Тепловой аккумулятор из бочек и длина змеевика

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Две недели назад собрал подобную конструкцию, правда из двух двухсотлитровых бочек. На змеевик пошло 18 метров дюймовой трубы.
Смысл применения этой конструкции в том, что заказчик где-то на свалке нашел твердотопливный котел без какой либо автоматики, и решил отапливать два здания по 120 м.кв. Разводка труб пластик- полипропилен, батареи алюминиевые и котел непредсказуемый (самодельный). Отопление естественно принудительное.
Что бы не спалить трубы, так как во всей системе ста литров не наберется, нагрузил котел энтой бочкой. При чем котел греет воду- 400 л. в этой бочке, и завязан только на ней. Естественно поставил циркуляционный насос на обратку, и открытый расширительный бачек. Да еще момент, в системе котел- бойлер сознательно отказался от любой запорной арматуры, кроме сливного крана и крана подпитки.
Теперь через змеевик пропускаю обратку самой системы отопления и через гребенки посредством двух циркуляционных насосов подаю нагретый бочкой теплоноситель в два здания. Как дежурный поставил электрокотел на 18 киловат. Это если температура снизится меньше сорока градусов, то он включится.
Сисиема Змеевик- эл.котел-гребенка замкнутая. Поставил напорный расширительный бак на 50 л. навесил несколько груп безопасности, термометры на подачу и обратку.
В данном случае две сварные бочки работают как понижающий трансформатор и как акамулятор тепла. Больше семидесяти- восьмидесяти градосов на змеевике не снять. А бочка может хоть кипеть, при данной конструкции она и дровяной котел опасности не представляет, так как благодаря открытому расширительному бачку являются- обыкновенной каструлей. Что и было доказано на практике, когда при разогретом котле, местный электрик на сорок минут выключил электричество и отбор тепла прекратился. Котел грелся, булькал в расширительный бак и ничего более...

Но тепловой аккумулятор можно модернизировать в его прямом назначении, при этом сократив обьем бочки до двухсот литров, и увеличив теплоемкость в несколько раз... но об этом позже... если появится интерес.

 

Это либо на парафине, либо на глауберовой соли. Увеличиться раза в 2, при уменьшении объёма - получим то же самое. Появятся проблемы при парафине с теплоотдачей, при глауберовой соли - с её низкой температурой кристализации.

 

Serko- в принципе правильное направление мысли. Вода идеальна как носитель тепла, но есть множество мателиалов которые более идеальны как акууляторы тепла. Взять к примеру парафин. При нагревании парафина от 50 до 70 градусов по цельсию, литр парафина акумулилует тепло равнозначно 5 литрам воды...
Значит, наполнив 200 литровую бочку парафином и применив два змеевика, один для нагрева а второй для сьема тепла- получим аналог 1000 литровой бочки с водой...
Но парафин- это одно из многих веществ акумулирующих тепло...

 

Я не зря писал о проблемах со съёмом тепла. Парафин низкотеплопроводен, поэтому он облепит теплоснимающий змеевик и теплоотдача резко упадёт.
Либо увеличивать площадь змеевика, либо "капсулировать" парафин в отдельные объёмы с промежуточным теплоносителем - водой.
Теплоаккумулирующих веществ много, а вот дешёвых - мало.

Кстати, насчёт 5-кратного преимущества. Переход 1 кг парафина даёт 150 кДж или 35кКал - то-есть эквивалентен нагреву литра воды на 35 градусов. Уже немного подозрительно - маловато.
Парафин. Плотность 0.9 кг на литр. Теплоёмкость 2.19 кДж/кг*гр.
В диапазоне 50-70 1 кг запасёт 150 +2*20 = 190 кДж.
Вода запасёт 4*20=80 кДж.
В ёмкости 200 кг воды 16000 кДж или 180 кг парафина 34200 кДж.
Преимущество - 2.13 раз. Совсем не в 5 раз.

 

Спорить не буду, но судя по Вашим расчетам раза так в три больше чем вода.
Что же до проблеммы снятия тепла, то два змеевика расположенных рядом, один подающий тепло, второй снимающий тепло решает подобную проблемму.
Парафин к примеру будет впитывать в себя избыточное тепло.
Но опять таки жизнь на парафине не кончается, есть к примеру воск... да и мнгого других веществ...

 

Завидую оптимизму начинающих свой путь в альтернативной энергетике

"Раза так в 3" это примерно в полтора раза больше, чем из моего расчёта.
Мой расчёт для бочки объёмом в 200 литров даёт преимущество в 2.13 раз. Округлённо - в 2 раза. Как я и писал даже без расчётов.

Так что убрали вторую бочку, заплатили минимум по 50 рублей за кг парафина - это 9500 рублей, удлинили змеевик раз в 5 (расходы на медную трубку) и получили некоторую экономию места.

Два змеевика рядом не решат проблему.
Парафин при охлаждении густеет. Самый густой парафин будет около трубки, там он в конце концов встанет намертво. Как ни выкручивайся - а настанет этап, когда вокруг трубки парафин комом, а расплавленый - отгорожен этим комом.

Воск раза в 3 дороже парафина, а теплота плавления - 176 кДж/кг. То-есть на 1/6 больше и в 3 раза дороже.

 

Лучше использовать водород. У него самая большая удельная теплоемкость.
Только подальше от меня его нагревайте

 

Воск - реальный теплоаккумулятор. Это я вам как пчеловод скажу. Но! Пятидесятикилограмовую емкость с жидким воском воском охладить до комнатной температуры за сутки задача непростая Теплопроводность у него очень и очень маленькая. По сути воск сам по себе очень неплохой теплоизолятор.

 

Удельная теплоемкость жидкого аммиака при -23 °C 4.52 кДж/(кг*°C)
Удельная теплоемкость жидкого аммиака при 27 °C 4.75 кДж/(кг*°C)
Удельная теплоемкость жидкого аммиака при 127 °C 6.91 кДж/(кг*°C)

Критическая температура аммиака - температура при которой жидкая фаза существовать уже не может : 132.5 °C

жалко, токсичен, к тому же аммиак взаимодействует с медью, цинком и их сплавами, особенно в присутствии воды, растворяет обычную резину.



Удельная теплоемкость воды 4,183, а вот сусло пивное имеет 3,9269, так есть повод задуматься...

 

Метр- два в строительстве не размер... Хотя правильно замечено- Дьявол в мелочах...
Наверное все непонятки от того, что нет ясности как использовать теплоакумулятор- полностью снимать с него тепло или частично. Я думаю, что необходимо выделить диапазон необходимой температуры, к примеру от 70 до 50 градусов...или инной... и проблемм с теплоотбором не будет.
Нуу я так думаю...
Очень благодарен Serko за дельные замечания действительно благодарен... надеюсь мне простят склонность к некоторому незначительному преувеличению...
Есть еще один теплоакумулятор- смола... не зря ведь ее на голывы лили при осадах...


Да, еще момент- трубка змеевика 1" простая водопроводная труба... Какой смысл на медь тратится... главное работает и проверено на практике.

 

Да при парафине, при смоле и.тд. вы разоритесь на змеевиках в ТА. Это только воду можно подогреть кипятильником снизу, а парафин очень долго будет кипеть на костре в нижнем слое при температуре 300 (точнее не помню), при этом верхний слой будет твердым и холодным.

 

Самый оптимальный вариант в ТА вода. ИМХО.

 

vovova
Ну дык не обязательно парафин греть снизу кипятильником. Его ведь можно прогреть по всему обьему...
Не помню где, но эта схема где-то использовалась... возможно в висманах... нужно поискать...

 

Парафином можно заполнять плоские "накопительные радиаторы".

Не думаю, что прогреть парафин - проблема. Конвекцию никто не отменял. Проблемы с отбором тепла.

 

Если у вас
1. съем тепла с ТА идет в пределах 50-70°С, и
2. имеется халявный парафин,
то можно подумать об его использовании. Как пример можно в пластиковых баклажках его накидать в ТА с водой. При других вариантах, целеесообразности его применения не вижу.