Твердотельный теплоаккумулятор. Размышляем

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Коллеги - вопрос:

Тэны для воздуха по 300 руб есть в продаже, 800вт при 450С.

Я купил 4шт, уже использую в кирпичных-тумбочках для быстрого прогрева дачного дома.
Но эти тумбочки не ТА (они слишком малы для этого) - это скорее подставка для нагревательных тэнов из 16 кирпичей.
Проблема в том что провод, подведённый к тэну, тоже греется сильно. Хотя я жаропрочный провод использую в оплётке (похож на провод от старых утюгов, только внешний диаметр 3мм с изоляцией).

Боюсь, что при 450С нагрева любой провод, подключённый к тэну, в итоге через какое-то время расплавится и загорится. Тем более если ТА будет под домом без доступа воздуха снизу.
Поэтому и пробою перейти на нихром с его 200С при длине 21м и U=240В

Песок думаю - реально бесплатный вариант, но через него нельзя продуть воздух (хочу летом ТА использовать для накопления тепла из полуденного тёплого воздуха.

Если не связываться с "нагнетанием тепла из воздуха", то по цене выходит дешевле всего:

Теплоноситель:
Кирпичи (денег стоит) или Песок (бесплатно).
Если песок, то внутри песка металл обрезки и кирпичи обмотанные нихромом.

Корпус:
Бетонный или кирпичный кубик/паралепипед с теплоносителем внутри.
Под нижней стенкой теплоизолятор и под ним бетонная плита 10см толщиной.
Если корпус бетонный - то можно провод обогревающий в него ещё замуровать.

Теплоизоляция теплоносителя от корпуса = негорючая URSA в 2-3слоя
https://leroymerlin.ru/catalogue/stroymaterialy/izolyatsionnye_materialy/teplo_i_shumoizolyatsiya/13976432/

Что не учёл?

Еще есть момент - до сколько С лучше греть ТА, чтобы минимизировать тепловые потери в землю?
Разумно ли ограничить 200-250С максимальный нагрев?
Кирпичи/бетон/песок/сталь без труда и до 400С нагревать можно - выиграем в теплоёмкости раза в 1.5.

 

Какой-то набор странностей в смеси с рекламной лапшой...
Нет никакой необходимости делить ТА на зимние и летние по объему - количество запасаемого тепла элементарно регулируется температурой. При этом, теплопотери снижаются практически так-же, как и при изменении объема (даже выгоднее).
Чтобы тепло само поднималось от ТА в дом нужны условия для устойчивой конвекции. Копеечный вентилятор решит задачу подачи нагретого воздуха из ТА проще надежнее и за меньшие деньги. А вся потраченная им энергия (пусть и мизерная) тоже пойдет на обогрев дома. Да и конвекцией управлять гораздо сложнее и дороже, чем вентилятором.

Упомянутый талькохлорит чуть лучше обычного кирпича по теплоемкости (зачем Вам с огнеупорным его сравнивать?), а цена в разы выше. Условия в ТА совсем не те, что в банной каменке (стойкость к растрескиванию и теплопроводность не особо критичны). Металлолом тоже только условно бесплатный. Ладно, если он уже валяется у Вас на участке, а сдавать лень... А так, пойди его ещё найди "на воле"... - всё давно собрано. Да и по теплоемкости на рубль металлолом вполне сопоставим с кирпичом (или бетоном), так что возня с ним не имеет особого смысла.
ТА под домом скорее всего предполагает совсем не кубическую форму, а плоскую? Тогда это повышение затрат на теплоизоляцию и увеличение теплопотерь на единицу объёма. Конечно, в грунте под домом теплопотери ТА будут меньше, чем на улице, но тут считать надо... Какой будет утеплитель для использования в грунте? ЭППС (если нет сухого подвала) не позволит высоких температур нагрева ТА, значит придется в разы увеличивать объем и теплопотери. А на улице "обычная" относительно недорогая минплита на компактном кубическом ТА с малой площадью поверхности.

 

Не понимаю, чем обычный бетон или кирпич хуже? Точнее, не лучше, и значительно, в пересчете на затраты? Если конечно нет личной гранитной или мраморной каменоломни .

 

Если Вы про мой расчет, то в чем он не верен? Какие значения в нем ошибочны?

 

Самонагрев проводов (от тока) снижается элементарным (и рассчитываемым) "правильным" сечением. Изоляция в "горячей зоне" (непосредственно около ТЭНА) может быть выполнена керамикой.
Соотношение мощности, температур, теплоизоляции надо считать (желательно в нескольких вариантах) под конкретную задачу и условия (как "климатические", так и финансовые, да ещё с оценкой своих трудозатрат). Тут не будет готового решения типа - два слоя минваты на сотню кирпичей и нормально...
Но всё считается элементарно, хоть и немного хлопотно. Данные теплопроводности, теплоёмкости, стоимости... для любых материалов доступны - считайте и выбирайте оптимальный (для Вас) вариант...

 

От талькохлорит отказался = он 22р/кг, а кирпич 22р/3,5 кг. Согласен.
Кирпич на половинки можно наколоть для организации тоннеля внутри ТА для вдува и выдува воздуха.

ТА будет плоским относительно, думаю под землю 20 см, и над землёй столько же примерно.
Чтобы под стандартные размеры утеплителя 0,6*0,8м, то такой:
Ширина, м 0,8 Длина, м 1,6 Глубина ТА 0,4
Обьём, кубов 0,512
30965,76 квт/часов

А под домом чем плоха недорогая минплита как теплоизолятор от грунта (от бетонной плиты в грунте на которой будет сам ТА)?

 

Бетон похуже по теплоемкости процентов на 20-30. Компромиссом может быть бетон с гранитной щебенкой. Разумеется, надо смотреть на доступность материалов в каждом конкретном случае.

Для Вас может и бесплатный, а для меня каждая машинка стоит денег, пусть и не сильно больших.
Для минимизации стоимости имеет смысл максимально использовать местные материалы, пусть даже и с чуть худшими характеристиками.

 

Гранитная щебёнка может быть дорогая, хрен его знает сколько стоит она.
Песок не бесплатен конечно, но машину песка куба на 4-4 всё равно надо заказывать, считаю что если пол-куба оттуда на ТА уйдёт - то условно бесплатно
Бетон же надо ещё и делать из цемента+щебёнки+песка, а песок просто таскать...
Можно почву использовать в принципе, теплоёмкость у неё почти как у песка.

Как бы запаха не было от нагрева почвы до 200-250С - не знаю этот момент...
Мне кажется менее стрёмным щебёнку или песка засыпать вместо почвы.
Кирпич по любому дороже выйдет если из него весь ТА делать.

 

Вы как-то всё время не там выгоду ищете... Ну зачем привязывать размер ТА к размерам плит утеплителя? Порезать сложно?
А минплита в/на грунте не используется, т. к. способна впитывать влагу. Поэтому и пенопласт "обычный" (ПСБ) не используется - только ЭППС. Ну, это если правильно всё делать.
Но если подполье сухое, то на хорошей гидроизоляции по подбетонке можно и минплиту.

 

Мрамор или гранит, даже халявный, можно продать и купить много бетона и кирпича со значительно большей суммарной теплоёмкостью. Или такие проблемы с размерами под ТА, что критична разница между бетоном и мрамором/гранитом? Тогда уж лучше сталь или чугун - думаю, дешевле выйдет и ещё компактнее.
Щебень гранитный вместо ОПГС для бетона тоже скорее всего не покроет теплоёмкостью удорожание (считать надо под местные расценки).

 

Константин, спасибо!

По плитам ЭППС посмотрел, - у меня оранжевые вроде именно такие остались несколько штук от бани. Несъёмную опалубку из них вроде делают - и опалубка, и теплоизолятор одновременно получается.


По форме ТА для его бОльшей теплоэффективности:
Чем больше ТА будет НАД землёй, тем меньше тепла уйдёт в землю, землю греть бесполезно - лучше пусть греется воздух вокруг ТА - мы к этому и стремимся.
Соот-но нужно неглубоко погружать кирпичный ТА в землю - 10см под землёй + 30см над землёй.

-

Внутри дома пока не могу делать - пол надо будет разбирать, жена не даст это сейчас делать.
Интересно насколько большие будут теплопотери от размещания ТА снаружи дома...
Могу сделать ТА под крыльцом дома - всё равно там фундамент надо нормальный будет делать, заодно и плиту бетонную залью для бОльшего крыльца - давно хотел.
Заодно ТА будет и тепловой завесой - то есть с крыльца больше всего холодного воздуха домой приносим - и там тепло больше всего нужно.

Снаружи я ограничен одной фазой (220В, 20А, около 4,5 кВт), температурой нагрева 400С и количеством кирпича, которое хочу использовать для ТА и успевать нагревать его за 8 часов.

 

С Вами не все согласны. Посмотрите тему про грунтовый ТА.

 

Не знаю, по ту ли тему разговор, но которую видел, там нагрев грунтового ТА условно бесплатный - от солнечных коллекторов. Сколько бы в грунт ни ушло, платить не надо. А здесь, в обсуждаемом случае, за каждый потерянный кВтч надо платить. Есть и ещё одно отличие, если правильно помню, там ПМЖ, а тут наездами. При "плохом" соотношении работы и простоя лучше теплопотери пониже иметь и теплоёмкость лишняя не нужна, тем более, если она будет землю греть.

 

Да, все так. Но под домом можно выделить грунта не 2-3 кубометра, а десяток. И иметь те же киловатт-часы на меньшей разнице температур (меньше потери). Если нагрев осуществлять не нихромом, а железным проводом (для бетона), то стоимость "кубометра ТА" будет совсем низкой. Зато вырастет стоимость теплоизоляции. и (видимо) объем и стоимость земляных работ.
Надо считать, искать компромисс ...

 

4,5кВт за 8 часов это примерно полторы тонны кирпича на 100'С (без учета теплопотерь). Или 0,5 тонны примерно на 300'С...

По подсчетам теплопотерь через утеплитель можете посмотреть мою тему "Расчет теплопотерь (и потерь денег) через ограждающие конструкции".