Тепло для дома. Новые идеи

В настоящее время лучшим источником тепла является природный газ но к сожалению не у всех он есть,а другие источники или дороги или не удобны для эксплуатации.

Есть солнце которое в зените дает 1360Вт\м2 в час и поставляет на наших широтах до 1000 кВт тепла в год на м2.
Смысл идеи в том что бы нагревать в солнечном гелиоколекторе воду и используя грунты которые имеют большую теплоемкость и обьем,использовать тепло зимой для обогрева дома,получив своего рода огромный тепловой аккумулятор .
Что он представляет?
Скважина для воды где уровень грунтовых вод составляет 10 - 15 метров,труба с отверстиями проложенная на глубине около 5 метров для сброса теплой воды нагретой до 50 -60 С (можно пройти установкой горизонтального бурения vermeer, проходит быстро, до 15 -20 метров в час),гелиоколектор ).
Выделив 3 сотки земли мы получим достаточно тепла для закачки 60 - 70мВт или около 50 - 60 Гкал тепла ( в качестве гелиоколлектора можно использовать площадь и крыши дома).Конечно будут и потери и не малые,но за год ,два мы сможем получать необходимое нам тепло,пускай с более низкими параметрами.Например 20 - 25С но есть воздушные тепловые насосы которые работают при положительных температурах с большой эффективностью.

 

Тепло для дома. Новые идеи.

Это надо все просчитать. К примеру: 3 сотки, значит 300 м. квадратных, глубина 5 метров (примнрно), объём составит 1500 метров куб. количество тепла необходимое для нагрева на 1 градус 0,5 х 1500 х2200 х 1 = 1 650 000 ккал или умножить на 4 будет в джоулях. а если нагреть на 10 градусов то 10 650 000 ккал. и Это без теплопередачи в окружающую среду. Многовато однако.

 

Тепло для дома. Новые идеи.

Валер, теплоемкость грунта в основном зависит от его влажности, чем более влажный грунт, тем больше тепла нужно на прогрев.
Потери здесь действительно будут большими, особенно через верхние слои. Но 5 метров грунта с верху + снег зимой, не плохой теплоизолятор. Тепло будет накапливаться в грунте, между трубой сброса и водоносным слоем, а это 10 метров, возможно и больше. Потери в низ, можно сказать со временем будут не потерями, это тепло в грунте и останется. Потери по бокам, это потери, но до тех пор пока соседи не изберут эту же схему обогрева..
У меня сделан солнечный коллектор, за все лето долил 2 раза воды в него. Вообще с ним не чего не делаю, а он исправно греет воду, я ей поливаю в теплице, а вообщем использую её на 30% остальное пропадает за ненадобностью.

К стати 1 Гкал тепла равна 1 000 000 ккал, так что ваши цифры не выглядят такими страшными.
На подъем одного куба воды насосом, нужно меньше 1 кВт электроэнергии хватит, а нагрев воду с 5 С до 55 С мы запасем 50 кВт тепла, даже с потерями в + остаемся.

Когда изготовили первый паровой двигатель, КПД его был то же небольшим. В настоящие время двигатели с приличным КПД. Так и здесь, но у кого нет газа, могут смело это сделать, все процессы можно автоматизировать.

 

Тепло для дома. Новые идеи.

Может быть.


У меня тоже от солнца нагревается вода для полива и хоз нужд. Нормально все. Я еще водой немного топлю.

 

Тепло для дома. Новые идеи.

Ещё одна идея для дома.
Нужны СК на крыше дома, грунтовый коллектор, генератор. Вся система заполняется бутаном (кипит при атмосферном давлении -0,5 С) или другим низкокипящим теплоносителем.
Насос качает жидкость бутан о создает давление 0,4 МПа, при таком давлении бутан начинает кипеть в СК при 40 С, догреваем образовавшийся газ в СК до 60 С, затем направляем газ на генератор, где он совершает работу и конденсируется в грунтовом коллекторе при давлении 0,15 МПа ( 15 С). Постепенно прогревая грунт.
Зимой мы используем тепло грунта для кипения бутана, а конденсация происходит в СК ( используем в качестве конденсатора) при отрицательных температурах. Тем самым мы используем холод как ресурс.

График конденсации бутана в зависимости от давления.
https://vega-autogas.ru/page17.html

 

Тепло для дома. Новые идеи.

У вас тут путаница в единицах измерения. 1360Вт*ч\м2 в час. И 1000 кВт*ч/м2/год

 

Тепло для дома. Новые идеи.

Ошибся конечно, умный поймет что хотел сказать, а глупому это и не надо.

 

Тепло для дома. Новые идеи.

Ты только не забудь про грунтовые воды и их течение, а то нагреешь воду, а она раз и к соседу в колодец утекет. То то он удивится

 

Тепло для дома. Новые идеи.

Я так понял, это Вы ко мне обращаетесь, обратите внимание я Вас на Вы называю.
Во первых, тепло в грунте запасается, вода используется как теплоноситель.
2. При откачке воды из скважины, уровень воды в скважине будет самым низким, чем дальше от скважины тем уровень выше, в пласте образуется своеобразная воронка.

 

Главное, что надо посчитать, это потери в грунте. Я их считать не умею. Для сезонного ТА на воздухе расчётные потери были большие.

 

Думаю, что многое зависит от уровня грунтовых вод.
Вот у меня, например, УГВ находится на глубине около от 1м до 4м (весной меньше, летом больше)
Если я буду греть грунт на этой глубине, то большую часть теплой воды будут выкачивать мои соседи из своих колодцев.
Поэтому более правильным будет сделать грунтовый ТА утепленным, хотя бы по периметру (если до ДНА достать трудно).
Да и грунтовым такой ТА назвать можно с большой натяжкой, так как в грунте всегда будет присутствовать вода, а она как известно обладает большой теплоёмкостью и подлой способностью двигаться в грунте не только по вертикали, но и по-горизонтали.
Вот если эту воду "запереть" в некотором объеме, а толстый слой грунта использовать в роли утеплителя, то тогда другое дело.
Но это уже совсем другой ТА - это бассейн под землей.
Как его сделать дешево и надежно я не знаю.

 

Разве что под землёй неглубоко толстый слой водоупора.

 

Можно и так, однако лично я за "правильный" ТА.
Если же нужно греть только сухой грунт, то тогда надо в земле прокладывать коллектор из множества труб по которым летом будет прокачиваться теплый теплоноситель из СК.
А зимой через этот же коллектор забирать тепло из грунта.
По моим прикидкам "шаг" между трубами нужно будет делать небольшим, не более 50 см.
Объем такого ТА будет весьма нехилым- 100-200 куб.м. точно нужно.
Цену можете прикинуть сами.

 

Всё уже придумано.

Вот посёлок на 52 дома, в котором не используются да же тепловые насосы.

http://translate.google.ru/translate?hl=ru&langpair=en|ru&u=http://www.dlsc.ca/how.htm

Но их коммуна 52 дома, 144 скважины по 3-и штуки на дом.

Если предположить, что каждый свои 3-скважины прислонил к соседским 3-м со всех сторон, То тепло никуда не уходит, потому что в соседских скважинах такая же температура .(нет градиента)
Только крайние скважины разбазаривают тепло.

Для посёлка решение есть.

надо найти решение для отдельно стоящего дома.


объём растёт в кубе а площадь в квадрате, вот в чём проблема.

 

Применять, всякие утеплители для грунтов - дорого.
Легче построить дополнительно несколько м2 СК для компенсации потерь тепла.
Без кооперации с соседями трудно обойтись, но построив такую систему и добившись положительных результатов в одном поселке, желающих повторить прибавиться. Поселков где нет дешевого газа у нас хватает.

К стати читал, в интернете не нашел. В США около существующей геотермальной эл. станции строят на 100 га солнечную, эл. энергия которой будет использоваться для накачки теплом пластов, эту энерию можно взять когда надо, да и без накачки наблюдается истощение пластов.
Так что пришло время не только брать из земли но и давать ей. К стати, при земледелии давно применяют удобрения, КПД использования при внесении в первый год то же мал, но их используют - выгодно.