Воздушный геотермальныйй контур

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Идея может бредовая но все же.
Кондиционер стоит в замкнутом коробе. К короба подходят два конца одной траншеи. Траншеи глубиной два метра засыпанная на 0.5-1метр в высоту крупным щебнем (бутом) обернулся геотекстиль. На выходе траншеи вентилятор. Верх траншеи засыпан грунтом.
Смысл аналогичен гликолиевому контуру. Только не требуется вмешательства в конструкцию.
Вопросов несколько:
1) какого будет сопротивление в Па для траншеи 50x50см.
2) И соответственно сколько сворачиваем м3.
Отличие от бункерного типа - это большая площадь охватываемого грунта.
Микробиология наплевать, нам этим не дышать.

 

Какой такой тайный смысл в заполнении траншеи щебнем?
Теплообмен прокачиваемого через траншею воздуха с окружающим траншею грунтом идёт по периметру траншеи. Значит щебень там не нужен, будет только мешать, нужна обычная труба, то есть закопанный на глубине пары метров воздуховод. Это стандартная конструкция грунтового воздушного теплообменника, изготавливаемого некоторыми известными фирмами, Рехау например.
С погонного метра грунта больше определённой величины (в зависимости от типа грунта это 10-30 Вт) теплоты не снять, неважно воздухом или гликолем. Значит воздуховод нет смысла делать больше определённого диаметра.
Необходимый диаметр воздуховода в основном определяется его сопротивлением, в зависимости от длины и используемого вентилятора. Рехау предлагают 300 мм диаметр, для длины до 30 метров при работе со средненапорным вентилятором (вроде как, но точно не скажу, нужно уточнять в документации)...

 

бедный кондиционер, чет мне кажется никогда он не будет стоять в коробе...
идея не очень... DX была лучше)
можно купить дешевых труб и закопать по принципу многоэтажки...пнд труба дешевая техническая к примеру... нужно больший объем грунта охватить... но всеравно это раза в 3 + дороже чем труба на геоконтур.
Делайте DX+воздух как хотели, это отличный вариант. Там делов то впаять маслоотделитель и вывести два сервисника на наружнем блоке для DX, придумать как раз в сутки включать компрессор на турборежим что б масло вернуть их DX...
Все это решаемо, дешевле, эффективнее и разумнее чем идея этого топика

 

Мне кажется можно пойти иным путем, сделать нормальный грунтовый воздушный контур как это сделал человек под Выборгом, и также заставить прокачивать его вентилятором наружного блока. Единственное я б разнес трубы между собой для большего теплосъема и добавил бункер ниже уровня промерзания с теплоизоляцией в качестве рессивера перед наружным блоком. Материалов из которых это можно соорудить вполне достаточно сегодня.

 

@Dekabrino,почти со всем согласен. Тайный смысл щебня в том что щебень и есть труба. Т. к. Труба большого сечения стоит больших денег. Кубометр щебня является аналогом 4м погонных трубы сечением 0.5х0.5/2. Заполняемость крупного щебня около 50% объема. Что заменит по сечению 3 трубы 200мм по 600руб. за метр каждая если не ошибаюсь). 1м3 щебня с доставкой 500руб. 1метр - 125руб. Плюс геотекстиль 30руб за м2.
Насчет 10-30 ватт с метра в данном случае поспорил бы. Площадь контакта на 1 погонный метр = 1м2. А в гликоле сколько?
Рехау трубы для вентиляции, с антибактериальным покрытием и т. д. и цена соответствует.
Вопрос в стоимости. Трубный вариант по цене не проходит.
@dobrinia, я не отказался, просто рассматриваю варианты.

 

@ИгорЪ, что значит нормальный? Трубный? Нужны сечения - они стоят денег. Плюс охватить достаточный объем грунта для теплосъема. Трубный вариант не проходит по бюджету никак.
Я предлагаю щебень в качестве бюджетного варианта трубы. Эта же траншея может служить например дренажем выполнив ее с нужным уклоном к сборному колодцу.

 

Остаются канализационные рыжие трубы. 200мм -450руб метр. 300мм - 1000руб метр.
200-й минимум три кольца по 40м. Это 60тыс руб одной трубы.

 

@Dekabrino, а как же с многоэтажки снимают 100ват с погонного метра?
Соответственно засыпав щебень высотой 1м. То вполне хватит 50м траншеи для снятия 5000квтч в пике. При скорости потока 3м/с мы прокачаем 2700 м3/ч. Средний внешний блок прокачивает 3000м3/ч. Теоретически можно дать и 1м/с. Но упадет рабочая температура в коробе и соответственно коп.
Главный вопрос какое сопротивление в Па мы получим в канале? И соответственно мощность вентилятора и его потребление.

 

С многоэтажки рекомендуют снимать вроде как 75 Вт, если не ошибаюсь, к тому же размеры многоэтажки всё же несколько больше, чем предлагаемый вариант заполненной щебнем

Самое главное:

Сопротивление по всей видимости будет такое, что можно будет просто греться от мотора вентилятора

 

https://gidravl.narod.ru/gidrosopr.html
И все же присмотритесь к трубному варианту.
Верно подмечено Декабрино про потери... Тем более что с учетом всех нюансов их расчет в предлогаемой компановке можно сопоставить с написанием докторской диссертации. Хотя. Как говорит один мой знакомый, всякие жизненные ситуации бывают, и положительные и отрицательные, но опыт который ты получишь от них бесценный.

 

Ну да, проще измерить, чем посчитать...
В щебне будут многочисленные повороты, диффузоры, конфузоры и пр. нелинейности.
Кстати, удельную площадь поверхности частиц сыпучих строительных материалов иногда определяют через его воздухопроводность. Сначала измеряют количество проходящего воздуха через образец определённой площади сечения и толщины при перепаде давления 10 Па, затем по таблицам смотрят удельную площадь поверхности частиц. Это нужно для правильного подбора вяжущих компонентов при изготовлении цементно-песчаных смесей, бетонных, битумно-асфальто-бетонных и пр.
Можно было бы взять эти таблицы и определить воздухопроводность по размеру фракций.
Но вот беда, для крупного гранулометрического состава, от 10 мм и выше, при подобных испытаниях используют не воздух, а воду. И таблицы составлены для воды.
Но можно сделать примерную прикидку потерь в воздуховоде, заполненном щебнем, по другой методе.
Сравнивая с воздуховодом без щебня.
Вспомним, от чего зависит гидравлическое сопротивление воздухопровода.
Оно складывается из потерь на трение и местных гидравлических сопротивлений - расширений, сужений, поворотов и пр.
Все повороты, сужения, расширения в щебне по ходу потока воздуха конечно посчитать можно при определённом усердии и терпении, зная гранулометрический состав, но давайте хотя бы для начала потери трения сравним с обычным прямоугольным воздуховодом.
Потери зависят от скорости (растут пропорционально квадрату скорости), плотности воздуха, вязкости, площади контакта...
Какая там траншея? 1,0х0,5 ?
Длина 50 м, это 25 кубов щебня, для крупной фракции 70 мм - около 50 000 кусков.
Пусть заполняемость 50%, тогда свободное сечение для воздуха 0,25 м2
При расходе 2700 м3/ч скорость 3 м/с
Площадь внутренней поверхности (чистого без щебня) 50 метрового воздуховода сечением 0,25 м2 составит 100 м2, потери давления по длине (с шероховатостью кирпича) составят всего около 35 Па.
Площадь поверхности 50 000 штук 7-сантиметровых кусков щебня потянут где-то под 1500 м2
Значит потери только на трение будут уже минимум 600 Па и это без учёта того, что характер течения изменился с ламинарного на турбулентный (соответственно число Рейнольдса стало больше) да ещё появилось 50 000 местных сопротивлений в виде расширений, сужений, поворотов по ходу потока воздуха. Сколько это будет в паскалях?
Ещё тысячу-две-три-четыре-пять... паскалей?
Даже если взять скромные 1600 Па потерь при 2700 кубах производительности вентилятора при ламинарном течении потока (600 Па + 1000 Па на местные сопротивления), то это уже около 3 кВт потребления электричества вентилятором. При максимальных возможностях теплосъёма с 50 метровой траншеи 3-4 кВт.
А ведь реальное сопротивление из-за турбулентного характера течения будет больше намного.
И зачем тогда всё это?...

 

Анекдот напомнили

Вы кстати не первый кто хотел так поиздеваться над наружным блоком...
Была круче идея не так давно... в колодец засунуть трубу а блок на уровне земли поставить ...
Тогда тоже посчитали, что потери сожрут весь приход.

 

Насчет гео-воздушных контуров - есть реализованные проекты. Правда там воздух идет по нескольким паралельным гофрам диаметров 160-200 и длиной метров 50. И заходит в рекуператор.

Теоретическим можно конечно сделать "паука" - скажем 10 штук по ф160 гофр входят в одну трубу диаметром 700мм и она идет на воздушный ТН. Есть кстати воздушные ТН рассчитанные на подключение к ним пленума (труба большая - пленум называется). Dimplex, например. Пленумы обычно 700-800мм диаметром. Выигрыш в температуре (если сравнить с наружным воздухом) при 100% прокачке будет градусов 5 макс...8.
Единственное что я видел в реальности - металлический гофры ф160 покрашенные в черный цвет, длиной метров 30 в длину собраны в гигантскую "солнечную" панель. Типа 2 метра высота - 30 метров длина. В конце стоит пленум - и это все идет напрямую на отопление дома.
Якобы в солнечный день при -5 на улице на выходе до 35-40 градусов разогревается. Но там стоит термометр в гофрах и он регулирует обороты вентилятора. Т. е. поддерживает заданную температуру на выходе из такой панели. У ТН - будет маслать "по потребностям" и сколько будет выигрыш - ХЗ - ну можно надеяться, что +5...10 градусов будет.
Вносить изменения в ТН все равно придется. Так как вентилятор нужен будет в несколько раз мощнее (чтобы прокачать через гофру нужный объем воздуха). Придется или отдельно-дополнительный ставить рядом. Или родной менять.
В принципе идея здравая (конечно не в версии с щебнем-галькой). Но реализация будет дороже аналогичного по мощности геотермального контура. И расход на прокачку воздуха - тоже выше чем прокачка гликоля насосом. Поэтому имеет смысл при уже купленном воздушном ТН.

Идея с галькой - бред. Во первых сопротивление будет просто КОНСКИМ. Это все равно что дышать через подушку. Во-вторых пыль будет засирать теплообменник моментом. И убивать вентилятор - еще быстрее. Наконец требуемая длина для тепломассообмена- 30-50 метров - в итоге выйдет дороже 100 кубов галечника, чем просто купить 500 метров гофры и засыпать вынутой из траншеи глиной .

 

@Vortexianzzz,
ИМХО, не вдаваясь в расчеты, есть 2 блокирующих момента:
1. Насколько щебень хорош по поверхности контакта (легко отдаст тепло воздуху), настолько же он плох по теплопроводности - он не сможет забрать тепло у остального грунта. А объем "трубы" Вы выберете за неделю. Будет промороженная траншея.
2. Негерметичность. Как грунтом ни засыпай, если сделаете вентиляторное разрежение, сверху пойдет тоже холодный воздух, на всем протяжении траншеи, а не только в конце.

Итого, как выше писали - только трубы. Герметичные и в плотном/обводненном грунте.

 

Кстати в варианте с колодцем на сколько помню потери никто не считал. Человека просто отговорили. Хотя я думаю что приход реально был бы
Про воздушный грунтовый теплообменник многоие высказываются против хоть и не видели их в жизни. Я себе сделал на приточку, увязав его со "всасом" канальника, из "минуса" на улице в канальник всегда поступает "плюс", и за зиму не вымораживается. Никаких догревов и доп вентиляторов, хватает разряжения которое создает вентилятор перед канальным блоком и разницы давлений.