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

Расчет геотермальных зондов

Тема в разделе "Геотермальные тепловые насосы", создана пользователем бурильщик, 11.01.17.

  1. musienkoalex
    Регистрация:
    29.09.14
    Сообщения:
    226
    Благодарности:
    123

    musienkoalex

    Живу здесь

    musienkoalex

    Живу здесь

    Регистрация:
    29.09.14
    Сообщения:
    226
    Благодарности:
    123
    @Кучма Олег,
    Согласен со сказанным. Но вот это все не о паразитном теплообмене.
    Паразитный теплообмен это когда на одном погонном метре энергия перетекает между подачей и обраткой. Т. е. источником этого тепла является не окружающий участок грунта а теплоноситель.
     
  2. Gaunt
    Регистрация:
    14.06.12
    Сообщения:
    6.940
    Благодарности:
    5.108

    Gaunt

    Живу здесь

    Gaunt

    Живу здесь

    Регистрация:
    14.06.12
    Сообщения:
    6.940
    Благодарности:
    5.108
    Адрес:
    Стерлитамак Уфимской Губернии
    Это понятно. Но есть градиент температур, который далеко не прямо-пропорциональный.
    Судя по трубам в стене (с фреоном=постоянная и одинаковая температура), Уже в двух сантиметрах от трубы -2К.
    При расстоянии между трубами 15см, в середине этого расстояния, уже минус 5К.
    Т. е. 5-7см между трубами, и они начинают работать в одну сторону, при дельте 4К.

    Страшен не паразитный теплообмен, а общая теплопроводность грунта.
    Да и качество тампонирования, более весомый аргумент.
     
  3. musienkoalex
    Регистрация:
    29.09.14
    Сообщения:
    226
    Благодарности:
    123

    musienkoalex

    Живу здесь

    musienkoalex

    Живу здесь

    Регистрация:
    29.09.14
    Сообщения:
    226
    Благодарности:
    123
    Да кто же спорит. Впечатления такие. Но в U зонде наличие паразитного теплообмена установленный факт. И с этим ничего не поделать.
    ОК.
    Но, с лямбда грунта мы что-то сделать можем? Нет? "Значит нужно искать пуговицу" (с)
    Каждый выбирает зонд оптимальной для себя конструкции.
    Любой зонд с наличием паразитного теплообмена будет работать пропорционально хуже.
    В этом утверждение.

    20-30% потерей эффективности можно пренебречь?
    Если в коаксиале есть возможность его уменьшить будем утверждать что он полезен?

    В этом плане термосифон рулит. Там паразитный теплообмен отсутствует.
     
  4. Gaunt
    Регистрация:
    14.06.12
    Сообщения:
    6.940
    Благодарности:
    5.108

    Gaunt

    Живу здесь

    Gaunt

    Живу здесь

    Регистрация:
    14.06.12
    Сообщения:
    6.940
    Благодарности:
    5.108
    Адрес:
    Стерлитамак Уфимской Губернии
    Термосифон...Сделал, но неудачно. По факту, работает три трубы из восьми...
    И тепло просто кончилось, в начале февраля.
    Сейчас хватает едва поддерживать 18С.

    Весной поставлю оголовок на каждую петлю. Что резко добавит ему стоимости.
    Выйдет практически, как медный ДХ.
    Единственное достоинство - можно снять тепла в сухом грунте.
    В воде, ДХ победит.
    ДХ на пропане - скорее выходит интересней в горизонт.

    Вертикаль - это ДХ на 410-32 фреоне.
     
  5. Кучма Олег
    Регистрация:
    15.01.14
    Сообщения:
    1.287
    Благодарности:
    577

    Кучма Олег

    Живу здесь

    Кучма Олег

    Живу здесь

    Регистрация:
    15.01.14
    Сообщения:
    1.287
    Благодарности:
    577
    Адрес:
    Владивосток
    Еще раз для физиков теплотехников - любителей ПТО.
    Зачем балансируют скважины (добиваются равной температуры обратки путем регулирования потока жидкости)? Чтобы истощение грунта шло равномерно. Если этого не сделать, то через короткую скважину пойдет больше жидкости, а через длинную меньше. И по факту мы будем НЕнормально юзать весь коллектор (часть вымораживать, а часть недоиспользовать). И в итоге не сможем утянуть ТН. Факт роста отдачи зондов путем балансировки лично мною проверен и имеет БОЛЬШОЕ значение (десятки процентов мощности). И благостно сказывается на температуре обратки в т. ч.

    Теперь опускаемся на уровень 1 скважины. В отсутствие паразитного теплообмена у нас дельта быстро падает с глубиной. По факту 80% всей мощи отдает первые 50% глубины от устья.
    Соответственно грунт тут остывает намного быстрее. Воронка холода становится шире.
    В некий момент Ч - дельта (грунт-гликоль) по всей длине трубы сравнивается. Скажем везде становится 3 градуса. Только около дна это достигается при температуре грунта вплотную около трубы +7.
    А около устья Тгрунта -2.
    По факту мы переэксплуатируем (перенапрягаем) верхнюю часть скважины. И недоЮзаем низ.
    Если мысленно поделить такую скважину на 2 части (типа две виртуальные скважины) - то у нас классический случай несбалансировки.

    Я не знаю что там у вас показывает ваш эксель (и в чем фундаментальная ошибка модели).
    Но точно знаю, что именно такая картина бытия и есть в скважине.
    Через месяц работы в отдельно взятой скважине - ДЕЛЬТА ВЕЗДЕ ОДИНАКОВАЯ.
    Если где-то дельта больше - то это может быть только водонос или пласт камня с высокой теплопроводностью. Если грунты сверху донизу примерно одинаковые - то дельта везде равна.

    Таким образом победа над сколь угодно большим паразитным теплообменом - приведет только к изменению геометрической формы вовлеченного в теплообмен грунта.

    С моей точки зрения цилиндр оптимальнее конуса (не могу доказать - на уровне чуйки).

    Действительно " в рывке" (т.е. на протяжении нескольких дней) - коаксиал с отсутствующим паразитным теплообменом - будет давать большую температуру обратки (насчет мощности не уверен, но допускаю). Только этот эффект будет нивелирован на протяжении скажем 1 месяца работы (более вероятно, что 2 недель).

    Стоит ли ради этого заморачиваться с центральной трубой (а главное как)? Замена на полипропилен - сузит проток - весь эффект сожрет циркуляционный насос.

    Мне так кажется что замена SDR11 на SDR17 у наружной трубы или использование DUAL-коаксиала (как делаю я) даст больший энергетический эффект.
    Опять же если хочется WOW эффекта то можно "ловить" водоносы (глубину их залегания) и вваривать на этих глубинах секции из металла (вместо ПНД) или ПНД SDR26.

    Тут реально речь может идти и долговременном эффекте.
     
  6. Кучма Олег
    Регистрация:
    15.01.14
    Сообщения:
    1.287
    Благодарности:
    577

    Кучма Олег

    Живу здесь

    Кучма Олег

    Живу здесь

    Регистрация:
    15.01.14
    Сообщения:
    1.287
    Благодарности:
    577
    Адрес:
    Владивосток
    Кстати понял ошибку в вашей модели. У вас речь идет об одном теплообменнике. Но по факту скважина это каскад теплообменников. Сделайте модель из 10 теплообменников. Где гликоль входит в теплообменники последовательно (на входе -5). А грунт везде на входе +7 и мощность 40 Вт/метр, а на выходе как получится. Как бы 10 контуров с ТЭНами греющими воду до +7 градусов но с ограничением по мощности.
    В общем я думаю вы уловили идею.
     
  7. Akr3333
    Регистрация:
    25.11.11
    Сообщения:
    409
    Благодарности:
    141

    Akr3333

    Живу здесь

    Akr3333

    Живу здесь

    Регистрация:
    25.11.11
    Сообщения:
    409
    Благодарности:
    141
    Адрес:
    Екатеринбург
    А можно кратко резюмировать по опыту:
    пнд32, гликоль, -2...-4 из грунта, -5..-7 в грунт.
    Какое расстояние между трубами в грунте минимальное, чтобы предотвратить/пренебречь паразитным обменом? В темах про многоэтажку обычно пишут, 0.5 м по горизонтали, 1 м по вертикали. А тут чуть не до десяти см снизили планку?
     
  8. musienkoalex
    Регистрация:
    29.09.14
    Сообщения:
    226
    Благодарности:
    123

    musienkoalex

    Живу здесь

    musienkoalex

    Живу здесь

    Регистрация:
    29.09.14
    Сообщения:
    226
    Благодарности:
    123
    Чушь, простите. Для коаксиала в отсутствие паразитного теплообмена холодный теплоноситель опустится в нижний конец зонда и поднимаясь будет нагреваться. Таким образом большая тепловая нагрузка будет на нижние слои грунта.

    О, оказывается о потерях на прокачке вы помните :). А раньше предлагали повышать скорость циркуляции как панацею. Я вам даже вырожденный случай посчитал, - увеличил скорость в 100 раз чем виртуально превратил гликолевый зонд в термосифон. Вы шутки не поняли и не оценили...

    А. теперь ясно. Заношу для себя вас в категорию "Не читал, но осуждаю".
    В табличках условия пересчитываются для каждого погонного метра. Показан только каждый пятый метр для улучшения читаемости. Показан теплосьем в ваттах, температура теплоносителя. Плюс есть распределение температур грунта по удаленности от зонда.

    Итого: если у вас недоразмеренный массив и вы паразитным теплообменом уменьшаете производительность зондов, - тут не поспоришь. Это можно :).
     
  9. Кучма Олег
    Регистрация:
    15.01.14
    Сообщения:
    1.287
    Благодарности:
    577

    Кучма Олег

    Живу здесь

    Кучма Олег

    Живу здесь

    Регистрация:
    15.01.14
    Сообщения:
    1.287
    Благодарности:
    577
    Адрес:
    Владивосток
    Чушь, простите. Для коаксиала в отсутствие паразитного теплообмена холодный теплоноситель опустится в нижний конец зонда и поднимаясь будет нагреваться. Таким образом большая тепловая нагрузка будет на нижние слои грунта.

    Это не чушь. Просто у вас холодный гликоль подается через центральную трубу. А у меня теплый гликоль через центральную трубу забирается. Я так думаю при скорости потока в 1 м/cек - естественная циркуляция (на вязком гликоле) и при дельте 5 градусов на 80-100 метров - это почти ничего. И решил сделать не так как все.

    Можете подвести базу в чем я не прав и почему сделал неправильно.
     
  10. Кучма Олег
    Регистрация:
    15.01.14
    Сообщения:
    1.287
    Благодарности:
    577

    Кучма Олег

    Живу здесь

    Кучма Олег

    Живу здесь

    Регистрация:
    15.01.14
    Сообщения:
    1.287
    Благодарности:
    577
    Адрес:
    Владивосток
    Итого: если у вас недоразмеренный массив и вы паразитным теплообменом уменьшаете производительность зондов, - тут не поспоришь. Это можно :).

    С массивом у меня все в порядке. Шаг между скважинами 5 метров. От дома до ближайшей скважины - 7метров.
    Скважины дуал-коаксиал 63х32 SDR17 по 70 метров (4шт) + 2 штуки по 100 метров.

    Как показала эксплуатация - 70% всей энергии все равно дает водонос. Скважины где воды больше (есть одна, где вода стоит в 5 метрах от уровня земли) дают энергии в 1,5 раза чем те, где вода начинается на 40-50 метрах.
     
  11. Кучма Олег
    Регистрация:
    15.01.14
    Сообщения:
    1.287
    Благодарности:
    577

    Кучма Олег

    Живу здесь

    Кучма Олег

    Живу здесь

    Регистрация:
    15.01.14
    Сообщения:
    1.287
    Благодарности:
    577
    Адрес:
    Владивосток
    А это как обычно. В многоэтажке трубы можно развести далеко. Вот их и разводят (наверное и правильно - обратка тоже полноценно работает). А в скважине диаметром 140мм или 159мм - далеко это 8 см, а близко это 4 см. Вот и начинается надувание щек про паразитный обмен и борьбу с ним путем обертывания трубы фуфайкой.

    Мне примерно так же лечили с теплым полом - что обратку в райне коллектора надо в гофру пихать, иначе будет "коротить" и масса бед случится и "тепло не пойдет". По итогу - с гофрой дельта 10 градусов (1 этаж) и без гофры такая же дельта (2 и 3 этаж).
     
  12. Кучма Олег
    Регистрация:
    15.01.14
    Сообщения:
    1.287
    Благодарности:
    577

    Кучма Олег

    Живу здесь

    Кучма Олег

    Живу здесь

    Регистрация:
    15.01.14
    Сообщения:
    1.287
    Благодарности:
    577
    Адрес:
    Владивосток
    О, оказывается о потерях на прокачке вы помните :). А раньше предлагали повышать скорость циркуляции как панацею. Я вам даже вырожденный случай посчитал, - увеличил скорость в 100 раз чем виртуально превратил гликолевый зонд в термосифон.

    Лично для меня шутка в принципе вся эта дискуссия. Сделайте одолжение уменьшите в своей модели циркуляцию в 10 раз мощность безусловно упадет - но посмотрим что получится - начнет ли тепло всасываться обратно в землю при паразитном обмене 300%.
    По вашей логике паразитный обмен должен в принципе убить работу скважины.

    И еще просьба просчитайте что будет, если центральная труба из меди (то есть паразитка 99,9%)
    Остановится ли полностью отогрев или таки все будет работать по прежнему?

    Когда то давно смотрел Разрушителей легенд - там решался вечный спор - насколько экономичнее с точки зрения бензина - открытые окна по сравнению с запущенной кондишкой.

    Типа кондишка - ест топливо. А окна не едят. Какова же разница? в общем они час мяли булки с всякими умно-метрами и калориметрами. Пришли к выводу, что увеличение аэродинамического сопротивления автомобиля при открытых окнах увеличивает расход топлива в 3 раза больше чем потребление бензина кондишкой. Их это результат так шокировал, что они стали откручивать дворники, антенны, менять колеса на слики.
    Так вот открутив все выступающие детали и поставив слики можно сэкономить почти 20% бензина. А кондишка ест меньше 1%.

    Вот и тут - паразитный обмен - если даже такой эффект в принципе на что-то влияет (а на мощность он не должен влиять) - это такая мелочь в сравнении с остальным.
     
  13. Кучма Олег
    Регистрация:
    15.01.14
    Сообщения:
    1.287
    Благодарности:
    577

    Кучма Олег

    Живу здесь

    Кучма Олег

    Живу здесь

    Регистрация:
    15.01.14
    Сообщения:
    1.287
    Благодарности:
    577
    Адрес:
    Владивосток
    1) Жду просчет с медной сердцевиной.
    2) Расскажите как вы победили паразитку? Пропиленом? Или анобтаниумом?
     
  14. musienkoalex
    Регистрация:
    29.09.14
    Сообщения:
    226
    Благодарности:
    123

    musienkoalex

    Живу здесь

    musienkoalex

    Живу здесь

    Регистрация:
    29.09.14
    Сообщения:
    226
    Благодарности:
    123
    Сами считайте теплообменник труба в трубе. Уже предлагал это вам ранее. Жду результатов.
     
  15. Кучма Олег
    Регистрация:
    15.01.14
    Сообщения:
    1.287
    Благодарности:
    577

    Кучма Олег

    Живу здесь

    Кучма Олег

    Живу здесь

    Регистрация:
    15.01.14
    Сообщения:
    1.287
    Благодарности:
    577
    Адрес:
    Владивосток
    Что не выходит каменный цветок? :)

    Зачем мне считать? Я и так знаю ответ - 0
    Потому что даже от самого что ни на есть " "теплового короткого замыкания" - ничего не происходит. Потому что ЕЩЕ раз - коллектор - это коллектор, а не теплообменник.
    В теплообменнике все линейно. Каждая пластина это скажем 0,2 градуса.

    В "хорошо отработавшем" коллекторе в каждой точке дельта одинаковая. Достигается это разной степень вымороженности грунта вдоль скважины.
    А раз дельта одинаковая - то и поступление тепла тоже одинаковое. Именно поэтому можно довольно точно считать мощность коллектора - длина умножить на Х ватт. Если бы Вы были правы - то два коллектора по 20 метров не равнялись бы 1 коллектору по 40 метров. Однако ж равняются!

    В свеженьком коллекторе - который включили вчера - да - там могут быть любые чудеса. Допускаю, что в случае резкого изменения скорости потока или температуры гликоля на входе - тоже будет "переходный период".

    Если вы подумаете хорошенько - ваша модель отражает процессы в коллекторе, который включили 5 минут назад. Все я думаю знают, что после того, как включили коллектор - сначала обратка +7 градусов, на второй день +5, на третий +3. А потом до весны +2 (плюс минус 0.5...1 градус в зависимости от погоды).
    Вот разница между +5 и +2 и есть разница между свежим коллектором и состоянием долгосрочного равновесия.