Кондиционер как отопитель и рекуператор тепловых потерь

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Предлагаю для обсуждения систему отопления (СО) дома с утепленным подпольем посредством кондиционера, в котором также осуществляется рекуперация тепловых потерь по трём каналам: через пол, при вентиляции и сбросе сточных вод.
Эта СО для домов в местах без магистрального газоснабжения. А для экономии э/э при отоплении, установлен воздушный ТН по сути серийный кондиционер.
При разработке руководствовался принципом " Богат не тот, кто много получает, а - кто мало тратит".
Поэтому дом должен быть хорошо утеплен, чтобы снизить потери тепла и по возможности теплопотери должны быть возвращены обратно в дом.
И второй принцип: устройство или система должна быть простой, а значит будет надёжной и недорогой.
Только тогда она жизнеспособна и будет востребована.

Предлагаемая СО проста и по плечу для реализации практически любому самостройщику.
Новизна его - в совместном использовании известных технических решений.

Как известно при дешевизне воздушных ТН, их недостаток в низком СОР при минусовых температурах. Поэтому у меня кондиционер работает в диапазоне 0+ градусов за счёт установки наружного блока (НБ) в подполье.

Такое решение широко известно в узких кругах форумчан. Но они не ограничивают температуру в подвале, поэтому температура воздуха и грунта становятся минусовыми. А заморозка грунта чревата большими неприятностями и не каждому подходит.

Чтобы избежать заморозки грунта, у меня кондиционер отключается при снижении температуры поверхностного слоя грунта до заданного предела (+1 - +2°С).
Для лучшего понимания привожу один из возможгых вариантов СО с пояснениями.



Суть технического решения - использовать низкопотенциальное тепло поддомового грунта для отопления.
Плюсом - грунт является частью системы рекуперации тепла теряемого через пол и тепла
теряемого через слив горячей воды в канализацию.
Т. е. грунт выполняет также функцию теплового коллектора, аккумулирующий тепло от разных источников.
На схеме приведена воздушная СО дома на основе кондиционера. Но СО может быть и другой (водяные тёплые полы и т. п.) это не принципиально.
Для себя я выбрал бы воздушную СО.

Внутренний блок (ВБ) кондиционера располагается в доме и его вентилятор задувает тёплый воздух в подполовое пространство, откуда он через щели у плинтусов возвращается обратно в дом.
Чтобы не перегружать чертеж, фильтр и увлажнитель воздуха не показаны.

В процессе теплообмена участвует также и воздух подполья.
Как видно из схемы, наружный блок (НБ) кондиционера установлен в подполье.
При его работе воздух циркулирует через него в замкнутом объёме отдавая ему тепло получаемое от грунта и от перекрытия пола.
В грунт поступает также тепло воды сливаемое в канализацию из ванны, душа, стиральной машины и т. п.
Для этого в верхний слой грунта прикопан теплообменник в виде петли из ПНД трубы. Вода сначала протекает через неё отдавая тепло грунту и только после этого попадает в канализационную трубу.

В системе вентиляции воздух при вытяжке, поступает сначала в подпол и охладившись там только потом выбрасывается на улицу. Т. е. большая часть тепла остаётся в подполе, и через ТН возвращается обратно в дом, как и тепло от потерь через пол и сливаемой воды.
Для повышения уровня рекуперации, воздуховод для выброса воздуха на улицу установлен на выхлопе НБ, поэтому температура выбрасываемого воздуха будет порядка -7°С.

Таким образом мы получаем объединенную систему рекуперации для трёх каналов потерь + тепло поддомового грунта (альтернативный источник тепла).
Используя при этом серийный бытовой кондиционер небольшой мощности с функцией отопления и ПНД трубу диаметром 32-40 мм и длинной порядка 40-60 метров.

Допускаю, что в сильные морозы этого тепла может не хватать. Поэтому СО должна быть бивалентной с подогревом от электрического нагревателя.

Температура воздуха в подполе при работе СО должна поддерживаться в районе ноля градусов, а температура верхнего слоя грунта +1,+2°. За этими параметрами должна следить система управления кондиционером, чтобы не заморозить грунт.

 

В предложенной СО поддомовой грунт требует после отопительного сезона искусственного подогрева, так как естественным путём (от солнца и дождей) не получится.
Для этого предлагаю к рассмотрения один их возможных вариантов подзарядки теплом поддомового грунта за счёт солнечной радиации.
Подзарядка кстати может начаться уже в конце отопительного периода (март-апрель).

Думаю многие обращали внимание на то, что зимой в солнечную погоду на крышах начинают расти сосульки. Снег на металлической кровле начинает таять и стекать. А вода замерзает на свисе крыши из-за мороза. А по весне процесс усиливается.

Причина этому солнечная радиация, которая достигает сотен ватт на кв. м. Эту энергию уже давно используют для ГВС и отопления. Но солнечные коллекторы (СК) пока ещё дорогие и не очень просты, что ограничивает их широкое применение.

Но все же эту энергию можно использовать и без дорогих СК, пусть и с невысоким КПД.
В солнечную погоду в подкровельном пространстве (особенно в районе конька) температура воздуха может достигать +10°С и выше, даже при небольшом минусе на улице.

Чтобы использовать это тепло, предлагаю к рассмотрению один из вариантов его транспортировки в СО дома, точнее в поддомовой грунт, откуда он посредством ТН пойдет на отопление.

В подконьковом пространстве установлен водо-воздушный теплообменник (ТО) с вентилятором, который продувает через него тёплый воздух. Подогретая жидкость (незамерзайка, так как без солнца под кровлей будет минусовая температура) посредством циркуляционного насоса (Н) прокачивается через грунтовый коллектор (ГК), подогревая поддомовой грунт. Далее это тепло ТН подаётся в дом.

ГК это ПНД труба длиной порядка 100-200 м уложенная змейкой в верхнем слое поддомового грунта.

Эта же система используется и для подзарядки теплом грунта перед отпительным сезоном. Таким образом можно поднять температуру грунта до 20-25°С к октябрю месяцу и не тратиться, в первоначальный период, на отопление.

 

Озвучьте стоимость подвала плиз.

 

Понятно, что Вы намекаете на затраты на строительство подвала, которые могут никогда не откупиться.
Специально строить подвал не нужно для установки НБ кондиционера.
Предлагаемая мной решение для бюджетных домов с цоколем высотой 80-100см, который будет по любому. А его утепление тоже необходимо для снижения теплопотерь через пол, т. е. эти затраты относятся к конструктиву дома, а не к СО.
Кроме того это и техническое подполье, где располагаются коммуникации: канализация, водопровод, кабель электроснабжения и т. п. Такое решение обеспечивает доступ к ним, при необходимости их ремонта.

 

Засыпать этот цоколь песком.
Кондиционер поставить на чердак, с автоматической створкой.
На чердаке теплее улицы - створка закрылась.
Холоднее улицы - створка открылась.

 

Спасибо за ответ. Ваш вариант имеет право на жизнь, но это будет другая история, для домов с полами по грунту, УШП, УФФ и т. п.
Поэтому в вашем варианте невозможна рекуперация при вентиляции, потерь тепла через пол в грунт и тепла стоков.

А чем Вас не устраивает предлагаемый мной вариант СО и рекуперации?

 

Имеет, но в подвале многоквартирного дома. Где большая полщадь грунта, и масса теплопотерь с комуникацый.

 

В многоквартирном доме греет центральное отопление (ЦО). Можно отапливаться в межсезонье, когда ЦО не работает, а на улице уже холодно.

Но могут быть проблемы от соседей, которые будут в претензии, что вы охлаждаете их часть подвала.

 

Тогда берите калькулятор и считайте теплопотери, там уже далеко не расчётные +5.
Природа не любит пустоты и закон сохранения энергии этому подтверждение.

 

Теплопотери я давно подсчитал и на их основе была разработана выложенная в этой теме схема отопления и рекуперации теплопотерь.

Не понял Вашу мысль о "не расчетных+5..". Это температура грунта или воздуха подполья?
И в чем конкретно Ваши сомнения, и на чем они базируются: на расчетах или опыте?

Расчёты я обязательно буду приводить

 

Думается, так.
1. Забирая тепло из подпола, и загоняя его в дом. Увеличиваем теплопотери через пол. Теплопотери можно уменьшить, увеличив температуру подполом. Вот такой замкнутый круг.
Я к тому, что смысл качать, ради того чтобы качать?

2. В цокольном этаже высотою 0.7м, тепла хватит на час работы 4кВт машины.
3. Тепло все таки стремится вверх, и вообще улетает с чердака. Вот от туда его нужно собирать.

Уже както писал, давно. На ютубе видел несколько роликов, там американец вроде рассказывал.
Вдоль длинной, солнечной стороны дома сделана пристройка с поликорбаната или стекол.
Высотою может 1-1,5м. В ней отверстие, куда вставлен внешний блок кондиционера.
Он высасывает нагретый воздух из этого большого короба. А в короб воздух поступает по бокам.
Ночью конечно, от туда ничего не поиметь.

 

Судя по вашим выводам, Вы не считали тепловой баланс подполья, потому они ошибочны.

1. Даже если не качать тепло из подпола, через пол будут теплопотери, так как температура там будет равна температуре грунта примерно +5,+7°С, т. е. ∆Т =15-17°.
Когда работает кондиционер - будет 0°С, т. е. ∆Т= 22°С (если в доме 22°).
Да, будет увеличение теплопотерь примерно на 37%. Это так называемое "паразитное тепло".
Но если учесть, что ТН качает ещё теплопотери от вентиляции, стоков ГВС и тепло поддомового грунта, то "паразитное тепло" будет в пределах 7%, от общего перекачиваемого тепла.

2. Какое тепло Вы имеете ввиду, когда говорите, что его хватит на час?
Ведь теплопотери идут постоянно, тепло поддомового грунта практически бесконечно (только мощность его поступления ограничено площадью теплосъема).
Если теплосъем превысит поступление, то мы просто заморозим грунт. Поэтому этот процесс надо жёстко контролировать и ограничить снижение температуры грунта до +1°,+2°С.

Если Вы про тепло воздуха, то его хватит на несколько минут. Воздух здесь выступает лишь как переносчик тепла от пола, грунта и вентиляции.

3. Что касается солнечной радиации, то она является вспомогательной на время отопительного сезона при наличии солнечных дней.
А летом нужна для восстановления температуры поддомового грунта.

 

О каких площадях отопления, конкретно идет речь? И какой объем подполья?

 

Если для лучшего понимания процессов нужны конкретные размеры дома, то можно рассмотреть гипотетический дом площадью 10м×10м=100 кв. м.
Дом одноэтажный, высота потолка 2.5м.
Объём подполья при высоте цоколя 1м, будет 100куб.м.

Температуру в доме примем 22°С, а уличную Вы можете взять типичную для вашего региона.
Объём вентилируемого воздуха по норме 30куб.м/час на человека. Для четырёх людей будет 120куб.м/час. Материалы и толщины теплоизоляции можете взять по своему усмотрению.
Тепловая мощность грунта примерно 10-15 вт/кв.м.

Имея эти данные думаю Вы сможете прикинуть тепловой баланс дома, чтобы оценить эффективность предложенной системы.
В ответ я потом приведу свои расчёты.

 

Домик такой, со средним утеплением в -10С. Нуждается в постоянных 3,5-5 кВт для +22С в нем.
Вы полагаете, его подполье даст такую долговременную 5-7 дней мощность?