http://holodilshik.livejournal.com/ (![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png)
holodilshik.livejournal.com) wrote in ![[community profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/community.png)
engineering_ru2015-01-22 09:00 am
holodilshik.livejournal.com) wrote in engineering_ru2015-01-22 09:00 am
Геотермальная климатическая система зима/лето из Нидерландов
Оригинал взят у ![[livejournal.com profile]](https://www.dreamwidth.org/img/external/lj-userinfo.gif)
holodilshik в Геотермальная система зима/лето из Нидерландов
Добрый день, Друзья и Коллеги.
Разбирая разную информацию на рабочем компьютере наткнулся на интересные фото и решил покопать тему. Как обычно это нестандартные для нашей страны климатические системы. Предлагаю посмотреть и подискутировать. Честно, я сам первый раз видел такое решение, точнее именно исполнение.
Как я уже неоднократно писал, геотермальные источники энергии - это новое слово в энергосбережении, имеющие огромный потенциал. Такие системы находят все большее применение во всем мире, благодаря своей эффективности, экологичности и огромному энергетическому потенциалу. Благодаря их использованию мы можем существенно снизить эмиссию CO2 в результате сжигание топлива. Это и тепловые насосы про которые уже ни один раз, в том числе и в этом сообществе.
Достаточно интересное решение предложила консалтинговая компания из Нидерландов (название не привожу, чтобы не сочли за рекламу), совместно с другой компанией (отвечает за буровые установки и работы). Вместе эти две фирмы разработали и запатентовали собственную геотермальная систему, которую я предлагаю рассмотреть. Эти системы применяются для климатических систем офисов, магазинов и небольших складов и в них применяются целые стеки паяных пластинчатых теплообменниках (ППТО). Но главное не в этом, а как реализовано решение и насколько оно работоспособно. Я думаю посмотрев на фото сразу становится понятна суть.
Фото 1 - процесс укладки ПТО в скважину
Вот так система выглядит снаружи.
Фото 2 - Видимая часть подземной системы
Проблематика: В, так называемых, системах холодного хранения, требуется тепло грунтовых вод использовать в зимнее время для отопления. Затем охлажденную воду необходимо возвращать в землю.
Когда приходит лето, хранимую холодную воду требуется перекачивать снова и использовать уже с целью охлаждения воздуха - кондиционирования. Затем нагретую воду необходимо возвращать в землю, тем самым завершая цикл. Наиболее распространены системы холодного хранения с двумя скважинами. Тем не менее, умные системы могут использовать одну скважину расположенную в телом и холодном водоносном слое.
Решение:
Лето: вода с температурой 9 ºC перекачивается насосом из холодной водоносного слоя через систему паяных пластинчатых теплообменников. Грунтовые воды поглощают тепло от потока вторичного водяного контура и затем возвращаются, но уже в теплый водоносный слой.
Зима: направление потока меняется на противоположное. Вода из теплый водоносного слоя может быть использована для подогрева холодного воздуха в воздушном теплообменнике. Однако наилучшим применением, будет установка теплового насоса для нагрева воды приблизительно до 50 °С.
При эксплуатации системы потребление электроэнергии крайне незначительно. Расход идет только на циркуляционные насосы, за счет чего можно достигать очень большого коэффициента COP (соотношения выработанного тепла/холода к потребленной электроэнергии), согласно данным производителя до 400!
По идее, внутренний циркуляционный насос показанные на схеме должен быть очень небольшим, как по производительности, так и по мощности, и следовательно потреблять очень мало энергии. Водоносные слои разделены перегородкой.
Ниже показан принцип работы системы в климатических установках.
Рисунок 3 - Схема климатической установки GeoTermic
Режим: Лето Режим: Зима
Желтым цветом показан теплый водоносный слой, синим цветом - холодный водоносный слой.
Черными стрелками направление движения воздуха.
Установка: Система основана на паяных пластинчатых теплообменниках (ППТО). Из их плюсов можно отметить большую компактность и эффективность. Из-за высокой турбулентности внутри пластин, ППТО могут достижения высокой теплоотдачи и производительности, даже при низких скоростях потока. Это важный момент, так как режим течения жидксоти может существенно меняться в зависимости от требуемого потребления тепла/холода.
Фото 4 - Процесс инспекции теплообменников и скважины.
Общая характеристика системы:
Тип теплообменника: паяный пластинчатый теплообменник;
Передача тепла на установку: 100 – 350 кВт;
Электрическая мощность насоса (вход):максимум 3 кВт;
Размеры скважины: диаметр 0,8 м; глубина 50-220 м;
Максимальный потери давления: 60 кПа.
Не могу выгрузить ролик или ссылку на него (виноват, есть огрехи в компьютерной грамотности) - вот ссылка на сайт: http://www.geocomfort.nl/
В правом нижнем углу представлена анимация исполнений такой схемы.
Понятно, что данные системы могут применяться только в странах с теплым климатом и только в определенных геологических условиях. Однако мне нравится это решение, которое является нестандартным. Для климатических условий Нидерладнов несомненно очень интересно.
holodilshik в Геотермальная система зима/лето из НидерландовДобрый день, Друзья и Коллеги.
Разбирая разную информацию на рабочем компьютере наткнулся на интересные фото и решил покопать тему. Как обычно это нестандартные для нашей страны климатические системы. Предлагаю посмотреть и подискутировать. Честно, я сам первый раз видел такое решение, точнее именно исполнение.
Как я уже неоднократно писал, геотермальные источники энергии - это новое слово в энергосбережении, имеющие огромный потенциал. Такие системы находят все большее применение во всем мире, благодаря своей эффективности, экологичности и огромному энергетическому потенциалу. Благодаря их использованию мы можем существенно снизить эмиссию CO2 в результате сжигание топлива. Это и тепловые насосы про которые уже ни один раз, в том числе и в этом сообществе.
Достаточно интересное решение предложила консалтинговая компания из Нидерландов (название не привожу, чтобы не сочли за рекламу), совместно с другой компанией (отвечает за буровые установки и работы). Вместе эти две фирмы разработали и запатентовали собственную геотермальная систему, которую я предлагаю рассмотреть. Эти системы применяются для климатических систем офисов, магазинов и небольших складов и в них применяются целые стеки паяных пластинчатых теплообменниках (ППТО). Но главное не в этом, а как реализовано решение и насколько оно работоспособно. Я думаю посмотрев на фото сразу становится понятна суть.
Фото 1 - процесс укладки ПТО в скважину
Вот так система выглядит снаружи.
Фото 2 - Видимая часть подземной системы
Проблематика: В, так называемых, системах холодного хранения, требуется тепло грунтовых вод использовать в зимнее время для отопления. Затем охлажденную воду необходимо возвращать в землю.
Когда приходит лето, хранимую холодную воду требуется перекачивать снова и использовать уже с целью охлаждения воздуха - кондиционирования. Затем нагретую воду необходимо возвращать в землю, тем самым завершая цикл. Наиболее распространены системы холодного хранения с двумя скважинами. Тем не менее, умные системы могут использовать одну скважину расположенную в телом и холодном водоносном слое.
Решение:
Лето: вода с температурой 9 ºC перекачивается насосом из холодной водоносного слоя через систему паяных пластинчатых теплообменников. Грунтовые воды поглощают тепло от потока вторичного водяного контура и затем возвращаются, но уже в теплый водоносный слой.
Зима: направление потока меняется на противоположное. Вода из теплый водоносного слоя может быть использована для подогрева холодного воздуха в воздушном теплообменнике. Однако наилучшим применением, будет установка теплового насоса для нагрева воды приблизительно до 50 °С.
При эксплуатации системы потребление электроэнергии крайне незначительно. Расход идет только на циркуляционные насосы, за счет чего можно достигать очень большого коэффициента COP (соотношения выработанного тепла/холода к потребленной электроэнергии), согласно данным производителя до 400!
По идее, внутренний циркуляционный насос показанные на схеме должен быть очень небольшим, как по производительности, так и по мощности, и следовательно потреблять очень мало энергии. Водоносные слои разделены перегородкой.
Ниже показан принцип работы системы в климатических установках.
Рисунок 3 - Схема климатической установки GeoTermic
Режим: Лето Режим: Зима
Желтым цветом показан теплый водоносный слой, синим цветом - холодный водоносный слой.
Черными стрелками направление движения воздуха.
Установка: Система основана на паяных пластинчатых теплообменниках (ППТО). Из их плюсов можно отметить большую компактность и эффективность. Из-за высокой турбулентности внутри пластин, ППТО могут достижения высокой теплоотдачи и производительности, даже при низких скоростях потока. Это важный момент, так как режим течения жидксоти может существенно меняться в зависимости от требуемого потребления тепла/холода.
Фото 4 - Процесс инспекции теплообменников и скважины.
Общая характеристика системы:
Тип теплообменника: паяный пластинчатый теплообменник;
Передача тепла на установку: 100 – 350 кВт;
Электрическая мощность насоса (вход):максимум 3 кВт;
Размеры скважины: диаметр 0,8 м; глубина 50-220 м;
Максимальный потери давления: 60 кПа.
Не могу выгрузить ролик или ссылку на него (виноват, есть огрехи в компьютерной грамотности) - вот ссылка на сайт: http://www.geocomfort.nl/
В правом нижнем углу представлена анимация исполнений такой схемы.
Понятно, что данные системы могут применяться только в странах с теплым климатом и только в определенных геологических условиях. Однако мне нравится это решение, которое является нестандартным. Для климатических условий Нидерладнов несомненно очень интересно.
no subject
no subject
no subject
no subject
no subject
no subject
no subject
no subject
Я думаю здесь смысл, в эффективности. Получается насос совсем небольшой мощности. Опять же экономия места.
Определяющей здесь будет цена скважины. В принципе можно и трубы сделать. Эту установку показал потому, что тут как раз решение с погружением.
no subject
Я может упустил что-то, но не могу понять за счет чего такое решение кардинально эффективнее?
no subject
no subject
no subject
no subject
В Голландии, есть климатические особенности: прежде всего обилие осадков и их равномерное годовое распределение, отсутствие испарения зимой и его превышение над осадками летом (годовые суммы осадков больше испарения). Теплая бесснежная зима не способствует промерзанию почв и аккумуляции осадков на поверхности. В итоге грунтовые воды получают в основном инфильтрационное питание в холодные месяцы, а в теплые расходуются на испарение.
А теплые/холодные слои мы создаем сами:
Система подземного аккумулирования энергии состоит из скважины, через которую откачивается или закачивается вода из водоносного слоя, являющегося аккумулирующей средой. Одна часть скважины используется для аккумулирования тепла, другая - холода. Перегородка в скважине исключает взаимное влияние теплого и холодного слоев и соединены между собой трубопроводом с включенным туда теплообменником.
Создание специальных больших емкостей для хранения хладо-теплоносителя с аккумулированным теплом (холодом) будет дорого и сложно. В то же время, подземные водоносные пласты могут быть средой, подходящей для долгосрочного аккумулирования тепла и холода.
Т.е. в верхнем слое мы аккумулируем тепло, в нижнем слое холод. Так, наверное проще.
Летом мы берем воду из холодного слоя и сбрасываем в условно горячий. Создаем некий запас тепла. Зимой наоборот.
В большинстве систем температура воды зимой составляет в районе 10°С, а летом в районе 20°С, то есть происходит аккумуляция низкопотенциального тепла и холода.
no subject
Но насколько долго способны держать такие термические аккумуляторы тепло(холод) ? То есть, запасов "тепла", накопленного за лето, хватит ли на все зимние месяцы.
Ну и тут вопрос - дома 20 градусами в системе отопления не обогреть. Там предусмотрен дополнительный нагрев?
no subject
Про доп.нагрев можно ТН сделать или эл./газовый догрев, тут куча вариантов. ТН оптимальный, конечно.
no subject
Плюс затраты на рытье такой скважины и прокладку труб. Проще уж утеплить дом и поставить котел в подвале.
ЗЫ. При слове геотермальный мне вспоминается Камчатка с ее геотермальными источниками, в которых вода кипит.
no subject
no subject
Создание специальных больших емкостей для хранения хладо-теплоносителя с аккумулированным теплом (холодом) будет дорого и сложно. В то же время, подземные водоносные пласты могут быть средой, подходящей для долгосрочного аккумулирования тепла и холода.
Т.е. в верхнем слое мы аккумулируем тепло, в нижнем слое холод. Так, наверное проще.
Летом мы берем воду из холодного слоя и сбрасываем в условно горячий. Создаем некий запас тепла. Зимой наоборот.
В большинстве систем температура воды зимой составляет в районе 10°С, а летом в районе 20°С, то есть происходит аккумуляция низкопотенциального тепла и холода.
no subject
Насчет слоев то же не ясно, в моей местности например, первый водоносный слой на глубине 25-30 метров, второй на 120 метрах.
no subject
Понятие водоносных слоев относительно условно, можете понимать это как етплая и холодная части скважины. или это могут быть вообще две разные скважины - одна условно теплая, вторая условно холодная.
no subject
2. При продолжительном (в течение всего летнего периода) сбросе тепла в ГК от систем кондиционирования - расчетно было сброшено порядка 20 квт.ч. тепловой энергии). Далее, в период начальной эксплуатации ТН на обогрев, СОР ТН действительно был в несколько раз выше, но очень быстро (1-1,5 мес.) вернулся к обычным значениям, при чем ТН в этот период работал на 10-20% мощности .
Вывод - накопить тепло в грунте в достаточном для отопительного периода количестве, как и изъять его, ввиду того что система ГК изначально является открытой системой с хорошей теплопроводностью - невозможно.
no subject
no subject
Вот свежий комментарий (07-01-15) эксплуатации ТН в Иркутске
"В Иркутске как-то потеплело и тепло уже неделю. Я выключил один насос так как дома стало жарко. Наблюдения. При работе кипение было -8 работал недели 2-3 без перекура. При выключении манометр показывал температуру контура -4 градуса. через сутки -2. Через вторые -1 на третье 0. После недельного простоя +2. Вода из скважины идет 2.8 градуса. Получается что загон в глубокий минус практически нереально и не стоит заморачиваться на (остановки перекуры) восстановление течения грунтовых вод 3 суток после 3 недель непрерывной работы. Второй насос работает 5ую неделю без остановки кипение по манометру -12. Начало -7. Буду экспериментировать догоню. Кипение до -15 и отключу. Только кажется мне что с ростом напора увеличивается и площадь теплосъема. И нарастание сосульки происходит медленно."
no subject
есть данные за 2001 год. нашел.
В настоящее время в Нидерландах реализованы и успешно функционируют более 100 проектов с установками сезонного аккумулирования тепловой энергии в водоносных пластах, почти в каждом крупном городе построено несколько таких установок. Назначение большинства установок - аккумулирование зимнего холода с целью использования его летом для охлаждения вместо традиционных холодильных машин. Охладительная мощность в реализованных проектах составляет в среднем 500-1000 кВт, при такой мощности система наиболее рентабельна по сравнению с традиционной холодильной машиной. Почти в 60 % установок одновременно используется и аккумулированное в подземном слое низкопотенциальное тепло.
Что касается потребителей, то можно отметить, что в Нидерландах это преимущественно (более 40 % от общего числа проектов) большие офисные здания с площадью от 10 000 до 100 000 м2. Кроме того, это больницы, общественные здания (торговые центры, залы для выставок и конгрессов, терминалы аэропортов и т. д.), а также индустриальные и сельскохозяйственные объекты. Внедрение осуществляется как для нового строительства, так и при реконструкции уже существующих объектов.
источник: http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=148 (http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=148)
no subject
Выше я вам привел слова человека, реально эксплуатирующего ТН. Он пишет о конкретном явлении -восстановление температуры в ГК из-за грунтовых вод, в течение 3-х суток после 3-х недель непрерывной работы ТН. За 3-е суток температура поднялась на 6,8 градусов (с -4 до +2,8), т.е. восстановилась до естественной. Аналогичная ситуация будет летом, если он будет греть ГК, сбрасывая туда тепло с температурой условно 40 градусов, через 3 суток простоя, температура ГК вернется к естественным значениям. Это явление у нас, в России, наблюдается повсеместно, может к Голландии какой-то особенный грунт, я не знаю!?
no subject
Нашел подобную статью про Лаваль - они делали отопление оранжереи подобным способом... ппишут, что работает.
Вопрос интересный, на самом деле.
no subject
Весь мой опыт говорит о том, что голландцы что-то мутят
no subject
no subject
no subject
no subject
no subject
no subject
4 - это для теплового насоса.
no subject
При заявленных
Передача тепла на установку: 100 – 350 кВт;
Электрическая мощность насоса (вход):максимум 3 кВт;
Размеры скважины: диаметр 0,8 м; глубина 50-220 м;
Если они не уходят в минус, то получить 100 квт. тепла с СОР=4, при глубине 50 м и диаметре 0,8 м - очень проблематично.
Rehau заявляют для своих систем RAUGEO Helix-Sonde - 700вт с погонного метра при сопоставимом диаметре.
т.е. 50*700=35Квт - это максимум, который можно получить.
А уж насколько затратно это - бурить 50 м. или 220 м. с диаметром 0,8 м. , я вообще молчу.
хотя это Голландия, геология грунтов у них специфическая, если вспомнить географию и эпопею по отвоевываю земли у моря.
no subject
Но тут мы берем Без ТН!
Если мы используем, как показано на схеме, то там стоит всего лишь насосик на 3 кВт + внешний водяной насос с промежуточным хладоносителем, пусть еще на 5 или даже 10 кВт. Даже при выработке 100 кВт холода по минимуму. COP будет 10 в самом плохом случае. А чем больше установка тем он будет расти.
no subject
это не ТН!
no subject
no subject
2. Далее берем идеальные условия - 3 квт. насос может подавать около 3 куб.м. в час http://soddis.ru/catalog/nasosi/nasosi-pogruzhnie_nasosi/skvazhinnyy_nasos_grundfos_sp_2a_55_380v , при дельте даже 15 градусов, перекаченная вода будет иметь тепловую мощность 4200*3000*15/3600000=52,5 квт., а не 100 квт. и уж тем более не 350 квт.
3. http://luir.com.ua/files/2/RAUGEO_geo_zonty-kollektora_i_energ_svai_TI.pdf
Посмотрите на стр. 16 Рис. 39 Годовое изменение температуры по глубине грунта - это данные по Германии.
Вывод - может быть, в какой-то отдельный, небольшой промежуток времени, заявленные показатели и возможны (если верховодку нагреть до 40 градусов), но если усреднять на весь отопительный период, реальные данные будут намного скромнее.
no subject
no subject
Не в момент, со временем.
no subject
no subject
no subject
Почему в условиях теплого климата? Какая связь? Ну понятно, что не вечной мерзлоте. У нас и в Финляндии и в Швеции таких приблуд достаточно много. Температура земли на глубине, вообщем-то постоянна. Там промерзает то фигня всего. Вообщем для центральной и тем более южной части России подходит идеально. Дорого только. Нам бы (в России) с более простыми вещами хотяб разобраться. А к этому вопросу можно будет вернутся лет через 50. :)
no subject
Геотермальная климатическая система зима/лето из Ниде