Отбор тепла отходящих газов.

Что препятствует 90% отбору тепла отходящих газов пиролизной печи.
Может ли чем-то полезным послужить следующая идея.
Что если прокачивать отходящие газы через воду (водяные замки), которая в свою очередь будет служить теплоносителем теплового насоса.
Таким образом, отберем максимум тепла от газов.
Возможные проблемы:
1 Теплоноситель превратится в кислоту?
Возможные пути решения проблемы----?
2 Недожог топлива. (пиролизных продуктов)?
Пути решения те же что и в пиролизном котле?
Предположим что печь не находится в жилом помещении,
поэтому опасности отравления нет.
Предположим, что теплопотери от корпуса печи равны нулю.

давай еще предположим-что прокачка и компрессор теплового насоса энергии не потребляют . мы утилизуем 100% тепла. но куда? чтобы подать в радиаторы 70/50 -тем самым потеряв 45%, и греть неизвестно зачем помещение , хотя самому помещению тепло не нужно -оно нужно человеку -когда его собственное тепло не компенсирует потери -но это мизер... таким образом мы достигнем КПД всей системы порядка 1-2%.

Есть такая вещь, конденсационный котел называется, там это и реализовано - очень сильно охлаждаются выходящие газы. Однако дороже - делать все из нержавейки приходится и трубы обязательно с утеплением.

Вся проблема в том, что как только газы остынут, то в трубу их придется закачивать принудительно, т.к. источник тяги в трубе - перепад температуры газов и воздуха на улице.
Практически полностью энергия отходящих газов используется в конденсационных котлах с закрытой камерой ( с вентилятором отработанных газов). Там отходящие газы охлаждаются до 35-40 град.
Но и цена вопроса немалая - от 1500$, т.к. устройство такого котла намного сложнее обычного котла. Это связано с применением кислотостойких материалов и более сложной формой теплообменника. Есть еще одна серьезная проблема - куда девать 3-5 тонн конденсата в год. Сливать в канализацию эту кислоту запрещено. Т.е. только утилизировать и вывозить в спец. хранилище для хим. отходов. Ну, естественно, это так по законам.

Спасибо я так и думал, что отбирать тепло отходящих газов возможно, но основная проблема кислота.
Отбор тепла отходящих газов я рассматриваю в контексте другой задачки.
Выложу ее в следующем посте.
Предупреждаю сразу идея достаточно сумасбродная, и располагается далеко не в практической плоскости, но все равно хотелось бы выслушать ваше мнение и критику.

Печь в земле и естественное тепло земли.
3х метровую стальную трубу диам.500мм закапываем в землю.
Это топка и одновременно бункер для дров и др. топлива с верхней загрузкой.
К нижней части топки присоединяется 150мм чугунная труба, длиной 50-100метров, служащая:
1 Как воздуховод для дозированной подачи воздуха в печь во время ее топки.
2 Как воздуховод для подачи воздуха как теплоносителя снимающего тепло от нагретой земли вокруг трубы-топки.
3 Как воздуховод для подачи воздуха как теплоносителя снимающего тепло от стенок подземного коллектора L-50-100м.
4 Как труба по которой будет смываться зола из зольника.
К средней части трубы-топки(500мм.) на глубине 1-1,5м присоединяем трубу дымоход.
Тепло поступающее в дымоход снимается в теплообменнике тепловым насосом.
В топку для розжига вставляется трубка зонд с горелкой для розжига печи.

Более простой вариант земляной печи.
Состоит в отказе от применения 50-100метрового коллектора, позволяющего использовать естественное тепло земли, и одновременно служащего коллектором для смыва золы.
В простом варианте, можно обойтись и без стальной трехметровой трубы диам.500мм, в случае если грунт глинистый, достаточно будет трубы-оголовка L 0.5-1м с крышкой- люком.
Бурится скважина диам.500мм, ее глинистые стенки впоследствии обжигаются и становятся твердыми как кирпич.
В скважину кроме оголовка, входят 3 трубы и уплотняются глиной:
1-принудительная подача воздуха в зону горения. 2- Дымоход 3-Зонд розжига печи.
Сверху скважина-печь загружается топливом и закрывается крышкой (двойной)
После окончания горения печи, воздух в топку продолжает подаваться, где он отбирает тепло от нагретых огнем стенок и земли, и передает его тепловому насосу.
Такая печь для исключения возможности попадания угарного газа в помещения должна находиться вне дома. Думается это не окажет решающего влияния на ее КПД, т.к. тепловой насос полностью откачает все тепло переданное печью земле.
Более того, расположение печи вне дома упростит ее загрузку и обслуживание.
Для максимального снижения теплопотерь будет рационально расположить ее в теплице.

Основная проблема-выделение влаги при переохлаждении газов. А влага+твердые частицы+ щелочная среда ---это очень портит конструкционные материалы.

Поэтому охлаждение газов ниже 120градусогв даже на промышленных установках не применяют.

Есть системы позволяющие использовать энергию тепла земли. Работают они по принципу теплового насоса. В земле на глубине 2-3 метра закапывается куча труб по которым гонится хладогент ( аммиак, фреон). Далее компрессором пары сжимаются и конденсируются в жидкость (при этом сильно нагреваясь за счет энергии конденсации) и идут в калорифер системы отопления где отдают свое тепло. На выходе обратки стоит жиклер в котором происходит испарение жидкости с резкой потерей температуры до -5 -10 град ( как в холодильнике). Эти охлажденные пары опять поступают под землю в трубы где нагреваются до +2-+3 град за счет тепла земли и грунтовых вод. Далее процесс повторяется. Реальный КПД этого процесса 300-400%. Т.е. на 1 квт затраченной электрической мощности получается 3-4 квт. тепловой. Никакого нарушения закона сохранения энергии тут нет, т.к. недостающая энергия забирается из тепла земли.
С моей точки зрения, идея более красивая, чем земляная печь.

Ермила Гир написал :
Более простой вариант земляной печи.

Самый простой вариант купить готовый тепловой насос, весь вопрос в цене!

dmvt1 написал :
С моей точки зрения, идея более красивая, чем земляная печь.

Это уже давно не идея, это уже давно все реализовано, плати денюшки и пользуйся.
Смысл работы теплового насоса описан просто и доходчиво, спасибо.

Gera2006 написал :
Самый простой вариант купить готовый тепловой насос, весь вопрос в цене!

Все верно дорого.
Но есть еще небольшой нюанс, неинтересно.

Затраты на прокладку 100 метров чугунной трубы на глубине 3 м будут сопоставимы со стоимостью теплового насоса.

не совсем понятно-ради чего весь огород городится. как я понял используется не тепло земли а теплота сгорания топлива. так что грунтовый тепловой насос из другой оперы. а эти землекопные работы нужны только для того, чтобы повысить КПД использования топлива -но в конденсационных котлах КПД по низшей -и так более 105%. Ну а по высшей -те же 92%. у земляного -будет значительно ниже, поскольку все накопленное теплоаккумулятором( в данном случае -грунтом) тепло -полезно использовать не удасться.

На выходе из топки - ставится рекуператор (из нержавейки) - типа теплообменник воздух-воздух и после него вентилятор - принудительно удалять охлажденные продукты горения, тепло забирать воздухом для приточной вентиляции (принудительно).

да зачем все это? чтобы где-то что-то крутилось, дымило и пыхтело?

Байпасс
А затем, что если топишь солярой или сжиженным газом, и если нет своего свечного заводика в Самаре - то очень соблазнительно вернуть максимум тепла.
В теплообменнике ничего не крутится, все эти роторные приблуды - от избытка денег и недостатка ума. В примитиве - труба дымоудаления помещена в другую трубу, по типу коаксиальных выпусков для котлов.

ну так для этого экономайзеры есть -его и самому можно сделать

Байпасс написал :
для этого экономайзеры есть

Это как?

опять же поиск рулит -там и про устройство и самодельные конструкции

Пъ написал :
типа теплообменник воздух-воздух и после него вентилятор - принудительно удалять охлажденные продукты горения, тепло забирать воздухом для приточной вентиляции (принудительно).

Боюсь, что теплообменник воздух-воздух не позволит высосать все тепло из земли вплоть до замораживания. Скорее нужен теплообменник воздух-вода. Особенно если отбирать малое тепло на разнице температур от 0 до +20 например.
В режиме топки печи, опять же непонятно справится ли теплонасос с отбором такой относительно большей мощности. Возможно, теплонасос должен работать на отбор, оставшейся теплоты, в отходящих газах. Основная же мощность отбирается другим теплообменником, воздух-воздух к примеру.

Ермила Гир
Читайте внимательнее что я написал.

Положу немного инфы в тему по моему. Чисто информационно, она не призвана ничего ни опровергать, ни доказывать.

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.

Пъ написал :
Читайте внимательнее что я написал.

Да вроде все понятно. Что я не так понял?
Думаете вентиляторы не заметил?

Ермила Гир написал :
оценим возможности обогрева землёй трезво

Так трезво и оценивайте. Подземное тепло прет из центра замли, там термоядерный процесс. Среднегодовая температура это совсем другая опера. Бурите пару скважин и гоняете воду из одной в другую - по пути вода снимает тепло (неиссякаемое) на глубине +5 метров температура +10С, на 100 метрах - уже +12 и чем глубже - тем выше. С глубины несколько сот метров можно сразу кипяток качать и прогонять его по ЦО. Ну лучше конечно через теплообменник, там рассол ядрёный.

Ермила Гир написал :
Что я не так понял?

Практически все. Я не говорил про какие-то подземные ходы, только про съем тепла с дымохода.

Пъ написал :
Бурите пару скважин и гоняете воду из одной в другую

Пробурить дважды сотню метров, обсадные трубы, прочая байда, сколько все это стоить будет. Потом вы уверены, что удастся замкнуть циркуляцию в скважинах?
В варианте с печкой, основной деталью промышленного изготовления будет компрессор и теплообменник, остальное все или почти все доступно для самостоятельного изготовления.

Ермила Гир написал :
сколько все это стоить будет.

Это конкретный вопрос, с оочностью до копейки можно вычислить, и срок окупаемости, если не для дачи, то для дома или нескольких.

Ермила Гир написал :
вы уверены, что удастся замкнуть циркуляцию в скважинах?

Конечно, если пористые известняки на разумной глубине. Собственно, чем они мельче - тем дешевле будет комплекс. Мне самые глубокие в Подмосковье попадались на 170 метрах, но это редкость, обычно на 100-130, а иногда и 30 метров встречаются. В Домодедово так вообще на поверхность выходят, по Малоярославцем тоже, то есть можно юзать например родник, если есть поблизости.

Пъ написал :
Это конкретный вопрос, с оочностью до копейки можно вычислить, и срок окупаемости, если не для дачи, то для дома или нескольких.

Судя по тому, что сразу сумму не называете, она достаточно велика.
Да и чем вам не нравится печка с теплицей.
За глобальным потеплением практически сразу наступит новый ледниковый период.
Выжить в наших широтах можно будет только с печкой в землянке.
Так что нужно прорабатывать вариант ковчега.

Ермила Гир написал :
Выжить в наших широтах можно будет только с печкой в землянке.

Там же и картошку сажать и пшеницу растить и на кабанов охотиться.

Ермила Гир написал :
Выжить в наших широтах можно будет только с печкой в землянке.

Если случится похолодание - я поеду строить в Испанию или на юг Франции. Это удобнее, чем жить в землянке с теплицей, хотя может и не так патриотично.

NNN написал :
и на кабанов охотиться.

Пъ написал :
я поеду строить в Испанию или на юг Франции. Это удобнее, чем жить в землянке с теплицей

То есть если на кабанов охотится с этой печкой нельзя, значит не подходит нам такая печка, а у многоуважаемого ПЪ так вообще повышенные требования к печам-«пусть печь обеспечивает условия не хуже Испанских», а коли нет, тогда от ворот поворот, сами уедем в Испанию на худой конец во Францию.
Франция всем конечно нравится, это понятно, но тут другие плюсы.
Одна верхняя загрузка чего стоит, загрузил и горит целый день, а может и больше.
Потом опять же из дома печь выносим, меньше грязи, больше места.
Котельная не нужна, квадратный метр земли, отвести в теплице не проблема.
Простота изготовления топки.