czy ktoś ma jakieś doświadczenie z akumulacją ciepła w gruncie?
np. odwiert 50m w gruncie i umieszczenie w nim rurki z czynnikiem,
interesuje mnie czy ciepło wpompowane w grunt nie rozpłynie się w nim, i czy
będzie można je potem odebrać, ewentualnie ilu procentowa była by strata
tego ciepła w okresie roku magazynowania?
TomekD
Witam serdecznie,
Wydaje mi się, że temat "ociera się" o modne ostatnio pompy ciepła. Zasada
działania tych urządzeń, w typowym zastosowaniu, polega właśnie na
"wydobyciu" ciepła zmagazynowanego w gruncie. Dodatkowe podgrzewanie
gruntu w celu późniejszego jego schłodzenia nie wydaje się celowe,
ponieważ dostarczona energia ulegnie bezpowrotnemu rozproszeniu na dużym
obszarze, szczególnie przy obecności wody gruntowej. Można oczywiście
założyć poniesienie kosztów wyizolowania dużej masy gruntu lub np. budowę
podziemnego, zaizolowanego zbiornika wody w celu akumulacji ciepła.
Problem polega na tym, że im temperatura ogrzanej masy będzie bardziej
różnić się od temp. otoczenia, tym szybciej ciepło będzie "uciekać". A
więc albo nasz "akumulator" ciepła będzie pracować z wykorzystaniem dużej
temperatury, co będzie wymagało doskonałego izolatora albo będzie bardzo,
bardzo duży. W każdym z tych dwóch przypadków pomysł wydaje się nie mieć
uzasadnienia ekonomicznego, ale chciałbym się mylić, gdyż opanowanie
sensownej techniki akumulacji dużych ilości energii cieplnej mógłby
przynieść kolosalne korzyści w krajach o ostrych zimach i upalnych latach.
Piotrek
_____________________________
http://www.kocipysiek.pl/
> witam,
>
> czy kto¶ ma jakie¶ do¶wiadczenie z akumulacj± ciep³a w gruncie?
> np. odwiert 50m w gruncie i umieszczenie w nim rurki z czynnikiem,
> interesuje mnie czy ciep³o wpompowane w grunt nie rozp³ynie siê w nim, i
> czy
> bêdzie mo¿na je potem odebraæ, ewentualnie ilu procentowa by³a by strata
> tego ciep³a w okresie roku magazynowania?
>
>
akumulatory ciepla podziemne sa znane nie od dzis.
Niestety na skale domku nieoplacalne. Najlepszym rozwiazaniem jest
izolacja domu i rekuperacja.
Obecnie pierwsza koljenoscia jest pozyskiwanie taniej energi calorocznej.
Rowiazanie moe przyniesc:
- biomasa - brykiety drzewne lb slomiane
- wlasny wiatrak
- wlasna elektrownia wodna
- polimery piezoelektryczne - cos w stylu elektrowni wiatrowej
- przydomowe elektrownie jadrowe
- ostatnio intel wpadl na przekaz pradu bez kabla (pole magnetyczne)
--
Program ktory ma wszystko: http://www.opera.com/mail/
granit ok, może być też zbiornik wodny (woda ma ponad dwu krotne większą
pojemność cieplną), może być zwykły kamień, problem w tym że taki akumulator
ze względu na oczekiwaną pojemność miałby rozmiary około połowy objętości
budynku, a więc granit koszmarnie drogi, nawet kamień wychodzi dość drogo, a
grunt jest za darmo, tylko koszty odwiertu i po kłopocie:O)
acha, a czy ten twój znajomy ten akumulator granitowy jakoś izolował
termicznie od gruntu, czy nie?
faktycznie, odzyskanie tego ciepłą było by możliwe tylko za pomocą pompy
ciepła
> Dodatkowe podgrzewanie gruntu w celu późniejszego jego schłodzenia nie
> wydaje się celowe,
dlaczeg? przecież jeśli grunt podgrzejesz do wyższej temperatury to pompa
będzie miała wyższą sprawnosć, a więc w efekcie dodatkowe ciepło:O)
dodatkowo pompy ciepła mają taką ułomność że po dłuższym czasie działania
*kilka lat) grunt zostaje wychłodzony i sprawność pompy drastycznie spada:O(
> ponieważ dostarczona energia ulegnie bezpowrotnemu rozproszeniu na dużym
> obszarze, szczególnie przy obecności wody gruntowej.
no właśnie ta kwestia mnie najbardziej nurtuje:O(
czy to ciepło się faktycznie rozproszy, czy nie? czytałem nawet jakieś
eksperymentalne opracowania i podobno to działa, czyli ciepło się akumuluje
w gruncie, a zaledwie jego 20% zostaje rozproszona, co wydawało by się
interesujące
http://www.solis.pl/index.php/content/view/full/810
> Można oczywiście założyć poniesienie kosztów wyizolowania dużej masy
> gruntu lub np. budowę podziemnego, zaizolowanego zbiornika wody w celu
> akumulacji ciepła.
takie akumulatory okazują się zbyt kosztowne:O(
Doświadczenia nie mam, ale słyszałem o magazynowaniu energii
w zbiornikach z parafiną.
Chodzi chyba o to, że wykorzystane jest nie tylko ciepło właściwe,
ale również ciepło związane ze zmianą stanu skupienia,
ale to już moja prywatna refleksja.
Poza tym wydaje się, że jest to substancja nietoksyczna,
trudno ulatniająca się i mało agresywna, w porównaniu
z innymi "czynnikami".
Jeśli magazynem ciepła ma być sam grunt, to rurek się nie
izoluje, tylko rozprowadza po jak największym terenie,
albo jak najgłębiej. Jednak grunt ma temperaturę
średnioroczną, czyli za niską do domowego użytku.
Dlatego podnosi się tą temperaturę w pompach ciepła.
Dla magazynów energii takich jak zbiornik z parafiną,
ważna jest izolacja. Wiadomo, że łatwiej zaizolować zwarty
zbiornik niż rozległy układ rurek. Taki zbiornik mógłby
nawet stać w jakimś pomieszczeniu, jak jakiś "bojler",
a jedynym powodem zakoywania, to oszczędność miejsca.
Robienie kosztownego 50-ciometrowego odwiertu i pakowanie
czynnika magazynującego do rurki to chyba nienajlepszy pomysł :-)
Maciek
no to może wiesz jakiej wielkości będzie ten zbiornik o pojemniści 5000kWh ?
nic nie słyszałem o parafinie, ale wiem że największą pojemność ma zwykła
woda, no i jest o niebo tańsza:O)
> Taki zbiornik mógłby
> nawet stać w jakimś pomieszczeniu, jak jakiś "bojler",
> a jedynym powodem zakoywania, to oszczędność miejsca.
> Robienie kosztownego 50-ciometrowego odwiertu i pakowanie
> czynnika magazynującego do rurki to chyba nienajlepszy pomysł :-)
eee... chyba troszkę mnie nie zrozumiałeś, czynnikiem magazynującym ciepło
miałby być grunt, czynnik w rurce ma za zadanie jedynie to ciepło dostarczać
i odbierać z tego gruntu:O)
--
Wysłano z serwisu OnetNiusy: http://niusy.onet.pl
Ale nie odizolujesz tego kawałka gruntu, w którym będziesz ciepło
magazynował, od "reszty gruntu". Więc nie ma sensu podgrzewanie
gruntu ponad jego naturalną temperaturę, bo to ciepło się będzie
rozpływać po okolicy.
Jeśli chcesz wykorzystać grunt jako magazyn ciepła, to jesteś
raczej skazany na jego niską temperaturę i wykorzystanie jej
w sezonie grzewczym do podgrzewania jeszcze zimniejszego
czynnika, który następnie przepuścisz przez pompę ciepła,
żeby uzyskać temperaturę zdatną np. do ogrzewania domu.
Tak się robi. Co prawda pompa ciepła zużywa prąd do kompresji
czynnika, ale za to nie musisz podgrzewać złoża i ciepło
nie ucieka ci ze złoża do otoczenia (ze względu na dużo mniejszy
gradient temperatury niż przy Twoim rozwiązaniu).
No chyba, że siedzisz na złożach geotermalnych. To inna bajka.
Też nic nie musisz podgrzewać, tylko korzystasz na zdrowie.
Maciek
> nic nie słyszałem o parafinie, ale wiem że największą pojemność ma zwykła
> woda, no i jest o niebo tańsza:O)
Nie chodzi o ciepło właściwe, ale o ciepło przemiany, które trzeba
dostarczyć do stopienia i które potem można odzyskać przy krzepnięciu.
Ogrzanie 1m3 wody od 20 do 90 stopni, to kilka procent energii
potrzebnej na stopienie 1m3 parafiny. No i tak się fajnie składa, że
parafina ma wtedy dosyć optymalną temperaturę (60-70 stopni).
Pozdrawiam,
Paweł
ogrzewając 1m3 wody o 70stopni magazynujesz w niej 80kWh energii, a ile
energii potrzebujesz do roztopienia 1m3 parafiny?
Policzyłem sobie. Niecałe 40kWh.
Tylko czy wykorzystanie ciepła zmagazynowanego w wodzie jest wygodne
w całej amplitudzie 70 stopni ?
Dla innych zastosowań niż podłogówka min. temperatura jaką można
wykorzystać jest sporo wyższa niż 25 stopni.
Powiedzmy, że podgrzewamy wodę i parafinę do 90 stopni, a minimalna
temperatura, która nas zadowala (jeszcze czerpiemy ciepło z magazynu)
to 55 stopni (wtedy amplituda wynosi połowę z 70 stopni).
Wtedy z ochłodzenia wody mamy 40 kWh, a z ochłodzenia i roztopienia
parafiny mamy 20 + 40 kWh czyli 60 kWh.
A gdyby do grzania parafiny wykorzystać coś glicerynopochodnego
zamiast wody, to możnaby ją podgrzewać do ponad 200 stopni
wciąż ze sporym zapasem bezpieczeństwa !
No i wciąż pamiętajmy o "agresywności" wody dla instalacji.
Tak jak napisałem, ja tylko "słyszałem" o wykorzystaniu parafiny.
Dlatego nie podam żadnych linków. Ale jakiś sens w tym nadal widzę.
Maciek
Faktycznie, pisałem bez liczenia i z tymi kilkoma % to przesadziłem, ale
chodzi właśnie o to, że odbiór energii odbywa się niemal bez zmian
temperatury, co znakomicie upraszcza całą instalację i czyni ją tańszą,
bo nie ma konieczności przewymiarowania.
Tu można nieco poczytać:
http://www.xlabs.pl/woskaku.html
Pozdrawiam,
Paweł
więc sam widzisz że do zwykłej wody w tym temacie nic się nie umywa, nawet
parafina:O)
a zaopatrujemy się w nią z kranu:O)
> A gdyby do grzania parafiny wykorzystać coś glicerynopochodnego
> zamiast wody, to możnaby ją podgrzewać do ponad 200 stopni
> wciąż ze sporym zapasem bezpieczeństwa !
> No i wciąż pamiętajmy o "agresywności" wody dla instalacji.
przy żródłach typu kolektory słoneczne i pmpy ciepła wysokie temperatury nie
wchiodzą w grę, a nawet jak by wchodziły, to mają jedynie sens w
zastosowaniach przemysłowych a nie zabudowań jednorodzinnych:O)
> Tak jak napisałem, ja tylko "słyszałem" o wykorzystaniu parafiny.
> Dlatego nie podam żadnych linków. Ale jakiś sens w tym nadal widzę.
ok, dzięki za informację, chociaż trochę nie w temacie, bo mnie interesuje
akurat grunt, i ja też o jego wykorzystaniu słyszałem, niestety to narazie
technologia przyszłości i niewiele można na ten temat usłyszeć:O(
> a zaopatrujemy siďż˝ w niďż˝ z kranu:O)
Pompy ciep�a, solary, rekuperatory, styropian do ocieplenia domu
te� nie le�� na ulicy. Zawsze najpierw jest inwestycja, a potem zyski.
>> A gdyby do grzania parafiny wykorzystaďż˝ coďż˝ glicerynopochodnego
>> zamiast wody, to mo�naby j� podgrzewa� do ponad 200 stopni
>> wci�� ze sporym zapasem bezpiecze�stwa !
>> No i wci�� pami�tajmy o "agresywno�ci" wody dla instalacji.
>
> przy �r�d�ach typu kolektory s�oneczne i pmpy ciep�a wysokie temperatury nie
> wchodzďż˝ w grďż˝...
Przy pompach ciep�a - masz racj�.
Przy solarach - nie masz racji.
> ... a nawet jak by wchodzi�y, to maj� jedynie sens w
> zastosowaniach przemys�owych a nie zabudowa� jednorodzinnych:O)
Looknij na to:
http://www.xlabs.pl/woskaku.html
>> Tak jak napisa�em, ja tylko "s�ysza�em" o wykorzystaniu parafiny.
>> Dlatego nie podam �adnych link�w. Ale jaki� sens w tym nadal widz�.
Wrzuci�em to do googla. Jest spory odzew. Mo�na pewnie wygrzeba�
bardziej profesjonalne materia�y.
> ok, dzi�ki za informacj�, chocia� troch� nie w temacie, bo mnie interesuje
> akurat grunt, i ja te� o jego wykorzystaniu s�ysza�em, niestety to narazie
> technologia przysz�o�ci i niewiele mo�na na ten temat us�ysze�:O(
Faktycznie, na ten temat te� co� znalaz�em:
http://www.solis.pl/index.php/projektowanie_instalacji/inne_instalacje_wspolpracujace/gruntowe_akumulatory_energii_cieplnej
Tak jak czu�em, raczej ma to sens tylko z pomp� ciep�a.
Wydaje mi si�, �e dobrze odizolowany zbiornik z kilkoma m3 parafiny
+ solary + zwyk�e grzejniki, to koszt o wiele ni�szy ni�
kilkudziesi�ciometrowy odwiert + pompa ciep�a + pod�og�wka
(+ jeszcze solary ?).
Bezpowrotne straty zakumulowanego ciep�a te� b�d� raczej wi�ksze
w drugim przypadku. Zu�ycie pr�du przez pomp� ciep�a te� b�dzie
wi�ksze ni� przez pompk� obiegow� w uk�adzie solary + parafina.
Tematu "�ywotno�� uk�adu" ju� nie poruszam.
Wolisz grunt - Twoja sprawa.
Nie neguj jednak idei, kt�ra jak si� okazuje ma sens,
r�wnie� dla domku jednorodzinnego.
Maciek
eee... coś mieszasz, ja napisałem że do ogrzania 1m3 wody o 70stopni
potrzebujesz 80kWh energii,
a ty napisałeś że do roztopienia 1m3 parafiny potrzebujesz (20kWh + 40kWh)
60kWh energii,
a wiec jasno widać że parafina nawet nie umywa się do wody, bo woda
zmagazynuje więcej energii cieplnej, a jak jeszcze zobaczysz ile taki 1m3
parafiny kosztuje to już parafinie dziękujemy:O)
> Wydaje mi się, że dobrze odizolowany zbiornik z kilkoma m3 parafiny
> + solary + zwykłe grzejniki, to koszt o wiele niższy niż
> kilkudziesięciometrowy odwiert + pompa ciepła + podłogówka
> (+ jeszcze solary ?).
widzisz, cały problem z tym że, gdyby to była parafina to potrzebował bym
jej 100m3 kumasz?
ogromny koszt zakupu samej parafiny i jeszcze większy koszt ogromnego
zbiornika na nią, odpada:O(
a za akumulator gruntowy płacisz tylko cenę odwiertu w gruncie i jest to
sporo tańsze:O)
a z tego co w internecie piszą, to taki akumulator gruntowy ma sprawność
80%, czyli w ciagu roku jedynie 20% ciepła odpłynie, resztę odzyskasz, to
doby wynik:O)
dodając jeszcze fakt, że najwiecej taniej energii słonecznej masz do
dyspozycji latem, kiedy jej nie potrzebujesz, a wiec mozna ją akumulować w
gruncie, zimą sobie odbierzesz:O)
> a wiec jasno widać że parafina nawet nie umywa się do wody, bo woda
> zmagazynuje więcej energii cieplnej, a jak jeszcze zobaczysz ile taki 1m3
> parafiny kosztuje to już parafinie dziękujemy:O)
Zmagazynuje porownywalna ilosc energii.I bedzie na tyle mila, ze jej
wiekszosc odda w okolicy temperatury topnienia.
W zakresie +/- 5 K od tej temperatury kg wody odda 42 kJ, kilogram parafiny
jakies 160 kJ.
sz.
> a ty napisałeś że do roztopienia 1m3 parafiny potrzebujesz (20kWh + 40kWh)
> 60kWh energii,
>
> a wiec jasno widać że parafina nawet nie umywa się do wody, bo woda
> zmagazynuje więcej energii cieplnej,
Praktycznie w wodzie możesz magazynować tylko 35 do 40stopni (od 55 do
90 no może 95) co daje ci niecałe 40KWh/m3 a w parafinie dla tego samego
zakresu temperatur masz 60KWh.
a
--
Pozdr
JanuszK
Wyrywasz cytaty z kontekstu. Podałem przykład z amplitudą 35 stopni,
gdzie z ochłodzenia wody otrazymamy 40 kWh, a z ochłodzenia
i krzepnięcia parafiny otrzymamy razem 60 kWh.
Dla amplitudy 70 stopni, jeśli już się trzymać Twojego przykładu,
to z ochłodzenia wody otrzymamy 80 kWh, a ochłodzenia i krzepnięcia
parafiny otrzymamy 40 + 40 kWh. Pierwsze 40 z ochłodzenia (parafina
ma dwukrotnie mniejsze ciepło właściwe niż woda), a drugie 40
- z przemiany fazowej. Niby wychodzi na to samo, ale zwracałem uwagę
na niską temperaturę z jakiej się otrzymuje ostatnie kWh, dlatego uważam
amplitudę 70 stopni za tendencyjny przykład.
>> Wydaje mi się, że dobrze odizolowany zbiornik z kilkoma m3 parafiny
>> + solary + zwykłe grzejniki, to koszt o wiele niższy niż
>> kilkudziesięciometrowy odwiert + pompa ciepła + podłogówka
>> (+ jeszcze solary ?).
>
> widzisz, cały problem z tym że, gdyby to była parafina to potrzebował bym
> jej 100m3 kumasz?
> ogromny koszt zakupu samej parafiny i jeszcze większy koszt ogromnego
> zbiornika na nią, odpada:O(
Kumam. Dla magazynowania energii na kilka miesięcy to rzeczywiście
się nie nadaje.
> a za akumulator gruntowy płacisz tylko cenę odwiertu w gruncie i jest to
> sporo tańsze:O)
> a z tego co w internecie piszą, to taki akumulator gruntowy ma sprawność
> 80%, czyli w ciagu roku jedynie 20% ciepła odpłynie, resztę odzyskasz, to
> doby wynik:O)
Piszą o 80 % dla instalacji bez pompy ciepła, czy z pompą ciepła ?
Do jakiej temperatury podgrzejesz złoże ? Im wyższa, tym szybciej
będzie Ci ciepło uchodziło do "okolicy". Jeśli rozgrzejesz złoże
o 70 stopni, to tylko 20 % utraty energii do otoczenia przez kilka
miesięcy wydaje się baaaaardzo dobrym wynikiem. Aż nieprawdopodobnym.
Ci co piszą to tyle uzyskali, czy tylko tak piszą ?
Pamiętaj, że grunt przewodzi ciepło dość dobrze.
Powiedzmy, że pewną część gruntu wokół rury uważamy za złoże.
Złoże będzie miało o wiele mniejszą powierzchnię styku z rurą
niż z ogólnie pojętym "otoczeniem".
Dużo jeszcze zależy od rodzaju gruntu. Najlepiej byłoby rozgrzać sobie
jakąś skałkę. Optymalnie głaz bazaltowy otoczony pokładami pumeksu :-)
Kwestionuję podaną sprawność, ale nie sens rozwiązania bez pompy ciepła.
Energii ze słoneczka można uzyskać w lecie tyle, że nawet sprawność
20 % może wystarczyć do przeżycia zimy. W końcu to tylko kwestia
większej powierzchni kolektorów.
> dodając jeszcze fakt, że najwiecej taniej energii słonecznej masz do
> dyspozycji latem, kiedy jej nie potrzebujesz, a wiec mozna ją akumulować w
> gruncie, zimą sobie odbierzesz:O)
Powodzenia.
Maciek
Kilka lat temu czytalem w jakims fachowym miesieczniku (Ogrzewnictwo i
Klimatyzacja?) o eksperymencie z samowystarczalnym domem. Specjalnej
konstrukcji budynek, oblozony kolektorami slonecznymi, posadowiony na
skalistym gruncie. Pod domem wykonany jakis akumulator ciepla - OIDP to
wlasnie z jakas parafina (czy innym szuwaksem) wykorzystujacy cieplo
przemian stanu skupienia.
W pierwszym roku eksploatacji (zima) musieli do niego dolozyc jakies 20%
energii na zapotrzebowanie do ogrzewania. W drugim - po caloletnim
"ladowaniu akumulatora" - cieplo do ogrzewania zima pochodzilo w calosci
z tegoz akumulatora.
Koszty byly niebotyczne, rzecz dziala sie chyba w Szwajcarii, a wszystko
to O Ile Dobrze Pamietam :)
--
pozdrrrrowienia i... do zobaczenia na szlaku :)
zbigi [@:zbiegusek na wirtualnej polsce w domenie pl]
Bestyja, Sikorka, Jasiek w worku, Dudek na strychu i inne ;)
Nowy Janów - jeszcze blizej najwiekszej dziury w Europie ;)
to ma być akumulator na cały rok a nie na kilka miesięcy:O)
W roku jest kilka miesięcy.
Kiedy już zbudujesz, to się pochwal.
Maciek