Мечтаем, экспериментируем. Новые тепловые аккумуляторы

А как же сушка белья на морозе?

 

Вот цитата:
"Абсорбционный накопитель
имеет теплоемкость
в 4 -5 раз больше,
чем водяной теплонакопитель! водяной накопитель 58 kWч / m3
латентный накопитель до 120 kWч / m3
абсорбционный накопитель до 250 kWч / m3 "

На глауберовой соли при дельте в 50С как здесь написано,

175кВт*часов

Разница приблизительно 40%

Если Та в нутри дома , то эл-во не надо.

 

10 шт вакуумных СК по 2м.кв. по 400долл = 4000долл
Глауберова соль 5 000кг по 20руб = 3300долл
Бак для ТА 1,5Х1,5Х7м 60 000руб =2000долл
Арматура, соски, трубы 200долл
Утеплитель 4м3 Х 3000руб = 400долл
Доставка 100долл

Итого 10К
Приблизительно так

 

1.

На глауб.соли, при дельтеТ=50С- 125кВтч/м куб, сорбционный с исп.ССВ-3Мдж х 1000кг=3ГДж=833кВтч/м куб.
2.Из Ваших цифр получается толщина теплоиз.ТА меньше 10см, что явно недост.

 

Теплоемкость 250квт.час указана для абсорбционных теплонакопителей на простых сорбентах-цеолитах,силикогелях на 1куб.м. объема.Для накопителей на СВС(селективные сорбенты воды) эта цифра возрастает до величин 4800 М.дж.-1334квт.час. на 1м.куб. объема при удельном весе адсорбента 1,6гр.см.куб. Удельный вес зависит от вида кристаллогидрата.Как заявляет разработчик-3кдж. на грамм адсорбента.И вот здесь-то вполне просматриваются контуры сезонного теплоаккумулятора приемлемых размеров минус заморочки с теплоизоляцией непомерной толщины.

 

Если верить результатам испытаний рабоы СК на вакуумных трубках, в обычный (несолнечный) зимний день с единицы возможно снять 60 Вт. В солнечный день (а именно в солнечные дни зимой нас терзают морозы) - как минимум в 10 раз больше (!) и это повод к оптимизации площади СК и относительно небольшого "ночного" ТА.
Если вы достигли в пассивном доме уровня теплопотерь в 30 Вт/м^2 (!), вам для отопления 100м^2 (при минус 25С) потребуется мощность СК в 6кВт (грубо) и "ночной" ТА.
Итого, требуемая площадь таких СК - 100м^2, что нам обойдётся в 20000$ и при том сокращаются капитальные расходы на масштабное строительство сезонного ТА, которые у вас (как и другие работы, кроме доставки) совсем не учитываются в структуре затрат. Исходя из средней температуры, думаю, вполне достаточно и 40-50 м^2.
Вот, что я хотел объяснить, в общем.

Не совсем так. Как уже отметил, в чистом виде это не ТА, это теплонасос. Для работы ему нужен водяной пар (он является переносчиком тепла), который зимой не так просто добыть в диапазоне положительных температур. Если же такой источник пара найти или каким-то образом соорудить - можно обойтись и без "хитрого адсорбера", так же воспользовавшись вакуумным насосом и простым конденсатором-теплоутилизатором.

 

"Нетерзающие" морозы всего на треть меньше терзающих. Так что если закладываться на солнечные дни - в пасмурные будет весьма зябко.

Не понял, как считается мощность СК.
Потерь за сутки 30*100*24= 72 кВт*ч. Такое же должно быть и поступление. Мощность СК, работающего менее полусуток с переменным уровнем источника энергии, ни о чём не говорит. Для этого в солнечный день потребуется 120 "единиц СК", вырабатывающих эту мощность в течении часа. В пасмурный - 1200 "единиц" за час.

Приняв "ночной ТА" вы уже не можете опираться на среднюю температуру более чем за один день.

Посмотрел "климат" на яндексе для Москвы - в декабре 2 солнечных дня, средняя температура -8.

 

Вот на эту температуру и нужно ориентироваться - выбрав месяц с самой низкой средней температурой, с учётом средней продолжительности светового дня, естественно. Единица это квадратный метр СК.
У нас на Северо-Западе сейчас три недели простояли морозы (-22С) и мной (а не яндексом ) из года в год наблюдалется прекрасная солнечная погода, потому как антициклон. До этого, примерно столько же, температура была выше нуля.
Теплопотери 30Вт/м^2 там соответствуют морозу -25С, то есть максимальным потерям (и при этом светит солнце). Средняя температура даст меньшие (примерно вдвое) значения. Продолжительность светового дня у нас немного дольше, поскольку полярный круг близко, но это, на мой взгляд, не влияет на суточную производительность СК при равных условиях - у вас в Москве это компенсируется чуть большей его мощностью из-за более высокого угла.
"Ночной" я взял в кавычки, потому как эту ёмкость предлагаю считать переменной (оптимизируемой), в зависимости от индивидуальных климатических условий региона, где реализуется проект, при неизменных площадях СК, "грубо" выбранных по широте. Это может быть как ночная, так и недельная ёмкость. Больше не нужно. Так и практичнее и экономнее, при условии хорошего утепления самого дома. ТТ котёл обязателен, как резерв и пиковый доводчик. Вижу - вы готовы уже со мной согласиться.

 

Тогда надо доп. СК с высокой Т, чтобы запустить солнечный адсорбционный кондиционер, чтобы выгонять из дома лишнее тепло от этого ТА.

Либо нужен метровый слой утеплителя, как считал Серко, чтобы не перегревать дом летом и осенью особенно.

 

1) Начнем с того что 30вт/м2 это даже не пассивный дом.
(ЕВРО2 , EnEV2002 немцы или WSchVO 1991 - шведы.)
Это обычный энергоэффективный дом типа как в Куркино (Москва).

Хотя там то же голову морочат и называют их пассивными.

По определению Пассивный дом это 10Вт/м2 , правда для Германии.

Для Москвы (Питера) мы можем эту цифру смело скорректировать в 1,5раза.

То есть 15Вт/м2.

Хотя, мы же не идиоты, и можем увеличить Тепловое сопротивление ограждающих конструкций до 10м*С/Вт или да же до 15.

И получить те же 10Вт/м2 только для нашего климата.
Слава богу утеплитель у нас стоит дёшево.


2) СК 20м2 в морозы генерят 10-12кВт в час тепла,
за два часа работы получаем для пассивного дома - суточную потребность в тепле.
В морозы светит солнце.
Парадокс но факт в морозы мы подзаряжаем сезонный ТА , с эффективностью
1:3, или один солнечный день заряжает ТА на 3 дня.

Морозные дни можно вообще вычеркнуть из отопительного сезона с коэффициентом 3!

Считаю что вопрос с площадями СК закрыт, проблем тут нет.

Если кто желает может ставить хоть 100шт СК, по моему эффективней вложить деньги один раз, но в утеплитель.


3) Пока Я не вижу альтернативы ТА на глауберовой соли, просто, дёшево, и работает без электричества.

Возможно ли сейчас реализовать Адсорбционный ТА?

Кто нибудь может предложить реально работающию схему и оценить стоимость всей конструкции?

 

Так это практически дом Лернера, 80 м2 СК и 40 тонн ТА. Вопрос цен.
В сезонном ТА идёт опора на средние значения - больше помехоустойчивость, и нет избытка СК для лета. А ещё меня прельщает то, что за счёт потерь на участке будет создаваться более тёплый микроклимат.

Если в несолнечный день можно снимать с метра 60 Вт*ч - то для отопления потребуется 72 000/60=1200 м2 идеального СК
Я правильно понял ваш расчёт?

 

Мощность не меряется в кВт*часах
То, что вы называете поступлением в технике общепринято называть производительностью.
Возьмите инструкцию от любого нагревательного прибора и убедитесь.

Между сильными морозами -30С и -8С (среднее, без учёта сильных морозов - этого вам яндекс не покажет "из вредности") существует большая разница. Заключается она в следующем:
-первые вызваны приходом антициклона, соответственно, днём всегда светит солнце, сочетаемое с низкой влажностью и высоким давлением - максимальные теплопотери 30Вт/м^2;
-вторые вызваны общим похолоданием на континенте, в сочетании с пасмурной погодой (то есть высокой влажностью) нагревающей воздух до уровня слабго мороза. Если влажности много - воздух прогреется настолько, что выпадет даже не снег, а дождь... ледяной дождь. Теплопотери хорошо утеплённого дома тогда будут на уровне 10-12 Вт/м^2; В этом случае (на 100м^2) нам понадобится СК мощностью не менее 1200Вт днём, а с учетом мощности, отдаваемой в ТА - 2400Вт (в первом приближении). Средняя мощность метра СК в пасмурную погоду - 60Вт, соответственно 2400/60=40м^2 - т.е. необходимый минимум.
В случае же сильных морозов, с учётом особенностей их наступления (антициклон-солнечная погда), нам вполне хватит этих же мощностей СК. В противном случае - затопим камин (резерв). Резерв ведь не может просто так стоять в углу - он должен быть работоспособным.
Любопытно - а какова отапливаемая площадь дома Лернера? Чем больше пишу, тем больше начинает казаться, что такая концепция универсальна.

Почему воздух нагревается тогда, когда идет снег? Это Николай 1 с удовольствием (я думаю) нам объяснит - он в этом хорошо разбирается.

 

180 м2

Потому в частности, что непосредственно от солнца нагреваются только трехатомные газы (а их мало в воздухе) и, соотв, вода - в виде пара, дождя и снега. Ну и всякая пыль - еще лучше, если она на снежинки налипнет

 

А у солнечного коллектора не существует установленной мощности. Она зависит от 2-х переменных (дельта температур и уровень излучения) и поэтому принципиально не может быть определена для абстрактного календарного дня. Возьмите любую инструкцию к СК и убедитесь.
Или можно потребовать, чтобы нагреватель выдавал паспортную мощность, если в сети напряжение 180 вместо 220?
Я считаю потери за сутки, которые измеряются именно в кВт*ч.

Умерьте оптимизм. Потери пропорциональны разнице, была дельта 45, станет 30 - значит и потери будут 20 Вт/м2.

Опять у вас какая-то загадочная мощность СК. Нет у него определённой мощности. Утром одна, вечером другая, а продолжительность вы не называете.
2 (прописью - два) солнечных дня в декабре и средняя -8 показывает, что потери пропорционально изменению разницы температур сократятся на 25 процентов (было +20 -25, стало +20-10), а поступление энергии сократится в 10(десять) раз, как вы говорили.
Можно мечтать о солнечном дне и морозной ночи, но на практике в декабре пасмурные дни на целый месяц и не шибко тёплые ночи, хотя и не экстремально морозные, а солнечные дни остаются мечтами.
Или топить камин весь декабрь.

Подозреваю, что в данном вопросе 1)не так 2)всё сложнее.
Между прочим, при антициклонах могут быть морозные туманы, которые могут держаться до нескольких суток.

 

Прекрасно будет выдвать паспортную мощность - его (нагревателя) сопротивление от напряжения никак не зависит. Так же большую тепловую мощность в этом случае будут выдвавать провода подводки - напишите нам почему (если разберётесь самостоятельно).

Вы спросили про мощность, я про мощность вам и ответил на основании усреднённых данных ВСК.
Вопрос производительности конечно уместен и важен. Только у вас с помощью несложных манипуляций она получилась в 12-раз отличной от моей. Если вам очень хочется этим кому-то голову заморочить - сходите за консультацией на кафедру теплофизики любого крупного у вас института. Вы живёте в передовом центре российской науки :: Будете вежливы - вас выслушают и сразу не попросят. Возможно (в торжественной обстановке) вручат метододическое пособие для численного моделирования параметров неравновесных термодинамических систем. Это оптимальный вариант. Я, лично, временами так и поступаю, когда мне требуется консультация - звоню и договариваюсь. Беседа - как на защите диплома - кратко, с цифрами, формулами, схемами. Главное - сформулировать чёткий вопрос, желательно один, в общепринятых технических терминах - обязательно! Метод экспертных оценок тоже очень эффективен, поверьте мне на слово.

Потери - нелинейная функция от дельты. Примерно с 15-ти градусов мороза серьёзно начинают возрастать.

Любой, кто реально собирается построить дом - с ВСК, ТА или ещё чем-нибудь, перво-наперво построит камин - будьте уверены.

Ах как всё оказывается сложно!
Это имеет непосредственное отношение к обсуждаемой теме: водяной пар есть носитель коллосальной тепловой энергии и лекго переносится на большие расстояния. Пар конденсируется сталкиваясь с холодными воздушными массами с выделением тепла. Энергия конденсации и кристаллизации - больше двух с половиной мегаджоулей на кило.

Согласен. У нас это очень редкое явление при антициклонах, а вот у вас в регионе помутнение - да, частое - я его не раз там наблюдал. Но солнце видно и освещённость всё одно выше, чем в чисто пасмурные дни...