Водоносный пласт в качестве термоакумулятора

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Вопрос к специалистам. Если я, имея геотермальных тепловой насос с двумя скважинами на 12 метров, при глубине водяного зеркала в 2,5-3мера. Небольшой мощности с компрессором в 1кВт. Прокачиваю для теплообменника чуть меньше 1кубометра в час, при этом использую циркуляционный в 50Ват, а для запуска сифона использую дополнительный насос, какой и как не буду отвлакатся. Мне в сутки необходимо примерно 20кубометров, которые я охлаждаю на 4градуса. Когда проводил воду скважина оказалась на открытом месте замер температуры показал зимой +8, летом +10. Прошло много лет скважина оказалась прикрыта большой хоз постройкой и в этом году зимой замер показал +12градусов. Наверно причина в термоизоляции от холодного воздуха. Так вот мысль дальше, мне на месяц необходимо передавать 20х30=600 кубов, а за 6 месяцев отопительнонго сезона 3600. Для упрощения математики водоносный грунт однородный, без ярко выраженых пластов, сколько нибудь значимого подземного течения- крупно зернистый список с пористостью или водоносность в 0.2-0.25. Условно можно представить от фильтра или забоя скважины перемещаемую воду за сезон в виде сферы объёмом как 4183 теплоемкость воды 0.2 пористость грунта 1840 кДж. кг теплоемкость песка = сферы диаметром в 23 метра.

 

Продолжу, вторая скважина находится на расстоянии много больше, что её влияние можно пренибреч, или выполнена из нескольких штук по радиусу больше 12 метров. Теперь самое интересное.
Летом в течении трёх месяцев использую воздух /вода теплообменник установленный на чердаке или в теплице или в зимнем саду как у меня с площадью остекления в 50 ква метров я закачиваю тот же самый кубометр но уже нагретый. По таблицам нашёл что для широты Калининграда 1метр поверхности позволяет за сутки отбирать 5кВт инсоляции а у меня их 50, выходит на мой насос способный перекачивать 20 кубов сутки очень много 250кВт. За 10 часов только 10 кубов зато нагреть можно на 20 градусов, с 0 до 30С. И так в течении летних дней 100 дней.
Вопрос куда вся эта энергия деется, я нагрею грунт сферой в 23метра до 30-40 градусов под домом, закачав 3600 кубов воды как зимний запас, или 100 кВт на каждые зимний сутки 6х30х100=18000кВт. Летом по 10 кубов в сутки но нагретой до 30-40С. По 200 кВт за день. Тепло потери при упрощенном расчёте для песка с 20% влажностью 1.33В/м/градус.

 

Тепло потери для сферы расчёт сложный но мы упростим поверхность сферы 4хПи х Эр квадрат=для нашей сферы поверхность тепло потерь 1600-1800 кв метров при толщине грунта как теплоизоляция в 1 метр потери при разницы температуры в 1градус будут 1.6-1.8 кВт в час. Или 20 кВт в сутки а при упрощении что слой тепло изолирующего грунта в 10 метров на 1градус разницы температур будет 2кВт в сутки. За месяц я потеряют 60 кВт при дельта т. в 1градус и 600кВт при дельта в 10*градусов.
Заканчивая за лето по 100-200 кВт в сутки к началу отопительного сезона я потеряют всего 20% процентов, или 50% к рождеству.

 

Чуть меньше кубометра воды в час при дельте 4К, это чуть меньше 4.5 кВт тепла теплосъем. Так какой мощности у вас компрессор?
как вам удается качать чуть меньше 1 куб. м./час при мощности насоса 50 Вт? Что за насос такой?

 

Похоже в ваших логических рассуждениях есть небольшой изъян. Они были бы верны при условии полной гидроизоляции вашей воображаемой сферы,(а так это группа цилиндров) а так как вода откуда-то приходит, соответственно и уходит. Т. е заменяется более холодной.

 

Смотрел у тех господ, что обслуживают скважины, развертку геологии. Водоносный пресный горизонт до 120-170 в разных местах по разному, крупнозернистый песок с галечником, отдельные прослойки глины и мелкого плывуна. От поверхности до воды, буром извлекал 2.8м мелкий плывун, с 12 метров вымывал самые крупные как горошины. Может что есть и крупней но мой фильтр только немного задрался. Водопроницаемость по справачнику 0.2 то есть на куб песка 200 литров воды. Местность ровнаяна 10км, речушек рядом нет. Откуда течение возьмется, понятно что миграция есть в сторону понижения. Есть в 3км заболоченная речушка и с другой стороны в 3 км залив куда она течёт. Есть дождевой прибавив. Наверно она движется но очень медленно. У меня за 6 месяцев может перекачат цоркуляционник через теплообменник 3600 кубов. Это по 20 кубов в сутки. С учётом пористости грунта сфера в 24 метра диаметром. Ну сдвинетса она относительно фильтра скважины в одну сторону на 5 метров, ну и пусть большую часть теплоемкости берет на себя песок.

 

Если заканчивать теплую воду через теплообменник от наружного сплита или от внутреннего забирая воду достаточно удаленно, или разместив по радиусу от центральной скважины еще три или четыре в десятке метров. Заканчивать можно гораздо больше чем отбираем в отопительных сезон как в моём случае с куба 4 градуса. Летом бывает и 30 гр, с учётом 10 на теплообмен это можно гореть воду с 12 до 22градусов просто через радиатор сплита. Если его ставить в теплице или под железной кровлей на чердаке то ещё больше. Куда это тепло потом в земле дерётся. Поднимется в верх к водному горизонту от забоя скважины из за разницы плотности, из сферы превратится в сплюснутую сферу. Тепловое сопротивление не насыщенного песка в три раза меньше водонасыщенного. Сдвинется на несколько метров в сторону миграции подземных вод. На каждый кубометр в час я затрачу 50Ват на мотор вентилятора и 50Ват на циркуляционные. А закачаю в грунт тем же радиатором от 4киловатного сплита 10кВат тепла, по тому что больше тепловой напор За 5часов летного зноя имея на чердаке и в теплице где избыток тепла 5кВт на метр из таблицы инсоляции за сутки. Можно двумя сплитами вкачать в грунт 200кВт затратив 1кВт на насос и вентилятор.

 

На каждый горизонтальный квадратный метр летом от солцы за сутки 5кВат тепла. За 100 летних дней от каждого метра оченьтмного, это 500кВт, с низу тоже раскаленное ядро. Можно нагреть 25кубометров воды под домом с 10 до 30 градусов и грется без теплового насоса всю зиму. В идеале на своем участке можно поставить из больших наружных блоков старых сплитов забор, дополнительно теплоизолировав грунт пенопластом по перимутру на 25 метров глубиной, можно создать маленький эдем не забыв при этом обделить теплом всех соседей.

 

Тема интересная и рабочая, только в сухом грунте, без всякого утеплителя в грунте.
В воде работать не будет, вода всегда движется.

Особо реально для нескольких домов - площадь ТА растет лишь в квадрате, т. е. теплопотери...Емкость=масса в кубе.

В принципе, о сколь-нибудь существенном ТА под домом, можно говорить при минимум -9м уровне воды, и утепленной отмостке несколько метров.

 

К сожалению у меня появляются очень грустные масли.
Основной закон фильтрации подземных вод - Закон фильтрации Дарси

Движение подземных вод происходит при наличии разности гидравлических уровней (напоров). Воды двигаются от мест с высокими уровнями к местам с низкими уровнями.

Отношение разности напоров к длине пути фильтрации называется гидравлическим (напорным) градиентом. Чем градиент выше, тем больше скорость движения.

I = ΔH/l,

где ΔG = H1-H2 - разность напоров (H);

l - длина пути фильтрации.

Фильтрация в полностью водонасыщенных водах при ламинарном (параллельном, спокойном, без завихрений) движении воды подчиняется закону Дарси.

Q = КфFI,

где Q - расход воды (кол-во фильтрующей воды через поперечное сечение F в единицу

 

Неужели у нас все так запущенной и плохо.
Коэффициент фильтрации можно таким образом можно выразить как скорость фильтрации при напорном градиенте равном единице.

Скорость фильтрации воды по представленной выше формуле не отвечает действительной скорости движения воды в породе. Это связано с тем что вода двигается не по всему сечению, а только через его часть, равную площади пор и трещин породы. Действительную скорость движения воды (vд) определить можно как

vд = v/n,

где n - пористость породы, выраженная в долях единицы.

Коэффициент фильтрации определяется в основном геометрией пор, а также свойствами самой воды и пр.

Точное значение коэффициента фильтрации определяют лабораторным путем, полевым путем и расчетным методом (для песков и гравелистых пород)

Приближенная оценка для решения не требующих высокой точности задач (простые инженерные задачи) возможна по табличным данным.

 

Это при метровом напоре.

Характеристика пород Коэффициент фильтрации м/сутки
Хорошо проникаемые галечники и гравий с мелким песком, крупный песок, чистый среднезернистый песок, 100 - 10
Проницаемые галечники и графий с мелким песком, средензернистые и мелкозернистые пески 10 -1
Слабопроницаемые тонкозернистые пески, супеси 1 -0,1

Зато у нас даже кухарка может всем управлять.

 

Вам же уже ответили

Если хотите узнать точно, то надо делать

то есть закапываете на своем участке, по периметру, пенопласт на глубину 25 метров.
Монтируйте оборудование (ТН,СК и т. п.) теплосчетчик.
Тестируйте работу этой системы (года три). и сюда с отчетом.
Будет очень интересно почитать.

 

Это не ко мне.
Тут один помещик две улицы танхаусов построил.
Предлагал ему замутить ТА на несколько домов - благо глина 15м.
Предлагал дополнить ТН...
Бесполезно.
Сейчас, говорит, палету зажег посреди зала и радуйся.
В результате, топят электричеством.
Бай - одно слово.

 

Нет конечно, это @Энергоменеджеру