Термален хидро акумулатор. 45 мнения

[С 2 леви]

"Количествено, топлинната енергия, която поема или отдава едно тяло се определя с така нареченото калориметрично уравнение:
Q = m c (T2-T1),
където Q е пренасяната топлинна енергия, m - масата на тялото, c - специфичен топлинен капацитет, T1 и T2 - температури на тялото в началото и края на процеса.
Специфичният топлинен капацитет е материална константа, определяща количеството топлина, която поглъща или отдава тяло с маса 1 kg при изменение на температурата му с 1 оС. Специфичният топлинен капацитет зависи от типа на веществото. Най-голям топлинен капацитет има водата: 4190 [J/kg K]."

[Iliev Labs]

С 2 леви, там, от къето го вадиш този цитат, дали няма данни и за други материали?
Интересува ме конкретно:
- огнеупорни тухли
- стъкло
- пясък

[С 2 леви]

Тук има някои данни, а иначе материалите са от лекции по термодинамика и топло- и масопренасяне.

Специфични топлинни капацитети на някои вещества при нормално атмосферно налягане.
Вещество Специфичния топлинен капацитет
Олово/(Pb) 130 J/(kg.K)
Живак/(Hg) 140 J/(kg.K)
Мед/(Cu) 390 J/(kg.K)
Желязо/(Fe) 450 J/(kg.K)
Стъкло 840 J/(kg.K)
Алуминий/(Al) 900 J/(kg.K)
Въздух 1000 J/(kg.K)
Водни пари 2000 J/(kg.K)
Лед 2100 J/(kg.K)
Спирт/(C2H5OH) 2400 J/(kg.K)
Вода/(H2O) 4186 J/(kg.K)

[AntonBM]

Направих няколко груби сметки:
Акумулатор с обем 50 кубика (чисто воден) има капацитет от 3000 kWh при температура на топлоносителя 80/30°С. Отопляемата площ на къщата е 100 m² – добре изолирана. Ако се постигнат параметрите на изолация на пасивните къщи би трябвало за отопление да са достатъчни 15 kWh/m², т.е. за отопление ще стигне и по-малко енергия – 15х100=1500 kWh на година. Това означава, че няма нужда подгряване на акумулатора до 80°С. Достатъчни са 55° и консумация до 30°С. В този случай отоплението трябва да се прави с нискотемпературни инсталации – водно подово или преоразмерени конвектори. Минималната площ на слънчевото поле зависи от вида на колекторите, ориентацията им и броя на слънчевите дни в годината на конкретното място в което ще се прави тази къща. Много грубо може да се каже, че ако колекторите са от вид селективни плоски, площта на полето трябва да е около 6 квадрата (3 колектора). Сметката е:
На 1 кв.м. средно дневно енергията от слънчево греене е 3800 W (януари 2205... август 5310W – за София). При 200 слънчеви дни от 1 квадрат могат да се спечелят 760kW/година. КПД-то на колекторите средно годишно го приемам 45%, това намалява печалбата на 340kWh/m², ако искаме да загреем акумулатора до 60°С са необходими 1750 kWh и това може да стане с 1750/340=5,14 квадрата. Изглежда малко, но става въпрос за целогодишно отопление и тук не са включени загубите на топлина от буфера.
Ако се инсталират по-голямо поле няма да има проблем да се загрее този буфер до по-високи температури. Т.е. идеята на stivemaster е работеща.
Няма нужда да се прави 2-кръгово консумиране на топлината от буфера – излишно оскъпяване. Но идеята да се вкарва отпадъчната топлина в режим охлаждане през лятото обаче е много добра.
Водата е добър акумулатор на топлина, но не най-добрия (забележка за С 2 леви)! По-добри са материалите с фазов преход. Много удачен в този случай е парафина, понеже точката му на топене е близка до 40°. Все пак няма нужда от увеличаване на капацитета на акумулатора – той и сега е по-голям от необходимото.
Относно основният въпрос как да се направи акумулатора – това е повече въпрос за конструктор, а не за проектант ОВК, но моето мнение е да се направи на място резервоар от черна ламарина, който да е по-малък от обема на помещението. Да се изолира външно резервоара, а самото помещение вътрешно. Между изолациите да се остави въздух. Да се оставят и ревизионни отвори към този обем (между изолациите). Така ще може да се влиза и ревизира състоянието на акумулатора.
П.П. Ако се спрете на варианта, който предложих аз – резервоар от черна ламарина направен на място може се помисли и за още възможни екстри. Примерно да се направи не един, а 2 или 3 по-малки резервоара. Те първо се правят по-лесно и са по-здрави и второ може да се направи акумулация на различни температурни режими. По-топъл и по студен акумулатор. С автоматика може да се регулира, както зареждането, така и консумацията от 2-та акумулатора.

[filmatoplo]

Антоне нещо от рода на Термоса ли да се получи -50 м3 кубикова цистерна поместена в помещение изградено от бетон под земята -изолирано отвсякъде .За источник на топлина аз бих заложил без майтап-всичките форми на внедрени водни тръби -в пода ,в стените , в тавана .Температура на водата 30-35 градуса според зависи .Същото може да се приложи и за охлаждане ,но със строг контрол на температурата и точката преди оросяване .Има логика

[С 2 леви]

Вярно е за водата - забележката е уместна.
Но 50 тона вода са 100-ина лв. Парафина колко струва?

[stivemaster]

Ето на това казвам полезен пост.Задължен съм ти колега AntonBM .Искам да уточня че далеч не аз съм измислил идеята , просто я видях в нета. В момента такива инсталации са хит в Русия .Аз я споменах на инвеститора на една къща която ще правя , но по идеята се работи едва след като в случаен разговор с някакви руснаци , те му описали действието на съществуваща такава инсталация.
Проектанта на къщата все още не е готов с ОВК . Наложи се да го навиваме , щото в началото почти ни се присмиваше на идеята.Човека свикнал с други изисквания , такива цели никой от клиентите му не си е поставял.

[AntonBM]

Скъп е парафина, но тук за пари не става въпрос. Цената на резервоара е съразмерима със съдържането му при запълване 50% вода 50% парафинени капсули.
Филма - по принцип Да – нещо като термос се получава. За охлаждане не препоръчвам да се ползват подови или таванни серпентини. Пробвал съм става, но е излишно скъпо и не носи добър комфорт. По лесно и евтино е с вентилаторни конвектори. Отоплението на стаите ще се прави с подово и конвектори, а охлаждането само с конвектори. Така се елиминира негатива на инертността на подовото и не се охлажда пода през лятото (гадно е да се ходи по студен под – дори и през лятото).
stivemaster знам, че не е твоя тази идея. Аз лично съм проектирал няколко къщи, които се отопляват с акумулаторни съдове, но там гоня не годишен баланс, а дневен. Т.е. акумулирам топлина през деня и отоплявам къщата преди края на деня. Обикновено събраната енергия през деня е достатъчна за отопление в продължение на 2-3 часа на къщата. Останалото време отоплението си е с друг източник на топлина. Така се ползват много по-малки буфери, но слънчевите полета са по-големи. При годишния баланс буфера е почти съразмерим с обема на къщата – много е скъпо и се губи жилищна площ. Иначе идеята е работеща.

[lov]

Натриев ацетат .

Нямам време да търся статии по темата и да ги превеждам. Но концентрирания разтвор има най голям коефициент на поглъщане а и самотоп вещество е напълно безопасно и не активно към съдовете.

[AntonBM]

Вижте този клип за натриевия ацетат:
http://vbox7.com/play:d2f6a1a2
Той сам по себе си е прахообразно вещество, но разтворен във вода повишава температурата, при която водата замръзва. Т.е. сместа има фазов преход (замръзване/стопяване), но този фазов преход е при неизползваеми температури за режим отопление. Т.е. не става за отоплителни инсталации. Представете си каква беля може да направи, ако съда (акумулатора) се охлади до точката му на замръзване!
Парафина не е най-добрият акумулиращ материал, но е с много удобна температура на фазовият преход +40°С. Топлината която се акумулира при нея е 149 kJ/kg. В един друг форум правих сравнение на 2 буфера от по 500 литра – с парафин и вода. Цитирам се по-долу:

По-реален режим на ползване е 50-30°С.
В този режим воден буфер от примерно 500 литра ще акумулира към 11,7 kW. Същият буфер, но пълен с чист парафин (събира към 400 kg) ще акумулира 23 kW, като от тях 16,6 kW са при температура 40°С (при фазовия преход), а другите 6,5 kW са от загряването му до по-висока температура. Т.е. чистият парафинен акумулатор акумулира почти 2-пъти повече енергия в този температурен режим.
Буфера на Kovex, съдържа само 5% парафин (или нещо подобно).
100% парафинен буфер е много трудно да се направи, понеже трудно ще се осъществява топлообмен с течен и твърд парафин. Има буфери запълнени с парафинени топчета или цилиндърчета (в пластмасови капсули), около които циркулира топлоносител вода. Съотношението вода/парафин зависи от размера на топчетата. Ако се докара 50-50% вода/парафин в този режим би трябвало да се акумулира към 17,4 kW, като парафина акумулира 8,3-фазово и 3,2-топлинно, а водата 5,8 kW. За това, аз по-горе пиша, че разчитам да се наблегне на фазовият преход, а не на високите температури, до които успява да се загрее буфера, без да заври.

В другия форум обсъждаме един латентен акумулаторен съд, в който успяват да загреят водата до 120°С без тя да заври (съда е открит - не е под налягане). Слагат някакво вещество, за което не знаем какво точно представлява, но прилича на парафин и ефекта се постига при 5% концентрация.