Расчет теплоаккумулятора для теплицы

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Хотелось бы подробности, что происходит при кристаллизации/растворении. Или опыт поставить и посмотреть с термометром, когда сколько твердого вещества на дне кастрюли образуется?
Я не понимаю исходя из графика, как понижается концентрация сульфата в воде при охлаждении? Чем ниже Траствора тем меньше концентрация? Или если кристаллизацию запустилась, то при тех же 30 градусах может выпасть много много сульфата и раствор станет ненасыщенным для данной температуры?
Например, имели при 35 градусах растворенного сульфата 32 г на 100 г раствора (Вы примерно исходя из графика писали так). Далее переохладили раствор, запустилась кристаллизация, раствор начинает выдавать тепло при кристаллизации и при 30 градусах осталось 10 г сульфата натрия в 100 г раствора, а все остальное в осадок в виде десятиводного сульфата, может такое быть? Или если раствор 30 градусов, то почти ничего не выпадет, даже если есть центры кристаллизации?

 

@alexv_1967, Фишка в том, что 10 водный сульфат натрия при 40 градусах растворяется в собственной кристаллизационной воде. Все, что для этого нужно - подвести необходимое количество тепла, ну и наоборот, при кристаллизации сульфат связывает всю воду переходя в твердое состояние. Приготовление будет выглядеть примерно так. Растворяем безводный сульфат в воде, до получения насыщенного раствора при 40 градусах (можно дать небольшой избыток воды) Охлаждаем, ждем кристаллизацию соли., извлекаем кристаллы, промываем их спиртом (желательно) и засыпаем в рабочую емкость, которую загружаем в ТО/ТА. После отопительного сезона, соль желательно подвергнуть перекристаллизации, для восстановления свойств...Температура переохлаждения раствора составляет около 22 градусов, центры кристаллизации повышают эту температуру, но растягивают тепловыделение во времени. Из переохлажденного раствора можно получить лавинообразную кристаллизацию, почти с мгновенным выделением тепла...

 

Это означает, что примерно 14,2 кг сульфата натрия должно раствориться в 18 кг воды?
До этого Сергей247 писал, что нужно брать примерно 1 кг сульфата на 2 кг воды. Попробую, будет время. Спасибо

 

Про альтернативный состав с хлоридом напоминаю. По мне более перспективный по нескольким факторам. В частности возможности множественных центров кристаллизации и снижение температуры ея. И проверенный вариант с 3% буры в сульфате для того же (кроме температуры). Удачи!

 

23*2+32+16*4=46+32+64=142 г сульфата и 20+160=180 г воды - стехиометрическое соотношение безводного сульфата и воды, т е правильно про 14,2 и 18 кг. Воду можно взять чуть в избытке, лишнюю потом упарить.

 

Да нужно бадяжить уже. Всё равно сульфат технический и скока в нём безводного одному производителю известно. Попадалась инфа, что до 70% декагидрата. Третий раз предлагаю для начала через духовку пропустить...

 

Т. е. Вы считаете, что кристаллы десятиводного сульфата полностью растворяются сами в себе при 40 градусов, ну может быть нужно совсем чуть чуть лишней воды, чисто символически
Если это так, то чудесно!

 

Зачем тратить время и сушить в духовке? Получается, можно нагреть до 35-40 градусов и тщательно мешать сульфат натрия, чтобы он по максимуму растворился. После этого жидкость перелить в другую емкость и подождать, пока жидкость остынет и практически вся превратиться в осадок
Видимо, это один из способов очищения сульфата натрия от примесей.

 

Просто узнать какой кот в мешке. Высушить килограммчик и перевесить.

 

Да, в принципе правильно. Сульфат из мешка в любом случае надо перекристаллизовать.

 

Бадяжим! (Скандируя.) Бадяжим! Бадяжим!

 

на неделю в отпуск собрался + теплицу строю - совершенно зашиваюсь со временем.
Может завтра что-то попробую...
Технический сульфат натрия - видимо, это значит содержание примесей может быть каким-то не нулевым, а в пределах процентов и это может быть не вода И тогда это может влиять на процесс кристаллизации.
@alarin говорит, что нужно чистить через перекристаллизацию, значит будем чистить
@alarin, а скажите по поводу вариаций кристаллогидратов сульфата. Я так понял из инета, сульфат может быть чистым, одноводным и семиводным, и эти варианты при кристаллизации не имеют хорошего тепловыделения. Как то эти вариации кристаллов могут образовываться в обычных условиях? Можем мы их породить случайно или это совсем экзотика и в нашем "бочке - ТА" без специальных мер мы их породить не можем? Или все же нужно что-то учитывать? (нехватка воды, примеси, инородные кристаллы, металлы). Есть у Вас мнение?
Спасибо!

 

Для опытов взял большую кастрюлю (литров на 8) и начал в ней растворять нагревая сульфат натрия.
Далее насыщенный раствор сульфата натрия в воде перелил в более маленькую кастрюлю, где наблюдал кристаллизацию при остывании.
Ну и понадобилась третья емкость, куда стал ссыпать то, что образовывается при кристаллизации в маленькой.



На этом фото сульфат натрия безводный, то, что купил. С виду сыпучий порошок белого цвета, похож на стиральный порошок. При засыпании в воду оседает на дно и превращается в комки, которые тяжело размешивать. Я попытался его растворить в воде в соотношении 2 кг на 3,5 кг воды. растворился частично. Нагрел до 50 градусов, не помогло. Вначале растворяется бодро, но в какой то момент перестает растворяться.

Далее отлил в соседнюю кастрюлю то, что растворилось и оставил остывать. В какой-то момент начал кристаллизовываться. Возможно я не дождался окончания кристаллизации, тем не менее вырос кристалл прозрачный и очень много "воды" осталось. Видимо то, что выросло - десятиводный сульфат, по крайней мере он совершенно другой на вид. "Воду" слил в первую кастрюлю (больше литра), нагрел и увидел, что "стиральный порошок" сульфат натрия растворился. Обрадовался, досыпал сухого сульфата и уперся в то, что перестал растворяться "порошок" снова.

Далее из маленькой кастрюли убрал десятиводный сульфат, но немного кристаллов осталось.

Данное фото - это та же маленькая кастрюля с десятиводным сульфатом но частично выспанный в след емкость.
Затем по максимуму высыпал из маленькой кастрюли десятиводный сульфат.
И снова залил в него насыщенный раствор на основе сульфата натрия из большой кастрюли, теплый раствор. Заметил, что в маленькой кастрюле оставались прозрачные кристаллы. При заливании в нее насыщенного раствора сульфата натрия из первой кастрюли, прозрачные кристаллы растворились.
На этом уехал в отпуск.
Вывод. Сухой сульфат натрия действительно растворяется в соотношении примерно 1 кг на 2 кг
воды.
Но похоже новые кристаллы, видимо десятиводный сульфат натрия растворяется в воде гораздо в больших кол-вах. Это я не успел проверить.
Вернусь с отпуска, продолжу опыты.
Пока воды много, если растворять сульфат натрия. Но если гидрофосфат растворяется существенно лучше, то это гуд.
Продолжение будет

 

@alexv_1967, Кристаллы 10 водного сульфата растворять в воде не надо, надо их нагревать, они должны растворятся в собственной воде. Единственно, что теперь их стараться хранить в закрытой посуде, чтобы не было выветривания (потерь воды)

 

@alarin, то, что Вы написали означает, что @Сергей247 в посте 244 привел график растворимости сульфата натрия в воде и он не имеет ничего общего с растворением десятиводного сульфата в воде
А график растворимости десятиводного сульфата натрия должен быть другой. И можно делать ТА, в котором будет небольшой запас воды - типа 5% от общего объема ТА, а все остальное - десятиводный сульфат.
При этом плотность в таком ТА - десятиводного раствора и кристаллов 10тиводного сульфата больше 1,4 кг на литр. (даже если мы будем иметь раствор (ТА) из 95% десятиводного сульфата и 5% воды) причем как в виде раствора, так в виде выпавшего кристалла с небольшим избытком воды.
И тогда на 1 м3 ТА мы можем получить приличный запас энергии по сравнению с водой.
В посте 252 я пытался оценить сколько можно извлечь энергии из ТА на основе 10тиводного сульфата. Но там я исходил из того, что в таком ТА много обычной воды. Если воды мало, то
Теплота кристаллизации 1 кг десятигидрата 243,8 Кдж
Пусть в 1 м3 ТА сможет кристаллизоваться 1,3 тонны.
Похоже теплоемкость кристалла 10тиводного сульфата гораздо ниже чем воды и в районе 1,3 КДж/кг. - я такую цифру сейчас нашел в инете
Сравним -оценим 1 куб воды и 1 куб ТА на основе 10тиводного сульфата (5% воды лишней) при охлаждении с 40 до 20 градусов.
С "хим грелки" снимем 317 тыс КДж при кристаллизации и 34 Кдж при охлаждении Кристаллогидрата на 20 градусов + 4,2 тыс КДж из воды (5% от общего объема ТА). Итого 355 Кдж. Пусть мы не весь ТА заполним раствором, оставим 5% на расширение при кристаллизации и т. п. Тогда с 1м3 ТА получим 337 тыс КДж.
Ну и дальше, после того, как кристаллизация прошла, дальнейшее остывание ТА будет гораздо меньше энергии давать, чем остужать просто воду. Вода - 4,2, кристаллы - в районе 1,8-2,0 на тот же объем...