Эксперимент в отпуске - охлаждение радиаторами

Здравствуйте друзья!
В основном, на страницах своего блога я делюсь своими наработками, которые, я надеюсь, будут так же полезны другим инженерам в их работе. Но в этой статье я хочу поделиться с вами моим небольшим экспериментом, который я проводил в недавнем отпуске.

Мне попался приусадебный участок с очень высоким уровнем грунтовых вод, где я устроил септик, который представляет из себя яму, обложенную керамическим кирпичом.

Но я так и не запустил его, потому что на нашей улице появилась центральная канализация. И поскольку уровень грунтовых вод на участке очень высок, эта яма заполнилась верховодкой и использовалась для только для полива. Но мне всегда хотелось использовать ее более эффективно - сделать тепловой насос или систему охлаждения. Другими словами, на участке находится источник огромного количества низкопотенциальной энергии. 

Первая идея, которая мне пришла в голову - использовать яму как чиллер. Поместить туда теплообменник, в доме устроить фэнкойлы и вот она - высокоэффективная система охлаждения. Я даже сделал вот такой девайс для пробы, поскольку цена заводского фэнкойла значительно превышала бюджет моего сомнительного эксперимента. Это участок воздуховода с переходами, в который вмонтирован теплообменник печки от жигулей, стоимостью 700р. Охлаждение в этом доме требуется только на втором(мансардном) этаже, на первом естественным образом поддерживается 24С. Моей целью было получить эффект комфортного охлаждения близкий к эффекту охлаждающей балки. Но я решил сначала попробовать использовать радиаторы системы отопления, поскольку они были сильно переразмерены, так как зимой, даже без радиаторов на мансарде держалась температура не ниже +5С за счет первого этажа.

По расчету радиаторы получились очень маленькие, поэтому я сделал запас побольше, а он никогда не помешает при подборе радиаторов(система быстрее реагирует на регулирование и перепады температур). Это и дало мне основание попробовать использовать их в качестве элементов охлаждения.
       С самого начала мне были очевидны недостатки такого решения, в том числе почему такая система и не используется:

• радиаторы располагаются под окнами, что мешает естественной циркуляции воздуха, 
• высокий температурный график, чтобы не допустить образование конденсата на радиаторах и трубах.

Тем не менее, я решил реализовать этот эксперимент, и учитывая высокую вероятность низкого эффекта системы, моей целью было уменьшить бюджет до предела, чтобы в случае неудачи было не обидно. Итак я купил 4х секционный радиатор МС140 на Авито за 500р, дешевый циркуляционный насос для системы отопления, у которого в документации не было даже характеристики. Металлопластиковая труба и фиттинги к ней. В качестве регулировки температуры я использовал пару простых вентилей, один на преремычке, другой на подающей трубе, на тот случай, если придется снижать температуру в контуре с помощью подмеса. В итоге бюджет эксперимента составил порядка 7000р.

Вот такой получился смесительный узел, 

После длительного опорожнения ямы дренажными насосами, пришло время залезть туда, чтобы смонтировать МС140. 

Трубы подготовлены, пора монтировать, вода быстро пребывает, мешкать некогда.

И вот все готово, можно тестировать систему.

Первое, что бросилось в глаза после включения насоса - температура в подающем контуре была +15С, +16С. Я ожидал, что трубы тут же покроются конденсатом, и придется подмесом повышать температуру в контуре. Но нет, при работе на прямую на конденсат не было и намека. Замер температуры в яме термометром показал +15С, честно говоря, я ожидал более низкую температуру. Итак тестируем наиболее нагреваемую комнату, она ориентирована на юго запад и перегревается больше всех. Рассчитываем разумеется с учетом занавешенных окон - теплоприток от солнечной радиации составил 1049Вт в промежутке времени 14-15 часов.

Конечно такую нагрузку покроет практический любой самый простенький кондиционер. Удачно, что на время испытаний установилась очень жаркая погода. При температуре на улице +30С, в комнате держалось +26С, но когда стало зашкаливать за +35С система явно не справлялась и внутренняя температура была +29С. При установке бытового вентилятора для обдува радиаторов удалось снизить температуру еще на пару градусов, тем не менее результат остался неудовлетворительным.

В заключение, мои выводы, конечно как самостоятельная система охлаждения такая установка не покрывает нагрузку, тем не менее она практически бесплатная, при эксплуатации потребляется только 50Вт циркуляционным насосом. Считаю что при грамотно спроектированном кондиционировании охлаждающими балками или стенами и потолками(с устройством в них охлаждающего контура) пропуск высокотемпературного холодоносителя через радиаторы поддержит систему дополнительной мощностью при невысоких капиталловложениях и эксплуатационных затратах.