Твердотельный теплоаккумулятор. Размышляем

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Оказалось что воняет вата Роквел, в ней есть какие то пропитки для удерживания формы, они то и выгорают. Прогрел до максимума - вроде запах уменьшился, оставил на время отсутствия приоткрытую форточку - пусть проветривается, правда теплопотери увеличились на ~ 3 квт за сутки, (около 5 руб).
С понижением уличной темп. приходится увеличивать и температуру нагрева, и тут доп. датчик DS18S20 начал "зашкаливать", приходится ориентироваться только по термопаре

 

Жителям МО легко можно воспользоваться засыпушкой из пеностекляного гравия. Не горит, не разлагается от температуры, теплопроводность как у минваты и цена как у неё.
Гуглится "пеностекляный гравий Москва".

 

Кстати, повторюсь- чтобы нихром не горел, чисто умозрительно, лучше спирали погружать в колодцы, расположенные в массиве кирпича, и засыпать их песком. Равномерная теплоотдача, отсутствие зон перегрева, отсутствие необходимости разбирать конструкцию, чтобы заменить спираль. Выдвинул кирпичик снизу, песок высыпался, нихром сверху вынул. Задвинул кирпич, вложил новый нихром, засыпал песок.
Мне сейчас не до этого, идёт сама стройка, но раз уж дело дошло до опытных образцов, то точно сделаю себе.
По сочетанию таких параметров, как компактность, цена, управляемость, данная система- лучшая.

 

Первые образцы спиралей я располагал снизу вверх и обратно, т. к. длина спирали получалась порядка 2 м. Оказалось что при нагреве спирали в нижней части выше 300 град, вверху начиналась деформация и нихром растягивался вверху и сползал вниз, там замыкало и отгорало, вверху было порядка 550 град., вот нихром и плыл без поддержки.
Сейчас поставил воздушные ТЭНы в нижней части нагревательных камер и нагрев поверхности достигает порядка 400 град, при допустимых 450, это для простых тэнов, а есть и до 650 град. Поверхностная мощность порядка 1,5 вт/см2 поэтому и работают уже месяц без перегрева.
Время нагрева определяется температурой ядра кирпичной сборки. Сейчас тепло и грею до 180 град. при дельте 13-15 град. с 23 час до 2-3 ч. ночи, пробовал греть на все ночные деньги - достигло 280 град, так что можно еще добавить мощности тенов но уперся в вводной автомат, потолок 5 квт

 

а какая температура плавления? а то ломиком придется нихром выковыривать

 

Это стекло. Плавление около 1000, эффективная работа до 500°С.

 

Вы не поняли моей мысли, судя по вашему вопросу.
Пеностекло я предлагаю (и не впервые в этой теме) как теплоизолятор для всей системы, вместо минваты. Кстати, объём не велик, можно и блоками заложить, они дороже, но могут оказаться удобнее.
А нихромовую спираль предлагаю погружать в колодец вертикально и после этого колодец заполнять песком, по сути, это повторяет конструкцию ТЭНа, там тоже нихром в толще песка.

 

@rtarasg, тут взялся за ТЭО различных тепло аккумуляторов, если не трудно, опубликуйте расходы на ваш ТА.
То есть не все понесенные расходы, а, используя накопленный опыт, "если бы я собирал ТА сейчас, я бы купил...":
Кирпич столько то на столько то
ТЭНы такие то на столько то
Теплоизолятор такой то на столько то
Материалы для короба на столько то
Система управления
Система продувки такая то на столько то.
Что то ещё на столько то...
Думаю, такой список был бы полезен не только мне. Спасибо.

 

Конструкция ТЭНа монолитная, там нихром "запечен" в толще керамики и хорошей теплопроводностью, а Вы хотите сделать свой вариант.
Теплопроводность песка намного хуже монолитной керамики и ваша спираль будет перегреваться. Я сначала тоже брал спираль из проволоки Ф1,2 мм на 2 квт- провисла и отгорела.,там поверхностная мощность оказалось больше 3 ватт/см2.
Почитал, посчитал, взял из проволоки Ф2,5 мм 2,5 квт. Через неделю провисла и тоже отгорела.
Первый вариант
Еще почитал, и взял на пробу тэны по 2,5 квт. Поверхностная мощность у них оказалась порядка 1 вт/см2, что весьма неплохо.
При их включении напруга просела и моща получилась 3,5 квт (по встроенному в щит ватт-вольт-ампер-метру.)

Оставшиеся 1,5 квт. от ночного 5 квт. добираю при необходимости конвектором по таймеру и датчику темп. Использую Мега-300 для этого.

Кирпичей ушло 200 шт. по 23 руб. Керамические белорусские.
Первый вариант кладки.
Ннагреватели - сами считайте по своим возможностям, управление самодельное с контролем и стабилизацией Т выходного воздуха
3 вентилятора с управлением по термодатчикам и т. п.,


и блок управления-контроля по GSM на базе Меги-300 с 6 термодатчиками.
Теплоизоляция в 1 варианте была 50 мм ваты, оказалось мало, стенки нагревались до 60 град. и ядро быстро остывало, потом перестроил и увеличил до 100 местами до 150 мм, с прослойками из фольги, теперь при Т ядра 250, стенки греются до 40, как небольшая батарея по теплоотдаче.

Самоходом остывает за 18 час. от 240 до 170. Последнее время ставлю нагрев до 180 (это часа 3 нагрева) и хватает на день при Т в зале 12-14 град. даже без продувки. Понятно что на улице пока тепло.
Перед приездом ставлю температуру зала 21 и пока еду все прогревается. Дом старый, деревянный, 60 м2.

 

Есть тены "мокрые" для котлов до 5 Квт, которые пакуются водопроводной гайкой 1/2 дюйма - они только для воды под давлением. А есть тены сухие для промышленной духовки U-образные разной длины - они очень надежные и долговечные, т к спираль спрятана от воздуха и не выгорает. Есть несколко вариантов подключения - зависит от теплоотбора. Номинал - 220 В. Межфазка (2 шт) - 190 В. Последовательно (2 шт) - 110 В. Возможно и переключение режимов мощности разгон - крейсер.

 

Тема про твердотельники, водяные тэны тут при чем?
Была бы доступна мощность, а чем нагрузить - найдем

 

Ааа, понял, начать надо с начала.
Смотрите, у вас что тэны, что нихром находятся в воздушной среде. Таким образом, кирпичи греются излучением и конвенцией, в меньшей степени кондукцией.
Кондукция эффективней конвекции, конвекция - излучения.
Если вы сделаете колодцы, в колодцы поместите или нихром или тэны и свободное пространство между нагревательными элементами и стенками колодца заполните песком, то вы воздух с теплопроводностью 0.023 замените на песок с теплопроводностью 0.35.
Бонус при этом- более равномерный прогрев, потому что при кондукции, как и при излучении, тепло идёт во все стороны, а при конвекции концентрируется вверху.
Поднести руку к боку батареи- почувствовать излучение, поставить руку над батареей- добавить конвекцию, положить руку на батарею- заменить все кондукцией. Разница очевидна.
Итого колодцевая кладка- колодцы нагрева перемежаются с колодцами теплосьема.

 

Хоть у воздуха и 0.023, но он тут же уносится и тут же поступает свежий, и если в камере нагрева тэн находится внизу то конвективные потоки уносят тепло вверх, и на этом и обратном пути отдают тепло стенкам, и чем больше площадь стенок тем лучше. У меня 60 % кирпичей работают не менее 2-х сторон в камере нагрева. По средней стороне (120 мм) тепло передается примерно через 6-7 часов на противоположную сторону, как раз за ночное время.
У меня стояло 6 термопар в разных местах, и я видел картину.
Конечно Вы можете делать как хотите, но не повторите моих ошибок, не размещайте нагреватель или его части в верху нагреваемого объема. Там у меня даже нихром плыл, не давая накачать нужное количества тепла в запас, и следующую конструкцию буду делать не менее 190-200 см высотой.

 

Где то уже читал в банных историях, что чел обкладывал камнями тэны в сауне и они у него прогоралии в тех местах где камни лежали на оболочке, вот и разница в отводе тепла.

 

Банная печь-открытая система, она на это и рассчитана, её закрыли, температура повысилась и она сгорела.
Или и вас тоже открытая- воздух входит, нагревается и выходит?