Сезонный аккумулятор тепла и холода

Если подробнее про парафин, то сюда:http://www.forumhouse.ru/threads/82143/page-2

Есть мысль по аккумулятору тепла.Чтобы не строить пруд из бетона можно просто выкопать яму и накидать туда бутылок с водой.Летом,когда жара,горячий воздух,вентилятором,прогоняем между бутылками.
Конечно бутылок надо огромное количество,но ведь ,задавшись целью,их можно насобирать бесплатно!

И у меня есть такая мысля на строительство дома.

А насколько адекватна следующая идея:
При строительстве дома, ещё на уровне фундамента ставим в фундаменте емкости типа цистерны объемом 20-40 кубов в количестве нескольких штук и хорошенько утеплить их друг от друга и от фундамента в целом.
цистерны использовать для накопления тепла в воде(20 кубов воды запасают всего 84МДж на 1 градус цельсия. То есть если нагреть в цистерне 20 кубов воды до 65 градусов, а снимать тепло до температуры 40 градусов, то получится что у нас запасено 2.1ГДж, что весьма неплохо.
Опять же, даже при температуре воды в цистерне ниже 40 градусов можно использовать цистерну как контур для теплового насоса.
В общем, по моему, идея выглядит перспективно.
Одну или 2 цистерны можно использовать как аккумулятор холода: в холодное время года забить цистерну льдом и снегом.
20 кубов льда это порядка 18 кубов воды.
Теплота плавления 20 кубов льда и нагрева получившейся воды до 5 градусов: 7ГДж.
Для справки: для 20-кубовой цистерны при утеплении слоем 10см пенополистиролом месячные теплопотери будут следующие:
Теплопотери, МДж/мес - разность температуры в цистерне/снаружи
500 МДж - 10 градусов
1000 МДж - 20 градусов
1500 МДж - 30 градусов
В случае более толкового утепления(2 слоя пенополистирола по 15см+воздушная прослойка 5-10см между цистерной и пенополистиролом) теплопотери уменьшаются примерно в 4-6 раз.

Вывод: для запасания тепла целесообразно использовать несколько емкостей с теплоносителем водой объёмом 5-25 кубов, для запаса холода целесообразнее использовать накопитель объемом 20-70 кубов.
Вопросы контсрукции теплообменников я в данном случае не рассматриваю - уж слишком это индивидуально получается...

PS: ну и простыня получилась

Работаем и над этим проектом, надеюсь что все заработает, хотя дело это оказалось непростое.

Идея автора неплохая. Только денег стоит под лимон и цель должна быть разумнодостижимая.
Я бы предложил для этих целей цистерны под домом и тепловой насос с кучей солнечных коллекторов.
Вот это было бы не хуже чем у Леннера.

Вот расчёт енергоактивного дома с тепловым насосом, грунтовым сезонным аккумулятором тепла и энергоактивной крышей из гелиопрофиля (крыша является солнечным коллектором с контурами жидкого и воздушного теплоносителей).
Конструктив коттеджа не имеет принципиального значения, это может быть вариант канадского дома, технология лёгких стальных каркасов, прочее. Приведу некоторые исходные данные
1. Энергоактивная крыша площадью 110м2
2. Отапливаемая площадь 263м2
3. Теплопотери 30Вт/м2
4. Тариф – 0,24грн/КВт·год.
5. «Нічний тариф» - 0,7.
6. Месторасположение Киев.
В качестве источника тепловой энергии использован грунтовый тепловой насос с характеристиками ВИССМАН.
Промежуточные результаты такие:
1. Пиковая тепловая нагрузка 7,9КВТ. Учитывает теплопотери через ограждающие строительные конструкции и вентиляционные.
2. Число вертикальных теплообменных скважин сезонного грунтового аккумулятора тепла (САТ) 16шт.
3. Объём САТ 900м3
4 .Масса САТ 1530тонн
5. Удельная теплоёмкость САТ 23КВт•год/К
6. Удельная мощность САТ 1,43КВт/К
7. Годовая тепловая нагрузка дома 16,7МВт•час
8. Годовое аккумулирование САТ 22,8МВт•час

График изменения температуры на рисунке

Система теплообменных скважин из 16 шт (4Х4), рабочей глубиной 25м с шагом 1,5м. Электрическая мощность теплового насоса 0,8КВт. Мощность пикового догревателя 3,2КВт. Коэффициент эффективности системы (по энергопотреблению от внешних сетей) 6,57 и 6,85 в режиме "прямого нагрева". Приоритетом было выбрано использование теплового насоса как можно меньшей мощности (и цены), поэтому использование "ночного тарифа" менее выгодно - коэффициент эффективности 5,28 и 5,46 соответственно.

Господа, в книге Н.В.Харченко. Индивидуальные солнечные установки на странице 46 прочитал фразу: "В крупномасштабных системах аккумулирования теплоты достаточно успешно используют железобетонные и стальные резервуары вместимостью до 100 тыс. куб. метров". В связи с чем вспомнил, что в Молдавии около домов на земле строят емкости под воду из железобетона, вроде как там замешивается на жидком стекле цемент и еще что то, песок наверное. Вообщем надо поискать технологию. Причем это не то, как Вы обсуждаете какой то нонсенс, а обычное дело. Резервуар представляет из себя кувшин по форме. То есть после около метрового верха в ширину идет внизу округлая емкость. Далее имею такую мысль. Думаю, что более эффективны для нагрева воды не коллекторы, а параболические зеркала, через фокус которых проходит трубка. Можно закупать в Китае диаметром 1,8 метра по 55 долларов + доставка + таможня.
Отличия от вашей схемы: без утеплителя. Резервуар глубоко в земле. Дополнительно надо делать систему ориентирования на солнце. Если автору нравится идея, то поищу инфу об системах ориентирования. Для начала можно построить емкость, она в хозяйстве может служить по прямому назначению. Потом купить в Китае 1 зеркало + сделать систему ориентирования. Испытать все, потом добавить зеркал, если понравится. Кстати на зеркале можно готовить еду и плавить металл, между делом, по необходимости.


Кстати, это пока начальный вариант моих мыслей, когда прочитаю все темы и книги, то скорее всего он изменится
Вот интересная статейка по теме.

А вот описание соленых солнечных прудов:
Один
Два
Если надо, посмотрю инфу по двигателю Ренкина.

По информации 80 годов в Швеции делали так (на 65 домов). У тепло изолированного котлована, заполненного водой, крышка, на крышке параболические концентраторы, отслеживающие положение солнца. Они греют воду.
Насчет соленого раствора. Чтобы температуру нижнего слоя поднять еще на 5 градусов, надо разделить с верхним слоем пленкой.

Идея в принципе интересная, и если грамотно услышать слова одного из участников темы, и не пытаться греть и утеплять пруд, а просто собрать полученное тепло за лето, а так же собрать то тепло, которое даёт земля, то уже будет существенный плюс. Главная задача состоит в том, чтоб сделать объём пруда максимально большим, и максимально глубоким. Чем пруд будет больше, тем больше энергии он будет получать от земли, находясь под ледяной коркой. Так что думаю надо стремиться не к затратам на обогрев и утепление пруда, а на увеличение его размеров и глубины.

У меня установлены два тепловых насоса и я невольно контролирую накопление тепла в грунте. Осенью температура грунта при зондах 45 метров составляет +14°С. Весной падает до 0°С в самое позднее время и при работающих тепловых насосах. Если их выключить, температура грунта весной составит 8°С через пару часов. Т.е. весной ухудшается теплопроводность грунта за счет снижения его влажности. Тепловые насосы, работающие в диапазоне 0-14°С с подъемом температуры до +40°С стОят у китайского самоделкина из рассчета 100$ за киловатт. Но все соединения придеться пропаять самому паяльником роттенбергера, так как исходный вариант ненадежен. Эффективность теплового насоса в этом диапазоне температур(СОР), - 4. На мой взгляд нет никакого смысла устраивать пруды с парафином. Достаточно поднять диапазон естественных температур земли с помощью теплового насоса и солнечных батарей или ветряка, до комфортной температуры жилища. Но теплонакопление на короткие промежутки желательно обеспечить.У меня за это отвечает теплый пол, уложенный в тяжелый бетон. Его теплоемкость ничем от воды не отличается, если считать по объему. Есть лишь одна проблема, которую решают солнечные коллекторы. Это поздняя весна на лужайке с грунтовым коллектором. Чтобы быстрее прогреть толщу грунта весной, солнечный коллектор рабтает на скважины, и деревья просыпаются вовремя.

- интересно,а можно подробнее.

Вода по объему в 2 раза теплоемче.

Два китайских тепловых насоса грунт-вода по 10 квт выходной мощности в диапазоне температур 40-45°С, КОП при входной температуре +5°. 14 скважин по 40 метров(на гранитный слой).

Да, но только вода. А если со шлангом то лучше не выходит. Сейчас возможно новые шланги теплоемче, а строилось все более 10 лет тому назад.

ТА проще в земле и на замораживание!
- вода +5гр земле +5гр тепло отдавать не будет (утеплять не надо)
- заморозив литр воды получаем 330КДж что эквивалентно нагреву литра воды от 0 до 80гр
____(сжигание килограма дров 10200КДж при 100% кпд печи, в кубе 500кг дров)
-сжигая 15 кубов дров (7500кг) в хорошей печке (кпд30%) получаем 22 950 000 КДж, для получения этой же тепловой энергии нужно заморозить 70 тон (кубов) воды и потратить современому ТН (СОР=4) эл. энергии 1500КВт/часов.
-считайте выгоду!

Александр_Серг сказал(а): ↑

ТА проще в земле и на замораживание!
- вода +5гр земле +5гр тепло отдавать не будет (утеплять не надо)

Я думаю, это правильно.Одна из главных проблем ТА, это дорогая теплоизоляция и, все равно, теплопотери.
Александр_Серг сказал(а): ↑

- заморозив литр воды получаем 330КДж что эквивалентно нагреву литра воды от 0 до 80гр

Тоже правильно, легче ТН взять тепло с 0С, чем с -20С( как, например, у воздушных ТН).