Мечтаем, экспериментируем. Новые тепловые аккумуляторы

Я размышлял над схемой - решил отказаться от контуров ГВС и сделал просто - в ТА (объемом 2м3) один теплообменник, за ним предустановленный исходно в котле (уровнем на 2м выше ТА) и по проточной схеме раздаю горячую воду. Точнее собираюсь раздавать, запуск надеюсь на неделе)

 

Всё правильно. И насчёт асимметрии плавления/заморозки - тоже (конвекция в замёрзшем парафине отключается).
Теплопроводность парафина - примерно 0.26Вт/м. При площади теплообменника 1м2 и толщине шубы 1см на каждые 26Вт будет приходиться потеряный градус... При желаемой мощности 1кВт потребуется аж 40С перепада, что неприемлимо много.

Можно попробовать увеличить теплопроводность системы, закидывая в систему металл (лучше в виде тонкой проволоки). Теплопроводность алюминия где-то 200-260Вт/м, в 800-1000 раз больше теплопроводности твёрдого парафина. То есть, если алюминия будет 5% по объёму, "среднее по больнице" теплосопротивление упадёт в 20 раз.
Ну, такой эрзац-"увеличение теплообменника". С водой бессмысленно (скорее навредит, бо ограничит конвекцию), но твёрдый парафин настолько плох, что ему должно помочь.
Но главное - резко увеличится объём "мгновенно вовлекаемого" в теплообмен парафина. Ну, то есть, пиковая мощность.

Хотя лучше всего (кто о чём, а вшивый о банях) - разлить парафин на небольшие ёмкости и устроитьь им омывание водой.

Предлагаемый тут гель ситуацию не спасёт: конвекции не будет (слишком большая вязкость), а чситая теплопроводность увеличится лишь в 1.5-3 раза. С таким низким стартом - однофигственно, что так, что этак.

 

Смысл применения парафина состоит в накоплении большой удельной энергии именно на переходе из жидкого в твёрдое состояние.
Проблема низкой теплопроводности застывшего парафина несколько лет назад решена путём изготовления шариков из парафина, заключённых в тонкую акриловую оболочку. Шарики насыпают в ТА и прокачивают через него теплоноситель. Более простым вариантом я вижу трубки, например алюминиевые, заполненные парафином и опущенные в тот же ТА с теплоносителем.

 

Шарики, хотел даже оборудование для производств купить. Не смог, надо проект, техусловия и т. д. итп

 

ЛЮБЫЕ достаточно малые ёмкости помогут. Хоть шарики, хоть трубки, хоть полиэтиленовые пакеты, хоть конвертики из фольги, хоть алюминиевые/жестяные банки из-под пива по 0.33, хоть пластиковые бутылки по 0.5 литра. Что угодно, но обеспечить большую площадь теплообмена и дать конвектировать воде.

 

Например пластинчатый вертикальный теплообменник с чередующимися слоями вода-парафин.

 

Купил я себе ж/д бочку на 72 куба. Так как высота потолков в сарае около 6м, пришлось распилить бочку на две части.
Теперь у меня две бочки по 36 .
Буду ставить вертикально рядом и завязывать переливами. Тоесть одна бочка - обычный ТА со змеевиками, вторая в параллель.
Как это будет работать - хз. К концу ноября планирую запускать систему, тогда и узнаю.
Кстати, стальные бочки для ТА ржаветь не будут. Выше уже писали - нет кислорода. Заполняется "под горлышко" с помощью расширительного бачка.

 

Вагоны и цистерны для ж/д делают из т. н. атмосферостойких сталей, они фосфористые. Окисляются как обычная сталь, но не рыхлой отваливающейся ржавчиной, а очень плотной оксидной плёнкой, примерно как алюминий или титан. Т. е. корродируют но очень-очень медленно.

 

Обратил внимание, что конвекция очень помогает, в баке спирально близко к стенкам бака навит теплообменник а одна из отводящих трубок к этой спирали идет по центру бака, так вот этот короткий участок покрывается шубой очень неохотно. Скорее всего по центру бака горячий расплавленный парафин конвекцией поднимается снизу вверх.
Именно по этому поводу при расчетах запасенной энергии парафином считать нужно только энергию фазового перехода и разницу температур от него то верхней точки нагрева расплава. Иначе говоря, когда парафин застыл - с него уже ничего не возьмешь.
Пы Сы Кто подскажет как сделать фото через отверстие 15 мм? Я бы выложил для интересующихся.

 

То есть так как у меня излишки тепловой энергии 9 месяцев в году при температуре выше 70 градусов я подпиточную холодную воду буду подавать через теплообменник СК, днем она будет нагреваться выше температуры плавления парафина и растапливать "намерзшую" шубу. ночью же и когда не хватает солнца будем замораживать парафин.

 

Это не спасет ситуацию, так как в расплавленном парафине любой металл опустится на дно.
Нужно как-то задерживать его от опускания, например навив (?) на трубку теплообменника.
Или же использовать пластинчатый теплообменник типа как в кондиционере.

 

Не, ну это очевидно же, что металл на чём-то должен держаться, чтоб не утонуть. Зачем уж так-то плохо о людях думать?
Достаточно просто сетку/клубок/моток накинуть на теплообменник.

Пластинчатый - в большую копеечку встанет, тогда уж проще без всякого парафина, просто увеличить объём воды. Но ещё проще - всё-таки залить парафин в множество мелким ёмкостей. Пластиковые ПЭТФ-бутылки по 0.5л, к примеру. Дёшево (бесплатно ) и сердито. Площадь поверхности теплообмена - очень большая, вода спокойно конвектирует, никаких изменений в конструкции, никаких дорогостоящих работ или материалов. Долговечно.

 

Дешево - да, но не долговечно.
1) ПЭТФ начнет постепенно деформироваться при температуре более +60 град.
2) У бутылей 0,5л большой диаметр, а нужен диаметр емкости с парафином не более 2 см.

Я предложил заливать парафин в металлическую трубу 1/2 дюйма, но залить несколько тонн парафина в такую трубку - это вообще жесть.

 

Ведь давно уже решили проблему капсулированием-Рубитерм.Даже здесь обсуждалось.

 

Расскажите подробнее о оболочке.