реклама:

Сезонный аккумулятор тепловой энергии

Тема в разделе "Тепловые аккумуляторы и методы накопления тепла", создана пользователем agere, 11 июн 2015.

  1. Никита

    Никита Житель форума

    Симпатии:
    247
    Из:
    москва
    booll77@mail.ru
    А температуру эмиттера нельзя сделать ноль градусов? Потому что именно это и интересовало. То, что получилось тоже годится - это будет у нас хранение - тоже важная характеристика.
    Я тогда сделаю вариант Нагрев (он уже есть)/Хранение (инертное), а также второй вариант Нагрев/Охлаждение (динамическое)
     
  2. Aviator

    Aviator Житель форума

    Симпатии:
    124
    Из:
    Харьков
    Просчитать можно очень много вариантов не составляет трудности. Не зто главное.
    Почему не принимают участия в обсуждении результатов численных экспериментов
    члены аналитической группы?
    Я хочу продемонстрировать возможности математического моделирования для анализа
    практических задач, вести разговор только вдвоем интересно, но мало пользы
    для остальных форумчан.
     
  3. bazil19

    bazil19 Житель форума

    Симпатии:
    253
    Из:
    Бишкек
    Никита нравится это.
  4. Никита

    Никита Житель форума

    Симпатии:
    247
    Из:
    москва
    Для справки: у него 56 квадратов коллекторов воздух/вода (в каком отношении пока не нашел) и объем ТАг - 700 кубов. Утепление только по периметру на глубине 1 метр 150 мм ППС
    Режим работы: летом только накачка тепла в ТА водой, а зимой работает только воздух.
     
  5. agere

    agere Житель форума

    Симпатии:
    108
    Из:
    Lutsk, Ukraine
    "Комбинированные" СК PipilatsMotors весьма незатейливы:
    https://www.forumhouse.ru/threads/201514/page-2
    "кликабельная" картинка в низу поста №28
    Дополнено 06.11.15 http://www.forumhouse.ru/threads/122977/page-35#post-6906377
    "Солнечный коллектор с 18 Августа 2013 выдал в систему 7500квтчасов по воде, из них только 5000 были закачены в ТА перед зимой из запланированных 20000.
    Сколько сняли по воздуху не известно."PipilatsMotors , 11.04.14
    Про высокотемпературный грунтовый ТА Канада 40-80 градусов https://www.forumhouse.ru/threads/201514/page-13
    (пост №192-193):
    " При таких больших дельтах остывание идет по экспоненте. это очень быстро.
    По этому такое отношение полезной к профуканой 243/694= 1/е (примечательно что расчеты т. Aviator также приведены к КПД 1/е =35% на 60 день)

    В нашем случае ТА более эффективен, он не цилиндрический, а с открытым дном.
    И температура накачки с температурой теплосъёмника (воздухом) отличается максимум на 2 градуса.
    Хотя закладываемся на 50% потери".
    Тут еще немного описания, видео я не смог просмотреть:
    http://web.archive.org/web/20140402...ru/affordablemm_video/20130530/401225122.html
    и еще:
    "46-48м2.
    Брутто площадь 28х1.95м минус 4 окна по 2м2.

    По графику видно что есть куда греть ТА, где то на 25-28 можно выходить.

    Слабоваты солнечные коллекторы, можно раза в 1.5 мощнее делать. Или той же площади но со стеклом и суперселективным покрытием.
    Или соседский домик снести, он сейчас ровно половину СК закрывает"
     
    Последнее редактирование: 6 ноя 2015
  6. Aviator

    Aviator Житель форума

    Симпатии:
    124
    Из:
    Харьков
    Попробую скорректировать направление поиска оптимальных параметров ТАг.
    Два основных фактора усложняющих проблему это:
    - Низкая теплопроводность грунта,
    - Отсутствие тепломассопереноса єнергии.
    Плюс - неограниченная масса.
    Тогда, исходя из этих ограничений и возможностей, довольно четко определяется
    следующее направление по проработке вариантов ТАг.
    БОЛЬШАЯ МАССА - здесь ограничений нет, только возрастание стоимости из за габаритов.
    ФОРМА - КУБ, ЦИЛИНДР, ШАР.
    МЕСТО РАЗОГРЕВА И ОТБОРА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ - В ЦЕНТРЕ ТАГ.
    Разогрев и отбор энергии в центре - это минимальные тепловые потери в окружающий грунт по периферии
    так как там минимальные перепады температур. А отбор энергии производится из центральной
    части где максимальные температуры. Значит будет и максимальный КПД.
    .......................................................................................................................................
    Предлагаю не ходить вокруг да около и не терять напрасно время на анализ любых вариантов.
    Сформулировать технические требования для конкретного варианта и вот здесь просчитать
    ВСЕ НЕОБХОДИМЫЕ ВАРИАНТЫ КОНСТРУКЦИИ, РЕЖИМОВ ХРАНЕНИЯ И ОТБОРА ЭНЕРГИИ.
    .....................................................................................................................................................................................
    А тепловые мат. модели, даже не суперсложные, позволяют проанализировать тепловые
    процессы и в ТАГ, и в грунте под многоэтажным домом, в постройках на вечной мерзлоте,
    под бетонной полосой аэродрома и т.д.
    Не надо бояться. Эти задачи нам "по зубам".
     
  7. Никита

    Никита Житель форума

    Симпатии:
    247
    Из:
    москва
    Построил график остывания. Интересная картинка получилась)) Слои ближе к эммитеру остывают линейно, а с удалением процесс становится более экспоненциальным. Налицо реактивная составляющая.
    @Aviator теперь жду данных по активному охлаждению водой Ноль градусов с момента, где мы остановили нагрев (т.е. промежуток какой же как при хранении). Можно как-то дополнительно увидеть температуру воды на выходе.

    Снимок экрана 2015-11-08 в 13.49.28.png
     
  8. Aviator

    Aviator Житель форума

    Симпатии:
    124
    Из:
    Харьков
    @Никита.
    Отправил Вам расчет ТА РАЗОГРЕВ 30 СУТОК ЗАТЕМ ОХЛАЖДЕНИЕ ЕЩЕ 30 СУТОК.
    На 30-х сутках поменялась т-ра теплоносителя на 0 градусов, охлаждение пошло с 1-го слоя
    и продолжалось с 10-го слоя в окружающий грунт.
    Знаки тепловых потоков поменялись. Все массивы в верхней части экрана верные.
    "Неверные" количество энергии на входе в 1 участок на выходе из 10 участка и расчет кпд.
    Необходима корректировка программы.
    Температура охлаждающей воды не считается в программе. Оперирую только потоками энергии.
    это векторные величины и в режиме охлаждения меняются уравнения балансов.
    Для расчета температуры охлаждающей воды необходимо задаться конструкцией теплообменника
    и режимами прокачки теплоносителя.
    ...........................................................................
    Небольшое замечание по графикам.
    По горизонтали задана шкала времени с переменным шагом.
    Кривые разогрева и охлаждения искажены, а это, на мой взгляд, очень затрудняет понимание
    тепловых процессов в динамике в ТА.
    Еще попрошу применять общепринятую терминологию, принятую в теплотехнике.
     
  9. agere

    agere Житель форума

    Симпатии:
    108
    Из:
    Lutsk, Ukraine
    Прошел месяц автономного остывания (без подзарядки) контура сброса излишков тепла в подпол подвала у т. house4u.
    Напомню:
    -теплоноситель от СК греет теплообменником, первичным теплоносителем от СК, воду в 1,6т ТА ;
    -при перегреве ТА водяного(порог задается т. house4u в контроллере) включается насос подполовой петли сброса тепла и вода из ТА уносит тепло в грунт;
    -поднять тепло пока из ГТА циркуляцией (в ТА 1,6 т) попыток не было, только пассивное просачивание ч/з верх ГТА (12 см пенопласта + 10 см грунта+ 10 см бетон.
    Результаты неплохи для побочного ТА ( http://log2.com.ua/live/bw21yo/archive.php ) :
    - за месяц температура грунта под полом и 12 см пенопласта уменьшилась с 32,19 гр (9.10.2015) до 21,75 гр. (26.10.2015). Среднегодовая температура грунта в Одессе думаю градусов 8-10, еще есть "заряд" в ГТА и он будет создавать подмогу отоплению подвала зимой;
    -температура воздуха в подвале уменьшилась от 23.88 гр на старте(10.10.2015) до 18,19 гр. Цельсия на сегодня 11.11.2015.( С утра подредактировал по показаниям http://log2.com.ua/live/bw21yo/ )
    Площадь пола подвала занятая ТА 28,4 м2, закачка тепла велась летом осенью при условии перегрева водяного ТА (сброс в грунт излишков тепла). Количество загруженной тепловой энергии не известно.
    P.S. Интересно каков результат был бы при его оптимизации (еще есть 46,8 м квадратных подвала не задействованых под ТА и подкорректированная геометрия закладка контура-теплообменника) и прицельном сборе тепла в этот ГТА петлей с теплоносителем от СК непосредственно( сброс летом всего тепла - минус ГВС только)? Перекоммутация трубопроводов петли подполовой в первичный контур от СК и доливка 3-4 л теплоносителя нужна. Ну и возможность поднимать тепло из грунта в водяной ТА циркуляцией в подполовой петле классно бы попробовать.
    @Aviator спрашивал какую по параметрам ГТА систему было бы форумчанам полезно проанализировать на мат. модели? Думаю теоретическая доводка до максимума эффективности вышеописанной существующей системы с выводами, рекомедациями - самое то.
     
    Последнее редактирование: 11 ноя 2015
  10. Никита

    Никита Житель форума

    Симпатии:
    247
    Из:
    москва
    Согласен. Относительно моего высказывания о линейности остывания, беру слова обратно. При нагреве увеличенный шаг расчетов не сказался на качестве диаграммы, а вот при остывании наоборот - с виду ровная линия при увеличении шага должна растянуться по гиперболе. Попробую скорректировать визуализацию как-нибудь.
     
  11. Aviator

    Aviator Житель форума

    Симпатии:
    124
    Из:
    Харьков
    Предлагаю для форумчан в качестве "теоретической модели" взять ТА цилиндрической формы
    с нагревом и отбор0м энергии из 5-го или 6-го слоя. Цилиндр расположен вертикально.
    Теплоизоляция обязательно боковая во всех вариантах и возможна низ и верх.
    Обязательно реально возможное количество и режимы закачивания энергии,
    режимы хранения и отбора энергии.
    Сразу необходимо решить для анализ каких задач создается мат.модель
    и как с максимальной пользой использовать ее для практических нужд.
    ..................................................................................................................
    Давайте быстро составим ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА МАТ. МОДЕЛЬ И ПРОГРАММУ.
    Сразу же приступим к написанию программы.
     
  12. Никита

    Никита Житель форума

    Симпатии:
    247
    Из:
    москва
    Скорректированный график НАГРЕВ / ХРАНЕНИЕ

    Снимок экрана 2015-11-14 в 15.26.33.png
    --- Добавлено, 14 ноя 2015 ---
    График НАГРЕВ / ОХЛАЖДЕНИЕ (t=0)
    Снимок экрана 2015-11-14 в 15.37.21.png
     
    Последнее редактирование: 14 ноя 2015
  13. Никита

    Никита Житель форума

    Симпатии:
    247
    Из:
    москва
    Во втором графике не поленился и подписал расстояния от эмиттера :)
     
  14. agere

    agere Житель форума

    Симпатии:
    108
    Из:
    Lutsk, Ukraine
    @Никита, предполагаю охлаждать будете воздухом с Т=0 или воздух теплоносителем из ТА ч/з теплообменник перед рекуператором.
    Накачка расчитана для подаваемой мощности в ТА=4кВт, отбор такая же мощность?
    Просветите пожалуйста про подробности в задуманном ТА и схемой обвязки, и как с данными моделирования вяжется.
     
  15. Никита

    Никита Житель форума

    Симпатии:
    247
    Из:
    москва
    Эти графики - просто иллюстрация реактивных свойств грунта (зависимость от толщины пласта). На прошлой страничке @Aviator нарисовал схему моделируемого процесса.
    Он также обрисовал всю сложность моделирования всей системы, что я довольствуюсь этими упрощенными данными.
    Моя схема вот тут: http://www.house4u.com.ua/forum/threads/kombinirovannoe-otoplenie-voda-vozdux.98/
    ГТА (понравилась мне эта аббревиатура) в моей схеме выполняет роль буферного накопителя для следующих функций:
    - Сброс тепла при перегреве
    - Отопление в осенний период
    - Кондиционирование летом
    - Поддержание пониженной температуры входящего в СК теплоносителя.

    ГТА имеет собственный контур и общается с основным контуром (ТА+СК) через теплообменник.
    Контур ГТА напрямую подключен к вентиляции в двух местах - до и после рекуператора для организации
    а) Предварительного нагрева воздуха;
    б) Отопления осенью;
    в) Кондиционирования
     
  16. Никита

    Никита Житель форума

    Симпатии:
    247
    Из:
    москва
    @Aviator , можно как-то модифицировать программу, чтобы все же сам теплоноситель регистрировать?
    Например труба в цилиндре радиусом 2 метра и длина этой колбасы 200 метров.
    Требуется рассчитать в продольном срезе (прямоугольник получается) температуры через 10 метров по длине и через 50 см по диаметру.
    Задаем входную температуру воды на входе и смотрим, что получается на выходе и градиент в толще.

    PS
    Последний график интересен, но я так понимаю, что наш эмиттер абсолютен и сам не нагревается. Но даже в этих условиях грунт борется целых 10 суток, пока ближайший слой не стынет до 20 градусов (еще рабочих)
     
  17. social

    social Житель форума

    Симпатии:
    24
    Из:
    Одесса
    Вопрос к уважаемой общественности. По известным мне причинам буду рыть вдоль южной стены дома канаву. Достаточно глубокую (порядка двух метров). Если общественность может что-то посоветовать на тему теплоаккумуляции, с удовольствием принимаю советы. А то ведь зарою, а потом обидно будет.
     
  18. agere

    agere Житель форума

    Симпатии:
    108
    Из:
    Lutsk, Ukraine
    @social. Приветствую Ваши задумки.
    Конкретные подсказки к Вашей ситуации надеюсь найдете в постах форумчанина "ПипилацМоторс" на "форумхаусе".
    https://www.forumhouse.ru/threads/201514/page-8 -в этой теме и сопряженных много интересного.
    https://www.forumhouse.ru/threads/208223/page-10
    Тут с поста №213 по №218 подобный Вашему вопрос обговаривают:
    https://www.forumhouse.ru/threads/201514/page-15
     
  19. Никита

    Никита Житель форума

    Симпатии:
    247
    Из:
    москва
    На мой взгляд суетиться не стоит)) Если не планировалось делать из нее аккумулятор, то и не стоит. Вопрос еще в ее объеме.
    Если есть желание, то можно закопать туда ПНД-трубу 20 мм. Но шаг укладки должен быть около 25-30 см и общая длина трубы хотя бы 150-200 метров.
    Вчера специально поехал в магазин пощупать ее и повертеть в руках фиттинги. Она очень жесткая и так просто сжать пальцами не получается. Поэтому вполне можно закопать и не париться из-за деформаций и порчи от холода.
    Но все равно лучше в начале подумать как ее использовать для себя иначе это просто закопанные деньги.
    КПД у ГТА не велик и я все еще сомневаюсь в использовании его как основного ТА. Для отопления в осенний период вполне подойдет - при хорошем объеме (кубов 50) вполне можно месяц-два отапливаться при помощи низкотемпературных обогревателей (октябрь-ноябрь).
    Да, еще один момент - ГТА любят прерывистый режим работы (например отключать в отсутствии людей в доме или на ночь). Это нужно для того, чтобы температура успевала выровняться, ведь массоперенос в грунте отсутствует.
     
  20. Aviator

    Aviator Житель форума

    Симпатии:
    124
    Из:
    Харьков
    @Никита.
    Вы выбрали сложный путь проектирования ТАГ. Я не понимаю постановку задачи и конечную цель.
    Вопросы задаются очень разные и программы приходится часто перекраивать, а это приводит часто к ошибкам
    которые потом долго искать.
    В учебниках по изобретательству есть такой термин ИКР идеальный конечный результат.
    Вот давайте и работать по этому алгоритму. Любой проект начинается с формулировки
    и анализа ИКР. Это кратчайший путь к успеху, он исключает грубые ошибки, гораздо легче
    вырисовывается оптимальный вариант и отсеиваются тупиковые.
    Модифицировать программу для прокачки теплоносителя можно, но Я не понимаю
    конструкцию Вашего ТАГ и конечно ИКР.
    ..............................................................................
    Для начала прорисуйте эскиз ТАГ и его предполагаемые технические характеристики.
    Вначале проделаем примерный анализ и прикидочные тепловые расчеты.
    Останавливаемся на каком нибудь одном или нескольких вариантах.
    Затем уже под этот или эти варианты подбираем или пишем программы для
    более подробных и точных расчетов.

     
реклама:

Поделиться этой страницей