Аккумулятор тепла своими руками: Теплоаккумулятор своими руками – как сделать буферную емкость

Удобство использования, экономия финансов при применении теплоаккумулятора обусловили высокую популярность данной конструкции среди тех, кто задумывается о наиболее рациональных методах отопления частного дома. Особенностью работы, которая характеризует теплоаккумулятор, является постепенное накопление тепла при работе основного котла отопления, после выключения которого температура в помещении поддерживается за счет жидкости, нагретой внутри корпуса конструкции.

Что вы узнаете

Сегодня предприятиями торговли предлагается целый ряд разновидностей теплоаккумуляторов. Все они соответствуют требованиям безопасности и позволяют существенно экономить средства на отоплении частного дома. Однако самостоятельное изготовление подобного устройства под силу даже начинающему мастеру: достаточно точного следования предложенной ниже инструкции и внимания к каждому шагу, чтобы своими руками создать надежный аккумулятор тепла.

Общее представление об устройстве теплового аккумулятора

Теплоаккумулятор для котлов отопления имеет следующие основные конструктивные части:

• металлическая емкость (бочка) большого размера;
• слой утеплителя, выложенный по внешней поверхности емкости и предназначенный для сохранения температуры жидкости содержащейся внутри бочки;
• патрубки либо змеевик, расположенные внутри емкости и предназначенные для нагревания жидкости (обычно жидкость подогревается в ночное время, когда тариф на пользование электроэнергией минимальный).

Также в емкости имеется термометр для контроля температуры.

Теплоаккумулятор: основные шаги самостоятельного изготовления

Поскольку важным критерием эффективности теплового аккумулятора является его объем, то выбор металлической емкости следует считать наиболее важным этапом, обеспечивающим максимальную утилитарность данного элемента системы отопления. Знатоки рекомендуют подбирать баки объемом от 150 л и более.

Также потребуются следующие материалы:

• бетонная плита;
• скотч широкий;
• теплоизолирующий материал: тепловой аккумулятор имеет устройство, схожее со строением бытового термоса, и сохранение температуры жидкости в нем обеспечивается за счет хорошей теплоизоляции;
• трубы из меди либо ТЭНы.

Размещение корпуса изготавливаемого теплоаккумулятора — вопрос наличия свободного пространства в доме либо на прилагающем участке. Значительный его объем подразумевает отдельное помещение типа топочной, что не всегда соответствует плану жилого дома; потому более целесообразно устанавливать аккумулятор тепла вне жилого помещения.

Технология сборки теплоаккумулятора

Составление чертежа для самостоятельной сборки теплового аккумулятора позволяет изначально  представить и понять во всех подробностях будущую конструкцию агрегата. Весь процесс изготовления состоит из нескольких основных шагов, выполняя которые, можно быстро получить требуемое устройство с заданными параметрами.

Первый шаг — подготовка бочки, состоящая в тщательной ее промывке и удалении мусора, зачистке участков с признаками начинающейся коррозии, покрытии слоем антикоррозийной краски.

Второй шаг — выбор и подготовка теплоизоляции. Этот материал призван обеспечивать максимально длительный срок сохранения температуры жидкости, потому его теплоизоляционные свойства должны быть идеальными.

В качестве теплоизоляции наиболее часто используется минеральная вата: она демократична в ценовом отношении и отличается продолжительным сроком службы. Ею тщательно оборачивается вся бочка с внешней стороны, затем этот слой закрепляется с помощью широкого скотча. Для лучшего поддержания температуры укрепленную минеральную вату оборачивают листовым металлом либо фольгированной пленкой.

Третий шаг — определение вида нагревательного элемента. Им могут стать ТЭНы, однако этот вариант небезопасен при использовании и имеет высокие требования к установке. Потому в качестве альтернативы может использоваться змеевик.

Для самостоятельного изготовления змеевика следует взять медную трубку диаметром не менее 3 см. Длина ее может различаться в зависимости от размера корпуса теплоаккумулятора: обычно она составляет от 7 до 15 метров. Труба сворачивается в форме спирали и надежно крепится внутри бочки.

Заключительные работы состоят в установке отводного патрубка в верхней части полученной конструкции и вводного патрубка в ее нижней части. Оба патрубка в обязательном порядке снабжаются кранами. Через нижний патрубок вода поступает в агрегат, а патрубок в верхней части теплоаккумулятора обеспечивает отбор  тепла, сохраненного устройством.

Важно! Следует помнить, что по правилам пожарной безопасности тепловой аккумулятор необходимо устанавливать на бетонной плите, по возможности он должен быть огорожен стенами.

Подключаем и наслаждаемся!

Теперь — подключение. Самостоятельно изготовленный тепловой аккумулятор прост в использовании, безопасен и экономичен. Однако следует соблюдать ряд простых правил его подключения для гарантированно долгой работы устройства без серьезных поломок.

1. Через весь бак должен быть установлен обратный трубопровод, на его двух концах требуется предусмотреть соответственно вход и выход.
2. Соединение емкости и обратки котла должно производиться в первую очередь.
3. Между емкостью и обраткой устанавливается циркулярный насос (он должен располагаться как отсекающий кран, со второй стороны).
4. Подающий трубопровод выводится по той же технологии (см. п. 3).

Изготовление простейшего теплового аккумулятора своими руками производится достаточно легко и быстро и позволяет экономить средства при отоплении частного дома за счет накопления тепловой энергии, вырабатываемой основным котлом отопления.

Надеемся, что представленный нами материал поможет вам сделать ваш дом более комфортным, а его отопление более экономичным. Будем рады прочитать и ваши комментарии на эту тему.

В представленном ниже видео можно почерпнуть еще больше информации о теплоаккумуляторах.

Автор статьи: Сергей Минеев

Я вкладываю в написанные мной материалы всю свою душу и все свои знания в надежде, что это будет полезно посетителям нашего сайта. Буду очень признателен всем, кто решит написать свое мнение о моей работе, свои замечания и предложения в форме для комментариев, имеющейся после каждой из опубликованных мной статей.

тепловой, самодельный для отопительного котла, расчет

Современные твердотопливные котлы — это совершенно новая система отопления, которая пришла на смену электрическим и газовым генераторам тепла. За счет особенностей строения они позволяют получить качественную и надежную отопительную систему, которая гарантированно будет хорошо функционировать. Сегодня функционирование многих котлов требует такого устройства, как аккумулятор тепла. Теплоаккумулятор для отопления можно сделать своими руками.

Теплоаккумуляторы

Теплоаккумуляторы — это специальные агрегаты, которые накапливают тепло в течение определенного количества времени. Чаще всего ночью, когда действуют льготы на потребление электроэнергии, но, что более важно, нагрузка на электросеть минимальна. Таким образом, это очень полезный и действенный агрегат в общей системе отопления.

Что представляет собой теплоаккумулятор

Твердотопливный теплоаккумулятор — это особая емкость, которая содержит теплоноситель, имеющий свойство быстро нагреваться в процессе сгорания топлива в котле. В тот момент, когда котел перестает работать, тепловой аккумулятор начинает отдавать собранное тепло в общую систему, поддерживая оптимальную температуру в доме.

Тепловой аккумулятор вместе с современным твердотопливным котлом позволяет экономить более 30% расхода энергии на обогрев внутреннего пространства дома. Кроме того, такой теплоаккумулятор для отопления позволяет снизить нагрузки на нагревательный котел, продлевая срок его эксплуатации. Это увеличивает и продуктивность системы отопления в 2 раза, что тоже важно в особо холодных регионах.

Наверняка многие видели бак аккумулятор, из которого иногда выходит пар. Такой бак аккумулятор тепла может достигать объема в 3500 л. Обшивается он специальным материалом, который помогает сохранять это тепло в баке. Подобный гидроаккумулятор водоснабжения может использоваться как в открытых, так и закрытых системах отопления.

Принцип действия

Принцип действия очень прост. Гидроаккумулятор для твердотопливного котла представляет собой подобие обычного водного резервуара, только в такой гидроаккумулятор для систем отопления поступает нагретая вода (теплоноситель непосредственно из котла отопления).

Этот аккумулирующий бак врезается в общую отопительную систему сразу после котла, тем самым создается дополнительный нагревательный агрегат, но, в отличие от котла, он не вырабатывает, а сохраняет тепло. Через аккумулятор в системе отопления постоянно проходит обновленная горячая вода, поддерживая в нем всегда максимальную температуру.

Принцип работы теплоаккумулятора

После того как отопительный котел перестает работать (например, из-за отсутствия топлива), вода начинает поступать из этого бака в общую систему, поддерживая непрерывно температуру. Из-за естественных причин вода в баке ограничена, поэтому надолго ее не хватит. Однако при грамотной установке нагретого теплоносителя должно хватить на отопление в течение ночи. Современный аккумуляторный бак может работать в автономном режиме до 2 дней, обеспечивая жилье необходимым теплом.

Теплоаккумулятор в системе отопления

Какие функции выполняет бак аккумулятор

Как говорилось ранее, аккумуляторный бак — это современный агрегат, который позволяет сделать отопительную систему более выгодной, экономичной и практичной. Происходит увеличение производительности за счет того, что такой агрегат выполняет следующие функции:

1. Создает дополнительный источник тепла, который в несколько раз увеличивает производительность.
2. Грамотный расход тепла от котла по всей системе.
3. Помогает обеспечить дом горячей водой, так как возможна установка дополнительных клапанов, перераспределяющих тепло по назначению. Все, что потребуется сделать, — установить специальный термостатный клапан, который будет срабатывать при температуре выше 85°С — нормальной температуре горячей воды.
4. Позволяет предохранить систему от перегрева — перегрев может вывести из строя всю систему и привести даже к негативным последствиям.
5. Увеличивает показатель КПД котла за счет повышения температуры теплоносителя и уменьшения расходуемого топлива.

Тепловые аккумуляторы могут получать и сохранять тепло из различных источников

Требуется также рассчитать мощность теплоаккумулятора для создания оптимальных условий его работы. Для этого существует много способов, однако наиболее простой и проверенный — это 25 л теплоносителя для произведения 1 кВт энергии. Чем выше необходимая мощность, тем больше потребуется теплоносителя.

Какие это дает преимущества и когда это нужно

Для чего нужно устанавливать теплоаккумулятор и какие преимущества он дает? Главные плюсы:

1. Увеличение срока эксплуатации и предотвращение поломок.
2. Продолжение работы отопления в автономном режиме даже после полного сгорания топлива.
3. Отсутствие возникновения резких температурных скачков.
4. Безотказная работа агрегата в любых эксплуатационных условиях.

Устанавливать аккумулятор стоит лишь при прямой необходимости

Помимо этого нужно учесть, что не всегда устанавливать такой бак аккумулятор необходимо. Для этого нужно понять, когда требуется агрегат:

1. Если имеется ночной тариф, по которому за топливо платится меньше.
2. Если требуется обеспечить дом большим объемом горячей воды. К примеру, если в доме большое количество санузлов и раковин, то использование такого устройства позволит обеспечить дом дополнительным количеством воды.
3. Если используется различное топливо с разными коэффициентами тепловыделения. В таком случае бак поможет защитить систему от резкого перегрева и перепадов температур.

Прежде чем устанавливать такие агрегаты, необходимо убедиться, что в том есть прямая необходимость. Иначе это будут зря потраченные средства.

На что следует обращать внимание при выборе

При покупке готового аккумулятора или изготовлении самодельного бака следует учитывать некоторые особенности и характеристики агрегата. От этого будет зависеть долговечность, безотказность и длительность эксплуатации.

Пример технических характеристик тепловых аккумуляторов

Основные параметры теплоаккумуляторов:

1. Давление — самодельный аккумулятор должен быть построен с учетом будущего давления в системе. От этого зависит толщина его стенок.
2. Объем и вес зависит от мощности отопительной системы.
3. Выбирать нужно в первую очередь нержавеющие материалы для изготовления (от коррозии).

Самодельный теплоаккумулятор: изготовление и подключение

Необходимые материалы и инструменты:

• сварочный аппарат;
• разводной ключ;
• прокладки;
• муфты;
• листовое железо;
• клапаны.

Этапы работ:

1. Приобрести листовое железо.
2. При помощи сварочного аппарата изготовить герметичную емкость в виде бака.
3. Врезать 4 патрубка — 2 для подачи и 2 для обратки.
4. Установить патрубки напротив друг друга: для подачи в самую верхнюю точку, для обратки — в самые нижние.
5. Наверху вварить полудюймовые муфты — в них устанавливаются термодатчики и взрывной клапан.
6. Оборудование теплоизоляцией — завершающий этап сооружения. Для этого лучше всего подойдет двухкомпонентный полиуретановый герметик или монтажная пена.
7. Подключить трубы подачи к верхним патрубкам, а трубы обратки — к нижним.
8. Подключить аккумулятор к котлу нагревания.

Остается лишь протестировать систему. Самодельный теплоаккумулятор готов к эксплуатации.

аккумулятор тепла для котлов отопления, буферная емкость, тепловой и твердотопливный

Чтобы изготовить теплоаккумулятор своими руками, нужно предварительно выполнить его чертеж Большую роль в отопительной системе играет тепловой аккумулятор. Именно он отвечает за стабильный качественный обогрев жилья даже в тех случаях, когда топлива уже нет в системе. Этот полезный агрегат можно приобрести в магазине, но стоит он весьма недешево, а не у всех есть такие деньги. Поэтому можно попробовать сделать его, а затем подключить своими руками.

Домашний аккумулятор тепла и его принцип работы

Основная задача, которую выполняет теплоаккумулятор – это поддержание отопительной системы дома с помощью горячей воды, когда по каким-либо причинам не греется печь или котел. При грамотной установке устройства можно добиться улучшения качества обогрева жилья и экономии электроэнергии.

Простыми словами, это большой резервуар с водой, заключенный в теплоизоляционную оболочку.

Преимущества использования аккумулятора тепла:

• Даже при полной остановке работы котлов отопления – помещение будет обогреваться;
• При наличии теплоаккумулятора котел можно не топить на ночь, что даст в итоге нехилую экономию;
• Благодаря тому, что аккумулятор принимает на себя излишки тепла – исключается риск перегрева отопительного контура;
• Есть возможность соединить несколько источников тепла, например, вмонтировать в теплоаккумулятор тэны.

Недостатком теплового аккумулятора считаются его размеры и вес. Они немаленькие и для удобства использования устройства, желательно отвести для него отдельную комнату.

Принцип работы устройства таков: жидкость в емкости нагревается до высокой температуры, а затем постепенно отдается в отопительную систему.

Благодаря домашнему аккумулятору тепла можно улучшить эксплуатационные качества отопительной системы дома

Тепловой аккумулятор (его еще иногда называет буферной емкостью) может играть роль водонагревателя, если внутрь него встроить змеевик. Правда, нагревать воду в большом объеме все же не получится. Заряжать термоаккумулятор можно не только с помощью котла, но и посредством солнечного коллектора. Для этого тоже встраивается змеевик, через который будет течь нагретая солнцем жидкость.

Что такое накопительный бак для отопления

Накопительный бак – это утепленная емкость с выводами для подключения труб водяного отопления. Служит для обогрева жилья в период остановки работы источника тепла.

Стандартная, без лишних наворотов теплоаккумулирующая емкость состоит из:

• Бака в виде стального цилиндра;
• Теплоизоляции примерно в 50- 100 мм;
• Обшивки;
• Врезанных в емкость штуцеров;
• Погружных гильз для фиксации манометра и термометра.

Также подобный водяной накопитель увеличивает эффективность работы твердотопливного котла. Ведь максимальная тепловая отдача происходит при активном горении топлива, а это невозможно без буфера, забирающего все излишки тепла на себя. Чем эффективнее горят дрова, тем их меньше надо. То же самое касается газовых установок.

Пока помещение греет теплогенератор, аккумулирующий бак накапливает тепло, и вода в нем прогревается до максимальной температуры. После завершения работы котла в батареи начинает поступать горячая жидкость, обеспечивающая отопление жилья. Продолжительность обогрева зависит от литража бака и уличной температуры.

Функциональный тепловой аккумулятор для отопления своими руками

Если вы решили изготовить теплонакопитель самостоятельно, то прежде чем приступить к работе, следует определиться с его размерами и внимательно изучить чертеж устройства.

Габариты бочки можно вычислить примерно, ориентируясь на соотношение 30-50 л на 1 кВт или умножив площадь, которую нужно отапливать на 4 (полученная величина и будет нужный объем).

Также нужно прикинуть, сколько места под самодельный накопитель вы сможете выделить и как долго энергоаккумулятор должен работать вместо основного источника тепла.

Схема изготовления теплоаккумулятора:

1. Для создания бака можно взять бочку и хорошенько зачистить ее внутри. Это необходимо чтобы в воду не попадала ржавчина или какие-то окиси. Зачистку можно провести шлифовальным кругом или болгаркой.
2. Затем в емкости сверлятся отверстия подходящие для диаметров подающих патрубков. Это делается дрелью со сверлом по металлу или с коронкой.
3. Потом в сделанные отверстия ввариваются патрубки с резьбой для подачи и слива жидкости. Позже на резьбу будут фиксироваться шаровые краны для подключения в систему отопления.
4. Приваривается крышка. Во время этой работы нужно следить за тем, чтобы все швы были герметичны, и не было течи.
5. Происходит утепление теплоаккумулятора. Утеплить устройство можно минеральной или базальтовой ватой, которой нужно обернуть бочку, после чего хорошо стянуть материал крепежной лентой из металла.
6. Остается подключить накопитель в систему с помощью шаровых кранов.

Аккумулирующая буферная емкость должна располагаться сразу после котла, выше батарей, чтобы вода беспрепятственно поступала в радиаторы.

Для создания буферной емкости помимо бочек можно использовать пропановые баллоны, старые бойлеры или списанные технологические емкости.

Буферная емкость для твердотопливного котла своими руками и ее подключение к системе

Буферную емкость можно использовать как постоянный или только сезонный накопитель тепловой энергии. В любом случае устройство нужно правильно подключить в систему. Это достаточно несложно, поэтому легко сделать самому.

Чтобы правильно подключить буферную емкость для твердотопливного котла, следует посмотреть обучающее видео

Подключение теплоаккумулятора к системе отопления:

• Накопительный бак и обратный выход из котла соединяются, а затем между ними ставится циркуляционный насос;
• Подключается трубопровод;
• Если радиаторов в доме много, то нужно последовательно подключить каждый из них;
• Чтобы исключить риск перегрева, аккумулятори нужно снабдить предохранительными клапанами и регулирующими датчиками.

Кстати, если литраж накопительного бака больше 500 л, просто ставить его на пол из бетона крайне нежелательно. Лучше сделать дополнительный фундамент.

Для этого нужно снять стяжку и вырыть яму, достающую до плотных грунтовых слоев. Потом нужно заполнить ее битым камнем, уплотнить и залить глиной в жидком состоянии.

Стоит ли мастерить теплоаккумулятор из еврокуба

Напоследок еще несколько советов, касающихся создания буферной накопительной емкости.

Итак, что же следует еще учитывать:

• Нельзя использовать пластиковые емкости, так как они не способны выдержать высокую температуру воды, под воздействием которой могут начать плавиться;
• Для слишком большого дома может понадобиться объемный накопитель – в этом случае можно использовать прямоугольный или кубический короб, который можно сварить самому (к тому же его будет легче утеплить).

Многие домашние мастера пытаются сделать тепловой аккумулятор из популярного сейчас еврокуба. Тут нужно обязательно помнить, что он сделан из пластика и максимальная температура, которую он может выдержать равна 70 градусам, что очень мало. Но есть варианты более стойких емкостей, поэтому выбирая материал для будущего накопителя, следует внимательно изучать маркировку.

Как сделать теплоаккумулятор своими руками (видео)

Аккумулирующие накопительные емкости выполняют важные функции в отопительной домашней системе. Они могут повышать эффективность работы твердотопливных котлов или печей, давать возможность сэкономить электроэнергию и сырье. Сделать такой накопитель можно самостоятельно, грамотно подобрав материалы и выполнив нехитрые работы.

Добавить комментарий

Как построить термальный магазин своими руками — Информация о жизни, обучение, продукты и услуги с низким уровнем воздействия

Тепловой накопитель используется для решения следующей задачи: у вас есть дровяная печь, но по утрам, когда вы ее разжигаете, и в помещении становится немного теплее, вы выходите из дома. Если вы закроете печь, чтобы она горела всю ночь, это очень плохая идея с точки зрения загрязнения и накопления смолы в дымоходе, что может привести к возгоранию дымохода. Или, может быть, вы бываете в доме и выходите весь день, но не хотите, чтобы огонь продолжался весь день — это пустая трата времени.

Ответ — термоаккумулятор. По сути, это большой резервуар для хранения воды с очень хорошей изоляцией, который вы нагреваете с помощью котла на дровяной печи (или с помощью солнечных панелей для горячего водоснабжения), который может питать радиаторы или полы с подогревом в любое удобное для вас время. Затем вы можете зажечь свой огонь вечером, и он будет поддерживать тепло в вашем тепловом хранилище, чтобы вы могли использовать его, когда захотите. Вы можете купить термальные магазины, но они могут быть довольно дорогими. Наш друг Суне объясняет здесь, как (если у вас вообще есть такая возможность), вы можете сделать его самостоятельно из переработанных материалов.Его компания продает термальные магазины, но эй, он именно такой парень. Вот Суне… ..

У меня есть товарищ-фермер по дороге, который запускает небольшой котел, чтобы обогреть свое жилище. Проблема в том, что он должен поддерживать котел в рабочем состоянии, чтобы иметь хоть какое-то тепло, а это также означает, что он большую часть времени спит, горит, что плохо для котла или дымохода и значительно снижает эффективность. Ему нравится удобство термального магазина, но он хочет, чтобы оно было дешевым (ну, в конце концов, он же фермер — Дэйв).Мы вместе набросали эту идею использования старых медных водонагревателей. Вам нужно будет лучше изолировать резервуары, поскольку стандартная изоляция, с которой они поставляются, на самом деле не на высоте, но это не ракетостроение. Просто убедитесь, что вы используете что-то, что может выдерживать тепло, например, стекловату. Также хорошо изолируйте все трубопроводы — вы удивитесь, сколько тепла вы можете потерять из-за плохо изолированной трубы или клапана.

Так что купите себе два или три старых медных водонагревателя — на ум приходит центр переработки или eBay.Теперь вам нужно соединить их последовательно, как показано на схеме. Таким образом, тепло будет распространяться сначала по первому резервуару, а затем по следующему. Если вы подключите их параллельно, вам понадобится много времени, чтобы получить приличное количество полезного тепла.

Показанный здесь источник тепла — дровяная печь. Как вы можете видеть, горячий поток из печи идет в верхнюю часть первого резервуара, а холодный возврат возвращается из основания последнего резервуара.

Вода для вашего отопления также поступает из верхней части первого резервуара и возвращается к основанию последнего резервуара, но важно, чтобы поток (или возврат) для нагревательной стороны вещей поступал из другого крана на резервуаре. .Скорее всего, в верхней части первого резервуара будет постукивание погружением, которое вы можете использовать для этого. он будет довольно большим, но можно использовать дешевые стальные втулки, чтобы уменьшить его размер, чтобы вы могли установить трубу стандартного размера.

Теплый пол здесь будет еще лучше

Единица нагрузки (обозначенная L) на плите котла улучшит работу всех нагрузок и обеспечит постоянную температуру воды, поступающей в резервуары, 60ºC или выше. Это означает, что вы быстро получите полезное тепло.В противном случае печь должна нагревать воду во всех баках с шагом около 15 ° C, что займет много времени.

Эта система предназначена только для обогрева, при такой установке вам понадобится еще один резервуар для воды для стирки и купания. Другой вариант — это что-то вроде источника косвенного баллона в качестве первого резервуара, где горячая вода для стирки и купания поступает в змеевик в резервуаре в качестве холодной горячей воды под давлением и выходит из змеевика горячей.

При подборе котельной печи помните, что она должна иметь возможность обогревать ваше здание И нагревать воду в баках, поэтому вам потребуется немного более высокая мощность, чем если бы у вас там не было баков.

Я не включил сюда какие-либо функции безопасности, которые вам нужны, ни спецификации труб и т. Д. Это определенно не схема для создания системы отопления, она предназначена для обсуждения и обмена информацией.

У этого есть свои недостатки, это не так хорошо, как одно целевое тепловое хранилище, но это дешево и относительно просто. Есть также много других возможностей и перестановок.

Sune Nightingale of Stoves Online

Накопление солнечной энергии для дома, фермы и малого бизнеса: предложения по выбору и использованию материалов и устройств для аккумулирования тепла

Университет Пердью

Кооперативная служба поддержки

West Lafayette, IN 47907

Стив Экхофф и Мартин Окос

Содержание

Вступление

Типы материалов, используемых для хранения солнечного тепла

Преимущества и недостатки различных материалов для хранения

Как материалы с фазовым переходом работают в солнечном аккумуляторе

Размер и тип горных пород, наиболее подходящих для хранения тепла

Тип используемого теплоносителя

Определение размера вашего складского помещения

Расположение вашего хранилища

Важность конфигурации хранилища (форма)

Уменьшение необходимого объема хранения

Предложения при покупке коммерческого накопителя тепла

Связанные публикации

 

Никому не нужно определять для рядового гражданина термин «энергия». хруст ».Наши ежемесячные счета за топливо и коммунальные услуги — постоянное напоминание о том, что стоимость уровня жизни Америки. А «эксперты» предупреждают, что кризис здесь, чтобы остаться.

Из альтернатив традиционным формам энергии одна получение самого серьезного внимания — по крайней мере, для дома, фермы и небольших Потребности бизнеса в отоплении — это солнечная энергия. Сегодня много новых домов проектируются и строятся для размещения солнечного отопления системы. Различные типы переносных коллекторов и солнечного отопления пакеты конверсии легко доступны на розничном рынке.

К сожалению, слишком многие перспективные пользователи солнечной энергии тоже мало информации о некоторых аспектах строительства или преобразования к солнечной системе отопления. Одна область неадекватной или дезинформации в особенным (и дорогостоящим из-за того, что допускаются ошибки) является хранение собранная энергия. Таким образом, цель данной публикации — ответить на несколько основных вопросов о правильном выборе и использовании устройства хранения тепла.

В публикацию включены обсуждения различных аккумуляторов тепла. материалы и средства массовой информации, и как выбрать «правильный»; размер, расположение и форма запоминающего устройства; и предложения по покупкам для такого устройства.Включены два рабочих листа (с примерами) — один для определение того, сколько тепла вам может понадобиться, а другой для выяснения того, насколько вы сможете сократить расходы за счет правильного изоляция. Перечисленные в конце этой публикации доступны Purdue Extension публикации, которые касаются связанных аспектов солнечного отопления и энергосбережение.

Какие материалы используются для хранения солнечного тепла и есть ли «лучший» один?

Ряд материалов будет работать в качестве носителей информации дома, на ферме или системы солнечного отопления для малого бизнеса; но только три обычно рекомендуется в это время — камень, вода (или водно-антифризные смеси) и химическое вещество с фазовым переходом, называемое глауберовской солью.Эти материалы, наиболее последовательно соответствующие критериям выбора носитель информации, а именно способность (1) передавать тепло своему точки приложения при желаемой температуре, и (2) сделать это дешево, исходя не столько из стоимости материала, сколько из стоимости самого общая система и ее обслуживание.

Таким образом, не существует одного «лучшего» теплоаккумулирующего материала; а скорее каждый из трех имеет характеристики, которые могут сделать его наиболее желанным при определенных условиях.

Каковы преимущества и недостатки каждого материала для хранения, и при каких условиях его можно будет использовать?

Скалы

В качестве материала для хранения камни дешевы и легкодоступны. хорошие характеристики теплопередачи с воздухом (теплоносителем) при низкие скорости и действуют как собственный теплообменник. Основной недостатками являются их высокое соотношение объема на единицу хранения по сравнению с вода и материалы с фазовым переходом (что означает больший запас тепла области), а также трудности с конденсацией воды и микробиологической Мероприятия.Если точка росы поступающего в хранилище воздуха выше температуры породы, влага в воздухе конденсируется на камни. Влага и тепло в горном дне могут привести к возникновению микробов. рост.

Каменное хранилище — самая надежная из трех систем хранения. из-за своей простоты. После того, как система установлена, обслуживание минимален, и некоторые вещи могут снизить производительность хранилища.

Воздушные солнечные коллекторы обычно используются с каменными хранилищами. устройств.Поскольку воздухосборники дешевле и не требуют обслуживания чем жидкостные коллекторы, система, использующая каменные накопители и воздушные солнечные коллекторы кажется наиболее логичным вариантом для отопления жилых домов. Тем не мение, другие обстоятельства, такие как наличие дешевых материалов, ограниченное коллектор или место для хранения или несовместимость с существующим система отопления, может диктовать использование воды или фазового перехода устройство хранения материала. Помните, однако, что окончательный решающим фактором должны быть начальные затраты и затраты на обслуживание система.

Обсуждается тип и размер горных пород, которые лучше всего хранят тепло. позже.

Вода

Вода в качестве материала для хранения имеет преимущества в том, что она недорогая. и легко доступны, имеют отличную теплопередачу характеристики и совместимость с существующей горячей водой системы. К его основным недостаткам можно отнести трудности с системой. коррозия и утечки, а также более дорогие строительные расходы.

Благодаря хорошему соотношению теплоемкости к объему (в пять раз больше, чем скала) и большая эффективность жидкостных солнечных коллекторов, Системы сбора и хранения жидкостей могут быть очень практичными: (1) где доступно тщательное техническое обслуживание (например, в многоквартирных домах или промышленных зданий), (2) где конечным использованием является горячая вода (например, как в молочном сарае или на предприятии пищевой промышленности), или (3) где система хранения воды может быть напрямую соединена с существующим отоплением система, как в жилом доме с горячей водой плинтусом отопления.

Вместо камня можно также рассмотреть систему хранения воды. хранение в ситуациях, когда пространство ограничено. Резервуар для воды может легко закапывать под землю для экономии места.

Материалы с фазовым переходом (PCM)

Глауберова соль вещества с фазовым переходом из-за низкого содержания объема на каждую хранимую БТЕ, требует только 1/8 пространства камней и 2/5 пространство воды для сопоставимого хранения тепла (см. рисунок 1).Это также поглощает и отдает большую часть тепла при постоянном температура. Недостатки глауберовской соли, по крайней мере, на данный момент, его стоимость относительно камня и воды, а также различные технические проблемы (например, проблемы с упаковкой из-за плохой термической проводимость и ее коррозионный характер). Такие проблемы нужно разрешается до того, как можно будет гарантировать надежность PCM.

Рисунок 1. Сравнительные объемы для одинакового количества аккумуляторов тепла. с использованием трех разных материалов для хранения.

Материалы с фазовым переходом обычно используются в ситуациях, когда существуют ограничения по пространству. Часто стоимость дополнительного места в новый дом для каменного хранилища будет больше, чем добавленная стоимость о покупке ПКМ, такого как глауберова соль. Эти материалы также очень желательно, если ставка делается на поддержание постоянного температура. Жилые помещения, отапливаемые PCM, часто более комфортны, так как температура воздуха в хранилище более равномерная, пока разрядка.

Как материалы с фазовым переходом работают в солнечном аккумуляторе?

PCM — это химические вещества, которые претерпевают твердое-жидкое переход при температурах в пределах желаемого диапазона нагрева целей. В процессе перехода материал поглощает энергию переходя из твердого состояния в жидкое и высвобождая энергию в процессе обратно в твердое состояние. Что делает PCM желательным для хранения тепла, так это его способность удерживать одновременно очень разное количество энергии температура.

Чтобы проиллюстрировать это, рассмотрим фазовые изменения, которые происходят с водой. Если вода помещается в морозильную камеру, тепло отводится из нее хладагент, пока он не станет льдом. Если затем поместить лед в жидкость при комнатной температуре, она тает, поскольку поглощает энергию из этого окружающая жидкость. Количество поглощаемого тепла составляет около 143 БТЕ на фунт, что означает, что фунт льда может охладить фунт воды от От 175 ° F до 32 ° F, в то время как само по себе только меняет форму (т.е., от льда при 32 ° до воды при 32 °).

В настоящее время изучаются потенциальные теплонакопительные материалы. минимум дюжина химических соединений, которые изменяют фазу при температуре в пределах полезного диапазона для отопления помещений. Однако на данный момент продается только глауберова соль (декагидрат сульфата натрия) коммерчески. Соль Глаубера меняет фазы при 90 ° F и имеет 108 БТЕ на фунт «скрытого тепла» (количество поглощенного или выделенного тепла во время смены фазы).Из-за высокой скрытой теплоты глауберова соль требует меньшего объема хранения, чем камень или вода; что могло означает более низкую стоимость складских помещений и больше полезного пространства в доме чтобы компенсировать относительно высокую стоимость материала.

У ПКМ есть некоторые химические свойства, которые могут вызывать проблемы при нагревании. хранение и передача; но большинство из них преодолены или преодолеваются. Один что PCM имеют тенденцию к переохлаждению при отводе тепла. Это значит, что, вместо того, чтобы отдавать скрытую теплоту при температуре фазового перехода, соль PCM может оставаться жидкостью, пока не упадет, возможно, до 15-30 ° ниже этой температуры.Для борьбы с этим сверхохлаждением »по Глауберу соль, около 3 процентов химического вещества, декагидрат тетрабората натрия, добавляется, чтобы вызвать фазовый переход при надлежащей температуре.

Еще одна проблема с солевыми ПКМ — это неконгруэнтное плавление, что происходит, когда соль частично нерастворима в воде кристаллизация. В случае глауберовской соли при ее плавлении температуре около 15 процентов сульфата натрия остается в нерастворимая безводная форма.Вдвое плотнее насыщенного раствор, безводный осаждается и не перекристаллизовывается при тепло отводится. Чтобы предотвратить это, используется загуститель, чтобы сохранить водный раствор в суспензии, пока он не превратится в кристалл структура при отводе тепла.

Способность аккумулировать тепло снизится со 108 примерно до 60 БТЕ на фунт по мере оседания безводного. В настоящее время лучшее загущение Используемый агент — аттапульгитовая глина, которая при добавлении к глауберовской соль в количестве 7-10 процентов, препятствует оседанию безводный и не разлагается со временем.

Примечание : Остерегайтесь смесей, содержащих целлюлозу, крахмал, опилки, силикагель, диоксид кремния и т. д. Эти типы загустителей хорошо подходят для некоторое время, но в конечном итоге либо гидролизуются солью, либо разлагается бактериями и становится неэффективным. Имея дело с уважаемая компания должна устранить некоторые из этих опасений. Не позволяйте продавец продаст вам «секретный» загуститель; если бы это было хорошо он был бы запатентован, и не было бы необходимости в секретах.)

Если в качестве материала для хранения используется камень, какой размер и тип лучше всего подойдут?

Хотя размер выбранной породы будет определяться в первую очередь стоимость, как правило, чем больше размер, тем лучше для хранения целей. Основная причина в том, что требуется меньше энергии, чтобы заставить теплопередача воздуха через большие камни, чем через маленькие. Горные породы менее дюйма в диаметре обычно слишком малы; тогда как еще более 4-6 дюймов в диаметре слишком велики из-за недостаточного площадь поверхности теплопередачи.

Собирая камень для хранения, ищите округлое поле. камни диаметром от 4 до 6 дюймов. При коммерческой покупке у каменный карьер, самый крупный из имеющихся, вероятно, «септический» гравий », диаметр которого составляет 1–3 дюйма. Но не переусердствуйте. озабочен размером; соглашайтесь на 2-дюймовый септический гравий, если у вас есть платить больше за камень большего размера. Если есть, старый кирпич дома хороший материал для хранения при штабелировании для обеспечения циркуляции воздуха.

Вероятно, более важным, чем размер камня, является его однородность. Если слишком много вариаций, более мелкие камни заполнят пустоты между более крупными камнями, тем самым увеличивая мощность воздуходувки требование. Кроме того, избегайте камней, которые имеют тенденцию к масштабированию и чешуйки, например известняк. Образовавшаяся «пыль» улавливается теплопередающий воздух и либо забивает фильтры печи, либо, если печь обходится, выдувается прямо в зону нагрева.

Поскольку воздух необходимо продувать через каменное дно, необходимо знать необходимое количество энергии. В общем, чем быстрее поток воздуха и / или чем меньше размер камня, тем больше потребляемая мощность.

Например, скорость воздуха 50 футов в минуту через 10-футовый слой 1-дюймовой породы имеет перепад давления около 1 дюйма. вода (статическое давление). Уменьшение скорости до 30 футов в минуту сократит падение давления до 1/2 дюйма водяного столба.Падение давления по всей системе (т. е. коллектор, платформа для хранения и воздуховоды) должно быть не более 3-4 дюймов водяного столба (статическое давление).

Перед заполнением хранилища рассмотрите возможность мойки или проверки. из «штрафов», которые в противном случае могли бы заполнить пустоты. Каменное хранилище должен позволять отвод скопившейся влаги. Также, рассмотреть способы предотвращения роста плесени и бактерий, одним из которых является поддержание высокой температуры хранения даже в периоды малой нагрузки.

Какой тип теплоносителя мне следует использовать?

Средствами переноса, наиболее часто используемыми в системах солнечного отопления, являются: воздушные, водяные и водо-антифризные смеси. Какой из них вам следует использовать вполне может быть продиктовано типом выбранного материала для хранения. Для Например, для хранения горных пород в качестве среды передачи требуется воздух; вода или хранилища воды-антифриза используют ту же жидкость для передачи тепла; PCM хранилище. с другой стороны, использовал бы воздух или жидкость, в зависимости от типа теплообменника.

Многие из первых домов, построенных на солнечной энергии, использовали водные коллекторы. с накоплением воды из-за преимуществ повышенной эффективности и уменьшенный размер. Однако в настоящее время солнечные системы отопления, использующие воздух в качестве средства переноса рекомендуется для домашнего использования. Один причина — меньшая вероятность повреждения; неисправная система передачи воздуха почти не вызовет проблем, связанных с протекающей или замерзшей водой. система будет. Кроме того, воздуховоды и воздуховоды обычно дешевле и требуют меньшего обслуживания.До более надежной и «отказоустойчивой» жидкости. системы разработаны, воздух, вероятно, по-прежнему будет рекомендован теплоноситель для домашнего солнечного отопления.

Насколько большим должен быть мой солнечный накопитель тепла?

Необходимый объем хранилища зависит от четырех факторов: (1) нагрев потребность в обогреваемой площади, (2) дня резерва хранения желаемый, (3) температурный диапазон, в котором сохраняется тепло, и (4) тип используемого материала для хранения.Ниже приводится краткое обсуждение каждого коэффициент и рабочий лист I (с примером) для расчета необходимого тепла емкость хранилища с использованием различных материалов для хранения.

Требуемое количество тепла — это количество тепла, необходимое для поддержания желаемого температура в доме или другом здании. Это равно сумме тепла, которое конструкция теряет в окружающую среду через стены и кровля за счет теплопроводности и конвекции. Эта потеря тепла может быть оценивается по простым уравнениям, найденным в большинстве тепловых переводные книги (см. Связанные публикации на стр. 9) или часто газ и Представители теплотехнической компании примут такие решения, как услуга.

Запас хранения — это количество тепла, необходимое, если энергия не может быть собираются в течение заданного количества дней. Хотя и весьма изменчивый, сумма резерва, обычно планируемая для солнечного отопления дома при настоящее время от 3 до 5 дней.

Температурный диапазон, в котором сохраняется тепло — разница между максимальной температурой полки для хранения при заполнении и минимальная температура, которой должен быть теплоноситель обогрев.В домах с солнечным отоплением максимальная температура «кровати», вероятно, быть 130-150 ° F, в зависимости от используемого коллектора; тогда как минимум температура передачи составляет около 75-80 ° F, если предположить, что желаемая комната температура 70 ° F. Таким образом. хороший показатель «температурный диапазон» до использование в расчетах объема хранилища будет 50 ° F (130 ° — 80 °) (Имеется тенденция к максимально возможному сохранению тепла. температура для минимизации размера хранилища; но как температура от коллектора повышается, КПД падает).

Теплоаккумулирующие материалы отличаются определенными характеристиками, которые также необходимо учитывать при определении емкости хранилища. В таблице 1 перечислены насыпная плотность, удельная теплоемкость (теплоемкость) и скрытая теплота три распространенных материала для хранения солнечного тепла — камень, вода и глауберовский соль. На рисунке 1 показан сравнительный объем каждого материала для такое же количество аккумулированного тепла, на основе примера на Рабочем листе I.

Таблица 1.Характеристики хранения тепла трех обычных солнечных источников тепла Материалы для хранения.

  Накопительный материал Насыпная плотность Удельная теплоемкость Скрытая теплота 
-------------------------------------------------- --------------------------
Камень 100 фунтов / куб. Фут. 0,2 БТЕ / фунт ° F ---------------

Вода 62,4 фунта / куб. Фут. 1 БТЕ / фунт ° F ---------------

Глауберова соль 56 фунтов / куб. Фут. 0,5 БТЕ / фунт.° F 108 БТЕ / фунт. при 90 ° F
(фазовый переход (включая нагрев ниже 90 ° F
температура, 90 ° F) теплообменник) 0,8 БТЕ / фунт ° F
                                         выше 90 ° F
-------------------------------------------------- ---------------------------
 

Рабочий лист 1. Расчет необходимого объема накопления солнечного тепла

Пример: предположим, что вашему дому требуется отопление (расчетное количество тепла потери) 15000 БТЕ в час, и вы хотите, чтобы ваша солнечная система отопления иметь 3-дневный резерв хранения.Каким будет ваше необходимое хранилище емкость с использованием камня, воды или глауберовской соли в качестве материала для хранения?

                                                                                       Наш Ваш
                      Ситуация с позициями и расчетами


1. Требуемый объем при использовании ROCK в качестве носителя.

   а. Потребность в отоплении здания: Расчетные потери тепла (см. Обсуждение выше).= 15 000 БТЕ / час ___________

   б. Часов в день: 24. = 24 часа в сутки ___________

   c. Желаемый резерв хранения: в среднем 3-5 дней (см. Обсуждение выше). = 3 дня ___________

   d. Общее необходимое тепло: Шаг 1.a (15000 БТЕ / час) x Шаг 1.b (24 часа / день) x Шаг 1.c
      (3 дня). = 1 080 000 БТЕ ___________

   е.Объемная плотность материала для хранения: Из Таблицы 1. = 100 фунтов / куб.фут ___________

   f. Удельная теплоемкость аккумулирующего материала: Из таблицы 1. = 0,2 БТЕ / фунт ° F ___________

   грамм. Температурный диапазон, в котором сохраняется тепло: в среднем 50-75 ° F (см.
      обсуждение выше). = 50 ° F -----------

   час Нагрев на кубический фут материала для хранения: Шаг 1.e (100 фунтов / куб.фут) x Шаг 1.f.
      (0,2 БТЕ / фунт ° F) x Шаг 1.g (50 ° F). = 1000 БТЕ / куб. Фут ___________

   я. Требуемый объем хранилища с использованием камня: Шаг 1.d (1 080 000 БТЕ) ÷ Шаг 1.h
      (1000 БТЕ / куб. Фут). = 1080 куб. Футов ____________

2. Требуемый объем при использовании ВОДЫ в качестве носителя.

   а. Общее необходимое количество тепла: то же, что и в шагах с 1.a по 1.d. = 1 080 000 куб. Футов ___________

   б. Объемная плотность материала для хранения: из таблицы 1.= 62,4 фунта / куб. Фут ___________

   c. Удельная теплоемкость аккумулирующего материала: Из Таблицы 1. = 1 БТЕ / фунт ° F ___________

   d. Температурный диапазон, в котором сохраняется тепло: То же, что и в шаге 1.g. = 50 ° F ___________

   е. Тепло на куб. футов материала для хранения: Шаг 2.b (62,4 фунта / куб. фут) x Шаг 2.c
(1 БТЕ / фунт ° F) x Шаг 2.d (50 ° F). = 3120 БТЕ / куб. Фут __________

   f. Требуемый объем хранения с использованием воды: Шаг 2.a (1 080 000 БТЕ) ÷ Шаг 2. e
      (3120 БТЕ / куб. Фут.). = 346 куб. Футов ___________

3. Требуемый объем при использовании СОЛИ ГЛАУБЕРА в качестве носителя.

   а. Общее необходимое количество тепла: то же, что и в шагах с 1.a по 1.d. = 1 080 000 БТЕ ___________

   б. Объемная плотность материала для хранения: Из Таблицы 1. = 56 фунтов / куб.фут ___________

   c Скрытая теплота аккумулирующего материала: из таблицы 1.= 108 БТЕ / фунт ___________

   d. Удельная теплоемкость аккумулирующего материала: Из таблицы 1.

                            * Температура выше фазового перехода = 0,8 БТЕ / фунт ° F ___________
                            ** Температура ниже фазового перехода = 0,5 БТЕ / фунт ° F ___________

   е. Разница температур между фазовым переходом (90 ° F) и хранением
      максимум (130 ° F) и минимум (80 ° F): см. обсуждение температурного диапазона
      выше.* Разница температур выше фазового перехода = 40 ° F ___________
                                    ** Разница температур ниже фазового перехода = 10 ° F ___________

  f. Нагрев на фунт материала для хранения: Шаг 3.c + (Шаг 3.d * x Шаг 3.e *) + (Шаг 3.d **
     x Шаг 3.e **). Пример: 108 БТЕ / фунт. + (0,8 БТЕ / фунт ° F x 40 ° F) + (0,5 БТЕ / фунт ° F x
     10F) = 108 БТЕ / фунт.+ 32 БТЕ / фунт. + 5 БТЕ / фунт. = 145 БТЕ / фунт ___________

  грамм. Нагрев на куб. футов материала для хранения: Шаг 3.b (56 фунтов / куб. фут) x
     Шаг 3.f (145 БТЕ / фунт). = 8120 БТЕ / куб. Фут ___________

  час Требуемый объем хранилища с использованием глауберовской соли: Шаг 3.a (1 080 000 БТЕ) ÷
     Шаг 3.g (8120 БТЕ / куб. Фут.). = 133 куб. Футов ___________

 

Где должен быть мой солнечный накопитель тепла?

Как правило, для отопления жилых помещений содержится в самом доме.Так как это тяжело. самый лучший расположение в подвале или на нижнем уровне — и на бетоне. нет деревянные опорные элементы. Внутреннее хранилище должно иметь некоторая изоляция, особенно если хранилище заряжается во время летом. Тем не менее, это не обязательно должно быть так сильно изолировано, как на открытом воздухе. хранение, так как тепловые потери идут непосредственно на отопление дома.

Хранилище также может быть расположено снаружи дома либо в на земле или в неотапливаемом здании.при условии, что он хорошо изолирован. Сухой, хорошо дренированная почва действует как подходящая изоляция в хранилище похоронен снаружи; подземное хранилище также обеспечивает более удобную жизнь место в доме.

Важна ли форма теплонакопителя?

Важность конфигурации хранилища зависит от используемый материал для хранения. Хранилища жидкостей обычно хранятся в одиночный большой танк. Использование нескольких резервуаров меньшего размера позволит максимизация температуры в меньшем объеме, вместо того, чтобы нагрейте весь объем одного резервуара.Однако из-за стоимости нескольких резервуаров и связанных с ними проблем с клапанами, а также потому, что значительная вертикальная температурная стратификация в воде бак, рекомендуемая процедура — использовать один бак и взлетать вода вверху, где она наиболее теплая.

Эффективность склада очень зависит от конфигурация. Основная проблема при проектировании хранилища горных пород заключается в минимизации падения давления в воздушном потоке через хранилище.В как правило, чем короче расстояние, которое должен пройти воздух, и тем ниже расход воздуха, тем меньше будет перепад давления.

Минимальная длина, необходимая для адекватной теплопередачи внутри накопление зависит от расхода воздуха, коэффициента теплопередачи воздуха к рок, и площадь поперечного сечения. В нормальных условиях эксплуатации эта минимальная длина довольно мала. Следовательно, чем короче хранилище может быть (в пределах разумного), чем ниже эксплуатационные Стоимость.Как правило, скорость воздушного потока 20-30 футов в минуту невысока. желательно. Площадь хранения можно приблизительно определить, разделив общий расход воздуха из коллектора (в кубических расходах в минуту) от скорость (в футах в минуту).

Хотя воздух можно продувать через пласт в горизонтальном направлении, эффективная система предназначена для вертикального воздушного потока. Горячий воздух из коллектора выдувается сверху, а холодный воздух возвращается обратно к коллектору снизу.Когда требуется тепло для нагрева в комнате воздушный поток меняется на противоположный.

Может ли дополнительная изоляция уменьшить требуемый объем хранения (и стоимость)?

Поскольку потребность здания в отоплении определяет количество солнечной энергии. тепло, которое необходимо собирать и хранить, снижение этого требования приведет к также уменьшите площадь коллектора и емкость хранилища нужный. Обычно самый дешевый способ уменьшить теплопотери — это правильная изоляция. Фактически, деньги, сэкономленные за счет меньшего объема хранилища площадь, складские материалы и площадь коллектора часто больше, чем окупается дополнительная изоляция.

Насколько добавление изоляции может снизить стоимость система солнечного отопления зависит от ряда факторов, таких как структурная прочность здания, существующий уровень теплоизоляции, тепло материал для хранения и т. д. Но можно сэкономить важно, как показывает пример на Рабочем листе II. Используйте рабочий лист для определения потребности в отоплении и последующем накоплении-хранении объем системы и стоимость при текущем уровне изоляции, а затем на «должных» уровнях.Как правило, хранилище следует изолировать от значение R-11, если в отапливаемой зоне, и R-30, если в неотапливаемой зоне. область.

На что следует обращать внимание или о чем спрашивать при покупке коммерческого отопления? устройство хранения?

Если прогнозируемый строительный «бум», связанный с солнечной энергией, действительно становится реальностью, наверняка возникнут какие-то однодневки компании, которые попытаются воспользоваться «невежеством потребителей» относительно систем хранения солнечного тепла и материалов.Защищать себя из этих фирм, а также иметь основу для мудрых варианты, следуйте этой предложенной процедуре:

1. Остерегайтесь систем «черного ящика». Знайте, что в системе и как он действует.

2. Если вы не знакомы с компанией, проверьте ее через Better Бизнес-бюро или аналогичная организация.

3. Свяжитесь с кем-нибудь, у кого уже есть один из устройства хранения данных; они могут многое рассказать вам о типе выступления ожидать.Будьте очень осторожны, если продавец не может или не даст вам клиенты, с которыми нужно связаться.

4. Получите письменные претензии компании перед покупкой система. Также получите их, чтобы гарантировать заданный уровень производительности и замените все неисправные детали.

5. Попросите показать проектные расчеты системы и проверьте их использование имеющихся справочных материалов или получение помощи от вашего округа Дополнительный офис.

6. Если система требует использования теплоаккумулирующего материала, например рок, рассчитайте его стоимость, если бы вы купили его сами.Это будет дать вам представление об объеме затрат на оплату труда и рекламных затрат. в сделке.

7. Если система требует предварительно упакованных PCM. попросить посмотреть данные компании, подтверждающие заявления о тепловой мощности, скрытой теплоте и ожидаемый срок полезного использования. Помните, что заявления о том, сколько раз Материал для хранения ПКМ не так важен, как количество тепло поглощается и выделяется в каждом цикле. Если безводная соль держится оседая, эффективность хранилища со временем снижается, но PCM будет продолжать цикл (на уровне 60 БТЕ на фунт вместо 108 БТЕ).

Связанные публикации

Единичные копии следующих публикаций Purdue Extension доступны вопросы солнечного отопления и энергосбережения жителям Индианы из их окружного офиса или написав в Центр распространения СМИ, 301 South Second Street, Лафайет, Индиана, 47901–1232.

Солнечное отопление для дома, фермы и малого бизнеса (AE-88)

Рабочий лист II. Определение эффекта дополнительной изоляции

Пример: типичный квадратный двухэтажный дом.с площадью поверхности крыши 1267 квадратных футов и площадь стены 2400 квадратных футов должны быть солнечное отопление. В настоящее время он имеет только 6 дюймов изоляции. стекловолокно (значение проводимости 0,053 БТЕ / час- ° F-кв. фут. в крыше и 1 дюйм древесноволокнистой плиты (значение проводимости 0,33 БТЕ / час- ° F-кв. фут) в стены. Внутренняя температура будет поддерживаться на уровне 70 ° F: ожидается внешняя низкая температура составляет 10 ° F. Должен ли владелец оформить воздух коллектор и глауберова система хранения соли для дома потребность в отоплении.или стоит добавить еще 6 дюймов изоляция в крыше и 3 1/2 дюйма в стенах?

                                                                                Наш Ваш
           Ситуация с позициями и расчетами

1.Требования к отоплению здания с существующей изоляцией

   а. Разница между внутренней и внешней температурой: из примера выше
        (70 ° F - 10 ° F).= 60 ° F _____________

   б. Площади кровли и стен; Из примера выше.
* Корневая площадь = 1267 кв.футов _____________
** Площадь стен = 2400 кв. футов _____________

   c. Значение проводимости для данного типа и толщины изоляции:
      Обратитесь к дилеру строительных материалов. (Пример: крыша, 6 дюймов.
      стекловолокно; стена, ДВП толщиной 1 дюйм).
                                                        * Утеплитель крыши =.053 БТЕ / ч
° F-кв.фут _____________
                                                        ** Изоляция стен = 0,33 БТЕ / ч.
° F-кв.фут _____________

   d. Потери тепла через крышу: Шаг 1.a (60 ° F) x Шаг 1.b * (1267 кв. Футов)
      x Шаг 1.c * (0,053 - БТЕ / час- ° F-кв.фут). = 4029 БТЕ / час ______________

   е. Потери тепла от стен: Шаг 1.a (60 ° F) x Шаг 1.b * (2400 квадратных футов) x
      Шаг 1.c ** (0,33 БТЕ / ч.- ° F-кв.фут). = 47 520 БТЕ / час ______________

  е. Общая текущая потребность в тепле: Шаг 1.d (4029 БТЕ / час) + Шаг 1.e
    (47 520 БТЕ / час). = 51 549 БТЕ / час ______________

2. количество и стоимость складских материалов для удовлетворения текущих потребностей в отоплении.

  а. Часов в день: 24. = 24 часа в сутки _____________

  б. Желаемый запас аккумулирования тепла: Сред. 3-5 дней. = 3 дня _____________

  c.Теплоемкость накопительного материала: Для глауберовской соли,
     см. Рабочий лист I, Шаг 3.f

  d. Стоимость единицы складского материала: уточняйте у поставщика. = 0,25 доллара США / фунт _____________
 
  е. Общий необходимый для хранения материал: (Шаг 1.f x Шаг 2.a x Шаг 2.b) ÷ Шаг 2.c.
     Пример: (51549 БТЕ / час x 24 часа в день x 3 дня) ÷ 145 БТЕ / фунт.
     = 3,711,526 БТЕ ÷ 145 БТЕ / фунт. = 25 597 фунтов _____________

  е. Общая стоимость необходимых складских материалов: Шаг 2.е. (25 597 фунтов) x Шаг 2.d
    (0,25 доллара США за фунт). = 6399 долларов США ______________

3. Размер и стоимость коллектора для удовлетворения текущих потребностей в отоплении.

   а. Желаемая способность к накоплению потребности в отоплении: в среднем 2 дня. = 2 дня ______________

   б. Уровень радиации для коллектора: уточните у поставщика. = 1000 БТЕ / кв.фут ______________

   c. Стоимость коллектора за квадратный фут: уточняйте у поставщика.= $ 1,00 / кв.фут ______________

   d. Общая необходимая площадь коллектора: (Шаг 1.f x Шаг 2.a x Шаг 3.a) ÷ Шаг 3.b.
      Пример: (51549 БТЕ / час x 24 часа / день x 2 дня) ÷ 1000 БТЕ / кв.фут
      = 2,474,352 БТЕ ÷ 1000 БТЕ / кв. Фут. = 2474 кв. Фута ______________

   е. Общая стоимость коллектора: Шаг 3.d (2474 кв. Фута) x
       Шаг 3.c (1,00 долл. США за кв. Фут). = 2474 доллара США ______________

4.Потребность в отоплении здания с дополнительной изоляцией

  а. Текущее значение проводимости + дополнительная изоляция: Шаг 1.c + добавлено
     изоляция. (Пример: крыша 6 из стекловолокна + пенополистирол 6 дюймов; стена 1 дюйм.
     ДВП + 3-1 / 2 дюйма, пенополистирол
                                               * Изоляция корня = 0,026 БТЕ / ч- ______________
° F-кв.фут
** Изоляция стен = 0,071 БТЕ / ч- ______________
° F-кв.футов
                           
  б. Потери тепла через крышу: Шаг 1.a (60 ° F. X Шаг 1.b * (1267 кв. Футов)
     x Шаг 4.a * (0,026 БТЕ / ч- ° F-кв.фут) = 1977 БТЕ / ч ______________

  c. Потери тепла от стен: Шаг 1.a (60 ° F) x Шаг 1.b ** (2400 кв. Футов)
     x Шаг 4.a ** (0,071 БТЕ / ч) - ° F-кв.фут). = 10224 БТЕ / час ______________

  d. Общая потребность в отоплении с дополнительной изоляцией: Шаг 4.b (1977 БТЕ / час) +
      Шаг 4.c (10224 БТЕ / час) = 12 201 БТЕ / час _____________

5. Количество и стоимость складского материала для обеспечения «дополнительной изоляции».
  потребность в отоплении

  а. Общий объем необходимого для хранения материала: (Шаг 4.d x Шаг 2.a x Шаг 2.b) ÷ Шаг 2.c
     Пример: (12 201 БТЕ / час x 24 часа в день x 3 дня ÷ 145 БТЕ / кв.фут =
     878 472 БТЕ ÷ 145 БТЕ / фунт = 6058 фунтов _____________

  б. Общая стоимость необходимого складского материала:
     Шаг 5.a (6058 фунтов) x Шаг 2.d (0,25 доллара США / фунт) = 1515 долларов США _____________

6. Размер и стоимость коллектора с учетом «дополнительной теплоизоляции» отопления.
  требование

  а. Общая необходимая площадь коллектора: (Шаг 4.d x Шаг 2.a x Шаг 3.a) ÷ Шаг 3.b.
     Пример: (12 201 БТЕ / час x 24 часа / день x 2 дня) - 1000 БТЕ / кв. Фут. знак равно
     585648 БТЕ ÷ 1000 БТЕ / кв. Фут. = 586 кв. Футов ______________

  б. Общая стоимость коллектора:
       Шаг 6.а. (586 кв. Футов) x Шаг 3.c (1,00 долл. США / кв. Фут). = 586 долларов США ______________

7. Экономия затрат на тепловую систему за счет добавления теплоизоляции

  а. Удельная стоимость изоляции: уточняйте у поставщика. Пример: 6 дюймов и 3-1 / 2 дюйма.
    коврики.
* 6 дюймов коврики = $ 0,20 / кв.фут ______________
** 3-1 / 2 дюйма = 0,12 доллара США за квадратный фут ______________
                                            
  б. Стоимость дополнительной изоляции: (Шаг 1.b * x Шаг 7.a *) + (Шаг 1.b ** x Шаг 7.а **).
     Пример: (1267 кв. Футов x 0,20 $ / кв. Фут) + (2400 кв. Футов x 0,12 $ / кв. Фут)
     = 253 долл. США + 288 долл. США. = 541 доллар США ______________

  c. Общая стоимость тепловой системы с существующей изоляцией: Шаг 2.f (6399 долларов США) + Шаг 3.e
    (2474 доллара США). = 8823 долл. США ______________

  d. Общая стоимость тепловой системы с дополнительной изоляцией: Шаг 5.b (1515 долларов США) + Шаг 6.b
      (586 долларов США) + Шаг 7.b (541 доллар США). = 2642 доллара США ______________

  е.«Экономия» за счет изоляции: Шаг 7.c (8873 долл. США) -
       Шаг 7.d (2642 доллара США). = 6231 доллар США ______________

 

Новый 9/78

Кооперативная консультативная работа в сельском хозяйстве и домохозяйстве, состояние Индиана, Университет Пердью и Министерство сельского хозяйства США. Сотрудничество; Х.А. Уодсворт, директор, West Lafayette, IN. Выдается в исполнение актов 8 мая и 30 июня 1914 г.Кооператив Служба распространения знаний Университета Пердью — это позитивное действие / равное возможность учреждения.

Советы по использованию бочек с водой в солнечной теплице

Круглогодичные теплицы или даже те, которые используются для продления сезона, сталкиваются с проблемой резких перепадов температур. Конструкция собирает чрезмерное количество тепла в течение дня, когда выходит солнце, из-за чего они легко перегреваются. Однако ночью они быстро теряют это тепло из-за отсутствия теплоизоляции, что приводит к переохлаждению или, возможно, замерзанию.

Многие производители используют отопление и охлаждение для поддержания стабильной температуры — вентиляция днем ​​и обогрев теплицы ночью. Хотя эти стратегии надежны, они могут быть дорогостоящими и неустойчивыми. Материалы с термальной массой представляют собой естественную альтернативу выравниванию колебаний температуры, поддерживая подходящую среду выращивания без нагрева / охлаждения ископаемым топливом.

Термомассы — это плотные материалы, накапливающие тепло. Они поглощают тепловую энергию в течение дня, либо от прямого света, либо от тепла теплицы, и повторно излучают это тепло обратно в теплицу, когда температура падает ночью.

Вода — это наиболее часто используемая тепловая масса в теплицах по двум причинам: у нее самая высокая теплоемкость на единицу объема из всех доступных материалов и она дешевая. Единственный необходимый компонент — это контейнер для хранения — предмет изобилия в нашем нагруженном пластиком обществе.

Сложив несколько больших бочек с водой в теплице, производитель может создать «водную стену» — большую и недорогую тепловую батарею для теплицы. Недостатком этой недорогой стратегии управления климатом является, прежде всего, то, что вода занимает значительное место в теплице, которое в противном случае можно было бы использовать для выращивания.Установка водяных стен часто требует постройки теплицы большего размера или увеличения площади существующего помещения для выращивания. Таким образом, водные стены чаще всего используются в больших парниках на заднем дворе или в небольших коммерческих теплицах — структурах, достаточно больших, чтобы легко разместить дополнительное пространство.

Еще один недостаток — отсутствие точного контроля. В отличие от вентиляционного вентилятора или обогревателя, которые можно настроить на работу при определенной температуре, тепловая масса может иметь различный и непредсказуемый эффект.Водные стены поглощают тепло в течение дня за счет пассивной солнечной энергии. Таким образом, они зависят от наружного климата и будут иметь ограниченный эффект в периоды холодной и пасмурной погоды. Они особенно хорошо подходят для конструкций, которые не зависят от электричества или дополнительного отопления, таких как автономные или пассивные солнечные теплицы.

Другое решение…

Если вы хотите максимально увеличить пространство для выращивания в теплице, мы рекомендуем материал с фазовым переходом (PCM) в качестве термальной альтернативы бочкам с водой.PCM поставляется в листах и ​​может быть прикреплен к северной стене солнечной теплицы, где он будет использовать солнечную энергию, чтобы буквально «менять фазы». Листы ПКМ состоят из карманов, заполненных растительными маслами, парафином или солевыми растворами.

Свяжитесь с нами сегодня

Как это работает?

PCM пассивно поглощает и отводит тепло в солнечной теплице за счет передачи энергии фазовых переходов от жидкости к твердому телу.Когда теплица днем ​​нагревается от солнца, PCM поглощает

Огромное количество энергии, называемое скрытым теплом, тает. Ночью PCM снова «замерзает» и отдает тепло обратно в теплицу, при этом поддерживая в помещении комфортную заданную температуру.

Как и бочки с водой, материал с фазовым переходом действует как батарея, пассивно сохраняя тепло в теплице (также называемое тепловой массой). Однако из-за скрытой теплопередачи фазовых переходов у PCM есть примерно в 5 раз больше накопительной способности, чем у того же объема воды.Его можно встроить в новую стену или добавить к существующей стене теплицы, пассивно сглаживая перепады температуры, не жертвуя помещением для выращивания.

На Церере наш стандартный продукт PCM состоит из карманов солевого гидрата, имеющего энергоемкость 100 британских тепловых единиц на квадратный фут. Наши дизайнеры теплиц могут помочь вам определить энергоемкость вашей теплицы и определить, сколько PCM вам нужно. Свяжитесь с нами сегодня для получения персонализированного предложения и энергетического анализа!

Устройство накопления тепловой энергии может сделать бытовую солнечную энергию более доступной.

Хотя солнечные панели активны, пока светит солнце, они обычно мало что делают, когда солнце садится.Вот почему некоторые системы включают резервуары для воды. Вода в течение дня нагревается через панели, а накопленная тепловая энергия (тепло) используется для обогрева дома ночью. Хотя танки эффективны, они также занимают много места, что затрудняет их размещение в домах людей. Однако недавно разработанное устройство сохраняет столько же тепла в половине пространства — используя парафин вместо воды.

Прототип был разработан исследователями из испанского Universidad del Pais Vasco и Euskal Herriko Uniberstitatea.Он содержит технический парафин, заключенный в тонкие алюминиевые пластины. Вода по-прежнему участвует, хотя она служит для переноса тепла, а не для его хранения.

Вот как работает система …

Вода нагревается солнечными тепловыми панелями на крыше, а затем течет в дом к накопителю тепловой энергии. Достигнув устройства, он циркулирует по каналам между пластинами. При этом тепло воды поглощается алюминием и переходит к парафину, который в то время находится в твердом состоянии.

Однако при достижении температуры около 60º C (140º F) парафин плавится, сохраняя тепловую энергию. Когда позже потребуется тепло, по каналам циркулирует холодная вода, понижая температуру парафина. Как только он упадет ниже 60º C и снова затвердеет, он высвободит накопленное тепло. Использование тонких пластин позволяет относительно быстро высвобождать тепловую энергию из парафина. Обычно таким материалам с фазовым переходом требуется много времени для высвобождения энергии, что ограничивает их применимость в устройствах хранения тепловой энергии.

Помимо возможности выполнять работу резервуара для воды в два раза большего объема, блоки для хранения также могут иметь различные формы — не только цилиндры, как в случае резервуаров. Это означает, что их можно заправить в углы или даже встроить в подвесные потолки.

Исследователи продолжают развивать технологию и изучают возможность замены парафина другими материалами с фазовым переходом, способными накапливать еще больше энергии, такими как жирные кислоты. Они также создают полномасштабный прототип, который будет протестирован на практике в правительственном учреждении.

Источник: UPV / EHU

[Ed. примечание: в этой статье изначально предполагалось, что накопленная тепловая энергия также будет использоваться для выработки электроэнергии, но с тех пор в нее были внесены поправки.]

Хотя солнечные панели активны, пока светит солнце, они обычно мало что делают, когда солнце идет вниз. Вот почему некоторые системы включают резервуары для воды. Вода в течение дня нагревается через панели, а накопленная тепловая энергия (тепло) используется для обогрева дома ночью.Хотя танки эффективны, они также занимают много места, что затрудняет их размещение в домах людей. Однако недавно разработанное устройство сохраняет столько же тепла в половине пространства — используя парафин вместо воды.

Прототип был разработан исследователями из испанского Universidad del Pais Vasco и Euskal Herriko Uniberstitatea. Он содержит технический парафин, заключенный в тонкие алюминиевые пластины. Вода по-прежнему участвует, хотя она служит для переноса тепла, а не для его хранения.

Вот как работает система …

Вода нагревается солнечными тепловыми панелями на крыше, а затем течет в дом к накопителю тепловой энергии. Достигнув устройства, он циркулирует по каналам между пластинами. При этом тепло воды поглощается алюминием и переходит к парафину, который в то время находится в твердом состоянии.

Однако при достижении температуры около 60º C (140º F) парафин плавится, сохраняя тепловую энергию.Когда позже потребуется тепло, по каналам циркулирует холодная вода, понижая температуру парафина. Как только он упадет ниже 60º C и снова затвердеет, он высвободит накопленное тепло. Использование тонких пластин позволяет относительно быстро высвобождать тепловую энергию из парафина. Обычно таким материалам с фазовым переходом требуется много времени для высвобождения энергии, что ограничивает их применимость в устройствах хранения тепловой энергии.

Помимо возможности выполнять работу резервуара для воды в два раза большего объема, блоки для хранения также могут иметь различные формы — не только цилиндры, как в случае резервуаров.Это означает, что их можно заправить в углы или даже встроить в подвесные потолки.

Исследователи продолжают развивать технологию и изучают возможность замены парафина другими материалами с фазовым переходом, способными накапливать еще больше энергии, такими как жирные кислоты. Они также создают полномасштабный прототип, который будет протестирован на практике в правительственном учреждении.

Источник: UPV / EHU

[Ed. Примечание: в этой статье изначально предполагалось, что накопленная тепловая энергия также будет использоваться для производства электроэнергии, но с тех пор в нее были внесены поправки.]

Новое строительство теплицы с тепловым аккумулятором; система теплообмена воздух-вода (форум теплиц в Перми)

Если вы стремитесь к максимальному зимнему освещению, я думаю, что угол остекления может быть немного плоским (если вы не говорите 55 градусов от горизонтали). Вы примерно на 40 градусах северной широты, поэтому солнце равноденствия будет на 50 градусах, а солнце зимнего солнцестояния будет примерно на 27 градусах от горизонтали.Пожалуйста, дважды проверьте меня, потому что я немного исхожу из памяти. Я считаю, что многие люди стремятся примерно на 15 градусов больше по вертикали от своего солнечного угла равноденствия (для вас на 35 градусов от вертикали). Таким образом, вы будете оптимально ловить солнце с ноября по январь, а не только с 21 декабря. Если ваше описание означало 55 от горизонтали, вам было бы хорошо идти. 55 от вертикали, вероятно, даст вам много солнца летом и меньше зимой, что может быть противоположным тому, что вы хотите.

Я слышал, что поддержание тепла в почве зимой приносит растениям больше пользы, чем воздух.Теплые резервуары под кроватями должны помочь. Возможно, вы захотите оставить доступ для прокладки трубопроводов горячей воды для теплообменника через почву в областях, не над резервуарами, чтобы они также получали немного тепла.

Я ничего не знаю о гидропонике, но вы можете использовать почвенное ложе в своих интересах, не наклоняя его дно. Если бы вы сделали его плоским и запечатали, чтобы удерживать воду, растения могли бы набирать воду со дна почвы. Вам понадобится слив на дюйм или два от дна, чтобы он не промок.А поскольку я ничего не знаю, не делайте того, о чем я говорю. Но это может быть способ упростить или сделать полив более автоматическим, как только растения пустят корни.

Как вы предотвратите раздавливание крышек резервуаров грязью? Было бы отстойно строить все это, засыпать грязью, а затем над резервуарами образовалось бы проваленное место.

Это далеко идущая идея, но поскольку вы инженер, я полагаю, вы справитесь с этим. Сделайте один из резервуаров батареей с фазовым переходом, используя глицерин.Прежде чем вы больше не сможете добраться до него, намотайте в резервуар целую связку pex или ирригационной линии, чтобы вы могли пропустить воду через нее и до теплообменника. Затем заполните емкость глицерином. Его фаза меняется на 65 градусов, что требует много энергии для завершения. Поэтому, когда тепло, вы пропускаете воду по спиральным трубам, чтобы расплавить глицерин. Затем, когда становится холодно, вы пропускаете холодную воду из комнаты через глицерин, чтобы нагреть ее.

Если вы можете поддерживать температуру выше 50 градусов, вы можете выращивать там цитрусовые…

Если вы устанавливаете пароизоляцию (что, я думаю, рекомендуется), я бы положил ее на внутреннюю сторону осб, чтобы осб не заплесневел или не повредился водой.

Я не слежу за анкерными стойками. Разве существующий фальш-брус не достаточен для фундамента?

Некоторое стекло имеет низкоэмиссионное покрытие или другие вещи, которые могут помочь или повредить вам, в зависимости от того, какой стороной вы обращены. Если вы сможете выяснить, что у вас есть, и если это имеет значение, это может быть полезно.

Возможно, вам понадобится проход для доступа ко всем вашим растениям. Возможно, включите это с доступом к резервуарам, чтобы у вас была функция сложения (доступ, проход, погоня за водопроводом и т. Д.). К тому же это место для меньшего количества грязи. О, как только вы пройдете мимо резервуаров, сделайте из него компостную камеру для червяков.

Удачи, похоже, веселый проект!

Цеолитный накопитель тепла неопределенно долго сохраняет тепло, поглощает в четыре раза больше тепла, чем вода

Держитесь за шляпу / спутника жизни / гонады: ученые из Германии создали маленькие цеолитовые гранулы, которые могут хранить в четыре раза больше тепла, чем вода, без потерь в течение «длительных периодов времени». Теоретически вы можете сохранять тепло в этих гранулах, а затем извлекать точно такое же количество тепла через неопределенное время.

Цеолиты (буквально «кипящие камни») не совсем новы: этот термин был придуман в 1756 году шведским минералогом Акселем Кронштедтом, который заметил, что некоторые минералы при нагревании выделяют большое количество пара из воды, которая ранее была адсорбируется. В течение последних 250 лет ученые пытались реализовать этот процесс в системе аккумулирования тепла — и теперь Институт Фраунгофера в сотрудничестве с промышленными партнерами разработал, как это сделать.

Я попытаюсь объяснить, как это работает, но наука довольно сложна: когда цеолит Фраунгофера вступает в контакт с водой, химическая реакция адсорбирует воду и выделяет тепло.Когда к цеолиту прикладывают тепло, происходит обратный процесс и выделяется вода. Поскольку тепло удерживается в химической структуре цеолита, материал никогда не ощущается теплым — вот почему это метод хранения «без потерь».

Эти два процесса можно разделить — сначала вы заряжаете шары теплом, а потом вы можете просто добавить воду (!), Чтобы высвободить тепло. Эта реакция происходит по всей поверхности цеолита — и поскольку цеолиты пористые, один грамм материала имеет площадь поверхности 1000 квадратных метров (10700 квадратных футов).По этой причине цеолит фраунгофера может сохранять в четыре раза больше тепла, чем вода.

Хотя процесс гидратации / обезвоживания хорошо изучен, основной технической проблемой было создание реальной системы аккумулирования тепла. «Сначала мы разработали технологический процесс, затем мы осмотрелись, чтобы увидеть, как мы можем физически реализовать принцип аккумулирования тепла, то есть как должно быть сконструировано накопительное устройство и в каких местах необходимы теплообменники, насосы и клапаны», — говорит Майк. Бликер, менеджер группы.Как вы можете видеть на картинке справа, настройка довольно сложна. Теперь команда успешно построила переносной резервуар для хранения емкостью 750 литров, который в настоящее время колесит по Германии для тестирования системы хранения в реальных условиях.

В будущем это может стать важной новостью практически для каждой технологической и промышленной сферы. В настоящее время существует очень мало вариантов хранения тепла, кроме воды, которая не может хранить много тепла для данного объема и относительно быстро теряет тепло.Электростанции, биогазовые установки, сталелитейные заводы, фабрики — все они производят огромное количество тепла, которое можно (и нужно) использовать повторно. Их даже не нужно было бы использовать на месте: заряженные цеолитовые шары можно было разослать по близлежащим домам и офисам. В будущем Бликер предполагает, что мы могли бы со временем заменить домашние водяные баки цеолитными системами. «Было бы идеально, если бы мы смогли разработать модульную систему, которая позволила бы нам сконструировать каждое устройство хранения данных в соответствии с индивидуальными требованиями», — говорит Бликер.

Лично я надеюсь на модуль, достаточно маленький, чтобы его можно было разместить внутри каждого из моих семи компьютеров. Интересно, хватит ли этого, чтобы согреть мой душ по утрам…

Узнайте больше на сайте Fraunhofer или ознакомьтесь с решением Microsoft по утилизации тепла: печи данных

Новый материал выделяет накопленное тепло под слабым давлением — ScienceDaily

Исследователи в Токийском университете открыли новый тип материала, сохраняющего тепловую энергию в течение длительного периода, который они назвали «керамикой для аккумулирования тепла».«Этот новый материал можно использовать в качестве материала для аккумулирования тепла в системах производства солнечной тепловой энергии или для эффективного использования промышленных отходов тепла, что позволяет рециркулировать тепловую энергию, поскольку материал высвобождает накопленную тепловую энергию по запросу за счет приложения слабого давления.

Материалы, способные накапливать тепло, включают такие, как кирпичи или бетон, которые медленно выделяют накопленное тепло, и другие, такие как вода или этиленгликоль, которые забирают тепло, когда они превращаются из твердого тела в жидкость.Однако ни один из этих материалов не может сохранять тепловую энергию в течение длительного периода, поскольку они естественным образом медленно выделяют ее с течением времени. Материал, который может хранить тепловую энергию в течение длительного времени и выделять ее в нужное время, станет благом для области возобновляемых источников энергии.

Теплоаккумулирующая керамика, обнаруженная исследовательской группой профессора Окоши из Высшей школы наук Токийского университета, сохраняет тепловую энергию в течение длительного периода времени. Этот материал, называемый пентоксидом лямбда-трититана полосового типа, состоит только из атомов титана и атомов кислорода и может поглощать и выделять большое количество тепловой энергии (230 кДж л 1).Эта запасенная тепловая энергия составляет примерно 70% скрытой тепловой энергии воды при ее температуре плавления. Кроме того, приложение слабого давления 60 МПа (мегапаскаль) к лямбда-пентоксиду трититана полосового типа вызывает фазовый переход в пентоксид бета-трититана, высвобождая накопленную тепловую энергию. Помимо прямого приложения тепла, тепловая энергия может накапливаться путем пропускания электрического тока через материал или облучения его светом, что позволяет многократно поглощать и выделять тепловую энергию различными способами.

Пентоксид лямбда-трититана полосового типа — это простой оксид титана, состоящий из большого количества элементов и экологически безопасный. Ожидается, что настоящая теплоаккумулирующая керамика станет новым кандидатом для использования в системах производства солнечной тепловой энергии, которые в настоящее время активно продвигаются европейскими странами, а также для эффективного использования промышленных отходов тепла. Этот материал также имеет возможности для использования в передовых электронных устройствах, таких как чувствительные к давлению листы, многоразовые грелки, чувствительные к давлению датчики проводимости, резистивная оперативная память, управляемая электрическим током (ReRAM), и оптическая память.

История Источник:

Материалы предоставлены Токийским университетом .