Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Kolektory plus mega zbiornik akumulacyjny. Co sądzicie?

immax 18 Kwi 2010 12:21 4292 9
  • #1 18 Kwi 2010 12:21
    immax
    Poziom 11  

    Witam Wszystkich.

    Myślałem sobie nad instalacją kolektorów i zbiorniczka akumulacyjnego. W początkowej wersji miało to być parę kolektorów i zbiornik 10 x 1m3 z wężownicą w środku. Po prostych obliczeniach zbiorniki te były by w stanie zmagazynować około 407 kWh gdzie za wodę maksymalnie ciepłą uważamy 60stC a zimną 25stC (dT=35stC).

    Jak obliczenia dowiodły mnie do tego momentu stwierdziłem że dobrze by było zrobić akumulator magazynujący ciepło na cały sezon. Wiec akumulator musiał by mieć 234m3 i miał by pojemność ok 15000kWh. Przyjmując roczną średnią produkcje 1 kolektora za 500kwh to potrzebował bym ich min 15.

    W domku na razie jest ogrzewanie na olejem opałowym i kominkiem z płaszczem. zamontowana podłogówka. Z tego nie zamierzam rezygnować. Dodatkowo od południa na ścianie zamontowane jest 6m2 kolektora powietrznego.

    Wszystkie obliczenia prowadziłem w oparciu o dane
    Ciepło właściwe wody 4189j/K kg

    izolacja termiczna akumulatora 30cm styro w postaci pomieszczenia w środku cylindryczny zbiornik. przestrzeń miedzy ściankami a zbiornikiem wypełniona pianką pur.

    0 9
  • #2 22 Kwi 2010 08:41
    piot3r
    Poziom 9  

    Faktycznie mega zbiorniczek. Ciekawe, czy UE wspiera takie idee:?:

    0
  • #3 22 Kwi 2010 19:00
    Robewit
    Poziom 26  

    Moim zdaniem jest to jedna z tańszych i prostszych metod magazynowania energii. Masz zamiar ogrzewać dom więc ten sposób będzie odpowiedni. Koszty i tak będą wysokie (choć jest to pojęcie względne) ale uzyskanie takiej mocy np.: z ogniw słonecznych byłoby droższe, a o magazynowaniu szkoda wspominać.

    0
  • #4 22 Kwi 2010 22:50
    Rysio4001
    Specjalista - systemy grzewcze

    Witam.
    Parę lat temu też myślałem nad takim rozwiązaniem ogrzewania, tyle że o czym innym myślałem jako akumulatorze ciepła. Woda ma małe ciepło właściwe, i wymaga dużego i szczelnego zbiornika. Styropian i piana (izolacja cieplna) nasiąknie wodą w przypadku nieszczelności lub dużej wilgotności. Ja z początku myślałem o zastosowaniu bloków żeliwnych (żeliwo ma dużo większe ciepło właściwe niż woda), ale z tym wiązał by się bardzo duży koszt. A więc następnym pomysłem był zbiornik wypełniony piaskiem, w którym znajdowała by się wężownica. Piasek ma sporo większe ciepło właściwe niż woda, i odchodzi problem budowy szczelnego zbiornika. Powolne przenikanie ciepła przez piasek też nie stanowi problemu, gdyż przy tak dużym zbiorniku jego podgrzew, a potem schładzanie będzie na tyle małe, że ciepło zdąży przeniknąć przez piasek, ponadto można zastosować odpowiednio dużą wężownicę, lub odpowiednio dużą ilość sond.
    Planujesz wygrzać zbiornik do 60°C (z taką temperaturą rozpoczynamy sezon grzewczy), a pod koniec sezonu temperatura zbiornika spadnie do około 25°C. I tu pojawia się problem. O ile na początku sezonu temperatura 60°C wystarczy do celów ogrzewczych, to już w połowie sezonu temperatura zbiornika będzie około 42-43°C (gdy zimę mamy na całego i występują najniższe temperatury), a wtedy to może być za mało , chyba że będziesz miał bardzo dobrze ocieplony budynek, i instalację ogrzewczą wykonaną na bardzo niski parametr. No i jeszcze koniec sezonu (gdy mróz lubi jeszcze trzymać, a w zbiorniku jest już tylko 25°C), tu może okazać się już konieczna pompa ciepła aby móc spożytkować tą energię ze zbiornika. A jeśli już wchodzimy do systemu z pompą ciepła, to to co chcesz zbudować, to poniekąd już istnieje. Pompa ciepła z wymiennikiem dolnym gruntowym pompuje ciepło z gruntu, które to zostało w tym gruncie zgromadzone w sezonie letnim. Również nie jest to nowością, że dolne źródło pompy ciepła (grunt w którym znajduje się wymiennik), jest dodatkowo w lecie dogrzewane nadmiarem ciepła z solarów.
    Taka konstrukcja z pompą ciepła i wymiennikiem gruntowym będzie dużo tańsza w inwestycji, niż budowa mega zasobnika wodnego (akumulatora ciepła).
    Jeżeli jednak budować system w oparciu o tylko akumulator ciepła (mam na myśli system bez dodatkowej pompy ciepła), to pomyśl o podniesieniu temperatury zbiornika o 15°. Wtedy zbiornik nagrzewany by był do 75°C, a na koniec sezonu miał by 40°C, a wtedy przy instalacji ogrzewczej wykonanej na niski parametr, temperatura zasobnika nigdy nie będzie za niska.
    I oczywiście do takiego systemu obowiązkowo automatyka pogodowa z zaworem mieszającym do dystrybucji ciepła ze zbiornika na budynek.
    Pozdrawiam.

    0
  • #5 23 Kwi 2010 00:10
    immax
    Poziom 11  

    Żeliwo ma Ciepło właściwe 10x mniejsze niż woda. Jeśli chodzi o szczelność to chciałbym zastosować zbiornik szamba umieszczony w wybetonowanej "rynnie" albo umieścić go w piwnicy. Na razie to tylko zarys projektu. Możliwe że zbiornik to będzie 200 plastikowych pojemników na paletach, tu najważniejsza będzie ekonomia. Jeśli chodzi o sprzężenie systemu z pompą też o tym myślałem, ale czy jest sens inwestować w pompę która będzie chodzić 1-2 miesiąc w roku?
    Wolę już ten miesiąc czy 2 używać oleju lub przerobić piec na syfol. Poza tym kominek będzie grzał cały czas. a nadwyżki będą przekazywane akumulatorowi.
    A koszty... z moich teoretycznych obliczeń wynika że koszt całości będzie porównywalny z instalacją pompy ciepła.

    0
  • #6 23 Kwi 2010 00:48
    piot3r
    Poziom 9  

    200 plastikowych?
    Zakup, połączenie(szeregowo, równolegle?), odpowietrzenie i termoizolacja. Tu nawet najważniejsza ekonomia się wyłoży:cry:

    0
  • #7 23 Kwi 2010 18:23
    immax
    Poziom 11  

    A tuznalazłem artykuł którego lekturę polecam. Pomóżcie rozważyć ten problem.

    0
  • #8 28 Kwi 2010 18:54
    Rysio4001
    Specjalista - systemy grzewcze

    Witam.
    Masz rację. Ciepło właściwe wody wynosi 4190, a żeliwa 750J/kg*K.
    Mój błąd wynikał z tego, że miałem na myśli zdolność gromadzenia ciepła przez wodę oraz żeliwo przy tej samej objętości. Tak więc jeśli to by przeliczyć dla objętości, to dla wody (przyjmując że 1 kg = 1 dcm³ ) wyjdzie 4190J/dcm³*K, a dla żeliwa (ciężar właściwy przyjąłem 7,3 g/cm³ - takie znalazłem dane) wyjdzie 5400J/dcm³*K. Tak więc objętość akumulatora przy takiej samej pojemności będzie sporo mniejsza. Ale tak jak już pisałem w poprzednim poście, żeliwo było by za drogie, oraz skomplikowane i kosztowne wykonanie akumulatora. No i był by bardzo ciężki.
    Jeśli chodzi o sam zbiornik, to czy nie lepiej było by go wykonać poniżej poziomu gruntu? Zimą gdy są spore mrozy, różnica temperatur po między zewnętrzną i wewnętrzną powierzchnią izolacji cieplnej będzie dużo mniejsza, co znacznie zmniejszy straty. Ponadto sam grunt też będzie stanowił całkiem niezłą izolację cieplną. Ja myślałem o takim rozwiązaniu:
    Wykopany okrągły silos, wybetonowany, odwodniony, izolowany cieplnie, i np: zasypany piaskiem.
    Jeśli chodzi o link do artykułu, to ciepło jest akumulowane bezpośrednio w gruncie na głębokości 30m. Budowa takiego zasobnika na małą skalę będzie bardzo droga. Ponadto tu izolacją cieplną zasobnika jest sam grunt. W twoim wypadku, przy tak małym zasobniku podziemnym, tak zakumulowane ciepło po prostu się rozproszy.
    Próba budowy czegoś takiego na małą skalę, to nic innego, jak dolne źródło pompy ciepła z dogrzewaniem solarnym w sezonie letnim. Temperatura jaką w takim zasobniku uzyskasz, będzie zbyt niska do bezpośredniego ogrzewania (bez pompy ciepła).
    Jeśli chodzi o sam akumulator ciepła, to czy dobrym pomysłem nie było by wykorzystanie zmiany stanu skupienia substancji? Ciała stałe podczas topnienia potrzebują duże ilości energii cieplnej, a podczas krzepnięcia tą energię oddają.
    Stearyna topi się w temperaturze 50-60°C, a parafina w temperaturze 45-60°C w zależności od składu. Jak by zbudować akumulator ciepła w oparciu o zmianę stanu skupienia substancji, to podczas ładowania akumulator miał by cały czas stałą temperaturę do czasu, aż cała substancja się stopi, i tak samo w podczas rozładowywania, aż cała substancja skrzepnie. Taki akumulator w prawie całym zakresie ładowania i rozładowania gwarantował by stałą temperaturę, co by było jego poważnym atutem. Ponadto taki akumulator (nie udało mi się znaleźć informacji ile trzeba ciepła na stopienie 1kg tych substancji) raczej będzie miał dużą pojemność cieplną w stosunku do objętości.
    Pozdrawiam.

    0
  • #9 28 Kwi 2010 23:02
    piot3r
    Poziom 9  

    Kilkadziesiąt lub kilkaset ton stearyny lub parafiny. Dobre, ale może NASA stać na takie eksperymenty. A wiecie co to jest tiosiarczan sodu i zjawisko przechłodzenia cieczy? Pytanie jest oczywiście teoretyczne bo ekonomicznie dalej brniemy w ślepy zaułek ale może dać odpowiedź, jak przechowywać energię cieplną bez izolacji termicznej:idea: Niestety nie da się jej racjonalnie odzyskać:cry:

    0
  • #10 19 Cze 2010 12:37
    norbert-l
    Poziom 13  

    Mam taki domek pod opieką , solary nagrzewają płytę fundamętową . To i tak wystarcza do połowy stycznia .Dalej inne źródło ciepła ,pomijam sprawę C.W U. To wszystko dywagacja . Nie do naszych warunków klimatycznych .

    0