"канадская труба"

[ssr]

Тут много где идут дискуссии на тему как разбиваются теплопотери дома между стенами, окнами, крышей, подвалом. У каждого свои цифры, тем не менее все сходятся на том что существенная часть энергии уходит на обогрев свежего воздуха, которого по СНИПам нужно обеспечить 3м3 в час на 1 м2 площади (то что снип расчитан на тесное проживание в квартире 4-5 человек, и что для просторного котеджа с 2-3 обитателями эта норма завышена я помню/принимаю).
В англоязычном интернете периодически натыкаюсь на описание идеи, которая призвана снизить эту часть энергопотерь. Назовем ее "канадская труба" ( правда именно на этом сайте назвать что-нибудь "канадским" это уже большой риск подвергнуться неистовой критике, будем считать что это PR ход чтобы привлечь внимание к теме )
Идея в следующем - закапываем трубу длинной 30-50м на глубину 2-3 м под землей и организуем принудительную приточно-вытяжную вентиляцию, где приток происходит через эту трубу. Температура на этой глубине круглогодично варьируется в диапазоне 8-10 градусов (см. картинку ниже) соответственно зимой мы имеем приток свежего воздуха в дом на N градусов теплее, а летом на N градусов холоднее чем окружающий воздух что уменьшает затраты на отопление/кондиционирование.
Кто-нибудь слышал о практической реализации на пост-советском пространстве? В теории выглядит реалистично, а какие могут быть подводные камни на практике?

[Олег Балуев]

Re: "канадская труба"

Уже писал, они колесо выдумывают все время, надоело, все это давно реализовано в мире, просто называется по другому и практически более рационально создано.
Один из знакомых мне вариантов- печь в центре дома, особливо в старых дворцах у них из подвалов все топится (глубина 5-7 метров) и микроклимат домов там особый и всегда тепло по определению, с сыростью боротся всегда приходилось, но похоже они все-таки справлялись, ранше дренажные системы и естественная вентиляция просто восхитительна была. Видно мы многое потеряли, когда капитализмь строить с тали , а потом на комунизмь с чел.лицом переключились.

[liisa76]

Re: "канадская труба"

Идея в следующем - закапываем трубу длинной 30-50м на глубину 2-3 м под землей и организуем принудительную приточно-вытяжную вентиляцию, где приток происходит через эту трубу.

А воздух будет "подземный" поступать?
не хочу такой, вроде растения кислород выделяют "вершками", а не "корешками". Кислород хочу.
Может неправа?

[izba]

Re: "канадская труба"

Наша земля обладает недостаточным запасом тепла, чтобы сколь нибудь эффективно прогревать приточный воздух – она попросту вся проморозится уже через 5 -10 дней серьёзного мороза и воздух нагревать как либо ощутимо не будет…., а потом, этот воздух будет пропущен сквозь подземную трубу, а это значить длинный непонятно как обсуживаемый воздуховод, в котором наберется сырость… сырость даже не от подземных вод (могут просочиться) а просто от конденсата влаги из обычного воздуха – земля летом холодна, а воздух тёпл и влажен… и воды там будет мало не покажется… короче там будет такая помойка с мышами и пауками и плесенью, что этим воздухом вы даже за деньги дышать не пожелаете..., а если поставить туда фильтры, то воздух они испортят, а вопрос влаги всё равно не решат.
Тем более, что теплоёмкость земли невелика – порядка 500 – 800 Вт/м3*С (зависит от наличия в земле воды) нужно взять калькулятор и просто посчитать сколько тепла можно высосать из земли нагретой до 5-7С и делов-то! И увидите что мало…, а вот превращать землю в вечную мерзлоту - уже экологическое преступление… или нужно построить систему земляных воздуховодов равную по объёму метрополитену (Московскому J ) – вот тогда действительно будет реально обогревать … поскольку летняя и зимняя температура сравняются благодаря огромному теплоаккумулятору.
Аксиома: воздух, которым мы дышим нельзя использовать в качестве теплоносителя или в других подобных целях. Воздух должен быть свежий - из леса или с поля сразу и непосредсвенно из окна /форточки.
О тепле земли отдельный разговор…

[ssr]

Re: "канадская труба"

В принципе уже посчитали и проэксперементировали вот тут - правда для условий Швеции.. С формулами и весьма интересными графиками

Основные выводы:
1. высокая влажность воздуха в трубе создает благоприятные условия для образования плесени
2. для типичного котеджа на одну семью в Швеции эта система позволяет извлечь примерно 1200 кВт-ч
3. система земляных труб стабилизирует температу поступающего воздуха круглогодично в диапозоне 5-6 градусов

Проблемы в п.1 решаются выключением системы на лето (правда в этом случае по-видимому цифра из п.2 будет меньше)

Так что думаю что за 5-10 дней землю все же не выморозишь. По крайней мере шведские исследования этого не подтверждает

Проблема с влажностью и конденцатом и вправду проблема, а если трубу закопать с уклоном и конденцат пустить в канализацию?

[izba]

Re: "канадская труба"

Проблема с влажностью и конденсатом и вправду проблема, а если трубу закопать с уклоном и конденсат пустить в канализацию?

Тогда воздух оттуда ничем не будет отличатся от воздуха из канализации… по сути такая труба и есть подобие канализационной… не, мне дышать из канализации неохота… я лучше через форточку буду.


Я тут начал писать давно статейку о тепле земли, экологах, и экологии, да неохота стало… чтобы труды не сгинули бесследно выложу её – тут есть ответ и на этот вопрос.

Умение разделять проблемы и мир на части позволяет решать непростые задачи, но в результате – мы теряем понимание целого…

Сейчас ширится экологическое движение в Европе строят энергоэффективные дома и даже дома «нулевого потребления». Давайте посмотрим, а возможен ли такой дом у нас в России.
Проследим это на виртуальной тепловой модели дома квадратного в плане размерами для ясности 10Х10м чердачной крышей и без подвала. Каково его энергопотребление?

1. Крыша 10м * 10м = 100м2
2. Окна 1,4м * 1,4м * 14шт + Двери 1м * 2м * 2шт = 32м2
3. Стены: 10м (длинна) * 6 м (высота) * 4 стены – 32м2 (окна) = 208м2
4. Пол (1 этажа) 10м * 10м = 100м2
5. Воздух по СНиПу 500м3, но мы возьмем не по СНиПу, а по уму - кубов 250…
6. Вода – если по городским меркам, то не меньше 0,5м3/сутки горячей воды, но мы же строим экодом – поэтому пусть будет ну, допустим, 0,2м3

В прочее мы для ясности углубляться не будем – введём только поправочный коэффициент, допустим + 20%.

Энергопотребление в России – реальный отопительный сезон с сентября по май включительно средняя температура за этот период в Москве +2С. (среднегодовая 5С)

Часть первая: Дом по СНиПу:
Крыша (100м2 / 5,2м2*С/Вт) * 20С * 24ч * 270сут = 2 500 кВт
Окна (32м2 / 0,5м2*С/Вт) * 20С * 24ч * 270сут = 8 300 кВт
Стены (208м2 / 3,6м2*С/Вт) * 20С * 24ч * 270сут = 7 500 кВт
Пол (100м2 / 5м2*С/Вт) * 14С * 24ч * 270сут = 3 000 кВт
Воздух 1,005кДж/кг*С * 250м3 * 1,3кг/м3 * 20С * 24ч * 270сут /3,6 = 11 700кВт
Вода 4,18кДж/кг*С * 200кг * (60С-10С) * 365сут / 3,6 = 4 200кВт

ИТОГО 38 000кВт

Полезная площадь дома при внешних габаритах 10м*10м с учетом толщины наружных стен (0,5м) и межкомнатных перегородок составляет примерно метров 160 квадратных так мы имеем 38 000кВт / 160м2 = 237,5кВт/м2 плюс запас 20% на то-сё… - получается 285кВт/м2 потребляет энергии в год наш нормальный хорошо построенный по новым – тёплым СНиПам в Подмосковье дом.
Много это или мало? Смотря для чего – для отопления газом это мало – а для автономного энергоснабжения? Много... даже слишком. Придётся применить новые технологии… несмотря ни на что!

Часть вторая - Дом с новыми технологиями.
Крыша – она у нас простая – чердачная её утеплять можно чем угодно и сколько угодно – хоть сеном хоть опилками (нам не жалко) туда ещё соломы можно навалить… пусть будет теплее! (100м2 / (5,2 + 1) м2*С/Вт) * 20С * 24ч * 270сут = 2 100 кВт (400кВт экономия)
Окна – их на ночь можно закрывать утеплёнными ставнями (8см экструдированного пенополистерола) к тому же ночью всегда холоднее, чем днём имеем
(32м2 / 0,5м2*С/Вт) * 19С * 14ч * 270сут = 4 600 кВт (ставни открыты) плюс (32м2 / (0,5+2,5) м2*С/Вт) * 21С * 10ч * 270сут = 600 кВт в результате имеем 4 600 кВт + 600 кВт = 5 200кВт (3 100кВт экономия)
Стены – на них нетрудно наклеить дополнительно 5см экструдированного пенополистерола (208м2 / (3,6 + 1,6)м2*С/Вт) * 20С * 24ч * 270сут = 5 200 кВт (2300кВт экономия)
Пол – тут, думаю, теплопотери невелики – учитывая, что дом стоит на тёплой (+5С) земле делать ничего не стоит = 3 000 кВт.
Воздух – ладно, уговорили… Несмотря на, то что его будет непросто обслуживать – установим рекуператор и уменьшим энегропотери, как заверяют нас производители таких систем, на 50%. Хотя он и сам потребляет электроэнергию, но мы не будем мелочится… Имеем 11 700кВт / 2 = 6 000кВт (5700кВт экономии)
Воды как поборники экологии мы будем лить ещё меньше! Не 200, а 100 литров/сутки, тогда расход энергии будет 5 000кВт / 2 = 2500кВт (2500кВт экономии)
Итого: применив доступные приёмы энергосбережения мы снизили энергопотребление с 38 000кВт до 21 300кВт на 40% или на 16 700кВт в год, и довели энегропотребление дома до уровня 21300кВт/160м2 = 135кВт/м2. Но, не будем забывать, что «экологу» жить будет труднее - нужно всё время следить за окнами (закрывать-открывать тёплые ставни или установить автоматику по 300Евро за одно окно, которую потом тоже придётся чинить и обслуживать), не допускать сквозняков, отказаться от залповых проветриваний (с экологической стороны весьма полезных) заниматься чисткой и техобслуживанием рекуператора – научится разбирать и собирать его с завязанными глазами как отличник боевой подготовки автомат Калашникова, ну и с водой горячей конечно поаккуратней – наполнить ванну до краёв и помыться после работы эта процедура доступная любому жителю хрущёбы для поборника экологии уже окажется недоступной роскошью, только 100литров в сутки а не 500 как в городе, но на какие ограничения не пойдёшь, чтобы думать что ты спасаешь планету! Некоторые, например, в супермаркетах из принципиальных соображений не берут полиэтиленовые пакеты - с авоськой ходят, а нет когда, наверное, по карманам покупки рассовывают… ну да ладно. Экологи - они такие… таких берут в Космонавты!
Но, потребление 135кВт/м2, думаю, конечно, в реальной жизни достичь будет трудно, но, по моим прикидкам, 150-170 кВт/м2 реально!

Давайте теперь посмотрим, откуда эту энергию можно взять? По логике тепловую энергию (на отопление) проще всего взять из тепловой же энергии (преобразования минимальны). Тепловой энергией считают энергию солнца и земли. Если с энергией солнца всё относительно ясно, то с энергией земли…
Энергия земли – тепловые насосы.
В западной Европе при изобилии атомного электричества люди давно поняли, что гораздо выгодней использовать его не для простого сжигания на электроТЭНах, а использовать хитрее - для вытаскивания тепла из других тёплых субстанций, например, из земли или из воды, а лучше прямо из Гольфстима – тёплого течения, которое и сделало климат западной Европы тёплее нашего, а потому более пригодного для проживания. А в климате, более пригодным для проживания и жизнь и цивилизация раньше появляется… О нас первые сведения в цивилизованном мире появились через 9 столетий после рождества Христова. До того момента наша истории покрыта мраком, в то время как викинги, омываемые Голфстримом уже пережили период своего расцвета.
В России тепловые насосы пока не используются, в то время как продвинутые экологи во всю агитируют нас – лапотных и чумазых за прогресс - кивая на заграничный опыт, а у нас дело дальше научных статей не идёт - их сочиняют прожектеры: Вот - дескать - есть, построен уже, работает!
Давайте оценим возможности обогрева землёй трезво - с калькулятором и авторучкой.
Теплоёмкость камня 840Дж/кг*С теплоёмкость воды 4180Дж/кг*С теплоёмкость грунта песок, глина, зависит от содержания в ней воды. В результате теплоёмкость земли может колебаться от 2000 до 3000кДж/м3*С (разделив на 3,6 получим 550-800Вт/м3*С) возьмем среднюю цифру 2500кДж/м3*С или 700Вт/м3 * С что, кстати вполне согласуется с данными СНиПов и оттолкнёмся в расчётах от неё. Грунт везде на земле (если нет вулканической деятельности и геотермальных источников) на глубине ниже 10 метров имеет температуру собственно этого климатического пояса усреднённую за весь предыдущий исторический период. В нашем поясе (Москва) это около 5-6С. Так сколько тепла может отдать куб земли, перед тем как он замёрзнет – то есть превратиться в куб вечной мерзлоты, при этом его температура должна снизиться всего на 5С. ОТВЕТ:
700Вт/м3*С * 5С * 1м3 / 3,6 = 3500Вт С одного куба несчастной земли заморозив который мы можем получить всего 3,5кВт!!! Энергопотребности нашего домика в экологическом виде составляли 21300кВт (реально 25 000кВт) так что за отопительный сезон, мы отапливаясь «тёплой» землёй, превратим в вечную мерзлоту 25000кВт / 3,5кВт/м3 = 7 150м3 грунта – нашей с вами родной земли.
Какая это площадь?
Что такое 7150м3 грунта? Это 2400м2 (= 7150м3/ 3м) другими словами мы заморозим почти 1/4 гектара земли на 3 метров вглубь! Есть желающие применить новинку на своём огороде? Лес рук…Тем более, что речь тут ведут экологи, или во всяком случае люди к таковым себя причисляющие…
Нужно отдать земле должное – она, конечно, не замерзнет. В конкретном локализованном месте она будет равномерно остывать теряя природное тепло в большом секторе вокруг теплозаборных трасс. Так, если мы не заморозим землю до состояния вечной мерзлоты, то точно ухудшим экологическую ситуацию на большом участке. В земле ведь тоже кипит своя жизнь, червячки-букашки-жучки своё потомство выводят деревья кусты и трава растут, которые как-то уже привыкли к своему терморежиму. Ведь вы не хотите посадить на вашем участке карликовые берёзы и мхи как на севере? Да и эффективность теплового насоса упадет до неприемлемого уровня, и электричества потреблять он будет больше чем вытаскивать из вашей «вечной мерзлоты» тепла. Я уже молчу об экономической стороне вопроса: насос с земляными работами не меньше чем на 20 000 североамериканских рублей потянет. Правда прикольно, закопать такое бабло, чтобы устроить на своем участке экологическую катастрофу!
А как же в Германии, Норвегии, Швеции???
А в Германии и Норвегии климат другой! В Германии среднегодовая температура колеблется от 9 до 10С В Норвегии люди живут там, где Гольфстрим, на высокогорных плато никого нет – только туристы летом! А в Бергене, например, среднегодовая температура тоже не ниже +8С. На Такой же дом там будет потреблять энергии (доп 4С) и отопительный сезон там на пару-тройку месяцев короче.

Крыша (100м2 / 5,2м2*С/Вт) * (20-4)С * 24ч * (270-70)сут = 1 500 кВт (2 000)
Окна (32м2 / 0,5м2*С/Вт) * (20-4)С * 24ч * (270-70)сут = 4 900 кВт (3400)
Стены (208м2 / 3,6м2*С/Вт) * (20-4)С * 24ч * (270-70)сут = 3 900 кВт (3600)
Пол (100м2 / 3м2*С/Вт) * (20-9)С * 24ч * (270-70)сут = 1 700 кВт (1300)
Воздух 1,005кДж/кг*С * 250м3 * 1,3кг/м3 * (20-4)С * 24ч * (270-70)сут /3,6 = 7 000кВт (4700)
Вода 4,18кДж/кг*С * 200кг * (60С-10С) * 365сут / 3,6 = 5 000кВт

Итого 24 000кВт будет потреблять в год (с нагревом воды) наш дом, перенесённый в Германию или «холодную» Норвегию, это вместо наших 38 000кВт… почти на 40% меньше! Это без всяких модификаций и рекупераций – в чистом виде!
А если окучить дом хитрой техникой?
Тогда ещё 40% долой получим 24 000кВт – 40% = 16 000кВт (100кВт/м2) !!! Вот мы и получили «дом с низким теплопотреблением» Вот в чём фокус! Тот же дом, попав в другой климат, автоматически попал в другой – «продвинутый» квалификационный разряд!
А земля?
А земля у них тоже теплее на 4С и энергию взять от нее можно вдвое больше чем у нас (3,5кВт*2=7кВт), а энергии для жизни нужно вдвое меньше, чем у нас. Так сколько им кубов земли надо заморозить, чтобы отапливаться тепловым насосом? 16 000кВт / 7кВт/м3 = 2300м3 / 3м = 7,5 соток – в три раза меньше!
Нельзя сбрасывать со счетов фактор длины теплоотборных труб: при удлинении пути теплоносителя сопротивление потоку растёт нелинейно. При больших площадях охвата усилие на прокачку теплоносителя становится соизмеримо с теплом, получаемым из земли. Но самые хитрые тянут тепло не из земли, а из воды - из незамерзающих рек и фьордов – из моря, в конце концов! Вот уж действительно кладовая тепла!
Теперь посмотрим что такое 1200 кВт при потреблении нашего виртуального дома 38 000 кВт (280кВт/м2) это мало, а если взять реальное энергопотребление совсем не холодного дома то оно составляет 450… 500кВт/м2 (каждый, зная годовой расход газа, может посчитать это для своего конкретного дома), тогда цифра в 1200кВт тепла полученная от подземной трубы и вовсе будет ничтожной.

Сайты по теме www.ecodom.ru - сайт эколога Юрия Лапина и www.1gorod.ru высокотехнологическое поселение "Первый город" (несостоявшийся и он же последний)

[S.R.]

Re: "канадская труба"

высокотехнологическое поселение "Первый город" (несостоявшийся и он же последний)

Строительная теплофизика как, и любая иная фундаментальная наука, не терпит надругательства над собой. Она может лишь снисходительно терпеть профанацию своих постулатов, но рано или позно, НО ВСЕГДА восторжествует. Что собственно и было продемонстрировано в проекте "Первый город", создатели которого идеями трансгуманизма попытались подменить первоосновы физики.

[Ермила]

Ответ: "канадская труба"

У меня дом стоит на холме.
Если прорыть подземный ход, метров 70 длиной.
Хватит ли его для отопления вышеописанного дома 10*10м.?
Теплоноситель воздух.
Возможно, воздух из подземного хода целесообразно подавать через рекуператор в топку дровяной (или не дровяной) печи.

[АлександрОВ]

Ответ: "канадская труба"

Возможность использования тепла земли есть. На мой взгляд использовать для отопления возможно воду с глубины 1600-3000 м она как раз получится градусов 60. Конструкция представляется по типу труба в трубе теплоизолированных друг от друга. По центральной поступает охлажденная вода от теплового насоса, по внешней идет теплообмен с грунтом. В принципе диапазон температур такой что можно и без теплового насоса ипользовать воду в контуре теплоснабжения. Конечно вопросов много. цена бурения? как забурить две трубы? как быть с давлением?

[Подмосковье]

Ответ: "канадская труба"

На мой взгляд использовать для отопления возможно воду с глубины 1600-3000 м она как раз получится градусов 60.

Сильно!!!:good:
Суммарных затрат на такое брение хватит, пожалуй, на пожизненне отопление среднего размера города :Yahoo!:

Конструкция представляется по типу труба в трубе теплоизолированных друг от друга. По центральной поступает охлажденная вода от теплового насоса, по внешней идет теплообмен с грунтом. В принципе диапазон температур такой что можно и без теплового насоса ипользовать воду в контуре теплоснабжения. Конечно вопросов много. цена бурения? как забурить две трубы? как быть с давлением?

Ну детали при столь радикальных концепциях уже мало существенны :-P

[АлександрОВ]

Ответ: "канадская труба"

Сильно!!!:good:
Суммарных затрат на такое брение хватит, пожалуй, на пожизненне отопление среднего размера города :Yahoo!:
Ну детали при столь радикальных концепциях уже мало существенны :-P

Это да! Но такой трубой можно отапливать целый поселок. Не нужно завозить топливо вести газ и т.д. все зависит от расстояний. В своем доме при наличии газовых возможностей это конечно можно только при сильном желании и возможностях. А если строить котеджный поселок где нибудь в километрах в 150-200 от трубы, то наверное. Все таки по идее дармовое тепло, да и разрешение на строительство проще получить не нужны сети.

[Подмосковье]

Ответ: "канадская труба"

Это да! Но такой трубой можно отапливать целый поселок.

А вот это как раз не факт! :stop: Посчитайте теплоемкости с теплопроводностями - думаю прослезитесь . Нет, если конечно шахтеров через скважину на эту глубину загнать, чтоб они там по шурфам трубопроводов напрокладывали для сбора тепла с большой площадиops:, то что-то мож и получится. А так- маловероятно

[Чингисхан]

Ответ: Re: "канадская труба"

... А в климате, более пригодным для проживания и жизнь и цивилизация раньше появляется… О нас первые сведения в цивилизованном мире появились через 9 столетий после рождества Христова. До того момента наша истории покрыта мраком, в то время как викинги, омываемые Голфстримом уже пережили период своего расцвета...

Со всем уважением к автору сайта и статьи не могу пройти мимо фразы, прозвучавшей выше, хотя и не по тематике сайта.
Читайте, пожалуйста, современные исторические исследования! Вероятнее всего, что в истории нет так называемых "ранних" цивилизаций, например "древнего" Китая, "древней" Индии, "древней" Греции, "античного" Рима. Сегодняшняя (традиционная) версия истории - это позднейшая подделка XVI-XVII веков, писалась преимущественно в Италии, позднее была поддержана в Германии и в Романовской России; в таком виде закаменела и дошла до наших дней...
Никаких 900 лет разрыва между рождением Христа и "упоминанием" о Руси не было!!!
"Цифра X, то есть «десять», в латинском обозначении века (например, XI век) первоначально была просто начальной буквой X имени Христос. Поэтому в первое время сокращение: «XI век» - означало «Христа Первый век». То есть «Первый Век от Воплощения Иисуса Христа».
А цифра I, то есть «один», --- в арабском обозначении года, --- например, 1255 год, -- первоначально указывала первую букву I имени Иисус. Поэтому выражение «1255 год» первоначально означало следующее: «от Иисуса 255 год».
Потом об этом забыли, что и породило хронологический сдвиг многих документов на 1000 лет, или на 1053 года."
Сегодня достоверно известно, что датировка рождения Вифлеемской сверхновой звезды - 1140 - 1150 г. н.э. = рождению Иисуса Христа. Таким образом, сегодня должен быть не 2009г., а максимум 869 г. от Рождества Христова и вся существующая сегодня версия истории рушится как карточный домик.
Что же, по-вашему, когда "просвещенные" европейцы ходили в шелковых одеждах, посещали театры, жители Руси ютились в пещерах, бегали с палками и собирали ягоды в лесу? Уважайте своих предков! Не делайте из них идиотов! Все народы развивались одинаково и одновременно вне зависимости от теплых гольфстримов и близости к экватору! До X века н.э. история любых народов покрыта мраком.
К сожалению, тематика сайта совершенно другая и не позволяет углубляться в вопрос... Могу только предложить изучать вопрос по ссылке: http://chronologia.org

[izba]

Ответ: "канадская труба"

Товарищ Чингисхан, Вы к сожалению пока очень мало знаете об истории... учитесь - читайте книги разных авторов. Эти пи@орасы и долбо@бы Носовский с Фоменко уже давно никого не интересуют - их уже все нормальные люди схавали прожевали и высрали, как скажет наш Уважаемый експерт S.R.
Забудьте и наплюйте, и больше об этой чернушной глупости не вспоминайте. ops:
Мой вам хороший совет - почитайте сперва нормальных историков.