Автор Тема: Тепловой аккумулятор.  (Прочитано 21961 раз)

0 Пользователей и 1 Гость смотрят эту тему.

Оффлайн Игорь Пермский

  • Участники клуба
  • **
  • Сообщений: 204
Re: Тепловой аккумулятор.
« Ответ #15 : 28/06/2010 12:25 »
   Как расчитать потребную емкость теплового аккумулятра для жилого дома?

Какие исходные данные требуются?

Сверхвысокая точность - не нужна.

Предпологаемая конструкция аккумулятора позволяет возможность по мере необходимости увеличить запас воды.
 
  Хочу сделать аккумулятор из пластиковых 200 л бочек, соединив их друг с дружкой трубами.
По похожей схеме уже успешно изготовлена и прекрасно работает система накопления водпроводной воды в доме. Умудрились в бочку врезать фитинги под трубопровод - не разрезая бочки. Прямо через заливные пробки удалось внутрь пропихнуть гайки, шайбы и все затянуть. Потом пробки вкрутили на место и все ОК!!!! Уже который год! Дешево получилось и сердито! Бочки разместили в погребе, они пролезли через узкий лаз в полу.

Подобное решение для аккумулятора позволит потом без труда добавить новые бочки, если будет надо. Но предварительно хотелось бы навскидку хоть примерно оценить, сколько потребуется бочек и места под них? 1? 5? 10? 50 шт?


Максимальная мощность, требуемая для отопления дома площадью 150 кв.м. предположим 15 кВт (теплопотери 100 Вт/м2)
Средняя расчетная мощность  ~ 7,0 кВт.
«Ночной» тариф с 21.00 до 6.00 (9 часов), то есть, нерабочее время котла составит 15 часов.
Энергозатраты на отопление среднерассчетного дня :
7 кВт х 15 часов = 105 кВт
1 м3 воды при охлаждении на 1 градус С теряет 1,16 кВт (1 ккал)
Рабочий температурный диапазон бойлера (теплоаккумулятора) составит:
- максимальный нагрев до +90 0С
- отбор тепла до +60 0С
то есть с 1 м3 будет отобрано 90-60=30 градуса С или
30 х 1,16 = 34,8 кВт тепла.
Чтобы удовлетворить потребность дома в дневное время (котел отключен) необходим бойлер емкостью
105 кВт / 34,8 ~ 3,0 м3 (для среднерассчетной температуры)
То есть требуется бойлер не менее 3 м3 для компенсации тепловых потерь в дневное время (среднерассчетная температура) или 5 м3 для компенсации тепловых потерь в дневное время при минимальной температуре окружающего воздуха.

Отличие от системы накопления водопроводной воды - в необходимости дополнительного расширительного бака. У меня дома система замкнутая с мембранным расширителем, и мне даже страшно подумать какого объема надо ставить расширитель на 5 куб.м. бойлер. Поскольку объем при нагревании воды будет увеличен в пределах 7-10 %, а это почти 500 литров!
« Последнее редактирование: 28/06/2010 12:27 от Игорь Пермский »

Оффлайн Дмитрий

  • Модераторы
  • *****
  • Сообщений: 7 400
  • Оборудование для производства пеноизола
    • ПЕНОИЗОЛ тм
Re: Тепловой аккумулятор.
« Ответ #16 : 28/06/2010 14:58 »
Если в этом чудо доме, который планируется отапливать от эл. лампочек и дыхания обитателей, будут окна и двери, а так же приточно вытяжная вентиляция (без которой человек не сможет жить), то можно умных книжек не читать, а просто помыслить логически. :)


Ну вот я "помыслил логически", предварительно начитавшись сверх всякой меры инфы по энергоэффективным зданиям (чего и Вам желаю, инет просто забит ею),
потом "помыслил нелогически"...
 
  Потом притомился разгадывать Ваши шарады, потому как слишком мало исходных данных предоставляете, чтбы можно было дать однозначную разгадку.

  И вывод напрашивается всего один - чем то Вас смущает идея описанного pokerом энергоэффективного дома.
 Угадал?
Ну так и не тяните кота за хвост... чего там НЕ ТАК? Что Вам непонятно?
Лучше заплатить один раз  - за утепление, чем всю жизнь - за отопление.

Оффлайн Дмитрий

  • Модераторы
  • *****
  • Сообщений: 7 400
  • Оборудование для производства пеноизола
    • ПЕНОИЗОЛ тм
Re: Тепловой аккумулятор.
« Ответ #17 : 28/06/2010 15:12 »
Максимальная мощность, требуемая для отопления дома площадью 150 кв.м. предположим 15 кВт (теплопотери 100 Вт/м2)
Средняя расчетная мощность  ~ 7,0 кВт. ...
......

То есть требуется бойлер не менее 3 м3 для компенсации тепловых потерь в дневное время (среднерассчетная температура) или 5 м3 для компенсации тепловых потерь в дневное время при минимальной температуре окружающего воздуха.


Большое спасибо. Уже есть от чего отталкиваться.

Итак.
Если у нас дом - 70 м2, то теплопотери можно принять в 50 кВт

Дальше. Дом - на 2 хозяина. Т.е. примерно 30% стены - это соседенее помещение, где соседи топят. Т.е. смело снижаем наши птери еще на 20%. Будет - 40 кВт

В доме - система отопления "теплый пол" с температурой теплоносителя ниже 40 град.
 Олько это позволяет нам снижать температуру в аккумуляторе до 40 град, и, таким образом имеем прирост по емкости в ...

90-40=50 град
50*1,16=58 кВт с 1 куба
40/58=0,7 м3.

Ок. если вдруг где ошибка в исходных данных - всегда можно добавить бочку другую...

А систему аккумулятора буду делать - открытую, без расширительного бачка.
Лучше заплатить один раз  - за утепление, чем всю жизнь - за отопление.

Оффлайн Игорь Пермский

  • Участники клуба
  • **
  • Сообщений: 204
Re: Тепловой аккумулятор.
« Ответ #18 : 28/06/2010 18:28 »
Большое спасибо. Уже есть от чего отталкиваться.

Итак.
Если у нас дом - 70 м2, то теплопотери можно принять в 50 кВт

Дальше. Дом - на 2 хозяина. Т.е. примерно 30% стены - это соседенее помещение, где соседи топят. Т.е. смело снижаем наши птери еще на 20%. Будет - 40 кВт

В доме - система отопления "теплый пол" с температурой теплоносителя ниже 40 град.
 Олько это позволяет нам снижать температуру в аккумуляторе до 40 град, и, таким образом имеем прирост по емкости в ...

90-40=50 град
50*1,16=58 кВт с 1 куба
40/58=0,7 м3.

Ок. если вдруг где ошибка в исходных данных - всегда можно добавить бочку другую...

А систему аккумулятора буду делать - открытую, без расширительного бачка.

Так то оно так, но и в открытой системе у воды все равно коэффициент теплового расширения есть, то есть бак надо делать с запасом

Оффлайн mikk

  • Участники клуба
  • **
  • Сообщений: 486
Re: Тепловой аккумулятор.
« Ответ #19 : 28/06/2010 18:39 »
  И вывод напрашивается всего один - чем то Вас смущает идея описанного pokerом энергоэффективного дома.
 Угадал?
Ну так и не тяните кота за хвост... чего там НЕ ТАК? Что Вам непонятно?


Мне то как раз и понятно ;D. Идея сверх эффективного "теплого дома" сродни идеи вечного двигателя.

Оффлайн poker

  • Участники клуба
  • **
  • Сообщений: 511
Re: Тепловой аккумулятор.
« Ответ #20 : 28/06/2010 19:12 »
Мне то как раз и понятно ;D. Идея сверх эффективного "теплого дома" сродни идеи вечного двигателя.


Не надо на пальцах. Если такой грамотный- посчитай: Для вентиляции жилого помещения объёмом 250 м. куб , где проживают 4 чел.  сколько нудно свежего воздуха? (ищи по СНИПам), а потом  подсказываю: объёмный вес воздуха 1,2 кГ/м.куб; теплоёмкость воздуха - 1 кДж/(кг*К). Вопрос:Сколько тепла (в час или за сутки) требуется для вентиляции помещения, если t за бортом -25 град.С, а внутри - +25?
    Если не сможешь посчитать - то ля-ля не надо

Оффлайн mikk

  • Участники клуба
  • **
  • Сообщений: 486
Re: Тепловой аккумулятор.
« Ответ #21 : 28/06/2010 21:26 »
Не надо на пальцах. Если такой грамотный- посчитай: Для вентиляции жилого помещения объёмом 250 м. куб , где проживают 4 чел.  сколько нудно свежего воздуха? (ищи по СНИПам), а потом  подсказываю: объёмный вес воздуха 1,2 кГ/м.куб; теплоёмкость воздуха - 1 кДж/(кг*К). Вопрос:Сколько тепла (в час или за сутки) требуется для вентиляции помещения, если t за бортом -25 град.С, а внутри - +25?
    Если не сможешь посчитать - то ля-ля не надо


Ну почитай, для начала.
В целях более четкого представления роли наружных стен в общем энергетическом балансе здания были выполнены расчеты для абстрактной модели здания и климатических условий Москвы. В этой расчетной абстрактной модели отсутствовали окна, двери и вентиляция – только наружные стены, - такой подход позволяет установить максимально возможную экономию тепловой энергии на отопление здания, которую можно получить за счет увеличения приведенного сопротивления теплопередаче одних только стен. Иными словами оценить какую максимально возможную экономию можно извлечь, варьируя теми или иными стеновыми материалами. При оценке изменений теплопотерь в процентном отношении такой подход равнозначен передаче тепла через 1 м2 наружной стены.

Расчеты показывают, что при улучшении теплоизолирующих свойств стеновых конструкций количество теряемой зданием теплоты снижается не линейно, а по гиперболе!!!!! Наибольший эффект в экономии тепла (почти 100 %) в такой модели здания наблюдается при увеличении R0ПР наружных стен с 0,5 до 1,0 м2 ОС/Вт.
Изменение R0ПР стен с 1 до 2 м2 ОС/Вт позволяет сэкономить тепловую энергию на 50 %. Увеличением R0ПР с 2 до 3 м2 ОС/Вт достигается экономия тепла еще на 16 %. Дальнейшее повышение R0ПР на каждую термическую единицу дает незначительный прирост экономии тепла.

При этом необходимо отметить, что вычисленная таким образом зависимость в процентном отношении практически одинакова для всех климатических районов. Она отличается только абсолютными значениями теплопотерь.

Выполненные расчеты теплового баланса 17-этажного жилого здания с учетом теплопотерь через окна, полы, чердачные перекрытия и вентиляцию показали, что фактическая экономия тепла за счет увеличения теплозащитных качеств наружных стен еще значительно меньше. Так, увеличение R0ПР стен с 1 до 2 м2 ОС/Вт позволяет сократить расход тепловой энергии на отопление на 16 %, с 2 до 3 м2 ОС/Вт - еще на 7 %, с 3 до 4 и до 5 м2 ОС/Вт соответственно сокращает теплопотери здания всего лишь на 3,5 и 2,3 %.

Роль теплозащитных качеств наружных стен в экономии тепловой энергии при эксплуатации здания снизится еще почти вдвое, если учесть расход тепла на горячее водоснабжение и потери при транспортировке от ТЭЦ до потребителя.
Последние результаты свидетельствуют о нецелесообразности планируемого строительными нормами чрезмерного увеличения R0ПР стен, особенно в северных районах страны.

Этот анализ показал также и отсутствие физических основ и несостоятельность планируемого снижения энергопотребления здания на 40 % по сравнению с построенными до 1996 г. в соответствии с вновь принятым «новейшим» теплотехническим законодательством.

А выполненные экономические расчеты с учетом материальных затрат на создание дополнительной индустриальной базы, а также энергозатрат на производство дополнительной теплоизоляции для удовлетворения норм вновь принятого теплотехнического законодательства показали, что они не могут окупиться даже через 50 лет, т. е. за срок, превышающий долговечность утеплителя из пенополистирольных и минераловатных плит.

Предложенный в новых теплотехнических нормативных документах способ снижения энергопотребления вновь строящихся зданий без экономического обоснования, т. е. "любой ценой", практически уводит в сторону от решения важнейшей для России проблемы энергосбережения.

Уже сейчас чрезмерное и абсолютно неоправданное внимание к теплозащите наружных стен привело к резкому увеличению спроса и взвинчиванию цен на эффективные теплоизоляционные материалы, что открыло широкий рынок зарубежным фирмам т.к. отечественная строительная индустрия никогда не развивала данный сегмент строительных материалов – за ненадобностью.


Ниже приведен сравнительный расчет R0ПР стен из различных материалов при толщине однослойной конструкции – 600 мм,
Расчётная средняя температура внутреннего воздуха: +20 град
Средняя температура наружного воздуха за отопительный период: - 3.5 град
Продолжительность отопительного периода: 213 сут
Градусосутки отопительного периода: 5006 град•сут


____материал___________________________ R0ПР

1. Железобетон 2500______________________0.47
__Кирпич силикатный 1800__________________0.95

2. Кирпич керамический 1800________________1.02
__Керамический пустотный 1000_____________1.44
__Ячеистый бетон 1000____________________1.62
__Перлитобетон 1000______________________1.98
__Ячеистый бетон 800_____________________1.98

3. Перлитобетон 800_______________________2.38
__Керамзитопенобетон на керамз. песке 800___2.66
__Ячеистый бетон 600______________________2.89

4. Керамзитопенобетон на керамз. песке 600___3.16
__Перлитобетон 600_______________________3.32
__Полистиролбетон 600____________________3.59
__Керамзитопенобетон на керамз. песке 500___3.69
__Вермикулитбетон 600____________________3.91

5. Ячеистый бетон 400_____________________4.45
__Полистиролбетон 500____________________4.45
__Сосна, ель (поперек волокон)_____________4.45
__Полистиролбетон 400____________________5.16
__Ячеистый бетон 300_____________________5.61
__Полистиролбетон 300____________________6.83
__Полистиролбетон 200____________________8.73
__Полистиролбетон 150___________________10.59
__Экструзионный пенополистирол 35________20.85



В соответствии с приведенными выше рассуждениями наибольший прирост экономии энергии наблюдается до рубежа R0ПР = 3 - и ведь не зря в СССР самым массово применяемым теплоизолирующим материалом были ячеистые и легкие бетоны плотностью 700 – 800 – они как раз на верхней кромке этого рубежа и располагаются.

При дальнейшем увеличении R0ПР до 4 (ячеистые и легкие бетоны плотностью 600) можно еще немного «выжать» экономии.

Дальнейшее увеличение R0ПР свыше 4, просто бессмысленно, т.к. экономия энергии составит всего 2 – 3%, а проблемы, особенно с долговечностью и прочностью таких конструкций возрастут многократно (за исключением дерева).

И как бы это парадоксально ни звучало, но если стену из керамзитопенобетона плотностью 600, заменить на аналогичную по толщине, но из экструзионного пенополистирола, теплопотери здания уменьшатся всего на пару-тройку процентов, хотя сопротивление теплопередаче таких стен будет разниться между собой в 6.5 раза – вот такой парадокс проистекающие из гиперболической зависимости теплопотерь от сопротивления теплопередаче.

Оффлайн Тарас

  • Участники клуба
  • **
  • Сообщений: 1 381
Re: Тепловой аккумулятор.
« Ответ #22 : 28/06/2010 22:31 »
 
Цитировать
Уже сейчас чрезмерное и абсолютно неоправданное внимание к теплозащите наружных стен привело к резкому увеличению спроса и взвинчиванию цен на эффективные теплоизоляционные материалы, что открыло широкий рынок зарубежным фирмам т.к. отечественная строительная индустрия никогда не развивала данный сегмент строительных материалов – за ненадобностью.


А я дурак утеплил весь дом и чердак и поменял советский котел на французкий  :o .  И экономия по расходу газа в два раза у меня это не правильно  ;D , и то что зимой в доме хожу в одних трусах и майке тоже не правильно , потому что в Союзе такого не делали за ненадобностью  ;D ;D ;D .

 

Оффлайн Дмитрий

  • Модераторы
  • *****
  • Сообщений: 7 400
  • Оборудование для производства пеноизола
    • ПЕНОИЗОЛ тм
Re: Тепловой аккумулятор.
« Ответ #23 : 28/06/2010 23:13 »
Так то оно так, но и в открытой системе у воды все равно коэффициент теплового расширения есть, то есть бак надо делать с запасом


  Планирую бочки размещать в имеющемся погребе и ставить их друг на дружку. Получается, в верхний ряд не до конца заливать воду, вот и получится ёмкость для расширения воды.
Лучше заплатить один раз  - за утепление, чем всю жизнь - за отопление.

Оффлайн Дмитрий

  • Модераторы
  • *****
  • Сообщений: 7 400
  • Оборудование для производства пеноизола
    • ПЕНОИЗОЛ тм
Re: Тепловой аккумулятор.
« Ответ #24 : 28/06/2010 23:15 »
Не надо на пальцах. Если такой грамотный- посчитай: Для вентиляции жилого помещения объёмом 250 м. куб , где проживают 4 чел.  сколько нудно свежего воздуха? (ищи по СНИПам), а потом  подсказываю: объёмный вес воздуха 1,2 кГ/м.куб; теплоёмкость воздуха - 1 кДж/(кг*К). Вопрос:Сколько тепла (в час или за сутки) требуется для вентиляции помещения, если t за бортом -25 град.С, а внутри - +25?
    Если не сможешь посчитать - то ля-ля не надо

  Даже и считать не буду. Буду ставить рекуператор. В стены - 15 см пеноизола.
На потолке - уже 30 см.
Лучше заплатить один раз  - за утепление, чем всю жизнь - за отопление.

Оффлайн mikk

  • Участники клуба
  • **
  • Сообщений: 486
Re: Тепловой аккумулятор.
« Ответ #25 : 28/06/2010 23:18 »

А я дурак утеплил весь дом и чердак и поменял советский котел на французкий  :o .  И экономия по расходу газа в два раза у меня это не правильно  ;D , и то что зимой в доме хожу в одних трусах и майке тоже не правильно , потому что в Союзе такого не делали за ненадобностью  ;D ;D ;D .

В трусах ходить неприлично, вдруг кто в окно увидит ;) А утеплять надо, но не доводить до абсурда 8)

Оффлайн Дмитрий

  • Модераторы
  • *****
  • Сообщений: 7 400
  • Оборудование для производства пеноизола
    • ПЕНОИЗОЛ тм
Re: Тепловой аккумулятор.
« Ответ #26 : 28/06/2010 23:23 »
Роль теплозащитных качеств наружных стен в экономии тепловой энергии при эксплуатации здания снизится еще почти вдвое, если учесть расход тепла на горячее водоснабжение и потери при транспортировке от ТЭЦ до потребителя.
Последние результаты свидетельствуют о нецелесообразности планируемого строительными нормами чрезмерного увеличения R0ПР стен, особенно в северных районах страны.



Забавная мысля. Иными словами, зачем бороться с перхотью, когда голову отрубили....

Действительно, зачем вбухивать средства в утепление стен, когда осовные потери - на трубах от ТЭЦ к дому.

А почему автора не посетила мысль, что можно, вообще то, и трубы от ТЭЦ как следует утеплить. А тогда уже и потери через стены - станут решающими.
Лучше заплатить один раз  - за утепление, чем всю жизнь - за отопление.

Оффлайн Дмитрий

  • Модераторы
  • *****
  • Сообщений: 7 400
  • Оборудование для производства пеноизола
    • ПЕНОИЗОЛ тм
Re: Тепловой аккумулятор.
« Ответ #27 : 28/06/2010 23:25 »
А утеплять надо, но не доводить до абсурда 8)


mikk, просто ради любопытства, наберите в поисковике слово "энергоэффективное здание".
« Последнее редактирование: 29/06/2010 19:06 от Дмитрий »
Лучше заплатить один раз  - за утепление, чем всю жизнь - за отопление.

Оффлайн poker

  • Участники клуба
  • **
  • Сообщений: 511
Re: Тепловой аккумулятор.
« Ответ #28 : 29/06/2010 14:08 »
Ну почитай, для начала.
В целях более четкого представления роли наружных стен в общем энергетическом балансе здания были выполнены расчеты для абстрактной модели здания и климатических условий Москвы. ....

     Ну почитал. А суть то в чём, или в песок? Почему так происходит - гипербала, а не линейная зависимость? Так называемые "учёные", которым поручили сделать измерения просто статисты, и между настоящими учёными и ими такая же разница, как между Государем и милостливым государем. Где ответ-то: почему так происходит?, раз ответа нет, значит это не научно: ничто не неучно, если не объясняется наукой.

      Вот Вам затравка для дисертации с возможным ответом :
У ограждающих конструкций есть такое свойство: инсталяция воздуха, т.е проникновение воздуха через ограждающую конструкцию (как внутрь помещения, так и во вне.) Проникая через толщу стены, например, наружный воздух постепенно нагревается  теплом стены, по сути - теряемым теплом. В этом случае инсталяция - это практически рекуперативная вентиляция.  Понятно, что от толщины стены зависит инсталяция, зависит она и от применяемого материала стены, допустим в стене из ППС  и с отличной заделкой стыков инсталяция нулевая, всё равно, что целофановый мешок, тогда  вентиляцию нужно применять принудительную и совсем не рекуперативную, а чисто затратную.  Возможно здесь и кроется тайна гиперболы: с ростом толщи стен инсталяция снижается на столько, что рекуперация тепла от стен падает, и тепло таряется на нагрев воздуха на вентиляцию.  Тема дисертации может состоять в том: какой уровень инсталяциинаиболее оптимален, какие строительные материалы для этого наиболее подходящие, как должен быть устроен "слоёный пирог" стены с этой позиции, короче решить задачу Х  - это две кривые, одна из них - зависимость теплопотерь от толщины стены, другая - от степени инсталяции. Нужно определить координаты их пересечения. Дерзайте.

     Раз уж начал про инсталяцию: кроме рекуперации тепла она полезна тем, что сушит стены, однако может быть и чрезмерная инсталяция, тогда тапло из здания будет выдуваться через стены, нужна золотая серединка, так где же эта серединка?  НИИСы, работать, а не губы надувать.

Оффлайн Aj_bay

  • Участники клуба
  • **
  • Сообщений: 133
    • www.brigada.uz
Re: Тепловой аккумулятор.
« Ответ #29 : 29/06/2010 18:37 »
Интересная будет диссертация)))... весь мир считает теплопотери исходя из того, что влажный воздух помещения с теплом выходит через стены, а оказывается он "инсталлирует" снаружи вовнутрь((... Нобелевская???!!...