Долговременный теплоаккумулятор. Батареи с песком


Расчёт количества обогревателей - ООО "ТеплоПлит" - производство, реализация и монтаж кварцевых энергосберегающих обогревателей. teploplit.ru

В расчёте нужного количества кварцевых обогревателей "ТеплоПлит" следует сначала определить в кубических метрах объём помещений, в которых планируется установка электрического отопления.

Следует помнить, что эффективность работы любой системы отопления сильно зависит от теплоизоляции помещения, в котором она установлена.

Указанный в технических характеристиках прибора объём обогреваемого пространства одним обогревателем был выявлен в ходе испытаний в помещениях с теплопотерями, соответствующими СНиП 23-02-2003.

Рекомендуемый метод расчёта - расчёт количества обогревателей для каждого помещения отдельно. Учитывая рекомендации по установке терморегуляторов (один терморегулятор на помещение), в результате получится система отопления со множеством независимых климатических зон, в которых можно поддерживать различную температуру.

Пример расчёта на одно помещение

Пример расчёта на одно помещение

Проведём расчёт объёма помещения: 3 м × 4 м × 3 м = 36 м3

Рассчитаем требуемое количество обогревателей: 36 м3 ÷ 17 м3 = 2,12 шт.

Для проживания в данном помещении в холодное время года потребуется установить:- 2 обогревателя.

Для автоматического поддержания желаемой температуры в помещении потребуется дополнительно установить один терморегулятор (приобретается отдельно).

17 м3 в расчётах используется как средний объём обогреваемого пространства, указанного в технических характеристиках обогревателя.

Примеры расчёта для нескольких помещений

Для расчёта количества обогревателей на несколько помещений потребуется произвести аналогичный вышеописанному расчёт для каждого помещения отдельно.

Пример расчёта нескольких помещений
  • Первое помещение
    Объём помещения: 2,5 м × 2 м × 3 м = 15 м3

    Требуемое количество обогревателей: 15 м3 ÷ 17 м3 = 0,9 шт.

  • Второе помещение
    Объём второго помещения: 2,5 м × 3 м × 4 м = 30 м3

    Требуемое количество обогревателей: 30 м3 ÷ 17 м3 = 1,8 шт.

  • Третье помещение
    Объём третьего помещения: 2,5 м × 4 м × 5 м = 50 м3

    Требуемое количество обогревателей: 50 м3 ÷ 17 м3 = 2,9 шт.

Для обогрева данных помещений в холодное время года потребуется установить:- 1 обогреватель в первом помещении;- 2 обогревателя во втором помещении;- 3 обогревателя в третьем помещении.

Для автоматического поддержания желаемой температуры потребуется дополнительно установить по одному терморегулятору на каждое помещение (терморегуляторы приобретаются отдельно).

17 м3 в расчётах используется как средний объём обогреваемого пространства указанного в технических характеристиках обогревателя.

teploplit.ru

Установка и подключение - ООО "ТеплоПлит" - производство, реализация и монтаж кварцевых энергосберегающих обогревателей. teploplit.ru

Наша продукция легко может быть установлена владельцем самостоятельно. Кроме того, практически в каждом городе возможно обращение к нашим представителям за услугой установки кварцевых обогревателей.

Узнать о возможности заказа услуги монтажа и расценках можно позвонив в ближайшие к Вам магазин или представительство компании "ТеплоПлит".

Рекомендации по установке обогревателей

Расположение отопительного прибора выбирается так, чтобы восходящий от него поток тёплого воздуха не допускал попадания холодного воздуха в отапливаемую зону помещения.

Отопительные приборы устанавливают преимущественно под световыми проёмами. В районах с короткой и тёплой зимой, а также в помещениях, в которых люди находятся кратковременный период, отопительные приборы допустимо устанавливать на внутренних стенах помещений.

Расстояние до предметов над и под кварцевым обогревателем "ТеплоПлит" желательно делать не менее 100-150 мм для лучшей циркуляции воздуха. От стены до задней либо лицевой стороны обогревателя следует оставлять не менее 45 мм.

01-mount 02-mount

Для сохранения тепла в помещении, особенно в помещениях со стенами, отделанными тонким материалом - ГКЛ, ГВЛ, ОСП и т.п., рекомендуется устанавливать теплоотражающую фольгу на стену за обогревателем. Таким образом не будет нагреваться сам отделочный материал и материалы, находящиеся за ним в "пироге" стены.

Рекомендации по подключению обогревателей

На базе кварцевых обогревателей "ТеплоПлит" можно смонтировать полностью автоматизированную систему отопления. Подключив один и более обогревателей к терморегулятору, Вы получите систему отопления с единой точкой управления одной климатической зоной. Терморегулятор, включая либо отключая систему отопления, поддерживает заданную в помещении температуру.

Важно соблюсти параллельность подключения к силовой сети. Оптимальным вариантом при монтаже электрической системы отопления является установка отдельного автомата в распределительном щите, что гарантированно избавит от возникновения перегрузок.

01-correct 02-wrong

Рекомендации по установке терморегулятора

Оптимальный вариант установки терморегуляторов - по одному на помещение. Таким образом, к примеру, открытое окно в одном помещении не будет влиять на результат замера температуры терморегулятором, расположенном в другом помещении, изолированном от этого. То есть один терморегулятор с подключенными к нему обогревателями образует независимую систему отопления в отдельно взятом помещении.

В большинстве случаев терморегулятор располагают на стене на удобной для регулировки рукой высоте. Необходимо расположить терморегулятор так, чтобы обеспечить отличную видимость температурной шкалы находящейся на терморегуляторе.

on-wall on-wood

Все электромонтажные работы должны производиться только при снятом напряжении.

При открытой прокладке электросетей, если отсутствует опасность их механического повреждения, необходимо применять кабели с несгораемой оболочкой.

teploplit.ru

Тепловой аккумулятор :: Дом солнечного энергетика

Тепловой аккумулятор

Для каркасного дома нужно иметь тепловой аккумулятор (ТА) для снижения скачков температуры днем и ночью. О сезонном аккумулировании тепла - отдельная тема, пока рассмотрим суточное или многосуточное тепловое аккумулирование.

Реальных вариантов для материала для ТА всего 3:

  • вода
  • бетон или бетонные блоки (в крайнем случае кирпич, но у него теплоемкость меньше) 
  • грунт

Для аккумуляторов одинаковой тепловой емкости масса воды для водяного аккумулятора  примерно в 4 раза меньше. Однако, исходя из объема, разница между водяным и бетонным ТА получается не 4, а около 2 раз, т.к. бетон тяжелее воды.

Удельная теплоёмкость воды 4.19 кДж/(кг*K), при плотности 1000 кг/м.куб, у бетона удельная теплоёмкость 1.13 кДж/(кг*K), плотность 2242 кг/м.куб. Соответственно теплоёмкость воды на м. куб 4190, у бетона 2533. Отсюда получаем коэффициент 1.65, соответственно 200 м. куб бетона по теплоемкости соответствует 121.2 м3 воды.

Есть расчеты, что по стоимости ТА из воды процентов на 10-15 дешевле, чем ТА из бетона. Скорее всего эта разница не включает расходы на усиление фундамента.

Преимущества водяного ТА

  1. Меньшие масса и объем
  2. Возможность использовать температурную стратификацию
  3. Возможность установки нескольких теплообменников на разной высоте

Недостатки водяного ТА:

  1. Вода все-таки может протечь
  2. Вода может замерзнуть, поэтому нужно размещать водяной ТА таким образом, чтобы исключалась возможность его замерзания. Как вариант - размещение его под землей
  3. В конструкции водяного ТА  можно применять пластиковые емкости, которые не боятся замораживания. Если разместить их горизонтально с небольшим недоливом, то разрыв из-за замерзания будет исключен. Тут нужно продумать конструкцию, чтобы можно было легко заменять воду и проводить техническое обслуживание.

Идеи с forumhouse.ru

#458 Я так понял надо иметь три ТА. Длительный типа 5 кубов бетона с залитыми трубками под домом, суточный с водой и теплообменником, моментальный где при кристаллизации хим вещества выделяется тепло (принять душ, помыть посуду). 

#459 Тоже думаю о ТА. 1 Бетон и грунт- фундамент утепленный. Сброс излишков от СК, нагрев воздухом летом. 2 ТА низкотемпературный (+28С - +35С) для СК, когда пасмурно и сезонные емкости нагретые летом("длительные"). Использовать для нагрева фасадных стен (конечно внури дома) и холодной воды. 3 Возможно и еще более низкотемпературный ТА (+5С -+10С) утилизации уже после рекуператора ТО и канализации, такие температуры любит ТН. Догрев после ГК. 4 Конечно высокотемпературный ТА (+60С-+90С), для котла, ГВС, СК. 

 

По поводу большого ТА под домом - закапывать емкость с водой - опасно и недолговечно. Пластиковые баки дорогие - 10 кубов стоят около 73 тыр. Хотя, на avito.ru нашел кубовые пластиковые емкости в металлическом каркасе за 2,5 тыр. Они не для высоких температур - материал еврокубов HDPE (полиэтилен высокой плотности), температура плавления 130-135 градусов. Температура размягчения, 80-100 градусов для разных марок. #254, #260

 

Если делать металлический бак - возникает проблема коррозии. Водяной бак надо периодически чистить, следить, чтобы флора-фауна всякая не завелась. С форума подсказали, что можно делать бак из кровельной меди, она не ржавеет и бактерицидна, но на такой большой объем даже не представляю цену.

 

Вопрос - нужен ли отдельный фундамент для таких емкостей под домом? Как вписать эту конструкцию в УШП? Не будет ли потом сожалений из-за того, что или баки потекут-покосятся, или, еще хуже, УШП вокруг и на них прогнется-вспухнет-поломается?

 

Бетон десятками кубов заливать - неоправданно дорого.

Поэтому еще раз нужно внимательно посмотреть в сторону грунтового ТА. У меня под домом будет глина не несколько метров глубиной, вода через нее не проходит, УГВ низкий (на 5-6 метрах воды точно нет). Огородить объем грунта теплоизоляцией из ЭППС с организацией дренажа вокруг него - наверняка дешевле, чем заливать почти такой же объем бетоном.

 

Остается вопрос о тепловой стратификации, которая является большом преимуществом водяного ТА - но в грунтовом она тоже в какой-то мере должна быть.

Нужно продумать размещение труб теплообменника. Наверное, проще решать вопрос отбора тепла из различных зон установкой нескольких контуров теплообменника (например, внешние и внутренние петли) и тепловым насосом.

Нагревать ТА в грунте и бетоне более 20 градусов вряд ли получится, поэтому без ТН не обойтись.

 

Такой грунтовый ТА нужен не для сезонного аккумулирования тепла - его, даже полностью заряженного, все равно хватит только на несколько недель, - а для многосуточного аккумулирования излишков солнечной энергии и для сброса излишков тепла от СК летом.

 

С учетом вышесказанного, пока рабочий вариант такой:

1. Небольшой ТА на 500 л с несколькими теплообменниками и температурной стратификацией - для ГВС. Излишки из него идут во второй ТА. Также, можно предусмотреть переключение контура СК (или его части) на второй ТА после нагрева первого до 80С - это усложнит систему, но может повысить эффективность СК за счет уменьшения разницы между температурами окружающей среды и теплоносителя. Можно увеличить этот ТА до 700-1000 л, чтобы иметь запас ГВС на несколько пасмурных дней, чтобы уменьшить потребление электроэнергии. #273

Также, переключение или разделение СК необходимо будет при увеличении количества СК больше 5-4 шт.  #278 , т.к. мощности теплообменника в баке не будет хватать для полного отбора тепла от большого СК. 

2. Многосуточный ТА для накопления солнечной энергии и как буферный ТА для пеллетной или дровяной печи. Думаю, кубов на 5-8. Разместить под домом на этапе строительства фундамента. Сделать бетонную или металлическую коробку размером примерно 2,5*2,5*2 м, утеплить ее снаружи немного пенопластом (максимум 10 см. С него скидывать излишки тепловой энергии от СК летом. Не думаю, что вода там будет сильно греться, максимум до 60-70 градусов.

 

Другой вариант реализации многосуточного ТА - галечный по образцу, описанного в книге Андерсона "Солнечное проектирование".

 

 

В этом варианте появляется возможность использования воздушных солнечных коллекторов. При этом в зимнее время галечный ТА будет служить аккумулятором солнечной энергии и энергии от пеллетного камина. В летнее время можно использовать его для охлаждения помещения. 

В ТА нужно сделать несколько воздухозаборов/отверстия для выхода

1. забор воздуха

- в верхней части ТА - для подачи горячего воздуха от СК на стене и из чердака.

- в верхней части помещений - для забора горячего воздуха летом из помещений

- в нижней части со стороны столовой, со стороны кухни - для создания тяги через теплый ТА и выброса теплого воздуха из помещения наружу, для охлаждения ТА ночью, чтобы днем он мог охлаждать помещение.

2. выход воздуха - из нижней части ТА, прогретый СК воздух передается в помещение через ТА.

Летний режим. Запасать тепло внутри дома не нужно, а наоборот, нужно ночную прохладу. Вокруг ТА можно сделать теплоизоляцию, но скорее всего она не нужна. Если ночью нужно дополнительное тепло, можно запасать его днем, так как ТА имеет большую инерционность, то как раз к вечеру он прогреется от СК и можно будет от него забирать тепло. Если же ночью нужна прохлада, то в дневное время воздух от СК через этот ТА не прокачивается, а направляется на чердак в теплообменник грунтового или большого водяного ТА.

 

 

3. Грунтовый ТА под домом. Сделать несколько петель из ПНД в рамках периметра дома, вокруг второго ТА. Потери от второго ТА будут нагревать грунт, плюс, на эти петли можно летом скидывать тепло от фанкойлов. По периметру дома сделать вертикальную теплоизоляцию из ЭППС 10-15 см на глубину до 2-3 м. С учетом того, что большая часть земляных работ все равно должна производиться при обустройстве УШП, добавка к стоимости на такой ГТА должна быть небольшой - стоимость пары сотен метров ПНД с их укладкой, стоимость ЭППС для теплоизоляции периметра на глубину 2-3 м, стоимость траншеи по периметру для размещения этой теплоизоляции.

 

4. Ну и, конечно, тепловым аккумулятором будет ФП. Она должна обеспечить охлаждение летом и отопление зимой. 

По материалу второго ТА - т.к. он будет самодельным, то важен выбор материала. #275

 

❏ Pазличные виды пластиковых поверхностей, в первую очередь на основе полиэтилена, полипропилена, ПВХ, способствуют образованию на внутренней поверхности биопленок, в которых крайне охотно селится легионелла, особенно полиэтилены, некоторые пригодны для тепловой профилактики, хотя применяемые в ХВС типы как правило не рассчитаны на t 70-80 °С, уязвимы перед гиперхлорированием и озонированием и УФ (уязвимы не означает немедленной аварии после применения процедуры, а означает сокращение, а в некоторых случаях существенное, срока службы),

при снижении t до 50 °С демонстрируют высокие темпы вторичного расселения и роста легионеллы.

❏ Hержавеющая сталь в некоторой мере бактериостатична, в малой степени подвержена зарастанию и образованию биопленок, пригодна для всех видов профилактики, но сложна в монтаже и дорогостояща, а при снижении температуры до 50 °С демонстрирует эффект вторичного расселения и

роста колоний легионеллы.

❏ Mедные поверхности:

ярко выраженное бактериостатическое и бактерицидное действие — при сравнительных экспериментах при t = 25 °С KIWA лишь с пятой попытки сумела высадить на медной поверхности колонию легионелл), безусловно препятствуют росту колоний Л при t < 25 °С, после «теплового удара» при охлаждении до 50 °С единственные, на поверхности которых легионелла не восстанавливается. В наиболее опасном диапазоне t 38-42 °С колонии легионелл, тем не менее, размножаются, хотя их количество и темпы роста наименьшие, причем на два порядка, по сравнению с пластиками и оцинкованной сталью.

Взято тут - http://www.c-o-k.com.ua/content/view/1344Получается, что пластиковый бак с точки зрения развития легионелл и прочей живности - не вариант. Хотя воду оттуда пить не будут, но периодически его нужно обеззараживать, а пластик к химии слабостоек. Учитывая, что бак закапывается в грунт практически навсегда, то такая экономия может выйти боком.

 

Основное отопление будет грунтовым ТН. Пока не решил - будет ли это многоэтажка или несколько скважин метров по 8-10 глубиной. Говорят, 20 таких скважин хватает на отопление дома 200 м2 (хорошо утепленный, но без фанатизма, каркасник).

См. также #313

 

Стена Тромба

Большие окна - это хорошо с точки зрения поступления света. Но зачастую (особенно летом) слишком много света "напрягает", а излишняя открытость солнечному свету приводит к выцветанию мебели, тканей, ковров и т.п., находиться на ярком солнце тоже некомфортно. Есть вариант размещения тепплоаккумулирующей массы внутри дома пере окнами

 

 

В этом случае полезная солнечная энергия улавливается стеной, но яркий свет не проникает вглубь помещений.

Ссылки по теме

Phase Change Material Trombe Wall

Масса и место размещения теплоаккумулятора

Еще интересная информация по тепловым аккумуляторам

Немецкий ТА с использованием энергии замораживания воды. Энергия кристаллизации 1 л воды - 0.8 кВт*ч, что равнозначно энергии нагрева 1 л воды с 0 до 80С.

Демонстрационный дом в Мичигане, США. Построен в 1994 году.

Грунтовый ТА из песка, изолирован от фундаментной плиты 5 см ЭППС. Тепло сохраняется несколько месяцев. На 42 минуте видео показана таблица переключения кранов для перераспределения солнечной энергии между грунтовым ТА (ГТА), фундаментной плитой (ФП) и т.п. Солнечная система - drainback, одноконтурная, одна и та же вода проходит через коллекторы и через ГТА и ФП.

 

На 49 минуте говорится о том, что для разогрева даже такого суперутепленного дома необходимо минимум полдня, т.к. дом имеет большую термическую массу в виде фундамента и дровяной печи. Что, в принципе, подтверждается цитатой  #229

"... конструктор каркасников советовал держать круглогодичную температуру не ниже +7...+10грЦ, если хозяева собираются периодически приезжать на выходные зимой. (Если зимой совсем не пользоваться, то можно без проблем консервировать) Он же предупреждал, что ТП в плите прогревает помещение не за пару- тройку часов, а сутки- двое."

 

Дом не имеет кондиционеров, летом не бывает жарко. В восточной части дома 2 спальни, соединенные с солярием, который позволяет также иметь комфортную температуру в течение всего года.

На 54 минуте показаны трубы, которые были использованы в ГТА и в ФП. На 56 минуте говорится о том, что нужно делать теплоизолированую дверь и хорошо теплоизолировать помещение, где расположены баки и т.п., т.к. иначе тепло проникает в помещения и летом нагревает их, что нежелательно.

Фотоэлектрическая система старая, силовая электроника тоже. СБ были установлены б/у с какой то большой станции.

 

Thermal Storage Solutions - Roy House В этом доме применен водяной ТА примерно на 9 кубов, который может запасать до 440 кВт*ч энергии. В системе гликолевая петля от СК, через теплообменник отдает тепло теплым полам (вода). Также есть аварийная петля с насосом постоянного тока для сброса излишков тепла от СК в землю. Контроллеры и аварийный насос питаются от АБ 12В.

Тепловой аккумумулятор на 50 м3 Еще ТА на 130 м3

17.08.2018

dom.solarhome.ru

Сопутствующие товары - ООО "ТеплоПлит" - производство, реализация и монтаж кварцевых энергосберегающих обогревателей. teploplit.ru

В дополнении к кварцевым обогревателям наши магазины предлагают покупателям следующие сопутствующие товары

  • Терморегуляторы;
  • Декоративные экраны;
  • Стойки-подставки для переносных и не закрепленных стационарно обогревателей;
  • Теплоотражающую фольгу, электрические кабели и электрические вилки.

Терморегуляторы

Терморегулятор создан для автоматического включения либо отключения электрических приборов, подключённых через него к электрической сети, при достижении в помещении установленной на терморегуляторе температуры. Тем самым терморегулятор экономит электрическую энергию, так как продолжительность работы отопительных приборов снижается до нескольких часов в сутки в зависимости от качества теплоизоляции помещения. Так-же это даёт возможность автоматического поддержания определённого уровня температуры в помещении на протяжении неограниченного периода времени.

Рекомендации по установке терморегулятора можно найти в разделе "Установка и подключение"

В нашем ассортименте представлены терморегуляторы, разработанные и произведённые немецкой компанией "EBERLE", следующего модельного ряда:

  • Eberle "E6121"
  • Eberle "E3563"

Терморегуляторы "Eberle" предоставляют возможность регулировки температуры воздуха в помещении от +5 до +30°C. Максимальная нагрузка на один терморегулятор при подключении к нему нескольких отопительных приборов составляет 3,5 кВт.

Декоративные экраны

Если внешний вид наших кварцевых обогревателей не вписывается в интерьер помещения, то можно приобрести металлические декоративные экраны, навешиваемые сверху.

  • С печатью на заказ

К заказу доступны декоративные экраны с любым изображением на лицевой панели. Покупатель может предоставить изображение для печати в виде файла и оно будет нанесено на экран в процессе производства.

Стойки-подставки

В помещениях, где не требуется монтаж обогревателей на стену, можно использовать переносные стойки-подставки.

  • Без обогревателя

  • С обогревателем

Об ассортименте сопутствующих товаров узнавайте, пожалуйста, в ближайшем к Вам магазине или представительстве.

teploplit.ru

Долговременный теплоаккумулятор | | Mensh.ru

Использование долговременных теплоаккумуляторов поможет уменьшить сложности и, возможно, решить некоторые экономические проблемы. Долговременный теплоаккумулятор лучше всего определить как устройство для хранения солнечной энергии в течение длительного времени после того, как она была уловлена, например, от одного сезона до следующего, т.е. сообразуясь с законами природы. Главное различие между системой долговременного аккумулирования тепла и обычной солнечной системой заключается в первую очередь в устранении вспомогательной дублирующей системы (печи) и сопутствующих составных частей на стыке двух систем. Сравним технологическую схему такой системы со схемами некоторых других систем. Тепловой насос может использовать этот долговременный тепловой аккумулятор в качестве источника тепла; если большой бак теплоаккумулятора имеет достаточно высокую температуру, то здание может воспользоваться теплом обычным путем, например через радиационные панели или нагнетание горячего воздуха.

Система долговременного аккумулирования теплаРис. 1. Система долговременного аккумулирования тепла. Солнечная установка собирает и аккумулирует тепло солнечного излучения круглый год в ясную погоду. Когда необходимо, тепло используется в здании. Вспомогательной дублирующей системы (на органическом топливе) не требуется:1 - солнечный коллектор; 2 - теплоаккумулятор; 3 - жилище; 4 - температура 30...90°С.

Средства, сэкономленные в результате ликвидации дублирующей системы, можно использовать на сооружение отсека долговременного теплоаккумулятора, так как 100% потребности в отоплении будут удовлетворяться за счет солнечной энергии (за исключением расхода электроэнергии для вентиляторов и насосов), то можно оправдать более высокие первоначальные затраты.

В доме Солтерра, разработанном Уильямом Эдмундсоном, используется смонтированный на крыше солнечный коллектор, через который проходит и нагревается воздух. Нагретый воздух циркулирует по трубам диаметром 100 мм, которые погружены в отсек теплоаккумулятора под домом. Отсек имеет бетонные стены, пол и перекрытие и заполнен водонасыщенной жирной глиной, песком, гравием и даже дробленым камнем. Тепло можно запасать в большом количестве, так что тепло от дополнительного источника не потребуется в течение многих недель. В этом случае солнечные коллекторы можно было бы рассчитать на обеспечение всей потребности в отоплении, а вспомогательная отопительная система была бы не нужна.

Дом Солтерра У. ЭдмундсонаРис. 2. Дом Солтерра Уильяма Б. Эдмундсона:1 - солнечный коллектор; 2 - изоляция; 3 - пенобетон; 4 - водонасыщенный грунт; 5 - трубы диаметром 100 мм.

В своем проекте Эдмундсон принял массу влажного грунта 1600 кг/м3 и удельную теплоемкость 1,84 кДж/(кг*°K) при теплоаккумулирующей способности около 2950 кДж/(м3*°K). Если грунт нагревать от 27 до 55°С, то он аккумулирует около 81650 кДж/м3. Отсек в доме Эдмундсона имеет объем 250 м3; общая длина труб составляет 610 м, что обеспечивает поверхность теплообмена между трубами и грунтом, равную 260 м2. При вышеприведенных условиях в отсеке накопится около 20*106 кДж. Если дополнительная нагрузка дома составляет 28485 кДж/°K*день, то наружная температура может в среднем составлять (-1°С) в течение 40 дней, прежде чем израсходуются 20*106 кДж (приняв отсутствие потери тепла из отсека).

Летом тепло улавливается и хранится в отсеке. Затем оно обогащается тепловым насосом, чтобы поднять температуру, скажем, от 60 до 120°С, которая достаточна для работы кондиционера абсорбционного типа.

www.mensh.ru

Применение сезонного грунтового аккумулятора, работающего без теплового насоса

сезонной грунтовый аккумулятор, тепловой насос, энергия земли, гео-обогрев, пассивный дом, энергоэффективный дом, экодом, ekopowerНастоящим постом мы открываем цикл статей об использовании сезонных аккумуляторов тепла. В данной статье на примере жилого района в Швеции рассмотрено применение сезонного грунтового аккумулятора, работающего без теплового насоса.

В строительном секторе центральные солнечные отопительные системы являются наиболее экономически выгодными среди всех возможных солнечных тепловых систем. Посредством интеграции сезонного теплового аккумулятора можно покрыть более 50% энергетических затрат на отопление и горячее водоснабжение. В таблице 1 приведены крупномасштабные отопительные солнечные системы Европы, построенные до 2002 года.

Таблица 1. Десять наибольших центральных отопительных солнечных систем Европы, которые были введены в эксплуатацию до 2000 года (кликните для увеличения изображения)

В центральной и северной Европе еще с 1995 года стали популярны сезонные аккумуляторы для хранения тепловой энергии солнца, накопленной в теплое время года, и ее утилизации в холодное время.

На рисунке ниже представлены 4 вида сезонных аккумуляторов солнечной энергии, но в данной статье будет идти речь непосредственно о грунтовом аккумуляторе (duct heat store).

Виды сезонных аккумуляторов тепловой солнечной энергии (кликните для увеличения изображения)

Для строительства и успешной эксплуатации грунтового аккумулятора необходимо соблюдение таких условий как: соответствующий состав грунта и достаточно свободного пространства.

Концепция данной системы состоит в хранении солнечной тепловой энергии непосредственно в грунте. Подходящими геологическими формациями для ее применения могут быть, к примеру, горная/скалистая почва или водонасыщенный грунт. Зарядка и разрядка грунтового аккумулятора осуществляется с помощью вертикальных теплообменников, помещенных в буровые скважины на глубину 30 – 100 м. На поверхности аккумулятора находится слой изоляции, предотвращающий потери тепла в окружающую среду. Во время зарядки, тепловой поток направлен из центра к периферии, чтобы в результате получить более высокие температуры в центре и более низкие на границе. Во время разрядки направление теплового потока обратное.

Преимуществом такой системы является модульная конструкция, которая дает возможность к расширению. Дополнительные буровые скважины с вертикальными теплообменниками могут быть легко добавлены, например, в случае увеличения количества отапливаемых домов в жилом районе. [Schmidt T., Mangold D., Müller-Steinhagen H., July 2003. Central Solar Heating Plants with Seasonal Storage in Germany. Solar Energy, 76: 165-174.]

В конце 2002 в одном из жилых районов вблизи Стокгольма – Аннеберге была запущена в эксплуатацию солнечная тепловая система с сезонным грунтовым аккумулятором без использования теплового насоса. Разработка данной солнечной тепловой системы с грунтовым аккумулятором в Швеции была частью проекта Европейского Союза EU THERMIE, целью которого являлось исследование и разработка крупномасштабных солнечных отопительных систем для жилищного строительства. Предварительное моделирование и расчет системы были осуществлены в компьютерном программном обеспечении TRNSYS и MINSUN и на основании полученных результатов была выбрана оптимальная конфигурация системы. [Nordell B., Hellström G., 2000. High Temperature Solar Heated Seasonal Storage System for Low Temperature Heating of Buildings. Solar Energy, 69 (6): 511-523]

Одним из требований местного муниципалитета являлось создание жилого района, который был бы экологически чистым. Место для этого было выбрано удачно – весь жилой район окружен хвойным лесом и при этом находится всего в 10 км к северу от Стокгольма. В процессе строительства были использованы такие материалы как дерево твердой породы, водорастворимые краски, экологическая теплоизоляция и т.д. Одна из комнат в каждых апартаментах может быть полностью электрически изолирована, что в конце 90-х считалось благоприятным для здоровья. Каждый житель района ежедневно вносит свой посильный вклад в сохранение и улучшение экологической ситуации, путем соблюдения правил по переработке отходов, а также заботе об окружающей природе.

Данная солнечная тепловая система состоит из 2 400 кв.м солнечных коллекторов, размещенных на крышах 50-ти частных домов, грунтового аккумулятора объемом 60 000 куб.м, 13 сабъюнитов с водными баками-аккумуляторами для горячего водоснабжения, низкотемпературной системы отопления (теплый пол) и дополнительных электронагревателей для отопления и горячего водоснабжения. Отопление домов обеспечивается системой теплых полов с расчетной температурой 27/32 градусов Цельсия. Общая отопительная площадь – 5 444 кв.м. Ежегодное потребление энергии для отопления – 565 МВт*час. Крыши домов сориентированы в юго-восточном направлении с углами наклона 15 гр., 31 гр., 37 гр. На крышах установлены солнечные коллекторы с пропилен гликолем в качестве теплоносителя.

Контур солнечных коллекторов отделен от контура теплового аккумулятора и системы отопления с помощью теплообменников. Солнечная радиация является непостоянной, поэтому для обеспечения круглогодичного горячего водоснабжения и отопления необходим сезонный аккумулятор тепла. Соответственно, такой аккумулятор был спроектирован объемом 60 000 куб.м с 99 скважинами глубиной 65 м и расстоянием между ними 3 м. Около 60 % ежегодного потребления энергии, затрачиваемой на отопление, обеспечивается солнечной тепловой системой. Тем не менее, жители Аннеберга недовольны работой солнечной системы, которая согласно предварительным оценке и расчетам должна была работать значительно эффективнее. В 2007 году были проведены два исследования для выявления причин низкой эффективности системы. Исследования показали, что

1) грунтовый аккумулятор еще не достиг стационарного состояния температур;

2) потребление энергии жильцами на отопления и горячее водоснабжение превышает заданные параметры при моделировании системы;

3) потери в распределительной сети намного выше ожидаемых, в то время как уровень полученной солнечной энергии ниже.

Ожидаемый срок, в течение которого тепловой аккумулятор должен достичь стационарного состояния, был определен на этапе проектирования, как 7-8 лет. По истечении указанного срока, в 2010 – 2011 годах было проведено новое исследования эффективности солнечной системы, о результатах которого читайте в следующей статье из нашего цикла.

Источник

___________________________________________________________

Имея хороший экономный домик, а главное энергоэфективный, можно начать получение прав в гибдд чтобы приобрести себе такой же экономный автомобиль, а лучше электрокар. Собственный транспорт должен быть экологичность насколько это может быть.

Читайте также:

www.ekopower.ru