Расчет теплоаккумулятора для теплицы

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Я предложил безвентиляторное решение, без дополнительных насосов на прокачку воздуха, "жижы", и прошу знающих людей выявить слабые места.
Мне кажется выделение тепла при Т=32 градуса позволяет вынимать "по простому" тепло из ТА, который на поверхности. Если ТА зарывать в землю, городить воздуховоды, которые будут прокачивать воздух из ТА с температурой = 18 градусов - это почти не реально технически, скорей всего Вы не сможете нагреть теплицу до +15, задача технически почти не реализуема, а вот с 32 до 15 - это почувствуйте разницу.
Т. е. Если +18 и под землю - это чтобы в теплице ниже +5 не было.

Можно попросить @kivik71 посчитать площадь воздуховода через Ваш вариант ТА, чтобы иметь хотя бы +10.

Задача следующая. Режим изъятия тепла. Имеем подземный бесконечный бак - ТА, водный, с Тводы=18 градусов. вынимаем энергию воздуховодами, опущенными в бак.
Оценим параметры воздуховодов.
1й вариант. Хотим на выходе воздуховодов Твоздуха=12 градусов, Твхода = 10. Скорость воздуха 5-10 м/сек. и мощность изъятия в районе 4 КВт. Сколько засунуть воздуховода (например в виде 110 стальных или ПНД труб) внутрь ТА?
При этом при изъятии тепла, хорошо бы, чтобы воздуховоды были сверху, а при закачки тепла - опускались вниз
Моя оценка следующая. Средний температурный напор - 7 градусов. Теплосъем с 1 м2 трубы при скорости ветра 5 м/сек в районе 250 Вт/м2. Или для изъятия 4 КВт необходимо 16м2 поверхности воздуховода или в районе 50 м. п. трубы. Телоемкость воздуха в районе 1 КДж/м3. Чтобы доставать 4 Квт по этим воздуховодам, нужно прокачивать порядка 7000м3 в час. Чтобы прокачать такой объем через 110 воздуховоды со скоростью 5 м/сек нужно в параллель установить 50 труб. По 1 метру длиной
Видно, что получилась фигня. Тогда работаем над сокращением объема воздуха.
2й вариант. Берем Тна входе = 10, Тнавыходе = 16.
Средний напор Тна переходе вода/воздух 18-0,5х (10+16) = 5 градусов. Объем воздуха в час нужно прокачивать в районе 1,5 тыс м3. Температурный напор упал с 7 до 5 градусов, Теплосъем с 1 м2 трубы при скорости ветра 5 м/сек в районе 175 Вт/м2. Площадь воздуховодов при мощности изъятия 4 Квт получаем 23 м2 или 68 м. п. 110 трубы. Чтобы прокачивать 1,5 тыс м3 в час со скоростью 5 м/сек нужно 10 труб в параллель.
Т. е. 2й вариант более менее реальный. Скорей всего если попросить @kivik71 посчитать, цифры будут немного больше, но не суть, грубой оценки достаточно и видно, что воздуховоды будут работать.

Идем дальше.
Если "заморачиваться" с подземным ТА, то хорошо бы в нем создавать запас энергии на несколько суток отопления, например на 5 суток. мы же солнце хотим утилизировать, а не ночной тариф? Т. е. хотим 120 часов подряд изымать 4 КВт. ТА на основе сульфата натрия должен иметь объем... в 50 раз меньше?, чем вода при изъятии на 1 градус, так кажется? 500 м3 водного ТА можем заменить на 10 кубов ТА на хим переходе на основе сульфата натрия.
Получается вроде технически выполнимо и мы сможем в 10 кубовый бак запихнуть 50-100 м. п. воздуховода. Только бак должен выдерживать нагрузку пучения грунтов и расширения кристаллизуещегося сульфата натрия.
Если такой бак сделать, то запихать в него воздуховоды и заставить их не всплывать и не заполняться водой - детская задача по сравнению с самим подземным ТА. Так как подземный ТА на 10 кубов, защищенный от нагрузок как изнутри так и снаружи - это кап. строительство.
+ нужно либо землю вокруг него нагреть до нужно Т выше Ткристаллизации, либо хорошо теплоизолировать от грунта Все не по детски сложно и дорого.

* первый вариант расчетов я оставил чтобы показать, что если использоватьхим переход на 18 градусов, то такой химический ТА достаточно затратен для поддержания Тв теплице в районе 15 градусов, а вот для Тв теплице =10 градусов реален с точки зрения воздуховодов

 

Тяжко общаться, когда предложенная информация не прочитана. Идёт непонимание. Уточняю. Не 18 градусов, а 25-28. Не воздуховодами, а прямой прокачкой раствора по солнечному абсорберу, который попутно тепло кондуктивным способом у воздуха под коньком забирает. Тем же способом и отапливать можно. Реализации имеются для отопления, включая ТН. В параллельной теме давал ссылку на дом в Белфасте. Пожалуйста напрягитесь и войдите в тему. Сразу появятся другие вопросы ближе к реальности. Пока главный для меня это с точки зрения практиков определить оптимальную температуру для сезонного ТА на солях дабы мог работать и на охлаждение и на обогрев в зимнем варианте, для которого имею продуманную конструкцию с автоматическим закрыванием в отсутствие зимнего солнца и попутно очисткой от снега на гидроцилиндрах и т. п. Но, это отдельная тема для разговора.

 

Цитирую:

Вот это Вы написали - я ответил, что что то не срастется, если зарывать под землю как Вы предлагаете. Если под грядку и с низкой температурой, то зачем городить солнечный абсорбер? И зачем под грядку? Смысл того, что написали в чем? Ну хорошо, загоните туда тепло, а как доставать будете?
Вы либо формализуйте свои хотелки, либо не сбивайте. Вообще рассуждать не нужно. Нужна конкретика. А так я тоже могу. Взять ТН залить в него абстрактный хладогент но так, чтобы ТА, который был куда то установлен мог и греть и охлаждать. Желательно в любую погоду и долго долго и без существенных затрат, так как в основном не за счет ТН, а за счет солнца. для этого за основу возьмем дорогой абсорбер но сделаем его сами и будем эксплуатировать на гравитации.
мне, например, реально хочется рассматривать конкретные инженерные решения и их обсуждать. абстрактно сращивать части из разных технологий не очень практично.

 

Ну встройте ТА на основе сульфата натрия в межкомнататную перегородку. Если в доме жарко (если на улице не мороз) - закрывайте часть этого ТА и уменьшайте теплосъем в дом и дело с концом.
Зачем Вам прокачивать жижу из этого ТА через уличный теплообменник или абсорбер? засуньте внутрь этого ТА металлические трубки с теплоносителем от солнечного абсорбера или из-под конькового "фанкойла" и дело с концом Если жижа выпадет в виде кристаллов по дороге с улицы в ТА, что будете делать?
Или Вы хим грелку для парника имеете ввиду? Если для Парника, то объясните, зачем гонять жижу наверх под конек, если оттуда можно воздух гонять? Если жижу гонять под конек теплицы, то что это даст кроме затенения растений? в чем выгода по сравнению с транспортировкой воздуха?

 

Я если и начну расчеты, то только с того момента когда появятся хоть какие то подробности с цифрами устройства ТА. А сейчас что имеем:
- размеров и формы ТА нет,
- где расположен неизвестно, то ли на поверхности, то ли под грядками (на какой глубине, что вокруг?)
- где и из чего сделан теплообменник в ТА

Чем заряжать этот ТА как раз не очень важно, любой источник тепла подойдет.

И что хорошего в этой ссылке, хоть бы один какой то график с результатами работы (температуры, мощности, энергии).
Я могу больше 30 ссылок дать с результатами работы различных систем связки СК с ТА, причем с мониторингами системы, графиками. По ним действительно можно что то просчитать, выявить недостатки, предложить варианты модернизации. Но вот беда, все они построены на воде или грунте.
Пока мониторинга широко распространенного варианта ТА на сульфате не нашел, но очень хотелось бы, перед тем как начать самому экспериментировать в этом направлении.

 

@kivik71, Вы не имели дела с сульфатом натрия? Интересует насколько он "травмаопасен" для емкостей при кристаллизации. Он емкости не рвет, как вода?
Насколько реально просто ставить емкость в теплице и запускать выделение тепла на обогрев просто через стенки емкости -ТА.
Что будет с такой емкостью зимой, если ее с этой жижой оставить на минус 15 вымерзать всю зиму?

 

Нет.
В пробирочном варианте экспериментировал с ацетатом натрия

По щелчку металлического диска внутри начинается кристаллизация, температура повышается до 40 с лишним, в течении 40 минут держится. Для перезарядки надо греть в кипящей воде. Материал емкости смайлика - силикон, при кристаллизации растягивается.
На данный момент этой емкости-смайлика уже нет, уж не помню как, но порвалась, пришлось слить ацетат в другую емкость, где то в запасниках еще лежит пока до нужного времени.

 

Нужно где-то купить сульфат натрия и растворить в теплой воде. по идеи, если грязи в раствор внести не много, то он должен выпадать в осадок при Траствора ниже 32 градусов. Нужно попробовать, нужен ли ему центр кристаллизации и т. д. При нагреве выше +32 все кристаллы на основе сульфата натрия должны растворяться полностью. Возможно, если держать долго этот раствор, там заведется какая-нибудь органическая жизнь. Но по идеи всегда можно вскипятить
нашел в инете, что выпускают/торгуют в Казане - бросил вопрос, могут ли продать в Спб

 

Скину в кучу некоторые уточнения. Сульфат при кристаллизации изменяет размеры примерно как вода, порядка 10% объёма. Делать ёмкости расширяющиеся кверху и нет проблем. Далее. По ссылкам если не пробегаться взглядом по-диагонали всё есть. Технические решения в практике. Есть и графики. Абсорбер штука простая. Кто видел тему Метилена (ссылка была) тот поймёт. Самое простое лист профнастила тёмный по которому дренажником небольшим пускаем по желобкам жижу, заодно перемешивается раствор, что важно при работе с солью без добавок типа буры (центры кристаллизации, лично я думаю с хлоридом не надоть). Дренажники спокойно и куски соли прокачают до растворения. Закачать и снять тепло таким способом нет проблем. Да и не обязательно доводить плотность раствора до концентраций с переходом в полностью твёрдое состояние. Потеряем немного в теплоёмкости, ерунда. Ещё существует вариант отложенного старта тепловыделения, как в упоминавшейся выше ацетатной детской грелке. Двое ребёнкав такими пузики грелись. У ацетата 58 градусов, как упоминалось в текстовом файле. Он больше для отопления домов годится. Включая контур ГВС с догревом бойлером. Впрочем этой теме соответствует, она же не только вегетариев касается. Пожалуйста, если появился интерес уделите внимание изучению темы и не засоряйте преждевременными выводами обсуждение. Я т потиху буду заполнять вакуум, но подача обширного материала несколькими постами людям с различной степенью понимания сложная задача, есть много более интересных дел, нежели заниматься бесполезным ликбезом. За что прошу заранее извинить.

 

То есть предлагаете использовать сульфат еще и как теплоноситель?
А есть уверенность, что он не начнет кристаллизацию в пути по абсорберу или где то внутри дренажного насоса? Или я не так понял ваши соображения?

 

У казахского химика сульфат идёт как побочный продукт домашних экспериментов. Всё лето простоял в открытой ёмкости прозрачной на свету для повышения концентрации выпариванием и живности не завелось. При простом загугливании сульфата натрия нашёл мешки по 50 кг и бигбэги по 1 и 2 тонны производства России и Казахстана. Цены не сильно бьют по карману даже не сильно углубляясь в поиски более дешёвых вариантов. Можно и самому сделать из аккумуляторной кислоты, примерно нужная плотность получится в зависимости от процента кислоты. Попадётся опять ссылка на такое домашнее производство выложу. Как вариант искать по производствам, где сульфат побочный продукт и народ будет даже рад от него избавиться. И ещё, не стоит заморачиваться с полной кристаллизацией и переохлаждённым раствором с отложенным тепловыделением. Просто работаем на вертикальном отрезке графика, который выкладывал (сравнение веществ). Можно конечно и вправо уходить в конце лета для сезонного ТА. Теплоёмкость как у воды примерно. Вот, кстати касаясь графиков дома Леннера с 39 кубов водяным ТА посреди дома. Видать жарковато в доме та со 100 градусами вверху ёмкости в начале зимнего сезона.

 

Именно. Про возможности дренажника я упоминал. Некоторые камни до 30 мм прокачивают. Но, как сказано не стоит доводить плотность до предела и возможно с хлоридом таких проблем не будет. Тут уже эксперимент рулит. И внимательнее вчитывайтесь. Я привык писать мало, но ёмко. Часто двусмысленно. Привыкнете.

 

Пожалуй наоборот, Вам придется привыкать. Из меня лишнего слова не вытащить. И мои намеки на 2 хода вперед.

Но кристаллизация начнется по всей трассе сразу и идет очень быстро.
Чем потом отогревать/расплавлять всю эту массу?

 

Поизучайте вопрос. Процесс то обратный. Да и теплопроводность выше воды и в жидком и в твёрдом состоянии, до которого не стоит доводить. По поводу привыкать, то я стока читаю, что мне не привыкать. Народ удивляется как я в гуглопереводе мониторю много иностранных сайтов по ракетным печам с особенной спецификой. Вобщем притрёмся.

 

Давайте попробуем притереться.
Если не доводим до твердого состояния, то имеем жидкость. Работаем на правом участке графика. В жидком состоянии теплоемкость = 3,26, меньше чем у воды (4,2). Смысл такого ТА?
Все преимущества ТА на сульфате именно в полном переходе через фазу кристаллизации, то есть она обязательно должна случится в каждом цикле заряда-разряда.