Miesięcznik Murator ONLINE

Skocz do zawartości

Jak "to" się robi? - czyli bufor ciepła


adam_mk

Recommended Posts

Napęd grawitacyjny systemów grzewczych.

 

Zacząć to by tu trzeba dość „głęboko”, bo jakby tak od razu do rzeczy przejść – to znowu mnie jaki pacjent pojedzie, że zjawisk oczywistych nie rozumiem… bredzę w sprawach oczywistych i posty sobie „nabijam”…

Zwykle problem tkwi w języku, jakim JA i ON opisujemy TO SAMO!

:lol:

 

Świat, który nas otacza składa się z materii i energii.

Materia przyjmuje trzy (no, więcej, ale TU se darujmy!!!) stany skupienia:

Stały, ciekły i gazowy.

Ciecze i gazy to (razem) płyny.

Mają tę właściwość, że nie posiadają „własnego” kształtu a przyjmują ten, jaki ma naczynie w którym się znajdują.

Ciała stałe swoje kształty mają!

Jeżeli na jakieś ciało materialne „napuścimy” jaką energię, a zwłaszcza – ciepło, to zauważamy, że zależnie od tego jak bardzo są ciepłe – nieco się zmieniają ich wymiary.

Szczególnie łatwo zauważyć to na kablach elektrycznych podwieszonych do słupów.

Latem wiszą prawie do ziemi a zimą są naprężone jak baranie kichy!

Nikogo to jakoś nie dziwi, bo „tak było zawsze”.

Ciecze nie mają własnej długości, dlatego dla nich określa się rozszerzalność objętościową opisaną prostym wzorem

Objętość = objętość początkowa razy ( 1 + beta razy "przyrost temperatury")

Gdzie "beta" to współczynnik rozszerzalności objętościowej.

Współczynnik rozszerzalności określa o ile zwiększa się objętość 1 m³ po zwiększeniu temperatury o 1 K

 

No i wszystko byłoby jasne, gdyby nie zaplątała się tam gdzieś „temperatura”.

A temperatura i ciepło to wcale nie to samo!!! Tę temperaturę trzeba by znać/pomierzyć sobie, aby przewidzieć/zobaczyć co się będzie działo z układem, jak ją zmienimy.

(jak nahajcujemy pod kotłem!)

Czym więc jest temperatura?

Jest umownym wskaźnikiem określającym – jak bardzo ciepłe jest to, co mierzymy.

Najstarszą znaną skalą temperatury jest zaproponowana w 1715 roku skala Fahrenheita (do dziś stosowana w krajach anglosaskich). Zastosowana została ona w termometrze rtęciowym, dla którego przyjęto zmiany wysokości słupa rtęci w zależności od tego, jak bardzo była ona ciepła. Dwoma punktami stałymi temperatury były:

• 0°F - temperatura mieszaniny wody i lodu z salmiakiem lub solą, oraz

• 100°F - temperatura żony (chorej).

W 1724 r. Fahrenheit w swojej publikacji zaproponował już nieco inne punkty termometryczne:

• 0°F - temperatura mieszaniny wody i lodu z salmiakiem lub solą,

• 32°F - temperatura mieszaniny wody i lodu.

 

Nic chyba dziwnego! - ILEŻ MOŻNA CHOROWAĆ?!

Nawet - w imię nauki!

:lol:

Fahrenheit w swojej pracy pisze, że jeśli taki termometr włożyć do ust zdrowego człowieka, to wskaże on temperaturę 96°F, zaś temperatura wrzącej wody wynosi 212°F.

Jedną z równie starych skal temperatur, podstawową skalą stosowaną na świecie w życiu codziennym, jest skala Celsjusza. Celsjusz wprowadził ją w 1742 roku. Potrzebne były dwa charakterystyczne punkty temperatury, za które przyjął topnienie śniegu i wrzenie wody. W publikacji w rocznikach Szwedzkiej Królewskiej Akademii Nauk pt. "Obserwacje dwóch stałych punktów na termometrze" Celsjusz pisał o swoich wysiłkach podjętych w celu przetestowania, na ile wybrane przez niego punkty są dobre. Otóż w ciągu dwóch lat podczas wszystkich miesięcy zimowych sprawdzał on, czy rzeczywiście wskazanie termometru dla topniejącego śniegu jest identyczne. Celsjusz przyjął oznaczenia temperatury odwrotne do tego, które stosujemy dziś, a mianowicie topniejącemu śniegowi przypisał temperaturę 100 stopni, zaś wrzącej wodzie 0 stopni. Używane dziś oznaczenia wprowadził Stromer. W stosowanej przez nas dziś skali Celsjusza jednostką temperatury jest stopień, oznaczany °C z wartością 0°C przypisaną dla temperatury topnienia lodu i 100°C do temperatury wrzenia wody - obie w warunkach normalnego ciśnienia atmosferycznego.

Dużo by tu trzeba jeszcze gadać, aby DOKŁADNIE wyjaśnić, że i ta skala nie jest idealnie dobra do opisywania WSZYSTKICH zjawisk w przyrodzie… Lepszą wymyślono: Skala Kelvina! („wielkość” taka sama jak stC ale ZERO ma na -273stC)

Relacje pomiędzy tymi skalami wyglądają tak:

 

http://img585.imageshack.us/img585/9294/skaletemperatur.jpg

 

Biedna Pani Farenchaitowa, „zastosowana” w tworzeniu nauki miała chyba grypę… (37,6stC) Cóż! Nauka wymaga podobno poświęceń… :lol:

 

Bez dalszego zanudzania - można stwierdzić, że zawsze znajdzie się jaki pracuś, co se wymyśli, zmierzy, zważy, szkiełkiem i okiem obejrzy i … opublikuje, żebyśmy SAMI nie musieli żmudnie z wagą i miarką jaką latać, jak se chcemy co zbudować (DOBRZE zbudować!!!).

Wklejam więc dostępną w sieci „Tabelę gęstości wody w różnych temperaturach”

 

http://img694.imageshack.us/img694/6930/gstowody.jpg

 

Horyzont zaczyna się chyba rozjaśniać…

Adam M.

Edytowane przez adam_mk
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

  • Odpowiedzi 18,1k
  • Utworzony
  • Ostatnia odpowiedź

Najaktywniejsi w wątku

Najaktywniejsi w wątku

Dodane zdjęcia

To, ze woda jest "głupia" jest znane tylko tym, którym zdarza się zwrócić uwagę na sprawy "przyziemne".

O jej idiotycznym, nieoczekiwanym zachowaniu w okolicy 4stC tu dywagować nie będziemy...

Nazywa się to "anomalia temperaturowo-objętościowa" i pozwoliła na zaistnienie życia na naszej błękitnej planecie...

W procederze palenia tego, co w łapy wpadnie, grzania wody i przepychania jej z miejsca na miejsce aby chałupę ogrzać - istotnego wkładu nie wnosi!

Adam M.

 

Teraz będę trochę bazgrał, co może potrwać...

Rysunki dobrze "przemawiają" do wyobraźni...

W tym co piszę korzystam z zasobów sieci i własnych archiwaliów i czasem muszę je przegrzebać, to "powieść w odcinkach" wychodzi...

Cierpliwości!

 

A.M.

Edytowane przez adam_mk
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Jak pauza, to małe wtrącenie. Po 10ciu stronach z linku, który dał adam_mk o ociepleniach(póki co na gruncie), odesłano do co najmniej dwóch kolejnych tematów...

 

:mad::-x:x

JAKŻE NIEWYOBRAŻALNIE WIELKA

I PRZEPEŁNIONA GORYCZĄ BYŁA ZŁOŚĆ NA NATURĘ,

A O WIELE BARDZIEJ NIEPOJĘTE BYŁO MOJE ROZCZAROWANIE

GDY CHCĄC TO N A T Y C H M I A S T OGARNĄĆ....:o

 

 

 

 

 

 

 

...dotarło, że nie mam, niestety, pod czołem sześciu gałek i sześciu uszu, z trzema parami okularów na nich :cry:

Trzy tematy na TERAZ- i jak to pogodzić ze snem?

Pozdrawiam wszystkich piszących, czytających i śpiących.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Napęd grawitacyjny systemów grzewczych.

c.d.

 

Ten widok pamiętają ze szkoły chyba wszyscy, którzy na lekcjach nie dosypiali…

 

http://img268.imageshack.us/img268/4063/naczynia.jpg

 

Naczynia połączone….

Jest to układ połączonych rurek o różnych rozmiarach i kształtach, ale dość dużych średnicach. Nie występuje wtedy zjawisko włoskowatości i po nalaniu jednego rodzaju cieczy poziom we wszystkich rurkach jest jednakowy. Gdy do jednej rurki nalejemy cieczy o innej gęstości to poziom tej cieczy będzie inny. Jeśli główną cieczą jest woda to po nalaniu wody z solą (jej gęstość jest większa niż słodka woda) poziom w tej rurce jest niższy, jeśli denaturat (ma mniejszą gęstość niż woda) to wyższy.

Wnioski?

GĘSTOŚĆ (masa właściwa) cieczy decyduje o wysokości jej słupa w danej „odnodze”.

Wystarczy mały dodatek „czegoś” do cieczy jednorodnej zmieniający jej gęstość w którejś gałązce, aby zmienić w niej POZIOM - ale nie zaburzy to RÓWNOWAGI !

Kształt gałązki znaczenia nie ma!

 

Uprośćmy więc sobie (po raz pierwszy) to zagadnienie i zobaczmy takie doświadczenie:

 

http://img502.imageshack.us/img502/492/ururka.jpg

 

Jak rurki są szklane, przeźroczyste – widać „wprost” a sprawdzić temperaturę w odpowiedniej gałązce da się choćby delikatnie jej dotykając.

A jak rura z ohydnego żelazła – i nic w niej nie widać?

- To MUSI nam wystarczyć wyobraźnia i znajomość tego zjawiska!!!

 

Skoro już wiemy „wszystko” to zabieramy się do budowy systemu grzewczego!

Choćby tak:

 

http://img815.imageshack.us/img815/6256/ukad1.jpg

 

Zbudowany, zalany zładem (doradzam destylatkę = deszczówkę) i sprawdzony na szczelność jest gotowy do kolejnych eksperymentów.

 

Rozpalamy pod kotłem!

 

http://img706.imageshack.us/img706/5787/buforrozgrzewanie.jpg

 

Jak (chyba) wyraźnie tu widać – ponieważ ciepła woda „ma jak się posunąć, zrobić miejsce” w kotle dla tej, która (ciężka) się tam pcha ze sporą siłą – w rurkach zaczyna się przepływ.

Taki stan potrwa do momentu uzyskania „nowej” równowagi.

ŹRÓDŁO TEGO RUCHU (NAPĘD) JEST W ZIMNYM BANIAKU A NIE W GORĄCYM KOTLE!!!

 

Coś podobnego do tego bazgroła się zrobi po jakimś czasie…

 

http://img21.imageshack.us/img21/5188/buforgorcy1.jpg

 

Przepływ ustanie, bo zanikną siły, które go wywoływały.

Ale….

ZAMIENILIŚMY tę stertę starych palet, gałęzi czy niepotrzebnych opakowań (butelek PET i innych plastików nie polecam! Papier, tektura i drewno – tak!) na ciepełko, którego mamy pełny baniaczek.

Można sobie teraz z niego je czerpać ile tylko dusza zapragnie czy potrzeba nakaże.

(tyle, że to już jakby trochę inna bajka i inna księżniczka…)

:lol:

Pełnię szczęścia jednak nieco psuje nam fakt, że objawia się nagle jakiś „złodziej ciepła” i podkrada nam zgromadzone zapasy!

ZŁAPAĆ! DO KRYMINAŁU GO! ZABIĆ DRANIA!!!

Krawawicę nam odbiera!

ZA CO?

- Ano, za brak wiedzy!

Za brak wiedzy zwykle się płaci!

 

A JAK on to robi?

 

Cicho, powolutku, ciągle i tak jakoś:

 

http://img248.imageshack.us/img248/204/buforsamowychadzanie.jpg

 

Wystarczy dać mu trochę podziałać i ponownie ustali nam się taki stan równowagi, jakiego nie lubimy, a jaki mieliśmy na początku naszych starań!

 

- To WSTAWMY MU TAM JAKI ZAWÓR ZWROTNY!

„Zabroni” tej wodzie się cofać!

 

Prawie dobrze, ale nie zawsze się sprawdza!

To obieg wody kotłowej. Byle paproch podejdzie pod jego grzybek, klapkę czy inny fragment – i zamknięcia szczelnego nie będzie!

Także mocno utrudni proces grzania baniaka, bo aby go otworzyć potrzebna będzie jakaś siła, często spora (wynikająca z jego konstrukcji) – o którą POMNIEJSZYMY napęd procesu przepływu wody w tym układzie!

 

A jakby tak…. Zawór bez klapki czy grzybka?!!!

- Tyle, ze takie coś to już złom…

Chyba że….

Bez klapki czy grzybka i bez zaworu , ale z jego mechanizmem!

Mechanizm pracy U rurki przecież znamy!

MODYFIKUJEMY UKŁAD!

 

http://img444.imageshack.us/img444/4305/buforsamowychadzanie1.jpg

 

Że zadziała to widać!

Ale jak zadziała za dobrze?

-Jak nie pozwoli tego baniaka zagrzać ponownie?

 

Nie ma obawy! Pozwoli zagrzać!

Sam „rozruch” odrobinę dłużej potrwa, bo U rurka musi napełnić się MOCNO gorącą wodą, ale stały dopływ ciepła i ciągłe zwiększanie różnic gęstości wody w różnych miejscach układu wymusi w końcu start systemu!

Należy jednak pilnować, aby z „kolanem” tej U rurki nie schodzić PONIŻEJ dna kotła, bo wtedy do rozruchu KONIECZNE będzie wsparcie pompką jaką załączaną na krótko!

 

Jest coś jeszcze…

Jak się wpatrzeć w ten schemat to można w nim znaleźć „jakby jeszcze jedną” U rurkę!

A CO ONA tam wnosi?

- Obejrzyjmy w jakich stanach zwykle się znajduje…

 

http://img600.imageshack.us/img600/2449/buforrwnowaga.jpg

 

Bywa też w innym stanie równowagi…

 

http://img593.imageshack.us/img593/303/buforrwnowaga1.jpg

 

Wygląda więc na to, że akurat TEN kawałek rurki NIC istotnego (poza kosztem inwestycyjnym) tu nie wnosi!

- Ja bym ją wywalił!

Mam na nią patrzeć – a ona ma się obijać i nic nie robić?

PO CO?

 

ZNOWU upraszczamy układ…

 

http://img703.imageshack.us/img703/1540/buforsamowychadzanie2.jpg

 

I to chyba jest to – co tygrysy lubią najbardziej!

:lol:

Działa samo, jak Natura chciała i niczego nie podkrada!

 

Adam M.

 

(cdn.)

Edytowane przez adam_mk
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Jestem wzrokowcem- takie przedstawienie zagadnienia trafia do mnie wielokrotnie skuteczniej,

dziekuję adam_mk, za Twoją bezinteresowną cierpliwość:)

 

Z tego co widzę, to w przypadku paleniska na dachu(solary) i magazynu enrgii w piwnicy, nie ma siły by zasyfonować nocnego złodzieja?

Posiłkować się można tylko zaworem klapkowym.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Czy z U-rurką czy bez układ zawsze będzie się rozładowywał, aż do wyrównania się poziomów o tej samej gęstości w zasobniku i kotle ze względu na to, że jest to układ zamknięty. Zachowa się on podobnie jak przy spuszczaniu paliwa z baku samochodu do karnistra. Jedyne skuteczne rozwiązanie to zawór zwrotny klapowy lub membranowy na powrocie do kotła. Edytowane przez nilsan
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Żeby to udowodnić wystarczy zrobić prosty eksperyment. Weźmy dwa wiadra. Jedno napełnijmy wodą i postawmy na taborecie natomiast drugie ustawmy na podłodze. Weźmy kawałek węża ogrodowego. Jeden koniec węża zanurzmy w wiadrze z wodą, resztę węża ułużmy w taki sposób, żeby jego fragment leżał na podłodze zaś drugi koniec włóżmy do pustego wiadra. Otrzymamy w ten sposób układ U-rurki. Zasysając ustami doprowadźmy do wypełnienia całego węża wodą. Woda z górnego wiadra przeleje się do dolnego. Edytowane przez nilsan
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

"Z tego co widzę, to w przypadku paleniska na dachu(solary) i magazynu enrgii w piwnicy, nie ma siły by zasyfonować nocnego złodzieja? "

 

To może, jak nie da się WPROST, to SPOSOBEM problem pokonać?

Chcesz rysunek?

:lol:

 

Adam M.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Wystarczy przeanalizować twój ostatni rysunek ze skróconą U-rurką. Po wygaszeniu kotła temperatura w U-rurce będzie w przybliżeniu jednakowa. W miarę stygnięcia wody w U-rurce (pomimo izolacji) czynnikiem napędowym będzie rosnąca gęstość wody w U-rurce na odcinku od poziomu wylotu z kotła do poziomu wlotu do zasobnika oraz wychładzanie wody w wymienniku kotła na skutek przepływu powietrza wywołanego ciągiem kominowym. Spowoduje to zaciąganie ciepłej wody z zasobnika, aż do momentu ustalenia się nowej równowagi w U-rurce i kotle. Woda na wspomnianym odcinku oraz kotle znowuż się ochłodzi i zaciągnie następną porcję ciepłej wody z zasobnika itd aż do wyrównania się poziomów o tej samej gęstości w kotle, U-rurce i zasobniku. Edytowane przez nilsan
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Kup sobie balonik!

Przed świętami kłopotu nie powinno być!

Nadmuchaj!

Potem ściśnij nieco i zobacz JAK rozchodzi się wewnątrz ciśnienie...

Zobacz CO i JAK się wtedy dzieje...

 

Jestem optymistą! - ZROZUMIESZ!

:lol:

Adam M.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

:lol:

Dobra...

Biorę się za to!

Pół dnia dziś znowu ołów nosiłem (akumulatory w dużych ilościach) to się trochę zrelaksuję nad klawiaturką...

 

Adam M.

 

Adamie

co ty znowu kombinujesz z tymi akumulatorami,jakiś nowy patent;)

znowu będę musiał zmienić podejście do ogrzewania , jeszcze bufora nie skończyłem:D

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Dołącz do dyskusji

Możesz dodać zawartość już teraz a zarejestrować się później. Jeśli posiadasz już konto, zaloguj się aby dodać zawartość za jego pomocą.

Gość
Odpowiedz w tym wątku

×   Wklejono zawartość z formatowaniem.   Usuń formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Odnośnik został automatycznie osadzony.   Przywróć wyświetlanie jako odnośnik

×   Przywrócono poprzednią zawartość.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz bezpośrednio wkleić grafiki. Dodaj lub załącz grafiki z adresu URL.




×
×
  • Dodaj nową pozycję...