| | Новая тема | Ответить | | | Поиск в теме | Версия для печати | |
| Описание: Обсуждение конструкций и устойство водонагревателей. |
| Гость Прекратил участие в работе форума |
  |
|
| Для наглядного представления происходящего процесса по накоплению тепла предлагаю провести такой мысленный эксперимент: Предположим, что имеются 2 одинаковых СК, находящихся в одинаковых условиях, солнце светит непрерывно, максимальная температура нагрева воды в каждом из СК может достигать +60 град., температура входящей воды +10 град., так же имеется два идеальных бака-термоса куда сливается вода из соответствующего СК. Первый СК эксплуатируется следующим образом: Когда вода становится +11 град, то эта вода сливается в свой 1-ый бак-термос, после чего в СК заливается новая порция воды с Т=+10 град. Второй СК эксплуатируется по другому: Когда вода достигнет своей максимальной температуры (в нашем случае +60 град.) то эта вода сливается во 2-й бак-термос, после чего в СК заливается новая порция воды с Т=+10 град. Собственно вопрос: В каком из баков через некоторое время накопится БОЛЬШЕ тепла (в Дж) в 1-ом или во 2-м? И почему это произойдет именно так? (Отредактировано автором: 26 Июля, 2009 - 19:11:45) |
|
Константин    Основоположник Откуда: деревня в рег.№33 Покинул форум |
   |
 |
|||||
|
Николай пишет:
 О чем Вы... Какие нах, теромоудары... Эти 40 литров только заливаются 10 минут и столько же сливаются.Давайте еще обсудим коррозийную стойкость материалов СК.... Николай пишет:
Меня тоже. В серьезном исполнении она выводит себестоимость горячей воды за рамки разумного. Для несерьезной (статического термокрапана) - потребуется СК гарантированно подогревающий воду выше температуры его срабатывания... Т.е. концентрирующий. Но там другая ...опа - стоимость самого концентратора + трекер... Ставить следящую электронику и электроклапан - в принципе не дорого... Но уже завязка на электричество пошла... так что только для серьезной системы... Не на коленке. Николай пишет:
Надуманная мысль... т.к. тело - "черное" и поглощает оно все что может. В плане теплопотерь от охлаждения самого СК с горячей водой... Может быть.... Поверхность СК настолько горячее окружающего воздуха, что нагрев и остывание сравниваются... Я не против циркуляции как таковой. Но там требуется так же согласовывать размер СК и объем циркулирующей воды... Маленький СК никогда не прогреет бочку. Так и наоборот, слишком большой СК будет в солнечный день бЕстлку жариться под солнцем практически уже не подогревая воду... Т.е. имея СК определенной площади, можно посчитать сколько он получает тепла за день и к нему подобрать соответствующую емкость... Или наоборот. Николай пишет:
Вопрос не по адресу... Мне нужна горячая вода, а не Николай пишет:
И что толку, что в 200-литровой бочке вы запасли больше Дж... Горячей воды то нет...  Если делать СК с циркуляцией, то надо согласовать производительность СК и бака. Это 1. 2. совмещение СК и самого бака - резко (на порядок) удешевляет конструкцию. Не надо никаких извратов с трубками и баками... Тупо налил - вечером слил горячую или теплую. Или оставил на следующий день, если солнца не было. Согласитесь - для кого то это тоже аргумент... Иметь горячую воду за 200 рублей или за 2000... Или 20.000 ну с очень эффективным СК...  Вобщем если и делать циркуляцию, то по-уму, а не с кондачка. "Дж" никому не нужны... Нужна горячая вода. Нужно ехать, а не шашечки на машине... Проблема циркуляционной системы в том, что она не дает горячей воды до тех пор, пока фактически не прогреется весь объем воды... Либо надо греть воду малыми порциями и както сепарировать горячую от холодной не перемешивая ее... т.е. сливать в термос. А это уже не циркуляция... А раз не циркуляция - какой смысл городить баки-циркуляции. Просто налил - просто подогрел - слил в термос... Как в проточном нагревателе. |
||||||
Сергiй бессмертный Откуда: Украина, Тернополь Покинул форум |
| |
|
|
|
Константин пишет:
Мы это уже обговаривали ранее. Нажмите для увеличения  |
||
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
|||||
|
Константин пишет:
Так именно это я и делаю, а Вы считаете что: Константин пишет:
На самом деле этот вопрос показывает суть происходящего при нагреве любой жидкости и правильный ответ на этот вопрос только один- больше тепла накопится в 1 баке. Когда мы считали теплопотери для стены дома, то нужно понимать, что такой же формулой будет описываться не только охлаждение поверхности, но и её нагрев, а в этой формуле присутствует dT и вот она-то как раз в нашем случае и важна. То есть, чем холоднее жидкость, тем быстрее она нагревается (чем горячее жидкость тем быстрее она охлаждается)- это всегда необходимо помнить при построения системы с ЕЦ. Если нарисовать график зависимости температуры жидкости от времени при нагреве жидкости в СК , то он будет нелинейным (наверное экспоненциальным). Кстати, этот график несложно снять экспериментально. Тогда получается, что чем быстрее жидкость циркулирует в системе "СК-бак термос" тем быстрее нагревается и жидкость в баке-термосе. Константин пишет:
Когда Ваш герметик отлетит нах, тогда и посмеёмся... Константин пишет:
Совместить не получится. СК как термос-накопитель принципиально не оптимален, хотя в этом направлении можно конечно кое-что улучшить. (Отредактировано автором: 27 Июля, 2009 - 10:18:44) |
|||||
| Константин Основоположник Откуда: деревня в рег.№33 Покинул форум |
| |
|
||||
|
Николай пишет:
С коллектором 0,12 метра и мощностью 100 Вт при перпендикуляре? Пусть даже и с 2 литрами воды... Пусть даже за 6-8 часов непрерывного солнца будет... Такой СК способен нагреть за это время 8 ч. х 360000 Дж / 4200 Дж / 40 гр = 17 литров воды с 15 до 55 градусов. шибко умные размерности к величинам пусть сами ставят... И хоть вы дерись - а больше чем - 15-17 литров Ваш Ск не согреет. Вот сделаете "бочку" всего литров на 15 - 20 - это и будет согласование. Вода к вечеру нагреется вся. Николай пишет:
Моя ошибка в предыдущем варианте - использование несоответствующих эффективности СК материалов. Сейчас же будет металл (алюминий) и силиконовый герметик... А его от металла и ножом устанешь отскабливать... Так чтот не отлетит.Николай пишет:
Это было бы так, если бы источник тепла был неограниченной мощности. И разница сколь-нибудь существенна между источником и потребителем... А вам дают 100 Вт - и хоть ледяную лей, хоть теплую. Если и есть разница, то доли %. Тут проблема в теплопотерях от уже нагретой воды. Николай пишет:
Не спорю. Так никто и не собирается его использовать к качестве термоса. Хотя с учетом того, что снизу - теплоизолятор, а сверху - стекло и объем не продувается сильно - не так все плохо. Успеем до вечера горячую воду в термос слить... Вот запущу девайс на днях (сегодня последняя склейка) - сниму графики нагрева и остывания... |
|||||
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
||||
|
Константин пишет:
Ну график остывания воды я уже снимал, и он экспоненциальный. График нагрева воды на солнце наверняка будет такой же, но уж точно график нагрева не будет линейным. Так как теплообмен полностью прекращается, когда вода в СК достигает максимальной температуры. Константин пишет:
Постараюсь сделать такой же эксперимент- нагреть воду в 1л алюминиевой банке, но нужно постоянно светящее солнце, сегодня похоже его не предвидится... Константин пишет:
Это эксперимент, пусть даже и затратный.  Но он должен показать насколько градусов возможно нагревать воду в 70 л баке. Думаю, что этот вариант будет лучше того летнего душа что у меня сейчас стоит на даче. А вообще же многое из того что я делаю даёт мне стимул к жизни, ведь жизнь- это познание мира. (Отредактировано автором: 27 Июля, 2009 - 11:20:38) |
||||
| Константин Основоположник Откуда: деревня в рег.№33 Покинул форум |
| |
|
|||||||
|
Николай пишет:
А я заметил, что СК даже бутылочный, грелся даже и в пасмурную погоду... Худо бедно, а ИК-лучи и через тучи идут... И поглощаются черным матом... Так что не факт, что как солнце за тучку - тут же все пошло "взад"... Тем более, что процесс сильно ассиметричный.Николай пишет:
Так мы его еще и не достигли! Мой то СК разрушился в процессе нагрева, может он и больше бы нагрелся... Вот и сниму серию графиков нагрева в разные дни... появится что то среднее. Николай пишет:
Этоя уже снимал, правда с бутылками и 2 года назад... Николай пишет:
Ну ничего... ботом поставите канистру в 20 литров в виде термоса... Как раз на вечер помыться шайка-другая теплой воды... Николай пишет:
Ну если 17 литров он на 40 градусов нагреет, то 70 литров - только на 10 градусов... Это же расчитывается...Николай пишет:
С таким СК - не сильно. Лучше всю бочку в СК превратить... Закрыв от ветра хоть пленкой. Николай пишет:
 
|
||||||||
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
||||
|
Константин пишет:
Может быть и так, хотя конечно нагрев прямыми солнечными лучами гораздо интенсивнее чем ИК через тучи или конвекцией (ночью). Но все равно, ночью- в СК процесс пойдёт в "обратный зад" , причем интенсивность этого процесса напрямую зависит от температуры ночного воздуха, которая отличается от дневной Т воздуха градусов на 10-15 (и это летом), а осенью ещё больше. Этот неприятный эффект устраняется простым перекрытием крана подающего воду в СК и делается это вечером.Константин пишет:
А где снятые экспериментально графики зависимости температуры от времени? Константин пишет:
У меня сейчас почти так и сделано- горизонтально лежат два 50-литровых прямоугольных бензобака... Полное г...но. (Отредактировано автором: 27 Июля, 2009 - 13:21:56) |
||||
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
||
|
Николай Цитата:
В горизонтальном положении греется верхний - самый нагретый слой воды. Конвекция и не работает. Нодо под углом ставить. Заодно и воздушная пробка уменьшит свою площадь обогрева. (Добавление) Предполагаю, что при конструировании солнечного коллектора (любого), не помешает учитывать образование пузырьков газа (пара) на стенках нагревательного элемента. Желательно, чтобы пузырьки поскорее отрывались, уходили и не затрудняли теплообмен. Если подогрев идет снизу, то чуть проще. А если подставляем солнцу верхний "бок", то может возникнуть положение (солнце высоко, лучи по нормали к СК), когда "шуба" пузырьков ухудшит теплообмен настолько, что выгодней придать СК более "вертикальное" положение - неоптимальное с точки зрения поглощения лучей. (Отредактировано автором: 27 Июля, 2009 - 12:32:51) |
||
| Константин Основоположник Откуда: деревня в рег.№33 Покинул форум |
| |
|
||||
|
Николай пишет:
А кому он ночью нужен... Вечером горячую воду спрятали в термос, а в СК залили новую воду, на завтрашний день... Или послезавтрашний... Как Бог даст...Николай пишет:
 ... http://www.delaysam.ru/dachastro...achastroy41.htmlНиколай пишет:
Сбейте вокруг них деревянный ящик и накройте хоть пленкой... Сразу почувствуете разницу... (Добавление) ССергей пишет:
Количество воздуха в них настолько ничтожно, а теплоемкость его настолько мала что не думаю. что они работают как то как теплоизолятор... Хотя. конечно, лучше бы их не было... В ПЭТ-бутылках они были видны на внутренних стенках. |
|||||
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
||
Проконсультировался со специалистом по поводу кривой нагрева - это действительно экспонента, как при заряде конденсатора.Связано это в частности с тем, что нагревающиеся черное тело начинает интенсивнее излучать в окружающее пространство, преобразуя падающее сквозь стекло коротковолновое излучение в более длинноволновое, порядка 10мкм. Нагрев тела происходит до тех пор, пока не будет установлено термодинамическое равновесие между телом и средой. Константин пишет:
Ну графиков там всё- таки нет.  Хотя я теперь понимаю, что реально снятый график нагрева СК экспоненциальным не будет, так как солнце постоянно движется и падающая мощность на поверхность СК постоянно изменяется, а именно это в некоторой степени и компенсирует нелинейность процесса нагрева, что показывает анализ таблицы Константина. Но вот достижение макс. значения Т всё равно будет плавным и похожим на экспоненту. Надо было просто дождаться этого момента.  Ну да ладно, это вопрос не принципиальный. Гораздо интереснее придумать как конструктивно сделать систему с ЕЦ циркуляцией воды так, что бы: 1)брать теплую воду из верхней точки бака-термоса 2)Использовать накопительную емкость, а не доливать в автоматическом режиме (с помощью поплавкового клапана) воду в бак после каждого потребления. Эти два пункта решаются установкой ещё одного - "напорного" бака ВЫШЕ уровня бака-термоса, то есть система становится состоящей из 2-х баков: 1)Бака-термоса небольшой емкости герметично закрытого, и рассчитанного, например, на одну помывку всей семьи в течении дня (пусть это будет литров 30). К этому баку и подключается СК. 2)Напорного бака, дно которого должно находится выше верхней точки бака-термоса. Это создаст небольшое давление в баке-термосе и даст возможность брать теплую воду из верхней точки бака-термоса, а холодная вода из напорного бака будет подаваться в нижнюю часть бака-термоса, тем самым вытесняя теплую воду в верхнюю часть бака-термоса. Напорный бак будет большего объёма (например, литров 100-200) и в него раз в 2 недели (а может и реже) заливается вода, кстати я свои 100 литров воды заливаю примерно раз в месяц, так как вода в баках не всегда имеет нужную температуру для помывки. Конструкция становится более громоздкой нежели я предполагал в начале, но зато решаются практически все недостатки ЕЦ системы состоящей из одного бака. Подобные системы описаны в интернете и вполне работоспособны. (Отредактировано автором: 29 Июля, 2009 - 16:29:17) |
||
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
||
|
Николай Цитата:
Холодная вода у Вас уже есть - в нижней части бака. Можно попытаться победить ломоту и сделать врезку в нисходящую трубу, подающую холодную воду на панель СК, и пустить-таки в смеситель холодную воду. А можно проще: перед вечерней помывкой перемешать воду в баке, и вся семья бует мыться одинаковой водой. А к восходу солнца статус кво в баке восстановится: теплая вверху, холодная внизу.
|
||
| Константин Основоположник Откуда: деревня в рег.№33 Покинул форум |
| |
|
|||
|
Николай пишет:
 Вы упорно не хотите понять простую и очевидную вещь:После того, как вода (порция воды) находящаяся в СК уже нагрелась, уже НЕ НАДО ее снова охлаждать никаким способом... Ни путем перемешивания, ни каким другим... Ее, уже нагретую воду надо просто слить в термос и ее пользоваться. Вы же носитесь со своей циркуляцией, как еврей-ортодокс с писаной торой... Нагрели 2 литра до 70 градусов... Ой! А давайте добавим еще 2 литра холодненькой и снова будем нагревать... Хотя и меньшее время... А потом еще 2 литра... И так весь день или пока солнце светит... В наших краях надо ловить каждый лучик солнца! Каждые его 10-15 минут свечения. У нас не Греция, где на каждой крыше стоит солнечный водонагреватель... А в Италии (200 км к западу и на той же широте - я их не видел!:rolleyes .А нас средняя полоса России. И тут лучше поиметь с паршивой овцы хоть шерсти клок... Хоть 10 литров горячей воды в сутки, чем "еле теплой" 100 литров. Николай пишет:
Не то слово... Прикольно, конечно бы сделать систему с циркуляцией воды бака такой, что бы в циркуляцию включалась еще не нагретая вода... Например, в баке размещается шнек, или резьбовая шпилька и двигатель.. Выход из СК в самом верху бака, оттуда же и расход горячей воды... Забор же холодной воды расположен на актуаторе шпильки и по мере нагревания воды опускается в ниже в баке, а при расходе - поднимается выше... Даже не обязательно актуатор.. Может быть можно что то придумать с "нулевой плавучестью" заборника, например для воды с температурой +20 градусов... Вода ведь чем холоднее, тем плотнее... Вот пусть заборник воды для СК находится на том уровне, где вода имеет температуру +20 градусов... Тогда если солнце светит мало, то в циркуляцию вовлечена небольшая часть воды, практически в самой верхней части бака-термоса. По мере нагревания (если таковое происходит), заборник "холодной воды" для СК опускается все ниже и в циркуляцию включается все большая часть воды. И в идеале - прогревается весь бак. При расходе горячей воды заборник воды для СК немного поднимается вверх, так как снизу поступает более холодная вода, а заборник находится на уровне воды 20 гр. Только такая адаптивная система циркуляции имеет право на существование в наших условиях. Может быть - механическая, может быть с электронным управлением... Но в любом случае, она не проста и может на порядок (!) увеличит стоимость системы, а следовательно - и "себестоимость" горячей воды. Хотя в "механическом случае" возможно удасться найти и не дорогое решение... Да и электронное тоже, в принципе. обычное термореле... "температура выше - давай вниз..." Надо будет помозговать и обсчитать... В принципе - может быть серьезной альтернативой концентрирующему коллектору... И решает проблему остывания горячей воды в термосе... Николай пишет:
|
||||