|
|
|
|
| Описание: Обсуждение проектов и реализованных идей по использованию солнечной энергии для отопления дома, нагрева воды |
|
|
|
Гость
Прекратил участие в работе форума
|
|
| |
  |
Соглашусь с Вами сэр только на счёт площади примыкания остальных участков крыши их можно не учитывать, а воздух надо считать по законам аэродинамики и учитывать массовую плотность воздуха и его температуру. так что расчётами по обьёму не обойдёшся
Это понятно то воздух прогреется быстрее потому что он легче и при +15 масса будет 12 куб х 1.225=14.7 кг ,
но при увеличении температуры обьём будет увеличиваться а массовая плотность падать, соответственно потребуется прокачать больший обьём воздуха чтобы он совершил такую же работу по переносу такой же энергии как и при +15
( тепловые потери не берём ) Поднимая вопрос о теплопроводности я хотел сказать что для переноса тепла надо создать поток - движение воздуха. Скорость потока надо расчитывать исходя из температуры воздуха у потребителя ( конечная при отдаче тепла ) и площади сечения трубопровода и производительности вентилятора. Так вот
 будет ли нагреваться воздух до необходимой температуры при некой скорости
потока под крышей? отсюда и выплывает вопрос о теплопроводностии теплоёмкости.
воздух хуже в потоке будет отбирать тепло а при его теплоёмкости не дороже ли обойдётся крутить вентилятор,( который кстати должен ещё и заслонки продавливать)
бытовой вытяжной канальный вентилятор берёт около 15-20 Вт и прогоняет 100 м3 в час воздуха при +20 при обратной тяге этот показатель конечно падает |
|
| В начало |
Отправлено: 29 Октября, 2008 - 12:51:29 |
|
|
Константин 
злой админ
Откуда: 33, деревня.
Покинул форум
|
|
   |
 |
Игорь пишет:
будет ли нагреваться воздух до необходимой температуры при некой скорости
потока под крышей? |
Я думаю, что будет. Если его объем 12 кубометров, то всегда можно отрегулировать мощность вентилятора так, что бы температура выходящего воздуха была максимально возможной.
И даже не максимально возможной, а оптимальной.
Оптимальной - значит надо учитывать температуру теплоаккумулятора.
Не всегда ведь удасться нагреть воздух до 35-40 - 70 градусов...
Поэтому прокачивать надо всегда, как только температура воздуха под крышей выше температуры теплоаккумулятора. И не просто ТА, а какой то конкретной его части.
Что бы высасывать тепло как только это будет возможно.
Т.е. алгоритм гораздо сложнее, чем просто "коллектор - аккумулятор".
Об этом еще предстоит подумать... 
|
|
| В начало |
Всего записей: 12357 Дата рег-ции: Янв. 2008 Отправлено: 29 Октября, 2008 - 13:04:16 |
|
|
Гость
Прекратил участие в работе форума
|
|
| |
|
а аккумулятор водяной будет?
(Добавление)
всегда можно отрегулировать мощность вентилятора
а кто регулировать то будет??? не сами же ручку крутить ?
кстати по эл.части не прикидывали принц. схему термодатчиков с анализатором их сопротивлений? |
|
| В начало |
Отправлено: 29 Октября, 2008 - 13:08:05 |
|
|
Константин
злой админ
Откуда: 33, деревня.
Покинул форум
|
|
| |
|
Игорь пишет:
| а аккумулятор водяной будет? |
На первом этапе - да. Если его не будет хватать, то можно будет его либо увеличить физически ( возможность есть), или задействовать сульфат натрия.
Игорь пишет:
| а кто регулировать то будет??? не сами же ручку крутить ? |
Автоматика, естетственно..  Есть возможность цеплянуть киловаттик - другой тепла - отчего ж его не зацепить...
Игорь пишет:
| кстати по эл.части не прикидывали принц. схему термодатчиков с анализатором их сопротивлений? |
Прикидывал... Простейший напрашивающийся вариант - это с компаратором. Но боюсь, будет "звон" или "гонки".
Поэтому пока рабочий вариант - это термонестабильные генераторы (частота плавает в зависимости от сопротивления терморезистора).
Можно конечно и микроконтроллеры припахать, но я в них никакой (электронику уж лет 15 как забросил...  ). А кто "какой" - сразу цены такие объявляет, что проще на жесткой логике спаять... Как то к анемометру хотел сделать девайс статистику по ветру накапливать. Так цену объявили за печатку с 1-й микросхемой как за 2 телевизора... 
Так что расчитываю толькот на свои силы...
|
|
| В начало |
Всего записей: 12357 Дата рег-ции: Янв. 2008 Отправлено: 29 Октября, 2008 - 18:11:43 |
|
|
Гость
Прекратил участие в работе форума
|
|
| |
|
Константин пишет:
Игорь пишет:
| а аккумулятор водяной будет? |
На первом этапе - да. Если его не будет хватать, то можно будет его либо увеличить физически ( возможность есть), или задействовать сульфат натрия.
Игорь пишет:
| а кто регулировать то будет??? не сами же ручку крутить ? |
Автоматика, естетственно.. Есть возможность цеплянуть киловаттик - другой тепла - отчего ж его не зацепить...
Игорь пишет:
| кстати по эл.части не прикидывали принц. схему термодатчиков с анализатором их сопротивлений? |
Прикидывал... Простейший напрашивающийся вариант - это с компаратором. Но боюсь, будет "звон" или "гонки".
Поэтому пока рабочий вариант - это термонестабильные генераторы (частота плавает в зависимости от сопротивления терморезистора).
Можно конечно и микроконтроллеры припахать, но я в них никакой (электронику уж лет 15 как забросил... ). А кто "какой" - сразу цены такие объявляет, что проще на жесткой логике спаять... Как то к анемометру хотел сделать девайс статистику по ветру накапливать. Так цену объявили за печатку с 1-й микросхемой как за 2 телевизора...
Так что расчитываю толькот на свои силы...
|
я тоже думаю то спаять будет дешевле, ведь по сути надо транзисторные ключи и логику на микросхемах, а вообще можно биметал тупо поставить на работу- нагрелся больше +25 например включил систему
|
|
| В начало |
Отправлено: 31 Октября, 2008 - 18:53:48 |
|
|
Serg2
постоянная прописка
Покинул форум
|
|
| |
|
[quote:Константин
Прикидывал... Простейший напрашивающийся вариант - это с компаратором. ... [/quote]
Не согласен я. Простейший вариант - это:
берем "Автоматическое проветривание парника за 10 руб" - бутылка давит на контакты,
контакты включают вентилятор!
|
|
| В начало |
Всего записей: 124 Дата рег-ции: Июль 2008 Отправлено: 31 Октября, 2008 - 20:20:05 |
|
|
Константин
злой админ
Откуда: 33, деревня.
Покинул форум
|
|
| |
|
Игорь пишет:
| а вообще можно биметал тупо поставить на работу- нагрелся больше +25 например включил систему |
"ответ неправильный".
Тепло надо "сосать" не только когда "больше +25", а всегда, когда температура воздуха под крышей выше температуры теплоаккумулятора!
Поэтому порог весьма плавающий... тут биметалл и бутылки - мимо кассы.
|
|
| В начало |
Всего записей: 12357 Дата рег-ции: Янв. 2008 Отправлено: 01 Ноября, 2008 - 01:17:54 |
|
|
|
|
| |
|
На счет обмерзания теплообменника:
В кратком справочнике по физике указана теплопроводность льда (при 0 град) и она равна 2,3 Вт/м*К .
А у воды теплопроводность указана как 0,6 Вт/м*К.
Но тогда получается, что лёд проводит тепло лучше чем вода.
Сам в шоке!
Единственное объяснение которое мне приходит на ум так это то, что измеряли теплопроводность воды в идеальных условиях, то есть в воде при измерении теплопроводности не было конвекции.Как этого добились я не знаю.
Ведь у льда конвекции нет, поэтому в итоге вода охлаждается /нагревается быстрее чем лёд, даже несмотря на разницу в теплопроводности.
Константин, предложите идею как экспериментально это можно было бы проверить.
И здесь очень большое значение имеет то, где именно расположен нагреватель/охладитель.
Если нагреватель расположен на дне ёмкости с водой, то тогда за счет образующихся конвективных потоков процесс нагрева воды идёт значительно быстрее.
Если охладитель расположен вверху емкости с водой, то процесс охлаждения соответственно будет тоже идти быстрее и тоже из-за наличия конвективных потоков.
Тогда получается, что теплообъменник ТН при охлаждении воды должен быть расположен наверху водоёма.
Тепло у водоёма можно отбирать прокачивая по трубам ВОЗДУХ, слава Богу он не замерзает при 0 град.
Но если мы хотим отбирать тепло у воды используя как теплоноситель воздух, тогда наверное проще и надёжнее использовать воду в бутылях, как Вы и предполагаете. Площадь теплообмена будет наверняка больше чем если проложить трубы внутри водоёма (это несложно посчитать), да и прокачивать воздух легче чем воду и т.п.
На счет мощности кондиционеров я не совсем согласен. По-моему кондиционеров с отдаваемой мощностью по теплу в 5 Квт достаточно много. Надо погуглить на эту тему, может чего и найдется недорогое.
И кстати, а 5 Квт тепла это не многовато ли для настоящего тёплого дома?
Размышляя о ТН пришёл к выводу, что они довольно капризны в обслуживании и вообщем-то недолговечны, в частности из-за утечки теплоносителя, который приходится периодически добавлять в систему. Поэтому рассматриваю элементы Пельтье как альтернативу компрессорному варианту. При этом конструкция получается крайне простой и соответственно надёжной.
И ещё - меня беспокоит другая проблема: оттаит ли за лето кусок льда объёмом 300 куб.м? Как ускорить это оттаивание?
(Отредактировано автором: 09 Ноября, 2008 - 17:28:38) |
|
| В начало |
Всего записей: 120 Дата рег-ции: Март 2008 Отправлено: 09 Ноября, 2008 - 15:56:41 |
|
|
Константин
злой админ
Откуда: 33, деревня.
Покинул форум
|
|
| |
|
Николай пишет:
получается, что лёд проводит тепло лучше чем вода.
Сам в шоке! |
Что вобщем, логично... Кристаллическая структура. А температура - это скорость колебания атомов и молекул. Ну соответственно - любая кристаллическая структура на порядок лучше "тряску", сиречь тепло, передает...
Николай пишет:
Константин, предложите идею как экспериментально это можно было бы проверить.
И здесь очень большое значение имеет то, где именно расположен нагреватель/охладитель. |
Не знаю пока. Может какой стакан взять из толстого полистирола. На дно что то нагретое положить и термодатчик. И смотреть как остывает...
То же и со льдом. Только надо что то сильно переохлажденное (из морозилки) и смотреть как к нулю подберется...
Если массу воды и льда взять одинаковую, то разница станет очевидна...
Что бы конвекцию исключить - надо что бы "теплое" было сверху.
Николай пишет:
| Тепло у водоёма можно отбирать прокачивая по трубам ВОЗДУХ, слава Богу он не замерзает при 0 град. |
Вы не поняли проблемы...
Что бы отнимать тепло замораживанием воды, температура теплоносителя (антифриза) должна быть отрицательной. Ну допустим -10... Теплообменник будет нагреваться водой, нагревать антифриз. Но Как только вода остынет до ноля (или температуры замерзания), любой теплообменник тут же начнет обрастать льдом и резко (!!!) просто катастрофически резко потеряет свою эффективность! Как бы лед не хорошо (по сравнению с водой) тепло проводил, он все равно будет теплоизолятором.
И привет, приехали, теплообменник просто не будет работать.
И получается, что что бы получить эту теплоту замерзания воды, придется морозить воду "кубиками". Залил - заморозил - выкинул - залил.
И так по 1-2 тонны в сутки...
Или придумать некий фантастически сложный и распределенный теплообменник, который будет морозить весь объем запасенной воды. Что доводит идею до абсурда... 
Николай пишет:
| Но если мы хотим отбирать тепло у воды используя как теплоноситель воздух, тогда наверное проще и надёжнее использовать воду в бутылях, как Вы и предполагаете. |
Вот, или так. Т.е. воду заранее "разлить" по кубикам и использовать воздух, обдувая весь запасенный объем воды... Замерзать она начнет по внешнему периметру "бутыли", у стенок. Но это не страшно. Она не остынет ниже 0 гр. пока вся не замерзнет...
А фокус с "трубами в озере", увы, не пройдет... Или труб надо будет километр...
Николай пишет:
| И кстати, а 5 Квт тепла это не многовато ли для настоящего тёплого дома? |
Если взять площадь дома в 100 кв.м, с площадью крыши 150 кв.м, площадь стен 150 кв.м И того = 400 кв.м.
При подводе тепла в 5000 Ватт, это будет по 12 Вт на кв.м поверхности..
При перепаде температур в 50 градусов (уж при минус 40 придется конкретно либо страдать, либо подключать доп. источники...)
12 / 50 = 0,25 Вт/м*гр должна быть теплопроводность стены. Т.е. Ктс = 4. Как минимум! ( у меня будет ок. 6).
Так что 5 КВт - это МИНИМУМ для небольшого и хорошо утепленного домика... Минус двери-окна-вентиляция...
Т.е. надо 10 КВт...
Николай пишет:
| Размышляя о ТН пришёл к выводу, что они довольно капризны в обслуживании и вообщем-то недолговечны, |
Вот поэтому у нас с ними никто и не парится... Климат у нас не для ТН...
Николай пишет:
| оттаит ли за лето кусок льда объёмом 300 куб.м? Как ускорить это оттаивание? |
Без проблем... К середине июня... На зиму его полистиролом полметра укрывать, а на лето - снимать... В горах и не такие ледники тают... Там сотни тысяч тонн...
Осенью гамерзают, весной тают... Солнце великая сила.
|
|
| В начало |
Всего записей: 12357 Дата рег-ции: Янв. 2008 Отправлено: 09 Ноября, 2008 - 20:02:28 |
|
|
|
|
| |
|
Константин пишет:
| сложный и распределенный теплообменник, который будет морозить весь объем запасенной воды. |
А я понял так, что именно такой теплообменник Вы и имели ввиду.
Для меня такой теплообменник представляет собой трубу проложенную змеевиком или любой другой формы внутри водоёма. А вот что будем прокачивать по такой трубе-вот вопрос. Воздух, конечно, проще всего...
Константин пишет:
| любой теплообменник тут же начнет обрастать льдом и резко (!!!) просто катастрофически резко потеряет свою эффективность! Как бы лед не хорошо (по сравнению с водой) тепло проводил, он все равно будет теплоизолятором |
Этот вопрос требует экспериментального подтверждения.
Здесь я не совсем с Вами согласен и мои рассуждения здесь таковы:
Если теплообменник находится у поверхности воды, то процесс охлаждения должен происходит так:
1)остывающая вода опускается вниз, а теплая поднимается вверх и в воде присутствуют конвекционные потоки, что именно нам и нужно.
2) Теперь предположим, что теплообменник обмёрз, но теплопроводность льда лучше чем у воды (это раз) и главное- конвекционные потоки в воде всё равно остаются!
Сколько бы льда не наросло на теплообменник- главное, что этот процесс происходит сверху вниз и соответственно в воде постоянно идет конвекционный теплообмен. И так будет продолжаться до тех пор, пока водоём не заморозится весь.
Константин пишет:
| В горах и не такие ледники тают... Там сотни тысяч тонн. |
Согласен, однако там и поток солнечной энергии на единицу площади значительно больше (конкретно на сколько не помню).
Константин пишет:
И того = 400 кв.м.
При подводе тепла в 5000 Ватт, это будет по 12 Вт на кв.м поверхности.. |
Так не нужно отапливать ВЕСЬ дом, его зимой топить надо необходимыми для жизни частями, переключая потоки теплого воздуха в нужные комнаты.
Константин пишет:
| Вот, или так. Т.е. воду заранее "разлить" по кубикам и использовать воздух, обдувая весь запасенный объем воды... |
Да. И ещё есть такое соображение: если ТА находится у Вас в подвале, то наверяка между холодным ТА и нижней стороной пола будет проложена не только теплоизоляция, но и (что немаловажно !) должна быть воздушная прослойка. Так как холодный ТА будет располагается ПОД воздушной прослойкой, то конвекционного теплообмена практически не будет, ибо теплый воздух всё время будет находится наверху и теплообмен в таком случае может происходить только за счет диффузии слоёв воздуха или из-за наличия сквозняков. Исключить сквозняки - это для нас вообще фигня задача.
(Отредактировано автором: 09 Ноября, 2008 - 21:20:23)
|
|
| В начало |
Всего записей: 120 Дата рег-ции: Март 2008 Отправлено: 09 Ноября, 2008 - 20:53:25 |
|
|
Константин
злой админ
Откуда: 33, деревня.
Покинул форум
|
|
| |
|
Николай пишет:
| Для меня такой теплообменник представляет собой трубу проложенную змеевиком или любой другой формы внутри водоёма. А вот что будем прокачивать по такой трубе-вот вопрос. Воздух, конечно, проще всего... |
Да вот я по началу так и хотел. А что там гонять, воздух или антифриз - вопрос вторичный.
Но этот "змеевик" очень быстро покроется коркой льда - и привет. Тепловой контакт с охлаждаемой водой нарушен. Ледяная шуба будет отолщаться и все будет все хуже и хуже отбирать тепло у воды...
Поэтому такой змеевик должен быть либо как пространственная структура (что дорого очень).
Либо наоборот - воду заключить в "бутыли" и обдувать со всех сторон...
Николай пишет:
| остывающая вода опускается вниз, а теплая поднимается вверх и в воде присутствуют конвекционные потоки, что именно нам и нужно. |
Ётыть!
Мы ж отбираем тепло "на замерзании"! А не на охлаждении. Т.е. после отбора тепла вода должна замерзнуть. Лед вниз не опуститься...
Николай пишет:
| Этот вопрос требует экспериментального подтверждения. |
В морозилку загляните...  Если она не "ноуфрост"...
Николай пишет:
| Сколько бы льда не наросло на теплообменник- главное, что этот процесс происходит сверху вниз и соответственно в воде постоянно идет конвекционный теплообмен |
Да... Но уже без нашего участия идет... Что б все заработало на нас - потребуется подождать дней пять, пока этот лед с труб стает...
Николай пишет:
| Так не нужно отапливать ВЕСЬ дом, его зимой топить надо необходимыми для жизни частями, переключая потоки теплого воздуха в нужные комнаты. |
Не, я так не хочу... Эдак его и вовсе топить не надо... Ходить в шубе, и спать под электроодеялом...
Давайте вести речь не о выживании, а о нормальной, комфортной жизни. Что б ночью зимой не приходилось в шубу рядиться, что б до ветру сходить. А просто встал и просто пошел... Как в городской квартире. Захотел принять душ - принял...
|
|
| В начало |
Всего записей: 12357 Дата рег-ции: Янв. 2008 Отправлено: 09 Ноября, 2008 - 23:48:45 |
|
|
|
|
| |
|
Константин пишет:
| Ётыть! |
Злиться не надо.
Я всегда такой занудный, когда хочу в чем-то разобраться. Вы убеждайте меня аргументами, а не смайликами.
Ведь если мы ищем единственно правильное решение проблемы, то приходится рассматривать кучу различных вариантов и пытаться выбрать из них оптимальный, а это весьма непросто.
Константин пишет:
| Мы ж отбираем тепло "на замерзании"! А не на охлаждении. Т.е. после отбора тепла вода должна замерзнуть. Лед вниз не опуститься... |
Насколько я представляю процесс образования льда на пов-ти теплообменника, то это процесс не мгновенный. То есть некоторая часть воды (её объём определяется мощностью охладителя) непосредственно контактирующая с охлаждающей поверхностью превращается в лёд. А вот остальная часть ОХЛАЖДЁННОЙ воды опускается вниз и не превращается в лёд, образуя при этом конвективный поток жидкости. Естественно, при увеличении льда на поверхности теплообменника уменьшается скорость охлаждения воды, однако конвекционный теплообмен между слоями воды происходит постоянно и вне зависимости от того, морозим мы в данный момент воду или нет.Кроме этого, при обмерзании теплообменника происходит увеличение площади его контакта его с жидкостью, что тоже очень хорошо. С другой стороны теплопроводность меди (из которой может быть сделан теплообменник) примерно в 160 раз выше чем теплопроводность льда, поэтому как только на теплообменнике образовалась даже тонкая прослойка льда теплообмен между жидкостью и теплообменником резко уменьшается. Ну так ничто нам не мешает вести разговор об теплообменнике c небольшим слоем намёрзшего на нём льда.
Я думаю, что после резкого ухудшения теплообмена из-за небольшого слоя льда наросшего на теплообменнике, в дальнейшем теплообмен между водой и теплообменником будет уменьшаться линейно, так как одновременно будут происходить несколько компенсирующих друг друга процессов:
1) оттаивание льда из-за конвекции
2) увеличени площади поверхности теплообменника из-за увеличения слоя нарастающего льда, так как теплообмен происходит внешней площадью, а эта площадь как раз и будет увеличиваться
Но если и рассчитывать теплообменник, то нужно изначально считать его покрытым небольшим слоем льда, например в 1 см, теплопроводность такого слоя льда будет 230 Вт/м*К.
Константин пишет:
| Давайте вести речь не о выживании, а о нормальной, комфортной жизни |
Давайте. Однако в любом случае Вам придётся чем-то поступиться.
Поэтому напишите, чем именно и в каких пределах.
Кстати, мы ещё не обсуждали сам проект дома. Я имею ввиду расположение комнат, их количество, расположение окон и др.
Например, как сделать выходную дверь так, что бы она не выпускала теплый воздух наружу или делала это по-минимуму. В этом плане наверное можно совместить процесс открывания/закрывания двери и процесс вентиляции помещения.
Константин пишет:
| Либо наоборот - воду заключить в "бутыли" и обдувать со всех сторон |
Это конечно проще. Поэтому можем закончить обсуждать вариант с водоёмом и ТН.
Я ранее предлагал и другой вариант использования ТА с температурой близкой к 0 и без ТН, правда с худшей эффективностью.
Это тот вариант, когда дом действительно похож на термос, то есть между стенами имеется воздушный промежуток, в который и закачивается воздух от ТА. А отопление внутри дома происходит любым стандартным способом, например с использованием электроконвекторов.
Например, при температуре воздуха снаружи -20 град внутренняя поверхность стены будет, например, 0 град (это определяется температурой ТА) и соответственно затраты на отопление будут уменьшены более чем в 2 раза. Что на мой взгляд тоже неплохо.
(Отредактировано автором: 11 Ноября, 2008 - 08:53:49)
|
|
| В начало |
Всего записей: 120 Дата рег-ции: Март 2008 Отправлено: 10 Ноября, 2008 - 09:58:39 |
|
|
|
