Твердотельный теплоаккумулятор. Размышляем

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Какой такой ужас? Насос или вентилятор питаются обычно вполне доступной электроэнергией. И практически она идет тоже на отопление.
А часто у Вас насосы и вентиляторы ломаются?
И какие такие роботы Вам нужны? Весь "робот" для управления подачей тепла от ТА состоит из датчика комнатной температуры и реле, управляемого этим датчиком. А реле включает вентилятор/насос... Какие реальные проблемы Вы там ожидаете... Наверное техникой вообще никакой не пользуетесь с такими-то фобиями?

 

Предстоит реконструкция дачи. Планируют использовать ночной тариф. Пару лет прикидывал ТА и из соли и водяной, но, имея целью простоту, окупаемость и долговечность, все же пришёл к такой схеме- в подполье слой утеплителя с R~5, поверх него песок сантимов = 40 или больше. В толще песка или ПЛЭН, или петли металлопластиковой трубы. Нагрев в середине не более 60°С, наверху не более 40. Прям поверх песка доски пола (по мере осадки песка можно досыпать в щели между досками, вибрация лаг и досок пола будет нормально распределять, сухой песок весьма текуч.)
Да, теплоемкость невелика, при моей схеме рабочая дельта не более 10°, при объёме в 16м3 порядка 60 кВт запасается, но для суточного ТА вполне пойдёт. Мне все равно полы вскрывать, можно и заморочиться. Плюсы в моей схеме, особенно с ПЛЭН, в её простоте и надёжности. Вся автоматика реализуется штатными регуляторами тёплых полов, а в самом полу ломаться нечему. Есть некий минус в тепло инерционность, но он решается или дополнительным камином, или тем же ПЛЭНом, но сразу под полом, или смс на джиэсэм розетку заранее.
Что же касается высокотемпературных ТА, то уж больно сложно, единственный приемлемый вариант из реализованных- каменная печь, но опять же она лишь относительно высокотемпературная. Впрочем, в качестве утеплителя пойдёт пеностекляный гравий. Но опять же- чем греть? Только если топку сделать внутри ТА, куб песка, разогретый до 400°С, это как 40кубов, на 10°... Или 160кВт. Печь из жаростойкой нержавейки, обсыпанная песком, с кожухом из пеностекла...
Пора спать!

 

Главное инженерное колдунство мало вырожденых существ для самодельного печкообразного теплоакума - саморазряд изделия для поддержания максимально стабильной температуры днем.
Под это надо моделить переходный процесс по ходу импульса температуры через интегрирующую цепь проводимости и емкости материи.
И в пеностекле и нерж нет надобности - у обычных глиняных или пескокирпичей уже мала теплопроводность и хорошая теплостойкость.
Осталось только запрограммить эвм для моделинга или узнать как старые печники без эвм дело учили.

 

Согласен, топку можно и кирпичную. Но без пеностекла как? При дельте в 200-300°, если толщина теплоизолятора полметра и теплопроводность 0,8, например и площадь печи в 10м2, тепловой поток 3-4,5 кВт. А надо ли столько? А если объём теплоаккумулирующей массы больше, чем 1м3, то и площадь поверхности будет расти. А есть ещё и требование, что Т поверхности отопительных приборов не более 90°С.
При малых объёмах получается головастик- "ядро" малое, "кожух" большой.
Как ни крути, низко потенциальное тепло проще и надежнее...

 

Предполагаю обойтись всего в 1 песко кирпич 250мм.
Мож завтра куплю проволоки нихрома на 2 квт грелки и натаскаю 200 кирпичей на систему эпнт-2-800.
В городских электротоварах только готовые грелки для духовок на 1 квт, но толстые и по 270 руб - труднее в кладку заделывать. Проволоки для малоимущих вообще нету.

 

Глинокирпич с дырками уже 0.35. Да и полноглина меньше 0.6 указана http://www.dpva.info/guide/guidephysics/guidephysicsheatandtemperature/heatconductivity/heatconductivitybuildingmaterialsrevised/

 

Лишнюю площадь можно или прикрыть экраном или заряжать с ночи поменьше. Температура атмосферы за сутки редки сильно меняется.
У мя запланирован под первый тест примерно кубик 0.75м ребром из пескомеловых кирпичей (3 кирпича сторона) и на 2 квт грелки. Мож при наружних выше где-то -5 получится вообще без протопки печки днем обойтись.

Задача системы - смашинить во времени ночные до 2 квт грева на начало утра и до обеда примерно. По практике печки с глинокирпичами как раз теплоимпульс идет через 250 мм кирпича около 4+ часов.

 

Наверное у меня в хозяйстве техника с повышенной надежностью т. к. в нем бывают женские особи и дети. Это и женских особей больше привлекает когда выходов из строя основных систем комфорта в землянке поменьше. И потомства от этого больше получается.

Щас вот запланирована система отопления без протопки печки на еще 8 часов в сутки или больше из кирпича и проволоки. Без роботов стабилизации разряда теплоакумулятора, без насосов, без вентиляторов. Только на материи с распределенными параметрами.

 

Лучше тогда просто песок.
Теплопроводность абсолютно сухого (наш случай)- 0,33. Топка из огнеупора, обсыпанного песком, снаружи обсыпать пеностеклом. Предусмотреть сквозную трубу через середину песка и теплоотвод регулировать просто воздушной заслонкой. Так можно мощно и компактно. Кстати, пеностекляный гравий расфасован нормально и у вас продаётся свободно. Мне вот за 1400км тащить надо...

 

Песок это грязь-пыль. Для сосредоточеных систем лучше более теплоемкое и теплопроводное. Для распределенных мож сойдет только в очень большую засыпку.

 

Выглядит пожароопасно. Да и теплоотвод в тонкую трубу будет плохой. А толстая займет мож много места внутрях.

 

Полметра тяжкого кирпича это еще и много кусков материи с поглощением энергии временным. Поэтому счет мощности применим только при безконечной мощности источника грева для разницы 200..300. При реально гретой внутри массе количество энергии у источника конечно.
Оболочка в полметра кирпича имеет массу около 800..1000 кг на кв м. При 10 кв м оболочки это где-то до 10000 кг кирпича с поглощением 8000000 джоулей на градус при попытке теплопередачи через такую оболочку.

Когда внутри 300 и снаружи 90 это значит 10кв м такой оболочки сожрали еще где-то 1.4 гигаджоуля. Мою землянку только такой оболочкой можно почти 5 дней при -25 снаружи греть.

 

А если вернуться на шаг назад в расчетах- а нужен ли ТА. В холодную пятидневку можно и непрерывно топить, это же не стодневка...)
Если дом нормально утеплен, то он сам как аккумулятор. Ну натопить за ночь до 26, за день до 21 остынет и что? Тем более землянка остудить надо постараться. А если дом за день теряет 10-15-20 градусов, да ещё при средней за отопительеый период за бортом 0..,-5, то его сначала надо утеплять, потом все остальное.
Я это к чему... Начал считать реконструкцию дачи. С точки зрения экономики ВСЕ типы ТА, связанные с ними инженерные ухищрения не окупаются ранее 10-20лет, то есть к тому моменту, когда все это надо менять.
Теплоизоляция тоже дорого, но она не требует обслуживания и служит долго, а, например, пеностекло вообще вечно в прямом смысле слова...

 

А что в ТА живет меньше теплоизоляции? Срок жизни стального бака из 3-4мм стали сопоставим со сроком жизни его "создателя", а при аккуратном обращении и намного переживет его. Остальные металлические детали тоже.
Твердотельный ТА не менее долговечный.
Теплоизоляция на доме проживет не дольше, чем на ТА, а то и меньше, из-за худших условий существования, а замена или ремонт её обойдется значительно дороже чем теплоизоляции ТА...
Относительно недолговечны только расходные элементы типа ТЭНов, но они скорее к "котлу" относятся, а не к ТА (если рассматривать ТА как способ экономии на различии дневного и ночного тарифов).
Окупаемость дополнительной теплоизоляции дома (если он изначально не "из дачи переделан") тоже зачастую за озвученные 10-20 лет уходит.

Считать надо всё и для каждого конкретного случая.

Для некоторых это может оказаться не комфортно. Ночью спать полезнее в прохладе, вечером хочется возвращаться с работы в прогретый дом. А в предложенном режиме теплее всего в доме будет в конце ночи, а к вечеру температура будет практически минимальная.
Про регулировку температуры под сиюминутные пожелания уже и не говорю.

 

"Для каждого случая надо считать отдельно"- золотые слова!
Я смотрю с точки зрения "незамерзающей " дачи, которая 90% стоит в моё отсутствие.
Для пмж можно и бассейн собрать. Пластмасс кубов на 100 в общей сумме и не видно будет. Вот те и сезонный аккумулятор...