Мечтаем, экспериментируем. Новые тепловые аккумуляторы

Ничего утверждать не буду, просто мысли вслух. Энергия выделяется но не думаю, что на столько много для такого объема. Если получается что-то типа киселя, а скорее всего холодца, то и теплопроводность будет низкая. Что-то напоминающее свойства парафина - сложно загонять и извлекать энергию, длинные циклы, большие объемы. Процесс схожий с парафином. Только у парафина фазовый переход, а здесь прилипание (адгезия) и отрыв воды. Меня смущает другое. Если его хотят применять как стабилизатор влажности то может его и высушивать нельзя, а только менять в объеме например от 60% до 100%. Коллоидные мягкие контактные линзы как медуза - высушил и при нажатии пальцем рассыпается. А может оно при высушивании силами поверхностного натяжения стягивается в плотную массу как тесто, а затем происходит процесс цементации. А гИде наглядные пособия, ссылки. Может это желтуха нам забивает баки?

 

Это разработка Воронежского госуниверситета, химический факультет
https://www.vsu.ru/russian/structure/depts/chem.html

А информация тут http://baltnews.ee/in_russia/20151116/1014257383.html

 

Немного отвлеку вас от высших материй)
напомню о простом аккумуляторе- земле.
Идея старая, но всё же: Летом нагреваем землю. зимой снимаем тепло. естественно через систему тепловых насосов и т. д.
Самый примитивный вариант- использование в качестве теплоносителя грунтовые воды.
Грубо говоря- бурим две несколько скважин на воду (не артизианских) в идеале на разные водоносные пласты по уровням и распределяя по доступной площади, соединяем в единое целое системой труб, далее тепловой насос и т. д...
Подобные системы существуют. при наличии близости грунтовых вод они более менее оправданы.
А летом, с помощью солнечных коллекторов, возможно даже примитивных конструкций, закачиваем тепло обратно в землю.
Простите за примитив..Но почему нет?

 

Летом ведь масса тепла от солнца. Вопрос лишь как его сохранить чтобы использовать зимой? Что будет если нагреть землю?
Конечно чистого сохранения этого тепла не получится. Но всё же ...определённый пласт земли под участком будет нагрет практически бесплатно летом и он отдаст воё тепло обратно зимой.

 

Такие проекты есть и даже реализованы.
Но к сожалению, весьма мал кпд процесса накопления и нужен очень большой срок для того, чтобы прогреть массив земли (десятки лет).
И ещё - грунтовые воды унесут практически всю энергию накопленную в земле.
А в целом - вполне работоспособная и известная идея.

 

Окей.
Тогда можно создать изолированный теплоаккумулятор на основе земли и камней. например.
Грубо:
Для отопления среднего домика, в сутки требуется куб кирпича нагретого до 50 гр. С.
Тоесть для отопления в течении 100 дней, потребуется 100 кубов.
100 кубов это 10х10х1 м.
Роем яму допустим 10х10х3 м, утепляем её пеноплексом или чем-то подобным... засыпаем песком или камнями... с тамбовкой и укладкой нескольких рядов теплообменника из ПНД. Сверху тоже хорошенько утепляем чем можем... Засыпаем грунт. на грунт ставим ряд теплиц (один хрен мы их ставим, так пусть стоят в тёплом месте).
Летом через нехитрую систему солнечных коллекторов разогреваем эти 10-20 кубов плотного грунта до температуры 60 -80 градусов... Можно даже датчик температурный туда заложить. Стоит копейки.
Осенью начинаем потихоньку снимать тепло, переключив теплообмен обратно. Возможно так же использование теплового насоса ближе к концу выборки тепла из аккумулятора.
До кучи, сверху стоят теплицы, которые на случай неидеального утепления аккумулятора, берут полезное тепло на себя. Тем самым используем часть утечки тепла в полезных целях, продляя урожайный сезон...
Ну и т. д...
Учитывая, что такой аккумулятор практически вечен, на расходы связанные с его созданием можно смотреть проще.
Учитывая что принцип действия простой и не имеет сложных тех решений, затраты не должны быть огромными. В качестве утеплителя можно использовать какие-то другие, более дешёвые материалы.

думаю, что таким способом, можно если не весь сезон...то какое-то время отапливать дом..например месяц или два... А может и весь сезон. надо делать более точные расчёты.
Но прелесть идеи в простоте.

 

Для этих же целей, можно использовать плиту фундамента дома.
Но конечно она не такая массивная..Но всё же. почему бы её тоже не нагреть в солнечные дни, тем самым отсрочив сезон отопления?
Вопрос лишь в ряде мероприятий по её теплоизоляции...Но они решаемы и не катастрофически дороги, учитывая планируемую экономию на отоплении.
Летом очень много солнечного тепла. Можно чёрта лысого разогреть, не то что несколько кубов бетона или песка с камнями... И коллекторы не надо городить дорогущие. Самодельные можно сделать...попроще. насос циркуляционный нужен и пара таймеров и датчиков. и всё.
И это ни чуть не сложнее геотермальных контуров, снимающих единицы градусов.
В идеале аккумулятор надо делать из бетона...но это дороговато. А уплотнённый песок не стоит ни чего. Для лучшей теплопроводности он может быть даже увлажнён. Можно так же добавить камня или щебня..или строительного мусора. батого кирпича, ЖБ изделий и т. д... ...если есть возможность недорогой доставки. Часть утепления можно сделать с помощью слоя опилок и т. д... Если уж совсем экономия мучает...
Главное - чтоб было доступно, недорого и просто в эксплуатации.
Вариаций множество. и не надо изобретать ни какого холодного синтеза и супервеществ.
ну мне так кажется по крайней мере.

 

У меня в подполе постоянно +. При том что землю я не грел и дом не топлю зимой. а если бы я нагрел землю под домом, предварительно вырыв там котлован и уложив утеплитель и контур теплообменника?
У меня там всю зиму ташкент был бы. ну всю осень- точно. Темлоёмкость земли (песка) сравнима с теплоёмкостью камня. У песка лишь теплопроводность поменьше, но это не критично.
Мне кажется в этом направлении надо мыслить.

 

@Мамонов,
Мысли очень правильные при наличии личного экскаватора или до постройки дома.
В этом плане ГТО типа многоэтажка для ТН также можно подзаряжать В летний период.

 

Откуда такие данные?
1куб.м силикатного кирпича нагретый до 50 град запасает примерно 50 Мдж тепла, то есть около 14квт*ч, (при dT=50 град. C).
Зимой этого тепла в лучшем случае хватит на отопление одной комнаты, причем это тепло придется извлекать из ТА с помощью теплового насоса.
Несколько лет назад мы уже обсуждали конструкцию ТА на зиму, так вот она получилась такая:
нужно 100 куб. м. воды нагретой до 90 град. с утеплением в виде листа пенопласта толщиной 1 метр.
Так что проблема не так проста как кажется...

 

Данные из практики. неточные очень, приблизительные. ю
Просто у отца дом дачный 8х8, брус, с двух сторон вогонка. По центру печь дровяная. в печи примерно куб кирпича..ну может полтора, не больше. Протапливает он печь раз в день до тёплого состояния, на ощупь- градусов 50-60 не больше. И до следующей протопки в доме тепло.
Расчёты очень грубые конечно...но всё же.
А 100 кубов воды это конечно здорово, до дорого в смысле конструкции. Гораздо дешевле и проще 200-300 кубов песка или камней.
Идея конечно не новая.
Но хочу напомнить главное правило альтернативки и т. п. - Должно быть максимально дёшево.

 

Для своей теплицы (ссылка в подписи) я сделал ТА на 30 кубов крупного щебня. Сам обьект еще не запущен и результаты будут только в следующем сезоне, но уже сейчас я могу сказать, что стоимость создания такого ТА, а главное - закачки в него тепла - отнюдь не дешевая.
По стоимости самого ТА, учитывая что огромный обьем работ я выполнял сам в одни руки половину лета - это минимум 70Круб для 30 кубов (22-24 тонны); по стоимости обслуживания в т. ч. закачки тепла - ориентируюсь на 1-1.5 тысячи рублей в месяц, при условии, что обьем ТА не будет греться выше 30-35 градусов.
Учитывая что у вас речь идет о втрое больших размерах и вдвое больших температурах стоимость может возрасти в прогрессии.

 

Уважаю вашу смелость в экспериментах и реализации проектов.
1. как выглядит ваш ТА? Как утепляли? Как делали?
2. Щебень без песка? с воздушными прослойками?
3. Каков принцип закачки тепла? Солнечные коллекторы? заводские или самодельное решение?
4. Из чего расчитали стоимость закачки?
5. какой алгоритм работы ТА и теплицы у вас запланирован?
Очень интересен ваш опыт. Где можно посмотреть ?

 

На все эти и многие другие вопросы есть ответы в моей теме
Продублирую ссылку из своей подписи.

 

Землю под домом можно, конечно, использовать как теплоаккумулятор.
Только вот незадача, тепло надо туда закачивать принудительно с затратами энергии.

А вот для того чтобы закачать в землю холод энергии не надо.
Холод сам туда опускается в зимнее время.

Бурится скважина. Туда опускается труба. Нижний конец заварен герметически. Часть трубы выступает над поверхностью земли. В трубу заливается незамерзающая жидкость.
Зимой она охлаждается и опускается вниз. Там нагревается и поднимается вверх.
Постепенно грунт вокруг трубы охлаждается. Возможно и до отрицательных температур.

Вот вам Идея холодильника без затрат энергии для хранения чего-либо летом.

Тоже аккумулятор, но холода. При чём совершенно без энергетических затрат.

Я его вижу таким.

На участке роется котлован. Глубиной метра 4 и 4 х 6 по площади.
В котловане по периметру возводятся стены из бетона, пол бетонируется тоже. Соответственно должна быть предусмотрена гидроизоляция от грунтовых вод.
Стены в этом котловане выводятся на высоту 2.2 - 2.3м
Хватит, полагаю.
Получившееся помещение перекрывается. По перекрытию укладывается теплоизоляция метр-полтора. В качестве теплоизоляции всё что угодно. Сено, солома, минвата, листья, навоз и т. д.
Все это сверху засыпается землёй. Сверху устраивается лужайка, огород или что-нибудь

Естественно должна быть возможность доступа в это подземное помещение. Какой доступ будет - решать вам.

По периметру этого подземелья бурятся скважины. Через метр. Можно и ручным буром. Глубина метров 6. В скважины вставляются трубы. Концы должны выступать над поверхностью земли метра на полтора. Можно использовать трубы ребристые для увеличения поверхностей теплопередачи. В трубы заливается керосин, соляра, тосол.
И как выше написал.
Зимой жидкость в надземных частях труб охлаждается, опускается вниз и переносит холод на глубину до 6 метров. Холод проникает и в ваше подземелье. Жидкость нагревается и поднимается вверх.
Понятно также, что вход в это помещение тоже должен быть открытым зимой для лучшего замораживания грунта вокруг, за стенами.

Холодильник-морозильник готов.

Мало будет одного ряда труб замораживающих, можно на расстоянии сантиметров 50 ещё ряд установить.