Мечтаем, экспериментируем. Новые тепловые аккумуляторы

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Можно их плотнее закупорить. Тогда воздух будет поджиматься внутри и только. Или вы думаете система тогда может "сдетонировать"?

Ой, я сам-то в водяной ТА не собирался залезать - мне и простого воздуха вполне достаточно.

До 200 градусов - точно ничего не будет.

 

1) Можно, но с гарантитрованным воздушным запасом, в противном случае парафин выйдет через резьбовые соединения трубки.
Я пробовал плавить парафин в короткой трубе 1/2", парафин немного выдавливался через резьбовое сочленение (нужно уплотнять). И остывал он на воздухе на ощупь довольно быстро -минут 15-20.
В воде металлические трубки будут медленно корродировать, и это тоже нужно учитывать, а плавятся разные виды стеарина-парафина в диапазоне +50 +60 град. Кстати, если я не ошибаюсь, стеарин накапливает больше тепла чем парафин, поэтому с этой точки зрения стеариновый ТА лучше.

2)Я предполагал использовать ТА внутри дома как часть конструкции дома например, межкомнатных перегородок, поэтому любые выделения из ТА в таком варианте недопустимы.

3) Где-то читал информацию, что и у парафина при цикличном "плавлении-отвердевании" идет необратимые изменения. Нужно изучить этот вопрос подробнее.

Может лучше сделать отдельную тему по парафиновому ТА?

 

Алюминий в пластике ТА не будет корродировать - вспомните обычные бигуди.

Лучшие ТА внутри дома - глиняные кирпичи - вспомните русскую печь.

Так они там где-то есть эти темы - можно туда переехать.

 

Пластик-да, а сколько циклов он выдержит?
Глиняные и другие кирпичи - не лучший вариант ТА, т.к. теплоемкость мала.
Зато как самый простой вариант- согласен.
Темы про стеариновый(парафиновый) ТА здесь ещё нет.

 

Возвращаясь к мирабилиту (глауберова соль):
Растворимость различных солей в воде зависит от температуры. Тот же купорос, растворяясь, поглощает огромные количества килокалорий, соответственно при охлаждении раствора и кристаллизации он их медленно, но вернет. И это далеко ещё не самая перспективная в этом плане соль - чем не идея для ТА? Разумеется нас интересуют только экологически чистые компОненты - пролив которых, не навредит экосистеме. Земля-то своя.

Не знаю - лучше поинтересоваться у производителей этих самых бойлеров косвенного нагрева. Предполагаю, что много.

Что мешает замуровать большие и дешевые ПНД трубы (для холодной воды такие) в глиняный материал перегородки? - Вот и получится перспективный и дешёвый ТА.

 

Мирабилит (глаубсоль) тоже не фонтан.
Идеальный состав это тот, который всегда до конца расплавляется при фиксированной температуре.

Во-первых она кристаллизуется при разных Т, причем кристаллизация ещё и зависит от скорости изменения Т. И кристаллизуется иногда не весь раствор, а только часть его. А вот потом расплавить его- тоже проблема, нужно перемешивать. После нескольких циклов появляется труднорастворимый белый осадок (правда немного) причем иногда он и не появляется...
Где-то проскакивала информация, что и у мирабилита происходят необратимые изменения.
А как кристаллизуется переохлажденный раствор- вот это действительно удивительно.
Я наливал раствор в пластиковую бутылку 0,33л и держал её в морозилке при -18 град. некоторое время. После чего посмотрел, а раствор жидкий, взял и легонько щелкнул по бутылке пальцем.
И мгновенно начался процесс кристаллизации. Выражалось это в появлении мельчайших "иголок" очень быстро растущих сверху вниз, при этом раствор ощутимо нагрелся, примерно до +15 +17 град.

Вообщем, долго я мучился с мирабилитом, потом плюнул на это, так как кристаллизация шла нестабильно.
А мне нужно как в армии - "кристаллизация началась раз-два" !

P.S. лучший результат получался если растворить мирабилит в воде, сделав примерно 40% раствор. Тогда кристаллизация идет более стабильно, но и тепла запасается меньше.

 

Эта тема любопытна в другом немного аспекте - при контакте парафина с горячим водяным паром выделяется водород - т. е. наилучшее искусственное топливо - можно получать и запасать электричество от печки. Необходима система хранения. Однако водород на редкость экологически вредная штука, что сильно ограничивает развитие его инфрастуктуры "у них" - пугает специалистов и инвесторов.

Эксперименты советую ставить с дистиллированной водой - вопросов будет меньше про осадок.

Это явно новое слово в химии - необратимые изменения в растворе соли самого сильного основания от нагрева и кристаллизации(!)
А вы алхимией случайно не занимаетесь? Я ранее баловался

У меня рядом с домом поезда гоняют - трясёт иногда так, что я сам скоро кристаллизуюсь. Думаю в этом случае проблем с процессом не будет. Надо попробовать.

 

Пора уже начинать! Пора!
На самом деле разобраться не могу

 

Говорить особенно не о чем, все уже рассказано.
Стеариновый ТА (СТА) вполне возможен, если исключить те недостатки о которых я рассказал.
Удельная теплота плавления стеарина 201 Кдж/кг, температура плавления (по разным данным) от +65 град. до + 70 град.
СТА получается относительно дорогой, так как и стеарин, и трубки стоят денег.
Схема вполне понятна - в бочке с водой находятся трубки со стеарином.
Греем воду выше +65 град. - расплавляем стеарин в трубках, охлаждаем воду - получаем тепло от кристаллизации стеарина.
Практическая реализация несложна, кто хочет- может попробовать и рассказать о результатах.
Все будет работать, однозначно!

 

Температура плавления высоковата - если на дворе несильный морозец, может и не расплавится, хотя твёрдотопливный котел, по идее, должен справится. В этом случае обязательны клапана-регуляторы на всех радиаторах. Тогда избыток тепла будет гарантированно уходить в ТА - я имею в виду водяную систему отопления.

Если делать ТА на воде нужен бойлер косвенного нагрева значительного объема или самодельная ёмкость с утеплителем. И то и другое попросят серьёзных капзатрат. Расходы на парафин или трубки при этом покажутся относительно небольшими. Трубки нужны пластиковые или алюминиевые - для последних просто нужно подобрать вкладыши-компенсаторы расширения, как в водяных замерзающих системах. ТА могу соорудить, но только летом. Сейчас сливать систему вроде как не с руки - морозы. Твердотопливный котел у меня как запасной подключен.
За это время предлагаю еще прокачать эту тему - она интересная - есть разные варианты. Возможно и мысли появятся. Как минимум предстоит определиться с составом и стоимостью необходимых компонентов.

 

ПВХ или нержавеющая гофра сами напрашиваются в качестве сосудов для парафина.
А кто-нибудь затраты на водо-парафиновый ТА, хотя бы приблизительно считал?
Генерирую идиотскую идею:
1. во внутренние глинобетонные стены замоноличена ПНД тонкостенная труба диаметром 50-80 мм.
2. Внутри ПНД проложена PEX или медная труба диаметром 12-32 мм с теплоносителем от котлаю
3. ПНД труба заполнена парафином или стеарином.
Получился такой коаксиал в теплоаккумулирующем монолите

 

ООО "ХХХ" (г. Н.Новгород) занимается оптовой реализацией нефтепродуктов, нефтехимии и строительных материалов.
На сегодняшний день мы имеем возможность предложить Вам:
Парафин П-2 от 46 000 р/тн, Парафин Т-1 от 38 000 р/тн, Парафин НС от 35 000 р/тн
Церезин 75 от 60 000 р/тн, Воск Яв-1 от 33 000 р/тн, Петролатум от 25 000 р/тн - прайс какой-то

В стеарине есть кислота - металлические трубки не пойдут;
Стеариновую кислоту легко производить из мыла, растительных или животных жиров;

Стеарин — твердая, полупрозрачная масса, жирная на ощупь, tпл 53—65°С (в зависимости от сорта), плотность 0,92 г/см3 (20°С). - википедия

Парафин (церезин), плотность 0,880-0,915 г/см (15 °C), с температурой плавления 45-85°С - википедия

Как я понимаю, нужен высококипящий компонент с высокой плотностью

Если ПНД по каким-то причинам лопнет - как чинить будете? С водой этот номер прокатит, а с химией могут быть проблемы.

 

Допустим в бак кидаем медную трубку с парафином и температурой плавления 45 С. Когда вода в баке разогревается больше чем 45 С, парафин забирает всю теплоту, т.е. вода в баке не нагреется более 45 С пока весь парафин не расплавится. Либо температура начнет в баке падать? Ну и соответственно когда начнет температура падать, на отметке 45 С опять остановится на некоторое время. Пора весь парафин не застынет?
Я правильно все понял?

Р.С. А есть парафины которые плавятся при 26 С?

 

Если решить проблемму теплового расширения жидкого парафина в металлической трубке (до полутора раз), то:

- парафин не успеет мгновенно забрать теплоту от воды (у твёрдого неважная теплопроводность) она не остановится на 45-ти, будет расти, просто медленнее, чем в котле. Возможно "остановится" где-то в районе 50-55;
- температура в баке падать при этом не будет;
- по тем же причинам ТА будет тепло отдавать подобным образом - температура отдаваемой воды будет линейно падать, выбирая теплоёмкость килограммов жидкого парафина (предположим будет лёгкий 45 градусов плавления) до примерно 25-30 градусов - вот тут и "остановится" на время фазового перехода последнего. Затем снова начнёт падать. Это для радиаторов очень мало - нужно, что бы было хотя бы 50. Поэтому нужен высококипящий парафин, но так, что бы его смог расплавить теплоноситель - его температура на 10 градусов выше. Например, при 75-ти градусах плавления, температура воды должна быть не ниже 85 (котёл греет), а "постоянный" возврат воды из ТА в радиаторы будет 50-60;


Прикинул тут на 100 м кв, твёрдотопливный котёл:

- 5-12 кВт, будет сжигать около 2,5-3,0 кг дров в час;

- загрузка примерно 25 кг;

- для ТА нужен запас мощности;

- горит 4-8 часов (среднее - 6);

- минимальная мощность котла - 5 кВт;

- мощность накачки ТА - 6 кВт, ёмкость - 36 кВт*час;

- с учетом ТА, т.е. запаса, мощность котла - 16 кВт / 100 кв м;

- мощность теплоотдачи ТА - 6 кВт - на 6 часов;

Требуется спроектировать ТА на 36-40 кВт*час ёмкости.

 

Слабые места-соединения, их быть не должно, что-бы не компенсировать температурное расширение парафина-залить на 2/3, газы сожмёт. При таком использовании теплоаккумулятор будет являться и нагревательным прибором, и излучать будет в дипазоне кирпичной печи, правда расчёт такого обогревателя-аккумулятора затруднителен, и масло-маслянное получаеться.
Предположение: взвесь алюминиевой пудры в парафине увеличит теплоёмкость и теплопроводность.