Мечтаем, экспериментируем. Новые тепловые аккумуляторы

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Простите, но это какой-то бред)
Вы предлагаете охладить зимой до мерзлоты грунт под этим погребом?
Ну вопервых предложенная вами конструкция погреба холодильника будет стоить примерно как небольшой величины домик.
Во вторых вы уж определитесь, жидкость опускается или поднимается? Но не суть даже. Допустим она остыла и конвективно опускается вниз..Допустим вы заморозили (а нам ведь нужен именно морозильник как я понимаю?) грунт под этим погребком.
Вопрос первый- а не выпучит ли ваш погребок мерзлотой, которую вы под ним устроили?
Вопрос второй- вы представляете какого объёма должна быть конвекция, чтобы проморозить такие объёмы грунта без принудительной циркуляции и без теплоизоляции этого грунта по периметру?
В третьих, глубины на которых вы предлагаете работать- как правило имеют грунтовые воды. Тоесть ваш холод который вы туда закачиваеет будет размазываться течением этих вод. А оно хоть и слабое- но есть.
В четвертых- каким образом, как не принудительной циркуляцией с помощью насосов, по вашему холодное вещество в трубах будет летом подниматься наверх в погребок, охлаждая его? Если по физике холод находится внизу и вверх ну ни как сам не хочет идти, а только ещё больше вниз по возможности...
В общем глупость полнейшая.
Гораздо проще, вырыть погреб, часть которого обставить бочками с водой, открыть его на зиму чтобы зать воде промёрзнуть...и погрему тоже... А летом закрыть его и использовать этот холод накопившийся во льду без всяких хлопот.
А в древности делали ещё проще. Выкапывали погреб яму. наваливали зимой на его пол много льда, присыпали грунтом или опилком и вуаля- погреб холодильник готов. Этот лёд промерзший до температур -30 таял всё лето, охлаждая погреб почти до нуля. а в районе пола и ниже нуля.
И ни каких хитростей и денег не надо. Просто яма и просто лёд.
Лично застал такой погребок у бабушки в деревне, когда был маленьким.

 

Все хитрости тем и хитры, что просты, надёжны, доступны и относительно дёшевы.
Всё остальное- глупость и городильня.
Например всевозможные вариации с теплоаккумуляторами. обсуждаемые в этой теме, должны иметь обязательно экономическое обоснование. В противном случае вся эта альтернативка яйца выеденного не стоит.
Какой смысл в девайсе, средневзвешенные затраты на который больше чем затраты на классические схемы отопления?

 

Тоже аккумулятор, но холода. При чём совершенно без энергетических затрат. Поздравляю, вы только что открыли конструкцию свай для вечной мерзлоты, которые известны уже очень давно.

 

Всё это применяется на практике.

К примеру.
Построен дом в 5 этажей на ленточном фундаменте с подвалом. В подвале тепло, грунт вокруг начал таять, дом начал проседать.
Чтобы это исключить по периметру дома были забурены скважины так как я выше написал. Грунт вокруг подвала заморозили. Дом стоит, люди в нём живут. Где же так не сделали, то дом начал разваливаться, народ выселили, дом разобрали.

В трубах незамерзающая жидкость опускается и поднимается за счёт естественной конвенции.
В предложенном мной холодильнике-морозильнике грунт замораживается не под полом, а вокруг.

Стоимость.
Какая стоимость? Можно посчитать. Но как хороший дом это стоить не будет.
Бетонные стенки в подвале сантиметров 20. Сколько? денег.
Периметр можно и не 4 на 6, а нужный.
Тонна труб стоит 50 000 рублей, но можно не покупать. Из металлома подобрать
Можно, полагаю, тысяч в 100-200 уложиться с эти холодильником.

Применяется такие холодильники-морозильники и для хранения мяса или рыбы на севере.
Действующее хранилище приведу как пример.

В сопке штольня. С небольшим уклоном, чтобы холодный воздух затекал.
Зимой на улице температура 30 минус. Ворота сплошные в этот период открыты, а закрыты решётчатые. Холодный воздух заходит в штольню, охлаждает (замораживает) окружающие штольню породы, нагревается и выходит опять на поверхность.
Если естественной циркуляции не хватало то включали вентилятор, который воздух с поверхности нагнетал в штольню по рукаву брезентовому (применяются в горной промышленности для подачи свежего воздуха в подземные выработки, имеет диаметр 500 мм и 1000мм) с выходом в конце штольни.
Но это в советское время. Сейчас этим не заморачиваются. Используют естественную циркуляцию.

Отрицательная температура в штольне сохраняется до наступления зимы и морозов.

Мой товарищ, правда он работал бурильщиком, при удобном стечении обстоятельств пробурил скважину глубиной 10 метров, вставил туда обрезок трубы диаметром 700мм и длиной 2 метра. Полтора метра было в скважине, а полметра выше земли. Сверху трубы приварил типа колодезного ворота. Покупал пару, тройку мешков рыбы, пару туш оленя на лето, рубил на куски и спускал в эту трубу на подвеске.
При надобности всё это поднималось на поверхность. Отбиралось нужное, а остальное опускалось вниз опять
Труба летом прикрывалась крышкой с замком, чтобы мясо не украли. А зимой крышка была открыта (оставалась решётка с замком) чтобы холодный воздух замораживал грунт внизу.
И если вечная мерзлота имеет температуру 7 минус, то в скважине, при достижении температуры на поверхности выше 7 минус, температура сохранялась до наступления морозов 20-25 минус.

 

С этим полностью согласен.
КПД должен быть в экономике, а не в преобразовании одного вида энергии в другой, удобный в использовании.

К примеру.
Имеется устройство, которое преобразует теплоту из окружающего пространства в электроэнергию с КПД в 99.99999 процентов, а стоимость квт*часа будет при этом 100 рублей.
Такая энергия мне не нужна и при КПД в 100 процентов, если из сети этот киловатт стоит 4 рубля. И устройство такое тоже не нужно.
Вот если бы подобное устройство выдавало бы мне энергию с КПД 0,0000001 процента, но с ценой в 1 рубль за квт*час вот этим я бы пользовался, т. к. КПД для моего кармана был бы 400 процентов.

 

Если не ограничен в объёмах, то проще всего песок или пгс. Объёмная теплоемкость в 2,5 раза меньше, чем у воды, зато вместе с полом можно задействовать стены.

 

По поводу песчаных и гравийных ТА. Важным параметром при расчёте является теплопроводность. И если с песком все более или менее понятно- от 0.33 в сухом состоянии до 1.2 во влажном и уплотненном. Если песок будет внутри теплого контура, а тем более ТА, то его влажность будет стремится к 0. С теплопроводностью щебня/гравия все много туманнее. Приводимые в справочниках цифры колеблются в районе 0,8-1,2. Но ведь эти цифры наверняка приведены для именно самого камня как массива, а не для насыпного материала. Ведь даже сухой песок снижает теплопроводность втрое, а там и пустотность не сильно отличается, и самое главное, меньше расстояние между зернами (выше лучистый обмен), и больше площадь соприкосновения зерен (лучше кондукция). Или я ошибаюсь?

 

К сожалению ничего не могу подсказать, сам не в курсе...
Надо рыть по сети, искать умельцев, или грамотных физиков-теоретиков...

 

В соседней теме очень простое решение.https://www.forumhouse.ru/threads/238241/page-17#post-14896232.
Люди греют кирпичи и получают концентрации энергии больше, чем в фазовых переходах солей.

 

А почему бы просто не запастись солевыми грелками? Летом их надо прокипятить и положить в спокойное теплое место. Они без проблем переносят переохлаждение. Если их хранить при температуре 15-20 градусов, то ничего с ними не произойдет. А зимой их можно активировать. Греются они до 50 градусов. Один литр раствора может греть 1-2 часа, в зависимости от условий.
Необязательно покупать готовые, можно и самим сделать. Тут уже и форму и размер можно подобрать самому. Главное, чтобы было достаточно места для их хранения. Неудобством будет процесс их активации. Нужно периодически их менять и инициализировать кристаллизацию. Чтобы все это автоматизировать, придется колхозить.

 

Решил в этом году собрать несколько СК, был очень сильно удивлен их эффективностью. Я прочитал всю эту тему от начала и до конца, пока понял, что лучший и доступный способ собрать ТА на кристаллогидратах. О сезонных ТА я не думаю, т. к. считаю это дело бессмысленным. Необходимо иметь СК достаточной мощности, что бы зарядить ТА, которых в свою очередь должно хватать макс. на неделю. Это самый разумный вариант. Делать ТА из просто воды не эффективно. Парафин пожароопасный, испаряется и распадается со временем, также имеет плохую теплопроводность и плотность меньше чем у воды. Отрытым остается вопрос по сорбентовым аккумуляторам. Не понятен процесс извлечения энергии. После монтажа данной системы, буду мечтать о выработки Эл. с помощью тепловых машин или элементов петье

 

А если нагревать парафин до 200 градусов? Теплоемкость парафина 2,2 кДж/кг*с плюс энергия фазового перехода 150кДж на кг. Примерно 600кДж на кг. Получается в 3-5 раз больще теплоемкости бака с водой. Особенно актуально для небольших домиков, типа дачных, где место ограниченно.

 

А чем вам солевые растворы не нравятся? Ваш вариант в лучшем случае подойдет для использования "день-ночь". Для такой температуры нужна хорошая теплоизоляция, а это дополнительные расходы.

 

Не знаю. Но в наших условиях дома стоят и не разрушаются по той причине что вокруг дома были забурены скважины, а в скважинах трубы с керосином (солярой) установили и эти устройства передают холод с поверхности вниз, замораживают грунт.
Сейчас у меня температура за окном минус 43 оС

 

Ирония? Понятно. Я всё из действительности 1960-1970годов.