Pompa ciepła czy cuś? (nienormalnie długi post;)

[art_boss]

Post ten poszedł również na elektrodę, tu pasuje trochę mniej, ale dużo tu również ludzi z jajem konstrukcyjnym i wiedzą, więc sobie pozwalam;)

 

Mamy serwerownię, małą, ok 25m2, wypełnioną już mocno elektroniką.

Pobiera ponad 20kW prądu, wytwarza olbrzymie ilości ciepła, które wynosimy na zewnątrz klimatyzatorami 2 x 14kW (a mamy jeszcze rezerwowe 2x7kW), cała ściana tylna budynku obwieszona złomem i wyjąca jak diabli, no ale cóż wyjścia nie było.

Przy okazji wymiany czwartego albo piątego klimatyzatora z zajechaną sprężarką (co w kontekście pracy ciągłej serwerowni od ponad 10 lat i używania niezbyt drogich klimatyzatorów split nie jest chyba jakąś tragedią) zacząłem się zastanawiać nad zmianą podejścia do tematu chłodzenia, ale niewiele wymyśliłem, po prostu pomyślałem że trzeba się z tym pogodzić, bo na przemysłowe rozwiązania chłodnicze nie bardzo nas stać.

Przy okazji obejrzałem z montażystami nowej klimy resztę jednostek i dowiedziałem się, że to ich ostatnie chwile, bo wypełniający je R22 jakieś dziury w suficie świata wybija i sprzęt trza będzie powoli umarzać.

No cóż, i tak by ich czas przyszedł, bo żadna klima u nas nie przeżyła więcej niż kilka lat, a nowe jednostki to nawet zysk, bo mniej prądu biorą (a w budżecie naszym to poważny wydatek, same klimy dają kilka tysięcy miesięcznie obciążenia).

 

I tak minęło kilka tygodni, nowy klimatyzator biegający na R4xx szumiał sobie przyjemnie, faktycznie zużywając ok 30% mniej energii niż zdjęty onegdaj zajechany staruszek, a ja przeliczyłem, że się zwróci z tej oszczędności już po 3 latach (jak przeżyje ciągłe wachlowanie oczywiście).

Optymizm mój pozwolił na zaplanowanie kasy na wymianę drugiej jednostki, szefowej dumnie napisałem co wyliczyłem, wyszło z tego że mamy go w prezencie, bo raty leasingowe będą na poziomie oszczędności w zużytym prądzie.

 

I mijały kolejne tygodnie.

Prywatnie zaplanowany mam totalny remont domu i przy okazji rwania starzyzny wymiana systemu grzewczego, wybitnie niekologicznego i mało wygodnego węglowego CO uzyskanego w spadku po poprzednich właścicielach.

Pomysły były różne, PC, olej, prąd, stałopalne ekologiczne wynalazki, ostatecznie z racji bliskości sieci padło na gaz ziemny.

Patrząc na geodezję mojej działki zobaczyłem, że za płotem idzie w glebie rurociąg wysokiego parametru tego samego PECU co w firmie ciepło mi dostarcza, do tego w działce sąsiada jest komora zaworowa i odczep do jego chatki.

Pomyślałem: zajefajnie by było mieć bezobsługowy system grzewczy (doświadczenia z firmy) i zacząłem analizować koszty wszystkiego co by było potrzebne aby w mój dom sobie te ciepełko wepchnąć.

I tak mi wyszło że inwestycyjnie: przyłącze tańsze niż gazowe, węzeł tańszy niż kocioł kondensacyjny, żadnych opłat za konserwacje i przeglądy, spokój duszy i z doświadczenia czas życia wymiennika ze 20latek conajmniej (a i jego koszt znikomy, bo nieco ponad 1000 PLN zaledwie).

Nastepnie podszedłem do kosztów eksploatacji i zrobiłem sobie analizę "drożenia" ciepła z PEC i innych nośników energii.

Wyszło mi, że ciepło z PEC jest tańsze w eksploatacji niż gaz na dziś i jeszcze do tego drożeje najwolniej i bardzo anemicznie i przwidywalnie.

Pogadałem ze znajomym w PEC i dowiedziałem się dlaczego: po primo, bo to ciepło to odpad z elektrowni (szczęśliwie mamy 2 jedne z większych w Polsce w mieście), po secundo PEC nie ma zarabiać kasy, tylko wychodzić na zero po kosztach (zaleta udziału gminy i państwowej elektrowni w spółce).

No to wszystko pięknie, składam wniosek o przyłączenie:)

 

Ale po co to wszystko napisałem?

 

Bo przy okazji analizy kosztów wziąłem sobie (dla potwierdzenia zrozumienia ich opublikowanej taryfy) na biurko faktury z PEC za ciepło do firmy i się przeraziłem.

Ostatni rachunek z ciepłowni na kilkaset PLN a lato przecież, po analizie okazało się, że mamy przewymiarowane zadeklarowane maksymalne zapotrzebowanie na ciepło (nawet wyczaiłem dlaczego, bo ociepliliśmy obydwa nasze budynki, a liczone były dla gołych i z starą stolarką).

Niestety za zadeklarowaną moc maksymalną się płaci cały rok ponad 400PLN abonamentu), cofnąłem się do zimowych i zobaczyłem że w najgorszych miesiącach za efektywnie pobrane ciepło płaciliśmy maks 900PLN miesięcznie, resztę zrobił abonament:(

Podliczyłem ile wyniosła maksymalna moc oddawana przez wymiennik i okazało się, że zamiast 40kW CO + 20kW CW, mogliśmy mieć 15+5kW.

No ale cóż za niedbalstwo się płaci, próbuję teraz zmienić zapisy umowy z PEC na mniejsze dyspozycyjne moce, może się uda.

 

I TERAZ SEDNO WĄTKU (ale nabredziłem;):

 

Siedząc w moim ulubionym miejscu rozmyślań (wiecie o co biega;) rozmyślałem o strategii wymigania się z ww opłat i wtem głowę puknęła i zaczęła odbijać się piłeczka.

Połączyły mi się w głowie tematy wydatków na wynoszenie ciepła z serwerowni i wyrzucania go cały rok do atmosfery (+wymiany i konserwacje klim co jakiś czas) i jednocześnie pieniądze wydawane na wpompowywanie podobnej jego ilości do budynku coby nam tyłeczki nie zmarzły.

Wybiegłem z przybytku nie myjąc rąk i zacząłem liczyć bilanse cieplne obydwu zjawisk (nie poszła w las wtłaczana we mnie termodynamika w technikum, chociaż dużo zapomniałem i parę telefonów musiałem zrobić).

 

Co mi wyszło?

Że ciepło możemy mieć za darmo, a nawet jego większą część będziemy musieli wyrzucić (to temat do osobnego elaboratu, co z takim nadmiarowym ciepłem można zrobić poza wychłodzeniem go w chodnikach i podjazdach przed budynkami oraz na koniec w chłodnicy jakiejś jak już śnieg stopnieje;).

 

Pozostaje kwestia praktyczna, czyli jak to ciepło od serwerów efektywnie odebrać i jak je potem przekształcić w nagrzaną wodę do CO i CW.

Oczywiście wyliczając pasywną instalację wyszły mi rozmiary wymienników po obu stronach wielkości lotniska i w ogóle za niska temperatura do kaloryferów (możliwa do zaakceprowania temperatura powietrza na wymienniku w serwerowni to max 25c.).

Ogólnie poza brakami w teorii praktyce wyliczania instalacji nawet zwykły zmysł techniczny podpowiedział mi że coś tu nie gra.

I tu zapukała mi piłeczka drugi raz, bo przecież poszukując rozwiązania grzewczego dla domu nie jedną noc spędziłem na studiowaniu różnych wynalazków, w tym pomp ciepła.

Jakie to proste, przecież można zastosować pompę woda-glikol, z dolnym źródłem na wymienniku w serwerowni a górnym na wymienniku płytowym w kotłowni, nadmiar ciepła na wymienniku glikol-powietrze na polku (nie ma miejsca na działce na zrobienie ziemnego kolektora, poza tym nie odebrał by chyba tyle ciepła).

I tu skończyły się moje możliwości samodzielnego domyślenia reszty i zaprojektowania takiej instalacji, dlatego też poszedłem na forum;).

 

Jakie mam pytania do ekspertów w temacie (a wiem, że tu są):

 

1. Czy taka instalacja jest sensowna i wykonalna własnymi ręcami z niewielką zewnętrzną pomocą fachowców (bo to założenie jest, coby jak najwięcej zrobić samemu i mieć potem big satysfakcję).

 

2. Czy mogą się do obwodu wewnętrznego (serwerownia) przydać parowniki ze starych klim, dobrze wpasowane w ciasne pomieszczenie, zrobione z miedzianych rurek mocno olamelowanych alumem i z wydajnymi wentylatorami (jednostki przyścienne i sufitowe słusznych rozmiarów, których mam 5 sztuk z padniętych klim) , tak żeby w nich puścić glikol obwodu "dolnego źródła" przechłodzony (i czy się w ogóle da) do temperatury zbliżonej do parowania R22 na starej freonowej instalacji coby sprawność była optymalna, jak by było z oporami przepływu cieczy w porównaniu z freonem?

 

3. Czy na zewnętrzne chłodnice (już po wymienniku glikol-woda do CO) można wykorzystać (dla odmiany, heh:-) jednostki zewnętrzne od starych klim, podobnie zbudowane, po wymontowaniu sprężarek i innego złomu jest kupa miejsca na pompę obiegową, zawory czy inne potrzebne rzeczy.

 

4. Jak ocenić COP takiej instalacji w celu dobrania mocy PC, wiadomo, że będzie miała idealne dolne, zimne źródło, bo cały czas dostarczana jest do niego energia z jednakowym "napływem" (bo cały rok serwery chodzą, różnica w poborze i oddawania mocy w ciepło +-10% w ciągu doby, w nocy mniej obliczeń robią procesory;)

 

5. Jaką pompę do tego zastosować, coś komercyjnego, czy porwać się na na samoróbkę na podstwie różnych nawet na elektrodzie opracowań?

Może jest miejsce na wykorzystanie kilku scrolli, które mam z różnych okazji.

 

6. A może po stronie serwerowni dać bezpośrednie odparowanie na istniejących parownikach a glikol tylko na zewnątrz ze względu na konieczność ogrzania wody?

 

Będę wdzięczny za uwagi i propozycje, w tym ew. udziału w przedsięwzięciu, także komercyjnie ale bez przesady z wyynagrodzeniami, bo ma to być fajny a nie drogi projekt:)

[adam_mk]

Pomysł masz fajny, choć może nie epokowy.

ZADZIAŁA, bo działa w byle markecie (tam mają do cholery szaf chłodniczych a sala duża i zimą grzać ją trzeba).

Wszystkie ścieżki są już przetarte.

Złap jakiego konserwatora z takiego marketu - to będziesz miał i wsparcie teoretyczne i praktyczne.

 

Masz tam jakie małe pomieszczenie przez ścianę z tą serwerownią?

TAM zbudowałbym cały ten bajzel.

Trzeba by wywalić jakie dziury w ścianach.

Brać cieplutkie powietrze kanałem, pchać w specjalizowany wymiennik (choćby z tych złomów złożony) i po ochłodzeniu oddawać drugim kanałem do serwerowni.

Taki układ obiegu zamkniętego: serwerownia - urządzenie - serwerownia (dla powietrza).

Czemu?

Skropliny, konserwacja i regulacje... Dostęp dla niekumatych w komputerologii itp.

Rozdzielasz funkcje. Serwerownia zostaje jak było z kontrolą dostępu a kotłownia to kotłownia.

 

PC ze skraplaczem wodnym/glikolowym to raczej normalna sprawa.

Ten skraplacz to Twój kociołek CO.

Można się wtedy wspomóc powietrzem zza okna, filtr wstawić w kanał, żeby tych szmat na kulerkach zasilaczy co tydzień nie oglądać...

Da się i pomysł dobry, ale dłubania trochę jest.

Przy okazji...

Dłubiesz za ścianą!

Tam masz kurz i bajzel a kompy w międzyczasie sobie robią swoje (bo na czas tej przebudowy ich przecież nie odłączysz...)

 

Masz źródło ciepła i masz jego odbiór.

Bilansuje Ci się.

Tylko brać się do tego... Powodzenia!

 

Pozdrawiam Adam M.

[adam_mk]

Jeszcze coś....

 

Mam starą, radziecką książeczkę o chłodnictwie...

Ja z takich lat jestem, że ten obcy język wcale mi nie obcy tylko "bratni" i tu bariery nie mam... (znalazł byś kogoś, jak sam nie znasz).

Tam są opisane (nie tylko tam) sposoby łączenia sprężarek równolegle, kaskadowo i w każdy sposób...

Można sobie poskładać "moc chłodniczą" z kilku jednostek i tak je sprząc, aby pracowały zawsze w optymalnych parametrach. Z najlepszym COPem.

Po prostu. Kilka czujników i startuje ich tyle - ile potrzeba, żeby był zakładany efekt.

Wtedy nie musisz dobierać jednostki, kombinować jak za mała/za duża...

Jak padnie jedna z kilku to ją zaworem odcinasz i wymieniasz bez zatrzymywania całości...

Masz układ "nie do zabicia".

 

Medium chłodnicze....

Propan?

Pokiwał bym się nad tym!

Bardzo dobrze się sprawdza w domowych lodówkach! 2zł kosztuje za litr. W butli typowej sobie przyniesiesz. Bardzo "eko" bo uwolniony redukuje dziurę ozonową...

 

Że palny?

W układzie szczelnym i zamkniętym - bezpieczny.

Coś czytałem , że podpalone inne czynniki (czy też przegrzane) dają coś fosgenowatego....

No, trującego jak cholera - a są stosowane...

 

Ja swoją PC napcham propanem. Stosowany jest w tym celu od lat!

Trochę trudno z tablicami dla niego - ale oleje mineralne (tańsze) i w pełni mieszalny! Jak R12 i R22. Sama przyjemność!

 

Adam M.

 

Ja też elektronik jestem to kumam co zamierzasz.

Znam takie miejsca...

[art_boss]

W którymś z innych wątków doczytałem, że byłeś serwisantem RTV, ja od skończenia szkoły też w elektronice i serwisie (do 94'), pewnie swoje gąby widzieliśmy nie raz na giełdach w kcach i krakowie a pewnie i na wolumenie;)

Ale sądząc z Twojego doświadczenia to pewnie starsza dupka odemnie jesteś, ja 71'.

 

A w temacie, to kupiłem w UK z jakiegoś overstocku za grosze 7 nowych jednostek zewnętrznych LG, z dwoma scrollami w środku, jeden on/off a drugi inverter.

Co prawda każda z nich waży 300kG i ma 32kW mocy cieplnej, ale w środku bardzo wysokiej klasy komponenty.

Także będę walczył na dużą skalę

Ale już wiem, że temat w niektórych miejscach mnie przerośnie, będę szukał wsparcia w fachowcach, na razie idzie tez do mnie paczka z literaturą i będe musiał sobie termodynamikę ze szkoły przypomnieć.

[adam_mk]

Nie trudne!

Kazda dziewucha w byle kuchni co i raz wodę w parę zamienia robiąc herbatę...

 

Ty masz zrobić to samo i naabarot, tylko z propanem.

Adam M.

[karolkowski]

Witam

Zacznę od tego że na rynku są dostępne systemy VRV które załatwią ci odzysk ciepła z serwerowni i ogrzeją cały budynek, w lecie także schłodzą.

 

Ale jeżeli chcesz mieć inwestycję po kosztach to może być ciężko (ale sprawdziłbym ceny na twoim miejscu tak na wszelki wypadek).

 

1- ja wprowadziłbym drobne przeróbki do twojego pomysłu ale instalacja taka ma sens. Nie wiem jak stoisz z lutowaniem przewodów (musi być bardzo dokładne bo freon ma cząsteczki mniejsze od powietrza, gdzie ono nie przejdzie freon da radę). Do napełnienia instalacji będziesz potrzebował specjalisty. No i jeżeli będziesz robił instalację freonową sam potrzebujesz dobrać armaturę, wiąże się to z przrobieniem podstaw chłodnictwa, przestudiowaniem katalogów Danfosa z armaturą. JEST WYKONALNE.

 

2-

Ciepło parowania freonu np r22 to 233,7kJ/kg

Ciepło właściwe glikolu wynosi 3,17kJ/kgK

Więc przy różnicy temperatur na zasilaniu i powrocie 10K może być problem bo będziesz musiał przetłoczyć przez wymienniki 7 razy więcej glikolu niż normalnie przetłaczane jest przez wymiennik freonu.

Więc odpowiedź brzmi NIE DA SIĘ. problemem są nie tylko opory przepływu które wynikają z dużo większej ilości glikolu który musiałbyś przetłoczyć. Nie do przeskoczenia jest także wspólczynnik wnikania który w parującej cieczy jest znacznie większy niż w płynącym roztworze glikolu (tutaj różnicy nie pamiętam ale jest gigantyczna) i wiąże się to z tym że brakło by ci powierzchni wymiany ciepła.

 

3- Nie da się z analogicznego powodu jak w punkcie drugim.

 

4- Fachowo robi się to z wykresu właściwości freonu który stosujesz. wykres zależności ciśnienia czynnika od entalpi. Znajdziesz w każdym poradniku podstaw chłodnictwa. Jeżeli stosujesz jakieś konkretny agregat skraplający w karcie katalogowej będą takie informację jak COP. Na pałę wstępnie możesz przyjąć COP=3. I tak będziesz potrzebował więcej sprężarek niż wynika z obliczeń minimum 1 w rezerwie. tak by w przypadku awarii jednej układ dalej działał bezawaryjnie.

 

5- To chyba kwestia kasy, chęci, no i wiary we własne zdolności. W przypadku robienia instalacji na swoich sprężarkach zrobiłbym bezwzględnie układy awaryjne dla serwerowni całkowicie niezależne.

 

6-Jestem zdecydowanie za tym rozwiązaniem.

 

 

Mogę pomóc jakby coś mój nr gg: 1968169.