1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10/10 10,00оценок: 2

Кондиционер + замкнутый воздушный геотермальный контур

Тема в разделе "Воздушные тепловые насосы", создана пользователем Koks58, 13.01.14.

  1. Koks58
    Регистрация:
    13.08.12
    Сообщения:
    63
    Благодарности:
    59

    Koks58

    Живу здесь

    Koks58

    Живу здесь

    Регистрация:
    13.08.12
    Сообщения:
    63
    Благодарности:
    59
    Адрес:
    Москва
    Кондиционер + замкнутый воздушный геотермальный контур
    Доброго времени суток.
    Решил поделиться своим проектом, который призван экономично греть загородный дом зимой и охлаждать летом.
    Конструкция состоит из кондиционера Зубадан fh35vehz, внешний блок которого заключен в герметичном ящике с входами и выходами из него в воздушный геотермальный контур.
    Геотермальный контур состоит из вертикальных скважин глубиной приблизительно по 8 метров, и вставленых в эти скважины канализационных труб диаметром 110мм. Внутри этих труб вставлены трубы диаметром 50мм. Между толстой и тонкой трубой спирально навита пластиковая трубка от электропроводки диаметром 25мм для создания турбулентности и увеличения теплообмена.
    На сегодняшний момент работает 4 скважины общей длиной около 30 метров, этого конечно мало, и в планах увеличить количество скважин до 16.
    Несмотря на то что длина гк очень маленькая, система уже работает и дает ощутимое тепло сравнимое с тем, когда вместо нее работал тэн на 2500 ватт.
    Выкладываю фото гк сделаное пару дней назад. Верхние трубы как видно обморожены от выходящего воздуха, нижние трубы, это выход из под земли, они уже не обморожены так как воздух из под земли возвращается уже нагретым.
    Плюсом этой системы является ее замкнутость, изза чего внешний блок не обмерзает и в следствие имеет еще больший кпд нежели если бы работал от уличного воздуха той же температуры. Полную эффективность прибора буду мерять когда доведу количество труб в гк до расчетной - 4кластера по 4 скважины.
    Да еще забыл добавить, для помощи основному кондиционерному вентилятору наружного блока используются канальные вентиляторы создающие избыточное давление в коробе с наружным блоком. По законам физики, повышение давления, повышает и температуру воздуха так же увеличивая кпд, пусть не так значительно.
     

    Вложения:

    • 20140111_120403.jpg
    Koks58 , 13.01.14
    #1 + Цитировать
  2. Ljutik
    Регистрация:
    21.02.11
    Сообщения:
    1.908
    Благодарности:
    729

    Ljutik

    инженер-теоретик

    Ljutik

    инженер-теоретик

    Регистрация:
    21.02.11
    Сообщения:
    1.908
    Благодарности:
    729
    Адрес:
    Москва
    А анемометр у Вас есть? Расход воздуха измеряли?
     
    Ljutik , 13.01.14
    #2 + Цитировать
  3. Koks58
    Регистрация:
    13.08.12
    Сообщения:
    63
    Благодарности:
    59

    Koks58

    Живу здесь

    Koks58

    Живу здесь

    Регистрация:
    13.08.12
    Сообщения:
    63
    Благодарности:
    59
    Адрес:
    Москва
    Анемометром пока не обзавелся. Но когда доведу параметры воздушного контура до запланированного размера, думаю нужно будет купить. На основании показаний анемометра и других замеров, возможно нужны будут коррекции мощности канальных вентиляторов. В любом случае эта мощность не улетит в пустоту, а будет дополнительно нагревать воздух в контуре.
    Вообще я думал, в идеале отключить вентилятор самого наружного блока, и сделать циркуляцию только за счет канальников, ведь вентилятор наружного блока создаёт разрежение в ящике, охлаждая воздух и уменьшая его плотность, что должно отрицательно сказаться на теплообмене с радиатором. А канальники напротив, нагнетая и нагревая тем самым воздух в ящике, создают разрежение в контуре, создавая больший перепад температур между воздухом и землей, увеличивая теплосъем.
     
    Последнее редактирование: 13.01.14
    Koks58 , 13.01.14
    #3 + Цитировать
  4. Vasillij
    Регистрация:
    30.11.13
    Сообщения:
    1.449
    Благодарности:
    952

    Vasillij

    Живу здесь

    Vasillij

    Живу здесь

    Регистрация:
    30.11.13
    Сообщения:
    1.449
    Благодарности:
    952
    Адрес:
    Занзибар
    @Koks58, А вы скорость воздуха считали, при такой трубе? Сколько обмен у внешнего блока вашего fh35vehz, и какая скорость получается (должна получится), когда весь этот объем вы загоняете в 110 мм трубу ?
     
    Vasillij , 14.01.14
    #4 + Цитировать
  5. Vasillij
    Регистрация:
    30.11.13
    Сообщения:
    1.449
    Благодарности:
    952

    Vasillij

    Живу здесь

    Vasillij

    Живу здесь

    Регистрация:
    30.11.13
    Сообщения:
    1.449
    Благодарности:
    952
    Адрес:
    Занзибар
    @Koks58, еще интересно, сколько потребляют дополнительные вентиляторы?
    Например, в межсезонье, при температуре около +7, ваш насос будет потреблять в штатном режиме около 300 Вт, для утепленного дома. Ваши вентиляторы будут только понижать СОР, так как увеличат расход электроэнергии.
     
    Vasillij , 14.01.14
    #5 + Цитировать
  6. Koks58
    Регистрация:
    13.08.12
    Сообщения:
    63
    Благодарности:
    59

    Koks58

    Живу здесь

    Koks58

    Живу здесь

    Регистрация:
    13.08.12
    Сообщения:
    63
    Благодарности:
    59
    Адрес:
    Москва
    110 труба будет не одна а минимум 4, каждая на 4 скважины. Пусть скорость прохода воздуха через радиатор несколько снизится, но эти модели кондиционеров делаются с переразмеренными радиаторами внешнего блока, для того чтобы когда на радиатор намерзнет иней, теплоотдача его соответствовала расчетным характеристикам. В нашем случае иней не намерзает, и теплообмен идет на максимальном уровне. Если вы видели диаграммы по теплотворности кондиционера за один цикл между оттаиваниями, то могли заметить что максимальное тепло кондиционер дает в первые минуты работы. Думаю что снизив скорость прохождения воздуха через радиатор даже в 4 раза, но обеспечив при этом чистые ламели, общий КПД будет выше чем у того же блока но в стандартных атмосферных условиях.
     
    Koks58 , 14.01.14
    #6 + Цитировать
  7. Koks58
    Регистрация:
    13.08.12
    Сообщения:
    63
    Благодарности:
    59

    Koks58

    Живу здесь

    Koks58

    Живу здесь

    Регистрация:
    13.08.12
    Сообщения:
    63
    Благодарности:
    59
    Адрес:
    Москва
    Вентиляторы как ни крути конечно потребляют энергию, да и у самого кондиционера вентилятор тоже не на святом духе работает. Мощность вентилятора на 100 кубов в час примерно 15 ватт, вентиляторы на 1000 кубов будут потреблять 150 ватт. Я думаю это максимально возможная вспомогательная мощность для кондиционера для нормальной его работы в любом режиме. И не будем забывать, что у этих вентиляторов тоже СОР больше еденицы ;-), ведь они кроме тепла, создают еще разницу в давлении воздуха, попросту сказать тепловая машина с воздухом в качестве хладагента. А в те дни, когда тепла нужно не много, можно отключить вспомогательные вентиляторы, и поставить кондиционер в режим максимального энергосбережения и минимального шума.
     
    Koks58 , 14.01.14
    #7 + Цитировать
  8. Vasillij
    Регистрация:
    30.11.13
    Сообщения:
    1.449
    Благодарности:
    952

    Vasillij

    Живу здесь

    Vasillij

    Живу здесь

    Регистрация:
    30.11.13
    Сообщения:
    1.449
    Благодарности:
    952
    Адрес:
    Занзибар
    Как я понимаю, чем больше вы прокачаете воздуха, тем больше тепла сможете взять. А вы видите, сколько потребляет сейчас ваш ТН? Стоит прибор?
     
    Vasillij , 15.01.14
    #8 + Цитировать
  9. Bayspb
    Регистрация:
    22.07.12
    Сообщения:
    112
    Благодарности:
    43

    Bayspb

    Живу здесь

    Bayspb

    Живу здесь

    Регистрация:
    22.07.12
    Сообщения:
    112
    Благодарности:
    43
    Адрес:
    Санкт-Петербург
    А ещё фото есть?
     
    Bayspb , 15.01.14
    #9 + Цитировать
  10. Koks58
    Регистрация:
    13.08.12
    Сообщения:
    63
    Благодарности:
    59

    Koks58

    Живу здесь

    Koks58

    Живу здесь

    Регистрация:
    13.08.12
    Сообщения:
    63
    Благодарности:
    59
    Адрес:
    Москва
    От количества прокачанного воздуха конечно зависит количество снятого тепла, но не линейно, тут нужно делать замеры и находить золотую середину. В планах есть поставить отдельный счетчик на кондиционер и канальные вентиляторы и снимать статистику потребления и температурной разницы между домом и улицей. Есть конечно усложняющие факторы, которые будут вносить погрешности в статистику, такие как скорость и направление ветра на улице, влажность воздуха, прогретость стен в доме, а так же стабильность температуры в контуре. И наверно невозможно точно вычислить СОР системы в конкретно взятом доме, это можно сделать только в лабораторных условиях с постоянно поддерживаемыми параметрами внешней и внутренней среды. Могу сказать что система уже работает, хоть контур в 4 раза меньше запланированного, и раньше вместо неё я включал тэн на 2.5 киловатта на ночь, чтобы не вставать и не подкидывать дрова в камин. Теперь тот же эффект создается за счет кондиционера на 800 ватт, ну пусть даже он берет больше 800, все равно 2500 он не будет потреблять никогда, а вот выдавать 6600 если верить японцам он умеет, ну пусть это будет не 6600 а 4000, все равно экономия грандиозная. Если учесть что 4000 ватт я даже с проводки своей на данный момент снять не могу, так как подключен транзитом к другому дому, и 2500 ватт уже сильно напрягают проводку, то получается что экономия у меня не единственный мотиватор.
     
    Koks58 , 15.01.14
    #10 + Цитировать
  11. Koks58
    Регистрация:
    13.08.12
    Сообщения:
    63
    Благодарности:
    59

    Koks58

    Живу здесь

    Koks58

    Живу здесь

    Регистрация:
    13.08.12
    Сообщения:
    63
    Благодарности:
    59
    Адрес:
    Москва
    В следующий раз поеду, сделаю фото ящика с наружным блоком. Собственно система проста как 2 копейки: - контур (его я уже сфотографировал, есть фотки с других ракурсов если интересно), ящик с наружным блоком, внутренний блок. Фотки внутреннего блока думаю не интересны. Есть еще видео, в котором я начинаю бурение с помощью самодельной буровой. Но думаю не каждому нужен геморрой с самостоятельным изготовлением буровой. Проще вызвать ямобур с глубиной бурения до 12 метров и стоимостью бурения 12000 за смену, быстренько и сердито организовать нужное количество отверстий в земле, заодно попросить его немного взрыхлить землю вокруг отверстий, чтобы было легче выкапывать грунт возле них для соединения и прокладки горизонтальных отрезков контура в сторону дома.
     
    Koks58 , 15.01.14
    #11 + Цитировать
  12. Vasillij
    Регистрация:
    30.11.13
    Сообщения:
    1.449
    Благодарности:
    952

    Vasillij

    Живу здесь

    Vasillij

    Живу здесь

    Регистрация:
    30.11.13
    Сообщения:
    1.449
    Благодарности:
    952
    Адрес:
    Занзибар
    @Koks58, Я тут сделал программу, считать эффективность воздушного ТН. Она считает через энтальпию воздуха. Формулы должны правильно считать (если я не намудрил :aga:) -10 / +50 С.
    Но я думаю и вашем случае она может оказаться полезной. Раз считает через энтальпию, то нет большой разницы, считать нагрев или охлаждение. На то и насос. В случае охлаждения тут не учитывается только конденсация влаги. Но общая картина видна. Т. е вы вводите температуры наоборот, вход это выход, выход это вход. Температура в комнате, это температура земли. Влажность, это влажность воздуха в земле. Мощность, это потребляемая мощность.
    Вы можете например подобрать производительность ваших вентиляторов, что бы повысить температуру после охладителя. Теоретически ее можно и до 0 довести, и ваш блок не будет замерзать :) Влажность в правой части покажет вам, есть ли конденсация. Если влажность выше 100%, значит будет конденсация.
    То, что вы говорите о повышении эффективности при увеличении давления, правда только отчасти. Если вентилятор повышает давление, то соответственно он меньше перекачивает воздуха. И тут никакой эффективности вы не получите от повышения давления, то на то получится.
    И еще момент. В ваших трубах при определенных обстояельствах может образовываться иней. Т. е если температура труб будет ниже температуры выходящего воздуха после охладителя, то в трубах будет образовываться иней. Например на улице -30 С. На самом деле достаточно лишь пару градусов ниже, чем выходит из охладителя, и лишняя вода выпадет в иней.
     

    Вложения:

    Vasillij , 15.01.14
    #12 + Цитировать
  13. Koks58
    Регистрация:
    13.08.12
    Сообщения:
    63
    Благодарности:
    59

    Koks58

    Живу здесь

    Koks58

    Живу здесь

    Регистрация:
    13.08.12
    Сообщения:
    63
    Благодарности:
    59
    Адрес:
    Москва
    Спасибо за программку, буду её использовать и экспериментировать. А по поводу инея, контур то замкнутый, он конечно не лишен влаги напрочь, но конденсируется она почти вся при первом включении, а при первой оттайке выпадает в осадок, дальше судьба этой влаги тоже работать - при конденсации отдавать много тепла, а при испарении забирать его. Только она никогда не намерзнет на радиаторе шапкой, которая перекрывает путь воздуху и имеет высокое тепловое сопротивление, она лишь слегка покрывает радиатор белой пеленой, после чего концентрация влаги в контуре падает настолько, что конденсация её больше не происходит. В идеале конденсированную влагу хорошо бы сливать на дно воздушного контура, или пускать по его стенкам сверху вниз, навстречу воздушному потоку, чтобы она испаряясь там, помогала переносить тепло, но думаю овчинка не стоит выделки, хотя...
     
    Koks58 , 15.01.14
    #13 + Цитировать
  14. Ljutik
    Регистрация:
    21.02.11
    Сообщения:
    1.908
    Благодарности:
    729

    Ljutik

    инженер-теоретик

    Ljutik

    инженер-теоретик

    Регистрация:
    21.02.11
    Сообщения:
    1.908
    Благодарности:
    729
    Адрес:
    Москва
    Вот чего мне подумалось. Система, вроде-как должна быть герметична, но все равно влаги она насосет. Угадайте, где скопится вся эта влага? Правильно, в нижней точке зонда. И что Вы с ней будете делать, когда она перекроет воздушный поток?
     
    Ljutik , 17.01.14
    #14 + Цитировать
  15. Vasillij
    Регистрация:
    30.11.13
    Сообщения:
    1.449
    Благодарности:
    952

    Vasillij

    Живу здесь

    Vasillij

    Живу здесь

    Регистрация:
    30.11.13
    Сообщения:
    1.449
    Благодарности:
    952
    Адрес:
    Занзибар
    @Ljutik, а почему влага будет скапливаться в нижней точке? Потому, что там теплее? Но этот теплый воздух попадая на наружный блок теряет большую часть влаги в виде идея или росы. Поэтому воздух, что закачивается под землю, более сухой, чем мы берем. Система влагу не погонит вниз, а наоборот, будет сушить воздух.
     
    Vasillij , 17.01.14
    #15 + Цитировать