стеклом, то он по КПД будет однозначно выше
    При дельте "теплоноситель - улица" меньше 10 градусов открытый коллектор лучше всех: нет потерь инсоляции в стекле и теплопотери в окружающую среду малы.
    И еще:​
    [​IMG]

    В реале коллекторі хауса в день дают Летом 45 кВтхч максимум, "коллектор" Техника відает 30 кВт за час работі.
    --- Добавлено, Суббота в 09:38 ---
    Тут подстёгивает на изготоволение простейших систем то, что энергия дармовая и, в принципе, не важно сколько мы там по пути её потеряем. Но стремиться всегда нужно к лучшему, а делать хорошо ;) - Плюсую за сказанное.

    При прочих равных, если сделать коллектор под стеклом, то он по КПД будет однозначно выше
    не совсем верно.
    В реале коллекторы "Хауса" в день дают Летом 45 кВтхч максимум, "коллектор" "Техника" выдает 30 кВт за час работі.
    Т.е. 80 квадратов простых в 4 раза больше выход дают, чем 18,2 квадратов высокоселективных. Про лето разговор.
    --- Добавлено, Суббота в 09:43 ---

    А зимою як??? Ми ж не на екваторі. Та температуру підтримувати та регулювати у відкритому колекторі складніше, дуже інерційна система.

    На возражения про низкие получаемые температуры и КПД приложу файлик EXEL для солнечного зимнего дня (23.01.2008)
    http://www.builditsolar.com/Experimental/MTD/1-23-08-Pic16F88DifControlLogger BTU-Eff2.xls
    Т улицы –20 -15 Т воды из коллектора +35+40 градусов, КПД около 50%.
    Також , на Зиму в думках буде ГТА (грунтовий ТА на тисячі тон грунту, під будинком).
    и финал:

    Хм... Где-то тут собака порылась.

    А вот получить 30 кВт с 80 квадратов за час...!!! Считаем инсоляцию на квадратный метр: 80/30 = 2,66 кВт ! Да такой цифры я даже в Крыму не видел.
    Ну 30 киловатт делить на 80 квадратов я еще бы понял.(сколько с 1 квадрата получили)
    Собака порылась здесь: на квадратный метр падает пусть 1 кВт тепла в час ( инсоляция ) http://solarled.com.ua/energiya-solnca-solnechnaya-insolyaciya-gorodov-ukrainy.html - тут за световой день указаны цифры. Луцк в мае июне июле по 5 квт на 1 мхм за день и светит Солнце в зачете 5 часов пусть. Тогда на 80 квадратов упадет 80 кВт за час, при КПД СК в 42% получим 33,5 кВт за час (КПД СК по идее более 42% просто у "Техника" крыша - западный склон в 25 градусов и не черная, а красная.)

    Втрати води не значні за тиждень приблизно 0,5 куба . Площа даху 80 метрів квадратних . орієнтація на захід . Оскільки дах ребристий , то ребра орієнтовані на південь . Дах досить пологий десь градусів 25 .​
     
    Vova нравится это.
  10. social

    social Житель форума

    Симпатии:
    24
    Из:
    Одесса
    Вопрос насчет грунта под домом. Если под дом закопать обычный радиатор отопления и использовать его летом для сброса лишнего тепла - хоть что-то путное получится?
     
  11. Никита

    Никита Житель форума

    Симпатии:
    247
    Из:
    москва
    Придется много радиаторов закопать. Тут уже достаточно подробно обсуждали проблемы, связанные с утилизацией тепла - низкая теплопроводность грунта. Решается увеличением площади контакта - в вашем случае количеством этих самых радиаторов.
     
  12. social

    social Житель форума

    Симпатии:
    24
    Из:
    Одесса
    И сколько их нужно?
     
  13. Dinamit

    Dinamit Новичок

    Симпатии:
    0
    Из:
    RUS
    Всем привет. Возникла идея сделать СК из ПНД гофры на крыше дома. Можно даже её потом поликарбонатом накрыть для уменьшения потерь. Только вот возникает вопрос между балансом мощности СК занимающего всю крышу и емкостью ГТА занимающего все под фундаментное пространство. Достаточно ли его емкости? и соответственно достаточно ли мощности СК? Под фундаментное пространство 8х8, площадь крыши под СК 47 м кв ориентированная на юг. Приблизительно на крыше может поместиться 1600м гофры ф25, как определить сколько ниток пнд трубы и какого диаметра надо спустить с чердака к ГТА и соответственно сколько трубы надо уложить в нем? Какие соображения по этому поводу?
     
  14. Никита

    Никита Житель форума

    Симпатии:
    247
    Из:
    москва
    Я бы так не делал.
    Вернее тут есть проблемка. Полиэтилен чувствителен к УФ-излучению, он разрушается под его действием. И срок службы труб на прямом солнечном свету предполагается небольшим. В общем потрескаются трубки и дадут течь. Можно попробовать обклеить их алюминиевым скотчем и покрасить матовой краской для барбекю - тогда будет вариант более-менее живучий.

    По поводу площади и количества трубок:
    Исходите из финансов.
    Если есть малого диаметра, то можно несколько параллельных линий сделать для уменьшения гидравлического сопротивления.
    Выбирать лучше с наименьшей толщиной стенки для лучшей теплопередачи.

    Необходимо предусмотреть промежуточный буферный водяной ТА (об этом тут уже писали). Он сгладит тепловой импульс от СК во времени.
    Система получится с открытым промежуточным ТА. Это упростит контроль и эксплуатацию. Без промежуточного водяного ТА использовать грунтовый смысла не имеет из-за его большого теплового сопротивления - тепло по трубе будет проскакивать мимо, не успевая выходить в грунт (про это тоже писали). 200 литровой бочки с крышкой может вполне хватить, тут пробовать нужно. Если будет мало, то я думаю можно поставить в параллель вторую.

    Промежуточный ТА можно использовать и как непосредственный теплообменник. Получится два насоса: один для СК, второй для ГТА.
    __________
    На 47 квадратов одной бочки мне кажется за глаза будет.
    Если зимой эксплуатировать не будете, то всякие поликарбонаты сверху лепить смысла нет.
     
  15. Dinamit

    Dinamit Новичок

    Симпатии:
    0
    Из:
    RUS
    Подождите я может что-то не понимаю ПНД гофра используется для прокладки проводов на улице, из этого материала также делают и водопроводные трубы.
    Интересно сотовый поликарбонат защитит от ультрафиолета?
    Если можно дайте ссылку на схему с промежуточным ТА. Поправьте меня если я что-то напутаю. Летом, когда солнце наиболее активно тепло с СК закачивается в водяной ТА, а излишки тепла забираются с водяного ТА и переносятся в ГТА.
    Например: СК нагрел 200л воды до 50 гр после этого включается второй насос и начинает понемногу отбирать тепло в ГТА пока температура не понизится до 45гр.
    А как планируете использовать ГТА в зимнее время, точнее каким образом забирается из него тепло и на что используется.
     
  16. Никита

    Никита Житель форума

    Симпатии:
    247
    Из:
    москва
    Стоп, стоп, стоп. Только не гофра! Гофра сдохнет еще раньше.
    Прокладка кабеля и водопровода - две разные вещи. Для кабеля герметичность вообще без разницы.

    Есть водопроводные ПНД-трубы. Вот их и нужно использовать.
    По физическим свойствам и гофра и водопроводные - полиэтилен. Без разницы для чего он используется, на солнце помрет и то и это.

    По поводу схемы.
    Готовой нет. Почитайте эту тему с 28-й страницы, а лучше с начала.
    Можете посмотреть мою проектную схему. там как раз промежуточный ТА есть, но я его собираюсь использовать как основной, а излишки сбрасывать в грунт.
    http://house4u.com.ua/forum/threads/kombinirovannoe-otoplenie-voda-vozdux.98/
     
    Последнее редактирование: 16 ноя 2016
  17. Dinamit

    Dinamit Новичок

    Симпатии:
    0
    Из:
    RUS
    Получается ПНД труба все равно помрёт, может её накрыть чем ни будь черным ( ткань или пергамент какой ни будь стойкий к УФ), а сверху поликарбонат.
     
  18. Никита

    Никита Житель форума

    Симпатии:
    247
    Из:
    москва
    Ну я так сразу и написал. Можно алюминиевый скотч попробовать. Только вот сейчас подумал, что он может перегреться и расплавить пластик. В общем я бы потестил сначала на кусочке.
     
  19. Dinamit

    Dinamit Новичок

    Симпатии:
    0
    Из:
    RUS
    Скотч не вариант слишком трудоёмко замотать несколько сот метров. Нужен материал листовой или рулонный чтобы сразу накрывать большую площадь чтоб температуру держал УФ поглощал и тепло передавал трубе. По идее любая ткань УФ не пропускает но тут вопрос долговечности.
     
  20. АлексМХ

    АлексМХ Житель форума

    Симпатии:
    10
    Из:
    Одесса
    Можно "покрасить" трубы битумной мастикой или, как вариант, положить на трубы "еврорубероид".
    Можно разместить ПЭ трубы в ПХВ рукаве. Плёнкой ПХВ покрывают листы поликарбоната для защиты от УФ.
     
реклама:

Поделиться этой страницей