akumulator ciepła, ciepło utajone, ciepło na potem

[Gość 1950]

adam nie zgodzę się z Tobą, ścienne jest chyba najlepszym sposobem ogrzewania płaszczyznowego,

mało tego ze względu na to, że jest na ścianie, a instaluje się je na ścianach zewnętrznych blokuje dopływ zimna do pomieszczeń i z tego względu może być używane w budynkach starszych o gorszych parametrach "u"

z tego też względu, że jest na ścianie, temperatury zasilania mogą być wyższe a i "osiągi" z jednego m2 też mogą być wyższe,

z prostej przyczyny, temperatura podłogówki to maksymalnie 32C, w łazienkach i strefach brzegowych w pozostałych pomieszczeniach maksymalnie 27-28C,

jeśli tak nie jest to pogarsza się samopoczucie ze względu na przegrzanie stóp,

dlatego też nie w każdym pomieszczeniu może być ta podłogówka, bo po prostu nie uzsykasz założonych temperatur, musi być wspomaganie grzejnikami,

maksymalne "osiągi" na podłogówce to 100-120W a w ogrzewaniu ściennym w zależności od systemu i producenta, nawet do 400 W, przy temperaturze ściany w okolicach 45C,

długo mogę pisać na ten temat, ale tutaj jest dośc dobrze to opisane

http://www.kolmet.com.pl/Press/Ogrz_scienne/ogrz_scienne.htm

 

a w Nowym Roku życzę wytrwałości, środków na to, żeby być wytrwałym i zdrowia

[adam_mk]

Zbuduj u siebie. Przyjadę pooglądać. Do mnie zaproszenie już masz!

Cały kloc budynku grzejesz! Wysoko! Powietrze wewnątrz to przy okazji.

Ile i czego dasz na ściany zewn.? 25cm wełny? Szczelnie?

Można - tylko po co? Dylatujesz ścianę nośną od podłoża? Jak?

Chętnie się uczę. Wcale nie zakładam, że pozjadałem wszystkie rozumy. Ja po prostu fizyk jestem. Przez debilne zmiany programu nauczania termodynamikę miałem na 1, 2, 3 roku (qur...). Może dobrze, bo teraz łatwiej mi pogadać o tych sprawach.

Pozdrawiam Adam M.

[Zbigniew Rudnicki]

Witam

Obejrzałem, poczytałem i przemyślałem...

Podłogowe jest systemem akumulacyjnym, ale poddającym się regulacjom w szerokim zakresie i istnieje możliwość różnicowania rozkładu temperatur dowolnie w obiekcie. W ściennym jest to prawie nierealne z powodu kolosalnej inercji trzonu konstrukcji domu.

Znajomy wybudował kilka domków z gazobetonu, ocieplonych styropianem. Ogrzewanych z pompy cieplnej.

Partery - podłogówka, piętra - rurki w scianach.

To ogrzewanie ścienne ma mniejszą bezwładnośc od podłogowego.

Straty w ściennym nie są wcale duże, zaś w gazobetonie łatwo drąży się kanały, tak że rurki znajdują się tuż pod powierzchnią.

[adam_mk]

Gazobeton to wdzięczne tworzywo. Znajomy zna swój fach. Optymalnie wybrał. Gdyby podłogówka była na piętrze a ścienne na parterze, to co by było? Rurki tuż pod powierzchnią to dobrze przysłonięty kaloryfer. Musi być mało bezwładny. Wszystkie opisane zasady spełnione.

Pompa była przygotowana pod CWU?

Adam M.

[Gość 1950]

http://www.murator.com.pl/forum/viewtopic.php?t=33873&highlight=ogrzewanie+%B6cienne

http://www.murator.com.pl/forum/viewtopic.php?t=36273&highlight=ogrzewanie+%B6cienne

[duch ziemi]

Panie i Panowie. Porównywałem kiedyś ciepła właściwe różnych substancji, bo ktoś pisał gdzieś na forum o parafinie. Z dostępnych materiałów woda ma najwyższe ciepło właściwe (4200 J/kgK) i dlatego jest to jedyny czynnik do wypełnienia bufora ( i przypadkiem najwygodniejszy ). Parafina ma 2100. Nie ma sensu kombinować z woskiem. Sam jestem zainteresowany, bo nie mam gazu ziemnego i będę grzał elektrycznie, a np. podłogówka elektryczna słabo pasuje do II taryfy. Czy ktoś z Was ma doświadczenia z robieniem zbiorników na gorącą wodę np. 1000 l ? Fabryczne kosztują dyskwalifikująco.

Pozdrawiam.

Krzysztof.

 

( Najlepszy jest wodór: 14300 J/kgK )

[Zbigniew Rudnicki]

W parafinie może być interesujące wykorzystanie ciepła koniecznego do zmiany jej stanu : z płynnego w stały i odwrotnie, pod warunkiem, że odpowiada do naszych zastosowań temperatura krzepnięcia parafiny.

[Gurthg]

Panie i Panowie. Porównywałem kiedyś ciepła właściwe różnych substancji, bo ktoś pisał gdzieś na forum o parafinie.

 

Masz absolutną rację , ale ...

 

Rozmawiamy o wykorzystaniu ciepła przemiany fazowej, dlatego mieszanina wosków o temperaturze krzepnięcia ~55°

 

Adam_mk pisał w jednym z wątków o grzeniu "lodem", czyli właśnie o ustrojstwie wykorzystującym przemianę fazową wody

[adam_mk]

Stale zastanawiam się, jak Wam pokazać, o co tu chodzi!

Może tak?

 

Woda ciepło krzepnięcia 340 000 J/kg wrzenie 100 stC temp. Krzepnięcia 0 stC

ciepło właściwe 4 200 J/kg*K

Parafina (woski) ciepło krzepnięcia 150 000 J/kg wrzenie 300 stC temp. Krzepnięcia 55 stC

ciepło właściwe 2 100 J/kg*K

 

Beton ciepło właściwe 880 J/kg*K

Drewno dębowe ciepło właściwe 2 400 J/kg*K

 

Zamarzającą wodą MOŻNA GRZAĆ!

W zamarzającym wosku można akumulować!

To dane z tablic. Zajrzyjcie na półeczkę z książkami! (Macie ją przecież? Odkurzcie!)

 

Pozdrawiam Adam M.

[leśny_ziutek]

Pożyteczne wartości, ale jeszcze bardziej pożyteczne byłoby podanie w J/(K* m3), bo zwykle nie mamy problemu z ciężarem ale z miejscem, gdzie ten akumulator umieścić. Beton w powyższej klasyfikacji wypada najsłabiej jeśli chodzi o ciepło właściwe. A jak będzie gdy odniesiemy się do metra sześciennego betonu, a nie do kilograma? Mógłbyś nam to przeliczyć na metry sześcienne, jak masz pod ręką te tablice?

 

Trochę zaciekawił mnie też pomysł z masywnym blokiem akumulacyjnym w formie sześcianu - czyli problem minimalnej powieżchni, przy maksymalnej objętości. Jeszcze lepszy efekt mógłby być z blokiem w formie kuli, choć trochę trudno to odlać, ale nie jest to niemozliwe.

 

Jak znajdę chwilkę czasu to postaram się policzyć jaki można osiągnąć zysk w stratach cieplnych na samym kształcie akumulatora, w stosunku np. do takiej płyty fundamentowej, przy zastosowaniu podobnej grubości ocieplenia - problem wydaje się ciekawy sam w sobie.

[Majgeniusz]

Tylko uważaj leśny_ziutek, żeby nie przedobrzyć!. Akumulator ciepła blokowy sprawdzi się, jeśli będziesz wyłapywał ciepło które i tak się marnuje np słoneczne, czy kominkowe w okresach kiedy nie trzeba całego ogrzewania. Przy elektrycznym akumulacyjnym bloku może to być niewypał. Lepiej jest jednak płyta akumulacyjna podłogowa do tych 8 cm grubości zazbrojona dołem i grzejąca na II taryfę. Z tym że jaśli mamy ściany kumulujące ciepło np. silikat to płyta nie musi być grubsza niż te 8 cm. Przy drewniaku, gazobetonach, styropianie wylewanym wewnątrz- klocki zalewane, tzn. wszystkie ściany które nie akumulują ciepła dla zruwnoważenia lepiej jest dać grubszą wylewkę nawet do 16 cm. Tak żeby jednak grzać tylko w II taryfie. Bo cienka wylewka, czyli płyta grzewcza przy braku kumulacji w ścianach i suficie powoduje, że po wyłączeniu ogrzewania, a sprawnej wentylacji dom szybciej się wychładza. Dorośli to przeżyją, ale jak są małe dzieci, to już problem i trzeba dogrzewać w I taryfie. Rozwiązaniem w tej sytuacji może być rekuperator.

[Ryszard1]

W parafinie może być interesujące wykorzystanie ciepła koniecznego do zmiany jej stanu : z płynnego w stały i odwrotnie, pod warunkiem, że odpowiada do naszych zastosowań temperatura krzepnięcia parafiny.

Czy cieplo zmianu stanu parafiny ma jakies szczegolnie korzystne cechy i jest korzystniejsze niz zastosowanie do akumulacji ciepla zwyklej wody ? A moze zastosowac poprostu nagrzane cegly szamotowe lub jakis inny mozliwie lekki staly i wygodny material.

Rozparujemy zakres temperatur np 20...60 st.C.

[Zbigniew Rudnicki]

Parafina jest tym lepsza od wody, że oddaje 150 000 J/kg przechodząc (krzepnąc) z temperatury 56 na 54 St.C (jak podał adam_mk).

Zatem beczka z roztopioną parafiną dośc długo będzie miała temperaturę 55 St.C i można ją traktować jako grzejnik.

Zaś woda odda nawet dwa razy więcej ciepła, ale przechodząc od +1 do -1 St.C (w lód).

Beczkę z zamarzającą wodą trudno nazwać grzejnikiem.

Może dla reniferów i niedźwiedzi ?

[leśny_ziutek]

Parafina ma gęstość 0,9 kg/dm3

Woda jak każdy wie 1 kg/dm3

Beton średnio 2,1 kg/dm3

 

Biorąc dane podane przez adama_mk możemy policzyć takie sobie "ciepło objętościowe" odniesione do jednego litra substancji (dm3):

 

Parafina: 2100 J/(kg*K) * 0,9 kg/dm3 = 1890 J/(dm3*K)

Woda: 4200 J/(kg*K) * 1 kg/dm3 = 4200 J/(dm3*K)

Beton: 880 J/(kg*K) * 2,1 kg/dm3 = 1848 J/(dm3*K)

 

I jeszcze "ciepło objętościowe przemiany fazowej":

 

Parafina: 150 000 J/kg * 0,9 kg/dm3 = 135 000 J/dm3

 

Jak widać, aby tę samą ilość energii zmagazynować w 1 litrowym bloku betonu należałoby podgrzać go o:

 

135 000 J/dm3 / (1848 J/(dm3*K)) = 73 K

 

Czyli, mamy 1 litr wosku rozgrzanego do 56 C. Odbieramy od niego 135 000 J energii i temperatura wosku spada nam pewnie gdzieś do 54 C. Aby uzyskać tą samą temperaturę końcową 1 litra betonu, przy odebraniu od niego tej samej ilości energii, musiałby on być nagrzany do temp. 127 C.

 

Albo jeszcze inaczej: ten sam efekt, spadku temperatury z 56 C do 54 C przy odebraniu 135 000 J energii, da nam 1 litrowy akumulator parafinowy i 36 litrowy akumulator betonowy, czyli parafina zajmie nam 36 razy mniej miejsca.

 

Tu już chyba widać przewagę wosku. Gdyby tylko nie ta niska przewodność cieplna zestalonej parafiny, która akurat będzie się najchętniej zestalała na elementach odbierających ciepło, to byłby to chyba materiał idealny...

 

A tak wogóle to jaka jest ta przewodność parafiny? Ja w swoich tablicach nie znalazłem, więc powyższe podsumowanie to opinia obiegowa. Przydałoby się dowiedzieć ile razy róznią sie przewodności parafiny i betonu.

[Ryszard1]

Czyli do dluzszego i taniego grzewania niewielkiego pomieszczenia mozna by uzyc nagrzanej do plynnosci parafiny, np grzejac ja na tanim piecyku gazowym by potem dlugo z tego ciepla korzystac.

A jak jest z bezpieczenstwem ogniowym takiego rozwiazania, czy taka roztoiona parafina nie jest b.latwopalna i niebezpieczna,

[leśny_ziutek]

Akumulacja ciepła ma tylko sens wtedy, gdy masz albo nierównomierny dostęp do źródła ciepła w czasie: np. kolektory słoneczne, lub masz dostęp do tańszej energii ale tylko w określonych porach dnia: np. prąd w nocnej taryfie.

 

Czyli w przypadku piecyka o którym piszesz, nie ma to żadnego sensu. ALe jeśłi byś sobie zrobił taki elektryczny grzejnik parafinowy, typu olejak, np. ze starego żeliwnego grzejnika, postawił w tym małym pomieszczeniu i włączał do prądu tylko w tańszej taryfie: 13:00 - 15:00 i 22:00 - 6:00 to sens już by był - pobierasz ciepło tylko gdy jest tani prąd, grzejesz cały czas.

 

Co do łatwopalności parafiny, a raczej jej oparów, przy 56 C to też bym się chętnie dowiedział jak to jest, bo nie wiem.

[adam_mk]

Witam

Ciała stałe (zestalone) się nie palą. Ich pary - tak. Parafina wrze w 300 stopniach. To temperatura burzliwego wytwarzania par. Te, zmieszane z tlenem atmosferycznym mogą się palić. Zdolność tworzenia par w temperaturach ok 55 stC jest niewielka. Tak jak wody ok 0 stC. To są punkty topnienia. Knot świecy trzeba ogrzać, aby nasączona nim parafina mogła parować i się palić. Świeca bardzo niebezpieczna nie jest. W żadnym wypadku nie ma własności wybuchowych, ale to przecież wiecie.

Pozdrawiam Adam M.

[leśny_ziutek]

Przykładowa konstrukcja "olejaka parafinowego" i jego właściwości cieplne.

 

Grzejnik składa się z:

- żeliwnego grzejnika starego typu, o objętości wewnętrznej 21,5 dm3 i masie 120 kg (16 segmentów),

- 18 dm3 parafiny wypełniającej grzejnik,

- grzałki lub zestawu grzałek elektrycznych o łącznej mocy 3 kW, umieszczonych w dolnej części grzejnika, na całej jego długości,

- termostatu, który wyłącza grzałkę po osiągnięciu przez parafinę temperatury 56 C,

- ozdobnego, wyszywanego koca, którym można przykryć grzejnik, służącego do regulacji mocy grzejnika (skłądając lub rozkładając kocyk można zmieniać powieżchnię oddawania ciepła).

 

Zakładana temperatura pracy: 50-56 C.

 

Pojemność cieplna wkładu parafinowego:

- z przemiany fazowej: 135 000 J/dm3 * 18 dm3 = 2430 kJ

- z ciepła właściwego: 1890 J/(dm3*K) * 18 dm3 * 5 K = 170 kJ

 

Pojemność cieplna żeliwnego zbiornika:

600 J/(kg*K) * 120 kg * 6 K = 432 kJ

 

Całkowita pojemność grzejnika 16-to segmentowego wynosi więc: 3032 kJ.

 

Nagrzany do 56 C może oddawać ciepło z mocą 2 kW przez 25 min - po tym czasie jego temperatura spadnie do 50 C.

 

25 min to za słaby wynik żeby miało sens używać tego ustrojstwa jako grzejnika akumulacyjnego

[adam_mk]

I dlatego nikt tak nie robi.

Policz to samo dla cegiełek szamotowych. W tym samym zakresie temperatur. Wyjdzie z 5 minut.

Pozdrawiam Adam M.

[leśny_ziutek]

Druga konstrukcja grzejnika o identycznych gabarytach co grzejnik 16-to segmentowy:

- grzałka, termostat i koc jak poprzednio,

- zbiornik prostopadłościenny o objętości 200 dm3: 150 cm x 90 cm x 15 cm (szerokość x wysokość x głębokość)

 

Zakładana temperatura pracy jak poprzednio: 50-56 C.

 

Pojemność cieplną zbiornika zaniedbamy.

Pojemność cieplna wkładu parafinowego:

- z przemiany fazowej: 135 000 J/dm3 * 200 dm3 = 27 000 kJ

- z ciepła właściwego: 1890 J/(dm3*K) * 200 dm3 * 5 K = 1890 kJ

 

Całkowita zmagazynowana energia w naszym zbiorniku przy przyjętych założeniach to: 28 890 kJ.

 

Po nagrzaniu do 56 C można z niego pobierać ciepło z mocą 2 kW przez 4 h - a to już coś, bo pomiędz okresami taniego prądu w ciągu doby są odstępy 7 h. Brakuje nam już tylko 3 h. 2 kW mocy powinny bez problemu wystarczyć do ogrzewania pomieszczenia o powierzchni 25 m2.

 

Aby nasz grzejnik przy zadanej mocy wystarczył na 7 h musiałby mieć pojemność 350 l, czyli wystarczy nieco zwiększyć głębokość i wysokość naszgo zbiornika, np: 150 cm x 100 cm x 23 cm, no i trochę większy kocyk do regulacji