Odzyskanie ciepła z rury dymowej - zrób to sam

[eniu]

Eniu - wytłumacz mi, bo może czegoś nie biore pod uwagę.

Jak możemy uzyskać 800-900 C, jeśli spaliny w rurze nie powinny mieć więcej, niż 350 C (jeśli się dobrze orientuję).

Znowóż na mój chłopski rozum: akumulator szamotowy będzie magazynował ciepło do temperatury maksymalnie równej temperaturze rury spalinowej idącej w jego środku. Z góry dzięki za odpowiedź.

 

 

 

Jakieś mantry na m tu wciskasz Chłopski rozum się

nie sprawdza w kominkach . Lepsza wiedza . Np , że

słońce lepiej nagrzewa ścianę czarną ...Że na śniegu

przy ostrym Słońcu , można wzrok uszkodzić , tak

odbija . Weź może trochę doczytaj najpierw u wujka g'ogle

zanim zaczniesz znów teoretyzować To że Ty nie widzisz

promieniowania , nie oznacza ,że ono jest ślepe

 

Skąd żeś wytrzasnął te 350 o C ?!

Edytowane 30 Listopada 2011 przez eniu

[Wojtek_796]

Sam kolor nie ma tu wielkiego znaczenia, bo przecież głównie chodzi nam o absorbowanie energii promieniowania podczerwonego, które jest spoza zakresu fal widzialnych. Liczy się struktura powierzchni, która ma wpływ na jej emisyjność (i jednocześnie absorbcyjność).

 

Myśmy się jako ludzie umówili nazywać coś czarnym a inne białym. Chodzi tak naprawdę o ilość (i widmo oczywiście) obitych fal - energii. Ciemne latem chyba jednak mocniej się nagrzewa niż jasne i to nie od światła widzialnego. Struktura i wielkość powierzchni też jest oczywiście ważna.

Nic bardziej mylnego! Jak się orientuję, emisyjność blachy ocynkowanej błyszącej to około 0,23 a blachy niklowanej: 0,11. Z kolei Blacha stalowa walcowana to już około 0,6-0,8. Szamot to około 0,8-0,9. Sadza: 0,96-0,97 w szerokim spektrum temperatur. Oczywiście nie ma mowy o "sadzowaniu" jeśli może to grozić pożarem w akumulatorze, ale o tym później

 

Co to za wielkość i w jakich jednostkach? Zgadzam się, że współczynnik promieniowania (jeżeli o to Ci chodziło) spada wraz ze stopniem "błyskotliwości" powierzchni, ale mi chodziło o sprawę odbicia i przejmowania ciepła - konkretnie o ograniczenie powrotu zakumulowanego ciepła z powrotem do rury dymowej.

 

Na mój chłopski rozum, pytanie "okładać, czy nie okładać" (szamotem oczywiście) - sprowadza się do pytania czy energię z tego wymiennika chcemy szybko wypromieniować i oddać przez konwekcję ogrzanego powietrza, czy też chcemy tę energię zmagazynować. Moim zdamniem główny udział w szybkim grzaniu i tak będzie miał kominek, który nie jest zabudowany. Wtedy energię z rury dymowej możemy chcieć zmagazynować, żeby rozłożyć oddawanie ciepła na dłuższy czas. Co do rozmiarów, to może i przydałby się większy - ale taki też spełni swoją rolę - a miejsca na więcej tam po prostu nie widzę.

 

Chodziło mi tylko o to, że okładając urządzenie kolegi Sterowca cegłą szamotową (to konkretne, bo do niego się odnosiłeś) po prostu je zaizolujesz i tyle. Jego wydajność mogłaby spaść wielokrotnie. Zamiast odzysku energii, większość puścisz kominem.

Do kwestii "okładać czy nie okładać" w sensie ogólnym się nie odnosiłem. Jestem za, tylko wymiennik musi być inny. Sam w swoim projekcie obłożyłem i to tak, że biedny inwestor musiał wzmacniać strop .

 

Więcej luzu i życzliwości przy czytaniu życzę.

 

Pozdrawiam

[eRzEr]

Eniu, powiedz mi proszę: jakich temperatur spalin możemy sie spodziewać w rurze spalinowej - zakładając, że palimy kozą?

[sterowiec40]

Wojtek piszesz tak:

"Chodziło mi tylko o to, że okładając urządzenie kolegi Sterowca cegłą szamotową (to konkretne, bo do niego się odnosiłeś) po prostu je zaizolujesz i tyle. Jego wydajność mogłaby spaść wielokrotnie. Zamiast odzysku energii, większość puścisz komin"

 

To znaczy czym powinienem to obłożyć aby tego nie izolować a odzyskać energię?

[eRzEr]

Hejka Wojtek,

 

Jestem na całkowitym luzie, a jesli moje teksty sprawiają inne wrażenie, to przepraszam.

 

Odpowiadając na 3 w/w wycinki:

 

1) Z tego, co wiem, to dla podczerwieni kolor nie ma zaczenia. Ale jeśli pojawiają się inne zdania, to chętnie to sprawdę i zachęcam innych by zrobili to samo

 

2) Współczynnik emisyjności (promieniowania) odzwierciedla stopień w którym ciało reprezentuje właściwości ciała doskonale czarnego. Dla współczynnika 1 ciało ma doskonałą emisyjność (lub absorbcyjność) na równi z ciałem doskonale czarnym, które oczywiście nie istnieje, a jego nazwa nie ma nic wspólnego z kolorem - bo to wszystko zaelży od długości fali.

 

3) Zgadza się, że odnosiłem sie do przykładu sterowca. Zgadzam się też z tym, że cegła szamotowa zaizoluje wymiennik i zmniejszy efektywność ochładzania spalin. Jedak chciałem zauważyć, że "okładać czy nie okładać", będzie zależało od oczekiwań Sterowca - czy ten wymiennik ma polepszyć sprawność oddawania ciepła podczas spalania (wtedy nie okładać), czy też Sterowiec woli zakumulować to ciepło i rozłożyć oddawanie ceipła przez dłuższy czas (wtedy okładać).

 

Pozdrawiam serdecznie,

ErZeR

[Wojtek_796]

Sterowiec, ja się oczywiście do Twojej konstrukcji uwag nie miałem. Jeżeli temperatura mierzona w kominie jest na takim poziomie jak pokazujesz, to znaczy, że jest optymalna. Wymiana jest dobra, bo rurę otacza w tym momencie zimne powietrze. Jeżeli coś w tym zmienisz, co sprowadzi się do podniesienia tej temperatury wokół niej, tak dobrze być przestanie. Do akumulacji wymiennik powinien być przede wszystkim dłuższy lub zwielokrotniony - powiedzmy proporcjonalnie do zmniejszenia różnicy temperatury w rurze i wokół niej.

Teraz z rurą "saute" powinieneś zadbać o intensywny ruch powietrza wokół niej. Jeżeli zdecydujesz się czymś ją obłożyć, to powinien być to materiał jak najbardziej chłonny (dobrze przewodzący ciepło). Jeżeli i on miałby być potem z zewnątrz zaizolowany, tak, aby np. wydłużyć jego ciepłotę (czas grzania), to jego masa powinna być dobrana do ilości ciepła, które wytworzysz jednorazowo w palenisku

Żaden materiał nie ma jakichś magicznych własności. Liczą się masa pomnożona przez ciepło właściwe (stała materiałowa) i przyrost temperatury (ilość ciepła) oraz przewodność. Od szamotu lepszy jest magnezyt lub magnetyt. Po odpowiednim spreparowaniu doskonała może być stal lub żeliwo. Najlepsza tutaj wydaje się woda, ale ona ma wiadome wady. Żelastwo np., patrząc na objętość, wodzie dorównuje, a nagrzać można wyżej. Wymaga jednak spowolnienia oddawania ciepła (b. wysoka przewodność) no i jest drogie. Z powyższych powodów kariery nie robi.

 

Pozdrawiam

 

P.S.

eRzEr, już zdążyłem załapać z tym współczynnikiem. Jest bezwymiarowy i zawarty w przedziale 0-1 - OK. Moim jednak zdaniem termin "ciało doskonale czarne" (nie mam tu na myśli Miss Afryki - no może trochę) ma z kolorem dużo wspólnego. Im czarniejsze, tym mocniej emituje i chłonie. Problem właśnie w tym, że idealne nie istnieje. Gdyby istniało miałoby kolor nie inny tylko czarny. Kolory w w sensie potocznie rozumianej palety barw, to już inna historia. W tej nomenklaturze są szare.

Edytowane 30 Listopada 2011 przez Wojtek_796

[sterowiec40]

"Sterowiec, ja się oczywiście do Twojej konstrukcji uwag nie miałem"

 

Wojtek ja właśnie na Twoje i innych uwagi czekam i dzięki za wszystkie

 

Co do metalu , to poddałem pod dyskusje na FM mój pomysł wymiennika z tarcz hamulcowych sam.

ciężarowego.lub bębnów. jednak nie spotkał się z aprobatą, dlatego zrobiłem to co zrobiłem "wzorując" się trochę na impecie.

 

Jeśli chodzi o wielkość wymiennika , to jest tam miejsce aby dołożyć np. jeszcze 1metr rury. i zmierzyć wtedy temperaturę spalin.

Jednak po zabudowie , zamknięciu całej konstrukcji kominka temperatura spalin powinna wzrosnąć.

[Wojtek_796]

A jaka jest średnica otworów w tych tarczach? Chodzi mi o to, czy dało by się je "nanizać" na tę rurę dymową na odcinku opadającym. Potem dopiero wypełnić to cegłą jak na schemacie. To by mogło mieć sens. Masę staliwa (żeliwa?) tak dobrać, żeby mogło wchłonąć około połowy ciepła ze spalenia załadunku drewna i nie nagrzać się jednocześnie powyżej żądanej temperatury spalin na wylocie. Wtedy wymiennik odbierałby ciepło przez cały czas palenia i nie byłoby konieczności otwierania krótkiego obiegu przy wygasającym palenisku.

[sterowiec40]

Dało by radę to nanizać.

Trudniej jednak wypełnić luki np. szamotem

 

A co myślisz aby obłożyć rurę kaflami z pieca (akurat mam ) były by lepsze od cegieł szamotowych?

Edytowane 30 Listopada 2011 przez sterowiec40

[kbab]

Jaką role spełnia w takim wymienniku stal, zakładając że kg stali akumuluje połowę energii cieplnej kg szamotu to może zmniejszyć pojemność cieplną takiego wymiennika - czy to o to chodzi? W takim razie wpłynie to na obniżenie sprawności takiego układu grzewczego - więcej ciepła pójdzie w komin.

[Wojtek_796]

Kbab, kilogram stali tak, ale weź pod uwagę (zresztą to napisałem) objętość. Stal jest przecież od szamotu prawie 4 razy cięższa. Biorąc zatem to, a nie ciężar, dorówna prawie wodzie.

 

Z tymi kaflami to trudno powiedzieć. Jeżeli to miałby być wymiennik nieakumulacyjny, to cieńsza ścianka kafli wydawałaby się korzystniejsza. Jak pisałem wymiennik będzie tym wydajniejszy, im niższą wokół niego zapewnimy temperaturę.

[kbab]

Kbab, kilogram stali tak, ale weź pod uwagę (zresztą to napisałem) objętość. Stal jest przecież od szamotu prawie 4 razy cięższa. Biorąc zatem to, a nie ciężar, dorówna prawie wodzie.

To chyba nie najlepsze porównanie, bo aby zakumulować taką samą ilość ciepła co w 1l wody potrzeba 9,13kg stali - to raczej słaby materiał na akumulator ciepła? Za to stal jest dobrym przewodnikiem i jeśli zrobić z niej kanały powietrzne studzące rurę (podobnie jak fawiry) to zdecydowanie mogłyby poprawić sprawność systemu, straty kominowe byłyby mniejsze. Właśnie w takim układzie (powietrznym) wokół rury zapewnimy niższą temperaturę. Idąc dalej stalowe poziome półki wydłużające drogę powietrza nad wkładem zdecydowanie poprawiłyby sprawność takiego systemu i znacznie obniżyłyby temperaturę spalin przy wlocie do komina, byłby to sprawny układ konwekcyjny ale bez akumulacji.

Edytowane 30 Listopada 2011 przez kbab

[Wojtek_796]

Kbab, ja o litrach, Ty o kilogramach. Napisałem wyraźnie i (mam nadzieję) zrozumiałą polszczyzną, że chodzi mi o parametry odniesione do jednostki objętości (zaznaczam to trzeci raz w dniu dzisiejszym). Akumulator o określonej objętości zbudowany ze stali byłby prawie tak samo pojemny jak akumulator wodny. Nie pisałem nic, że równoważna ilość wody waży lub kosztuje tyle samo. Napisałem również na początku, że stal tu kariery nie zrobi między innymi z powodu kosztu tego materiału odniesionego do możliwości akumulacyjnych. Sterowiec stwierdził kiedyś, że dysponuje takim towarem za darmo i pytał czy można by go jakoś wykorzystać.

Dzięki Tobie nabyłem właśnie całkiem nowego doświadczenia na tym forum.

 

pozdrawiam

[kbab]

Kbab, ja o litrach, Ty o kilogramach.

Tyko porównałem akumulator wodny do stalowego objętościowo i wagowo. Stal jako materiał na bufor ciepła nie jest rozpowszechniony, coś w tym musi być, może nie tylko cena - złom nie jest drogi. Za to spotkałem w sieci metalowe radiatory na przewody kominowe, pewnie do tego metal się nadaje, i najlepiej jak będzie bardzo dobrym przewodnikiem ciepła np aluminium. Oczywiście nie ma mowy w tym przypadku o akumulacji ciepła ale o odzyskaniu go od spalin do systemu grzewczego.

[eniu]

Eniu, powiedz mi proszę: jakich temperatur spalin możemy sie spodziewać w rurze spalinowej - zakładając, że palimy kozą?

 

W zasadzie takich samych jak w kominku . Z kozy też mozna

rurkę zaczerwienić , a to jest 800 o C na liczniku...

[eRzEr]

W zasadzie takich samych jak w kominku . Z kozy też mozna

rurkę zaczerwienić , a to jest 800 o C na liczniku...

 

Eh, to wycofuję się z wcześniejszego pomysłu "szadzowania" wnętrza akumulatora. Bye, bye ciałko prawie doskonale czarne..

 

Przedyskutujmy zatem zastosowanie przewodnictwa. Czy ma ktoś pomysł na wypełnienie przestrzeni pomiędzy rurą spalinową idącą wewnątrz akumulatora a cegłami szamotowymi? Było to już wcześniej poruszane, ale nie dokończone. Czy Waszym zdaniem to miałoby ZAUWAŻALNIE lepszą sprawność przenoszenia energii z rury do szamotu?

[eRzEr]

Moim jednak zdaniem termin "ciało doskonale czarne" (nie mam tu na myśli Miss Afryki - no może trochę) ma z kolorem dużo wspólnego. Im czarniejsze, tym mocniej emituje i chłonie. Problem właśnie w tym, że idealne nie istnieje. Gdyby istniało miałoby kolor nie inny tylko czarny. Kolory w w sensie potocznie rozumianej palety barw, to już inna historia. W tej nomenklaturze są szare.

 

Doczytałem i utwierdziłem się jednak w moim zdaniu odnośnie kolorów widzialnych i emisyjności. Polecam przeczytanie: http://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_radiation

Jest tam między innymi podany przykład świeżego śniegu, który pomimo że jest silnie refleksyjny dla światła widzialnego, w zakresie "fal cieplnych" ma wysoki współczynnik emisyjności, czasem dochodzący nawet do 0,99, a więc niemal równy do wspomnianego doskonałego ciała miss Afryki

Inny przykład dotyczy grzejników, które są zazwyczaj malowane na biało, ponieważ kolor nie ma znaczenia dla współczynnika emisyjności fal cieplnych w zakresach długości fal, którymi grzejniki te ciepło mogą emitować (abstrachując od tego, że w grzejnikach chodzi głównie o konwekcję).

I wreszcie piszą, że (...) "jeśli obiekt wydaje się nam biały (czyli refleksyjny w zakresie fal widzialnych), to nie koniecznie jest on równie refleksyjny (i przez to nie-emisyjny) w zakresie podczerwonych fal cieplnych."

 

Pzdr,

ErZeR

[eniu]

Eh, to wycofuję się z wcześniejszego pomysłu "szadzowania" wnętrza akumulatora. Bye, bye ciałko prawie doskonale czarne..

 

Przedyskutujmy zatem zastosowanie przewodnictwa. Czy ma ktoś pomysł na wypełnienie przestrzeni pomiędzy rurą spalinową idącą wewnątrz akumulatora a cegłami szamotowymi? Było to już wcześniej poruszane, ale nie dokończone. Czy Waszym zdaniem to miałoby ZAUWAŻALNIE lepszą sprawność przenoszenia energii z rury do szamotu?

 

Myślę ,że Wojtek podpowie Ci jak to zrobić , bo to patent jaki

znam od niego. Musisz wyeliminować większą rozszerzalność stali

od mat. ceramicznych. Sposób ten pozwoli jednocześnie

zmniejszyć stratę kominową.

[kbab]

Sposób ten pozwoli jednocześnie

zmniejszyć stratę kominową.

Stal jako dobry przewodnik rzeczywiście przyspieszy ładowanie szamotu ciepłem, ale już po wygaśnięciu ognia, będzie go wychładzać, wówczas powiększy straty kominowe, obawiam się że sprawność systemu się nie poprawi.

[Wojtek_796]

Witam!

 

Właśnie z tego powodu pisałem, że najlepsza byłaby rura odbijająca ciepło, a nie chłonna. W czasie pracy paleniska i tak największa ilość ciepła jesteśmy w stanie uzyskać na drodze przewodzenia. Nie będzie strat kominowych, tzn. będą one minimalne, jeżeli albo szybko je będziemy odbierać, albo wymiennik będzie tak skonstruowany, że mimo naładowania pozostanie stosunkowo chłodny. Wady ładowania komina nie ma też wymiennik opadowy. Stal, jeżeli byłaby możliwość jej taniego pozyskania, jest ciekawa przez swoją wysoką przewodność (pojemność objętościową też - wytłuszczenie dla Kbaba ). Pojemność masy akumulacyjnej nie zależy tylko od jej masy i ciepła właściwego, ale od dobrego lub złego wykorzystania przewodności - chodzi o poziom temperatury w poszczególnych warstwach. Do obliczeń musimy przecież przyjąć temperaturę średnią.

Najlepszy przy układzie rura - masa akumulacyjna byłby tutaj jakiś materiał zmiennoprzewodzący. Zbliżone do niego są materiały włókniste lub bardzo porowate. Tam przewodność mocno rośnie wraz z temperaturą. W materiałach zwartych jest często odwrotnie, ale tu nie ma jakichś znaczących różnic.

 

Z tymi kolorami jeszcze....

Wiadomo, że nie można mówić o barwie poza zakresem światła widzialnego. Jeżeli już coś porównywać to faktycznie śnieg czy szron jest dla podczerwieni czarny. Szczególnie oszroniona blacha wykazuje wysoką emisyjność. Szron i śnieg nie ma jednak za bardzo tutaj znaczenia technicznego (w wymiennikach ciepła) i jest takim wyjątkiem.

Patrząc jednak na tabelę ze współczynnikami emisji, to raczej regułą jest, że im niżej, tym materiały są jaśniejsze.

Kaloryfery są takie, jakie są, raczej ze względów estetycznych.

Oczywiście eRzEr (masz nicka nie do zapamiętania ) masz rację, że kolor nie ma znaczenia wprost, ale jednak, z wyjątkami wprawdzie, jakaś zależność jest. Chodzi o barwę naturalną materiału.

Dużą kasę zrobiłby pewnie ten, kto wynalazłby szkło przeźroczyste dla światła widzialnego i nieprzeźroczyste dla podczerwieni - chodzi o szyby w kominkach. Te co są, gdyby nie przewodziły, szybko by padały - to nie jest materiał ogniotrwały.

 

Pozdrawiam