Варианты получения дешевого тепла

Рубрика: (Вода, Идеи и предположения) | Автор: EDEM | Дата: 25-10-2011



Варианты получения дешевого тепла в необходимых количествах

Как я писал в статье «Незамерзающий дом по 3 копейки  за киловатт*час», тепло бывает разное, и наличие большого источника тепла с температурой всего +7-10 градусов, это очень даже не плохо.  А летом даже очень хорошо. Вспомните жару в 2010м, а Вам при таком источнике никакого кондиционера не надо, можно легко регулировать температуру в доме от +15 до +30 затрачивая на это около 3 копеек за   киловатт*час тепловой энергии. Правда, в этом случае, ее надо убирать. :_)

Прошу учесть, что говоря о 3 копейках, я говорю именно о тепловой энергии, которой вы можете оперировать, и которая была бы совсем бесплатной, если бы не Чубайсы. За электрическую энергию все равно надо платить 3 р за киловатт*час, или почем она у вас сейчас?  У меня, например, уже по 4.7р. И чтобы снизить эти расходы, надо уже организовывать собственное производство электроэнергии. И об этом не в этой статье. А пока будем рассматривать варианты доступа к большому тепловому аккумулятору под названием Земля. Для систем обогрева низкопотенциальным теплом Земли, в качестве источников тепла в основном используются статические теплообменники.  Т.е. закапываются в землю, или затапливаются в большие водоемы огромные радиаторные решетки, по которым гоняют теплоноситель и отбирают из окружающей их земли или воды некую долю тепла. Здесь и кроется основной недостаток и дороговизна имеющихся в продаже систем. Это громоздкие и трудоемкие системы сбора первичного тепла. В качестве примера, могу описать одну из далеко не худших, которую недавно видел на выставке по энергосберегающим технологиям. Проспекта мне не досталось, разобрали, поэтому расскажу по памяти. В этой системе, в качестве теплозаборника используется пучок из 10 труб по 30 м. Т.е. под домом веером сверлится  под небольшим наклоном 10 скважин по 30 м и в них вставляются 10 коаксиальных труб, по которым циркулирует теплоноситель. Каждая труба обеспечивает по проекту 3 кВт тепловой мощности, в сумме 30 кВт.  Ну, и дальше как обычно, холодильная машина охлаждает землю и нагревает дом. Врут конечно, точнее искренне заблуждаются. Но думаю, что не больше чем в 2 раза.

Так вот, стоимость этого веера составляет не менее 60%-80% от стоимости всей системы. И стоит она вместе с установкой где-то под миллион. Чтобы не быть голословным, я посмотрел в интернете стандартные водоохлаждающие машины. Цены даны в евро.

КОМПЛЕКТНЫЕ ВОДООХЛАЖДАЮЩИЕ МАШИНЫ

На базе компрессооов «Maneurop» (Франция) и пластинчатых теплообменников производства фирмы Alfa-Laval (Италия)

Температура окружающей среды Ts,0С — 32 Температура конденсации

Tk, 0С — 45

Температура кипения

Tо, 0С — 0÷ -1

Расход воды, литр/час

Tводы вх.= + 7 0С

Tводы вых=+20С

Q, кВт Компрессор Теплообменник Стоимость
Стандартная С гидро-модулем
750 5,09 MT 28 ALFA-LAVAL 3 058 4 158
1250 7,71 MT 40 ALFA-LAVAL 3 816 4 916
1750 11,17 MT 64 ALFA-LAVAL 4 437 5 537
2500 14,75 MT 80 ALFA-LAVAL 5 633 6 733
3250 17,15 MT 100 ALFA-LAVAL 6 292 7 392
4000 21,58 MT 120 ALFA-LAVAL 7 688 8 789
5000 26,27 MT 160 ALFA-LAVAL 9 662 10 762

Уверен, что цены не самые низкие, да и машины эти не из дешевых.  Но все равно.

Смотрим, машина с компрессором MT160. Имеет холодильную, а для нас нагревательную мощность 26,27 кВт. Расход воды 5000л. Считаем 26.27/(5000*5град.)= 1,0508 Вт/кг*град . стоит около 9 662*40=400 000 р.

При этом сам компрессор у разных продавцов стоит от 31 800.00 руб. до 73 643.13 руб. А это основа холодильной машины. Правда, и теплообменник там не хилый, стоит поболее чем  компрессор. Цену с ходу найти не удалось, но он нас и не интересует, потому что есть более надежные и дешевые варианты.

Электрическая мощность компрессора 7 кВт. Т.е. с помощью такого компрессора можно получать тепловую мощность по 4 кВт, на каждый киловатт электрической мощности. Это, в общем, не плохо, но дороговато будет. Тем более, что можно и поэффективнее тратить электричество.

Все дело в том, что отопительный коэффициент определяется по формуле.

Кот=1 + Т2/(Т1-Т2);  где все Т – это температура в Кельвинах.

Т2 – температура источника тепла. Т1 – конечная температура нагрева.

Кот=1+(273+7)/((273+50) - (273-+7))= 280/43=6.51. Это теоретический предел, а на практике около 4.

Но не будем вдаваться в тонкости.

Возьмем главную суть.

С помощью промышленно изготавливаемых компрессоров и теплообменников можно получать до 30 кВт*час тепла затрачивая при этом около 7 кВт*час электроэнергии, получая для обогрева горячую воду около 40 градусов Цельсия.

По строительным нормам, для обогрева дома с жилой площадью 100 м2, при температуре с наружи -30 и внутри +20, требуется тепловая мощность 10 кВт. Или 240 кВт*час в сутки. Что в переводе на Чубайса дает 240*3= 720 р. в сутки. Обогрев газом обходится примерно в 3 раза дешевле, чем электричеством. Т.е. около 240 р. в сутки.

При лобовом решении с помощью использования  системы обогрева низкопотенциальным теплом Земли потребуется (240/30)*7*3=168 р. в сутки. Т.е. в 4 раза меньше. Уже неплохо, но все равно,  многовато будет.

Конечно,  разница температур в 50 градусов бывает не всегда и не везде, так что реальные расходы будут меньше, но для простоты расчетов остановимся на таких исходных данных.

Посмотрим, что нам может дать не лобовое решение.

Если использовать двух контурную систему обогрева, в которой обогрев до 3-5 градусов производится дешевым способом, по 3 копейки за  кВт*час, то на то, чтобы нагреть помещение на оставшиеся 15 градусов потребуется тепловой мощности не 10 кВт, а (10/50) *15= 3 кВт. И соответственно при обогреве электричеством получится (720/10)*3=216 р. в сутки, а с помощью низкопотенциального тепла Земли (168/10)*3=50.4 р. в сутки. Т.е в 720/57=12.6 раз меньше, чем тупой обогрев электричеством, и в 4 раза дешевле, чем газом.

Это уже существенно.

Теперь главный вопрос, откуда и как брать воду?

На мой взгляд, наиболее реальны два способа.

Первый способ, реализуем почти везде, это пробурить на расстоянии 5-10 м друг от друга 2 скважины до водоносного слоя, и спокойно перекачивать из одной скважины в другую, попутно охлаждая воду на 5 градусов.

Второй способ, по ситуации. Если имеется колодец, то надо пробурить в нем скважину на 1-1.5 м, и закачивать в нее холодную воду. Научно доказано, что вертикальное перемешивание воды в несколько раз меньше, чем горизонтальное, тем более, что холодная (около 4 градусов) вода тяжелее. Как вариант, можно использовать и одну скважину, но тут есть свои сложности.

По утверждениям гидрологов, артезианская вода в Московском регионе имеет температуру порядка 10-11 градусов. В других водоносных слоях температура может быть ниже, но, как правило, на глубине 20 м, не ниже 5-7 градусов. И чем глубже, тем теплее.

Очень грубый прикидочный расчет стоимости такой системы.

Компрессор около 20-40 т. р.

Система теплообменников примерно столько же. Пока нет точных  данных.

Насос около 5-10 т.р.

Скважины около 1-2 т. р. за метр. Соответственно на 40 м, около 40-80 т. р.

Т.е. в целом, стоимость системы может уложиться в 100-200 т.р. С установкой около 400 т.р.

В Подмосковье, у меня в частности, подключение к электричеству 200 т.р. Подключение к газу 500-800 т.р., плюс большой геморрой с оформлением разрешения.


Оставить комментарий

Это не спам.
сделано dimoning.ru