Тепловой аккумулятор для ночного тарифа в песке под полом

Рекомендую типовой проект энергоэффективного каменного дома "Народный дом" 112 м2 где собран весь мой опыт и труды еще нескольких инженеров, проектировщиков. Подробнее на сайте www.ndom.pro Стоимость материалов теплого контура составляет 900 тыс руб. Исследована модель запаса тепла ночного тарифа в песке под полами. Потери 30 либо 60 вт/м2.
Для расчета вашего аккумулятора обращайтесь ко мне. Контакты в описании канала.
Подробно о тепловых аккумуляторах в грунте или бетоне yadi.sk/i/TR4Woc1ixpuxzg
Вы можете сами спроектировать аккумулятор прочитав статью но все же очень желательно спросить меня и сделать расчет. Поскольку моделирование и консультации занимают прилично времени то я делаю это не бесплатно. Подбираю схему даже пирога полов. Могу и фундамент спроектировать чтобы было недорого в строительстве и хорошо утеплено.
Расчет тепловых полей в elcut

[@sprunsky]

Объясню суть графиков на примере первого варианта (потери 30 вт/м2). Смотрим график нагрева трубы (7:31). 1. Температура при нагреве ночью поднимается с 27 до 41. Почему она меняется? Объясняю: Котел выдает ограниченную мощность 9 квтч. 2.5 квт идет на стяжку. 6.5 квт идет в трубы в песке (65 вт/м2 пола или 260 вт/м2 поверхности трубы). Программа сама подбирает температуру трубы чтобы обеспечивался заданный тепловой поток. Поскольку в начале нагрева песок остывший то требуется температура всего 27 градусов чтобы отдать заданную мощность. Далее песок нагревается и температура воды соответственно растет и достигает 41 градус. 2. При остывании температура воды снижается с 41 до 27. Тут обратный эффект. В начале песок сильно нагретый потому чтобы отдать заданную мощность требуется вода с температурой под 41 градус. Но возникает вопрос: а почему 41 если у нас в стяжке идет вода 29 градусов? откуда такая горячая вода? Да попросту придет вода из стяжки 29 градусов и нагреется от самого песка под 40 градусов. Затем стяжка получит нагретую воду обратно но не будет принимать полностью воду 41 градус а возьмет лишь часть ее (сработает смесительный клапан). Но энергии уйдет ровно столько сколько мы задали (30 вт/м2). Энергия некуда не исчезает и ниоткуда случайно не появляется. Все что забрали то в другое место надо отдать. Думаю что модель практически точно описывает как это будет происходить в реальности.

[@user-ck7ch7tk4f]

Уважаемый подскажи пожалуйста и сделай расчёт по системе воздушного нагрева камня под полом . Интересует нагрев камня от солнечных воздушных коллекторов и аккумуляция тепла в камне ? Сколько необходимо камня под полом ? Начал проектирование дома с солнечным отоплением и собираю всю информацию по этой теме . И так же интересует вопрос , какой камень лучше сохраняет тепло , отдаёт тепло , какое необходимо утепление подвала , бункера и т.д.?

[@sprunsky]

@@user-ck7ch7tk4f да камни любые. Есть более теплоемкие типа жадеит или перидотит но вы же не купите их из-за цены. Каменная засыпка имеет теплопроводность примерно 0.6. Воздух полагаю будет так себе греть. И температура низкая и теплоотдача хуже чем у воды. Так что как то все непонятно что вы собрались запасти. Я пока не знаю как в модели задать движение воздуха. Попробую поизучать.

[@user-ck7ch7tk4f]

@@sprunsky Спасибо что ответили . Я полагаю что прогревать камни по каналам которые будут соеденены с солнечными коллекторами , температура прогрева , я полагаю будет 80 °с - 50 °с . Планирую что камни будут засыпаны под полом , фундамент ленточный. От воздушных коллекторов горячий воздух будет спускатся вниз под пол и нагревать камни, снизу будут установлены рукава воздуховоды . Забор тёплого воздуха в комнаты после прогрева камней из под пола , или же отдельно системой воздуховодов , которые будут отбирать тепло у камней через отдельные воздушные каналы , пока ещё не определённо , нужно всё взвесить . Именно прогрев системой воздуха интересует , потому как Я думаю что это проще и надёжней . Конечно систему и водяную можно запустить скрестить с воздушной , там будет видно , как расчёты покажут . В Конструкции одноэтажного дома закладывается на солнечной стороне стеклянный витраж до уровня крыши , наклон в 63° , крыша односкатная . Дом чемто будет походить на вегетарий , наклон солнца зимой относительно земли 27° в этот период года , максимальная освещённость с 10:00 до 16:00 и угол прохода солнца 60° . Всё будет ставится относительно солнца. Если интересно посмотреть на (черновик) схемы, могу отправить на почту . Там планирую закладывать простейшие решения с максимальной отдачей . В проекте кроме воздушного обогрева присутствуют камин , печь , газовая колонка с водяным насосом , солнечные панели . Проект хочу сделать , как бюджетный стандартный современный энергоэфективный дом .

[@sprunsky]

@@user-ck7ch7tk4f я боюсь что 50-80 градусов там не будет. Откуда данные что такое возможно? Будет меньше и там к тому же запросто все поростет конденсатом и затем плесенью. Потому греть воздухом очень плохая затея. Вспомните автокондиционер. Через 5 лет уже воняет тухлым бельем -нужно проводить дезынфекцию.

[@user-ck7ch7tk4f]

@@sprunsky Приветствую ! С новым годом ! Желаю здоровья и мотивации для постижения новых вершин ! 👍🎄 Ну и про температуру в воздушном солнечном коллекторе . kzbin.info/www/bejne/amKqeKygqqmHl6s

[@zvbyggservice]

Добрый вечер, спасибо за очень интересный эксперимент/расчёт.

[@Andrej_Korsar]

Интересная тема для отопления электричеством по ночному тарифу. При этом возможны разные варианты исполнения теплового аккумулятора. В данном случае рассмотрен не самый простой вариант реализации, с точки зрения строительных работ и реализации системы по нагреву и прокачке теплоносителя. Тепловой аккумулятор из однослойной толстой стяжки был бы проще.

[@TMno]

А если добавить ещё дневное тепло от воздушных солнечных коллекторов, то можно совсем платить мало за электричество, чисто насосы да вентиляторы)))

[@mmtt4644]

Автору спасибо. Я долго искал дешевого аккумуляторо большого объема для солнечного отопление. Сделать из влажного грунта аккумумулятор легче чем водянной аккумулятор,главное гидроизолироват и чтобы потеря минимизироват метровый слой солома со всех стороне. Таким образом можно сохранит летное тепло. Остается одна вопрос, если сделать высота землянной аккумумулятора условно 2 метра,а ширина и длина 8 метра тогда нагревательные трубы положит два уровня, а для забора тепла сделать третий труба самом верху или сделать все три ряд одновременно нагревательным и забора тепла,серавно там будет бойлер косвенного нагрева чтобы распределит тепло.Все это добро буду строит на моей участке под землой и ещё потеря тепло не будет напрасно, сверху будеть теплица. Плюс ещё зимой тоже солнечные дни ест и солнечные коллекторы такие дни тоже будет нагревать.Чтобы не беспокоили грызуны и термиты или муравья можно опрыскиват разные химзащиты или солярой.Автор как вы думаете?

[@user-uh5is5he6u]

Здравствуйте! Посмотрел по таблице,что удельная теплоемкость песка немного больше,чем у бетона. Можно тогда заменить бетон на песок. Планировал простой ТА. Утепление,20 см раствор с щебнем,потом трубы т/п на сетке залить 5 см раствора. То есть чтобы трубы располагались в верхней части 25 см раствора с щебнем и эффективнее грели плиту(чем в нижнем слое полусухой стяжки с малой теплопроводностью). Потом 10 см полусухой стяжки для выравнивания перепадов по температуре.

[@sprunsky]

У песка плотность низкая потому он хуже тепло проводит и меньше накапливает. Полусухая стяжка тоже плохой вариант т.к не дает теплу выходить. Если нужен ТА то 15 см бетона, трубки внизу в бетоне. И под бетон песок сыпьте если хочется. Сверху на бетон наливной пол или растворную стяжку в зависимости от ровности бетона.

[@user-tt5uk9ov8o]

А вас не смущает, что на графике имеется тенденция к снижению минимальной температуры в песке с течением времени? Думаю если интервал взять не 4 дня, а месяц, все будет не так радужно

[@aliassbusy]

Здравствуйте У нас дельта суточной температуры большая (к примеру днем +10, ночью -2). Если теплый пот греть с ТН воздух-вода днем, какой слой стяжки возможно подойдет что бы 8 часов дневной работы ТН покрывал 24 часа? Не чем сравнить, чисто интуитивно пирог пола могу сделать: 100 мм ЭППС, стяжка 100 (30 под и 50 над трубами теплого пола), подложка и ламинат. На вскидку что думаете?

[@egornebot]

А если песок нагревать до температуры близкой к 100 градусам?

[@user-qb1fq9uy2m]

Фраза 9 киловатт в час убивает желание смотреть дальше.

[@sprunsky]

Если для второго варианта (потери 60 Вт/м2) задать у песка теплопроводность 1.5 то температура воды для его нагрева заметно снижается. На 10 градусов . с 59 до 49. yadi.sk/i/eWGQtZoIYka5bw Отсюда вывод: В идеале тепло запасать в высокотеплопроводный и тяжелый бетон. В песок тоже можно но надо предусмотреть возможность его увлажнить если он вдруг пересохнет.

[@nothingimpossible6565]

Думаю хорошим вариантом было бы залить песок отработанным автомобильным маслом, масло само по себе тоже хорошо сохраняет тепло, в купе с песком вообще должно хорошо работать

[@alkingi5681]

Идея норм, только надо использовать не песок, а магнезитовый кирпич, в г. Сатка , Челябинской области делают.

[@Max-1126]

Здравствуйте, что скажите если в вашей модели поменять нагрев аккумулятора не электричесвом а от солнечных колекторов? И нагревать его до 60-70? Будет ли это все работать хотя-бы в межсезонье? Вообще идея использовать дровяной котел и солнечные коллекторы , а излишки тепла с солнечных коллекторов сбрасывать как раз в такой аккумулятор или попробовать его запасать его там например , насколько его хватит и сколько нужно солнечных колекторов?

[@criticism_humilis_ortus]

@Мах11 песочный аккумулятор под домом - это "суточный": то есть, он может накопить энергии на неделю-сутки, в зависимости от его объёма/массы и площади Ваших коллекторов. А для "сезонного" аккумулятора нужен другой подход и другие объёмы/масса.

[@Andrey_Shi]

Печка, дрова и можно не думать про ночной тариф. Так оно интереснее. Потому как ночной тариф тоже не дёшево стоит.

[@user-zx5nq2wg9m]

Ночной тариф 2 р в МО, днём топлю дровами а ночью тен включаю

[@vlad_cher]

Вроде как в 1 м 100 см и 1000 мм, соответственно 1000х1000=1 млн.кв.мм, соответственно 252 кв.мм не может быть четвертью квадратного метра. Поправьте, если не так

[@sprunsky]

да. в документе ошибся. но в расчетах все норм

[@vlad_cher]

Ошибка , недомножил на 1000, то есть должно быть 252 тысячи кв.мм

[@sergio0779]

😂😂😂 фокусник длину окружности умножил на количество труб и получил площадь сечения в мм.кв, а потом, взглянув на рулетку, перевел её в квадратные метры. Где такому учат????

[@user-nh7vp3gv6v]

Пару вопросов для уточнения. Из вашего очень урезанного объяснения модели я делаю выводы: 1)вы задаёте в качестве граничного значения на поверхности плитки условия не ковективного обмена, а величину заданного теплового потока. Понятно, elcut это посчитает. А как вы его реально обеспечите? Это неверное граничные условие. Нужно задавать условия ковективного обмена при меняющемся тепловой поле поверхности пола. 2) Про трубы в песке. Вы каким-то схоластическим приёмом пересчитали их в некую поверхность и применили условие ковективного обмена. Для песка, Карл! Вас не смущает, что конвективный обмен присущ газовой среде, а не твёрдым телам? В песке тепло передаётся теплопроводностью. А до этого должна произойти теплопередача энергии от воды к стенке трубы, а затем к твёрдом телу аккумулятора. Вам следовало описать трубу с тепло носителем, как тело с внутренним источником теплоты. Как? Классический расчёт теплопередачи. Получите величину объёмного тепловыделения. Подставляет цифру в соответствующее поле elcut, свойства материала. Рассчитываете. Получаете тепловое поле по объёму песка, условиям конвекция на поверхности. Сильно расстраиваетесь. Делаете правильные выводы. Расчёт в том виде, каким вы его предложили не имеет никакого смысла. Вы в корне неправильно трактуете основы теплопередачи, теплопереноса и теплоотдачи.

[@sprunsky]

1. Насчет конвекции на полу. Мы же не из комнаты греем полы а наоборот полы греют воздух. Ну задам я допустим 22 градуса конвекцию. У меня график потока от пола будет то с положительным знаком то с отрицательным (нулевой поток при температуре поверхности 22 град). А теплопотери здания кто будет компенсировать если пол ничего не выдает или наоборот тянет тепло в себя? Конвекцию правильно задавать когда источник отопления радиаторы. А так я задал вполне известный и понятный поток от пола равный теплопотерям дома. 2. У меня конвекция не воздушная а жидкости. 1666 это значение взятое примерно для трубы 16 мм и скорости как в теплых полах. Содрал его из одного расчета. Но там хоть 200 задай хоть 20000 -уже почти не влияет ни на что т.к вода в теплом полу очень быстро несет тепло и все упирается в теплопроводность грунта. А вообще у меня есть 2 способа задания теплового потока от трубы. В зависимости от ситуации применяю. Как вы предложили возможно тоже можно. Разница не велика.

[@coroka7236]

А есле убрать утеплиьель между песком и бетоном ? Думаю тепло понемногу с акумулятора высвобождалось и потребности в верхних трубах теплого пола отпалабы

[@sprunsky]

это будет совсем иная модель, по которой уже успешно дом греется. 18 см бетона и 18 см ПГС под ним. Утеплителя между ними нет. Трубы на границе ПГС и бетон.

[@shevchenkoeugen2280]

Что думаете если сделать слой пластиковых бутылок наполненных водой в массе аккумулятора? Давление они выдерживают большое, теплоемкость воды большая …

[@sprunsky]

вы их под пол хотите или в ящик гдето в котельной? да хз что там по долговечности сохранности воды будет. Никто не рискнет под пол делать их. Ну в ящик еще можно подумать

[@user-uh5is5he6u]

Я об этом думал,кстати. Замуровать в бетон 1000 полторашек. Это уже 1.5 куба.

[@trofim5263]

@@user-uh5is5he6u Като и у меня проскакивала такая же мысль )) Заместь полторушек 5-6л фляги раставить по всему полу на бетонную стяжку, между ними пустить теплую трубу и закатать в бетон, сверху стяжка-труба теплого пола-кафель . Предворительно подумать что залить в фляги, соленая вода, гель , просто вода ...??

[@criticism_humilis_ortus]

@Shevchenko Evgen, слишком рискованно опирать полы по грунту или фундамент на полости с водой: если эта трахомудия будет мало воды вмещать, то нет смысла заморачиваться; а если много, то риск подмочить несущий грунт, в случае протечки. То есть нужно продумывать водоотвод в случае протечки всей системы. А так вообще, мысль годная - её на своём одноимённом канале разворачивает миргородчанин Сергей Юрко

[@creeomaster2337]

Стеклянные бутылки если только

[@user-kd7bt1eh6s]

Крутая тема. И всё-таки, до конца не понимаю какую схему аккумулятора выбрать для варианта одноэтажного дома в 100м2 с хорошим утеплением ППС, средними теплопотерями в 30 Ват/м2 и отоплением от твердотопливного котла, плюс электро котел по ночному тарифу. Есть ограничение по вводной мощности электричества в 6 кВт. Если не сложно поясните какая послойная конструкция лучше? Заранее спасибо

[@sprunsky]

без разделения песка и бетона. Сделайте 20 см ППС-12 утепление, далее выше 20 см ПГС и 15-20см бетона. В бетоне в низу трубы ТП крепятся к сетке 3х100х100. Пол по грунту такой мощный может работать как несущая плита для перегородок и деревянной крыши.

[@user-kd7bt1eh6s]

@@sprunsky Спасибо. А как быть с избыточной инертностью мощности твердотопливного котла? Не приведет ли это к перегреву ТП или вскипание системы?

[@user-kd7bt1eh6s]

Вероятно, что необходима будет буферная ёмкость на воде

[@sprunsky]

@@user-kd7bt1eh6s ну бетон и щебень 80 тонн легко примут ваше тепло от котла даже если вы туда 500 кило дров запихнете. Котлу нужна автоматика безопастности чтобы трубы он не перегревал. Ну и трубы делать 20 мм метров по 65 ветки и насос помощнее чтобы со свистом вода пролетала и отдавала тепло и не большую дельту обеспечивала. Ну и гидрострелку надо или разделительный ТА стальной т.к рабочая температура в котле вроде от 50 град а в ТП лучше подавать холодную. Вобщем тема эта не простая.

[@sprunsky]

@@user-kd7bt1eh6s да

[@shamil11111]

Если соединить бетон и песок и в песок нашинковать нагревающий кабель . Чтобы не заниматся котлами и всей этой историей ?

[@sprunsky]

бетон и песок соединить хорошее решение. Не надо их отделять пенопластом. Уже первый дом такой начал топиться. Там 18 см ПГС и 18 см бетона сразу. Воздух остывает на пол градуса за сутки при -8/+20. Очень комфортно. Греть бетон можно и кабелем. В песок кабель не надо. Надо бетон т.к он хорошо примет тепло и распределит. У песка теплопроводность может стать раз в 5 меньше чем у бетона если он высохнет.

[@shamil11111]

@@sprunsky понял спасибо огромное за ответ !) Приятно осознавать что можно теплоакамулятор сделать из бетона и кабеля и не чем больше не парится !)))))))) . Нинашол в Ютубе такого тепло акамулатора поэтому у вас спросил ,

[@sprunsky]

@@shamil11111 делайте. Главное длину кабеля верно делать чтоб давал расчетную мощность

[@mrdisney6871]

@@sprunsky Я бы в песочек добавил бы щебня и немного цемента, и, проливая водой, хорошенько утрамбовал сею смесь. Цель - добиться подобия бетона, конечно он получится бедный (50-100), но ведь его задача в нашем случае вовсе не несущие способности. Теплоемкость, на мой взгляд увеличится в разы по сравнению с просто песком, который при высыхании (а высохнет он очень быстро) потеряет свою теплоемкость и перестанет задействовать отдаленные от труб участки. Удорожание смеси будет незначительно, т.к. стоимость щебня и песка + - одинакова, придется потратиться на цемент, но его потребуется незначительное кол-во.

[@user-rg4uc6hr5q]

​@@sprunskyпод ПГС утеплитель ЭППС нужен? Если да то сколько см. ?

[@user-mh5hm7qu5n]

Стоимость такой конструкции не окупиться наверное?! Построить утепленый подвал, заполнить песком, система нагрева песка. Стоимость и окупаемость?

[@sprunsky]

Ну песок как ТА так себе. А бетон норм. Сделать20 см бетона вместо 10 стоит 60к для дома 100 м2.

[@user-ms6hf3ll2w]

Здравствуй. Хотел узнать, тепловой аккумулятор 200кубов нагретый до80 градусов из песка или мелкого щебня. Зимой при -15 гр сколько дней может греть дом 150квм И как вариант 60куб бочка с обработкой нагретая до 200гр

[@user-ms6hf3ll2w]

Нагревать буду летом с помощью коллектора

[@sprunsky]

Не известны теплопотери дома. Из песка и щебня не дело. Плохо принимают тепло по трубам. Из отработки 200 градусов тоже. Надо или бетон или воду или их комбинацию.

[@user-ms6hf3ll2w]

@@sprunsky дом тёплый стены 30см газоблок и 3см пеноплекс. Тёплый пол 1 этаж. 75м2 2 этаж радиаторы Среднестатистический дом. Масло песок и щебень возможно нагреть до 150с 200с а воду разве что до 85. Идея такова, что бы нагреть летом большой объем теплоносителя и потом получать тепло зимой... хотя бы некоторые время. В днём за счёт солнечного коллектора поддерживать тепловой аккумулятор. Место установки Казахстан Алматы. Зимы тёплые редко бывает -15 разве что ночью.

[@criticism_humilis_ortus]

@@user-ms6hf3ll2w а как Вы планируете подогревать масло до 200°С ??? Как планируете обирать тепло от ТА с такой температурой? В чём собираетесь замкнуть отработку? Чем обеспечите её теплоизоляцию? В конце концов, во сколько Вам обойдётся приобретение такого огромного объёма масляной отработки?

[@kollega_pl6094]

Наверное из всех указанных кубов нужно по нолику убрать ??!! А то бочка поменьше -- 50 кубов это железнодорожная цистерна !!!!

[@themarsoff]

а если в песок поместить камень для сауны, аккумуляторные свойства песка улучшатся?

[@santashmyakus8516]

Битое стекло и черепки добавляют для улучшения теплопроводности. Она тут решает. А то тепло с песка не снимете.

[@aliassbusy]

Там только ЭППС на 1К$

[@NikGala]

Привет, а можете пересчитать конструкцию, на какой период ее хватает и сколько киловатт нужно закачать? Высота 7 метров, 100 тонн песка, температура 500 градусов, или фины все врут, уж очень подозрительная конструкция. Ссылка kzbin.info/www/bejne/gKjIoX6IdraLqKc

[@sprunsky]

Спасибо за ссылку. Моя конструкция тут не сильно связано с тем что вы показали. Надо сначало долго обсуждать что вы хотите у финов перенять и как это реализовать. А потом уж и считать. 100 т песка нагретые до 500 градусов вполне себе 8000 квтч могут запасти как там говорят. Если там в квартирах по 30 квтч в сутки потребляют то такой бочки хватит на сутки для 266 квартир. О каком городе речь? 266 квартир это дом один. И это на сутки а не месяцы работы. Т.е аккумулятор скромненький очень.

[@NikGala]

@@sprunsky Спасибо, это мне и было интересно, насколько это правда. Очередной стартап из воздух на песке :)

[@criticism_humilis_ortus]

@@NikGala нагреть ТА от солнца, до 500°С - это весьма нетривиальная задача на практике.

[@user-hs5ix8rk7x]

Почему у вас нарушаются условия симетричности?

[@sprunsky]

Не понял что за симметричность

[@user-hs5ix8rk7x]

@@sprunsky Если я правильно понял, то краевые условия относительно оси ординат одинаковы. Конечно-элементная модель тоже симметрична. Начальные умловия тоже симетричны по всей модели песка. Тогда почему с течением времени на разных концах перераспределение температуры отличается,

[@xumatyt]

Опять Вт/ч какие-то... Ватты это уже скорость изменения энергии. А Ватты в час, это уже какое-то ускорение изменения энергии, физически бессмысленная величина.

[@sprunsky]

Привычный людям КВтч как обьем энергии вы признаете? так вот 1 вт/ч это в тыщу раз меньше и этот обьем подразумевается что передан был за 1 час.

[@vlad_cher]

Просто надо деление заменить умножением... То Вт*ч. То есть это количество энергии затрачено за час. 1 Вт(Дж/с) * час(3600 с), тогда все нормально будет. Время сократится и останется только Дж

[@xumatyt]

@@sprunsky Одна тысячная киловатт-часа это ватт-час, а не ватт/час. И если его поделить на час, получатся просто ватты.