Bufor ciepła - 1000 litrów za 300 zł?

[ja14]

Jest już kilka wątków o buforach ciepła - ale wszystkie mają jedną wadę - cenę

W moim domu chcę mieć bufor ciepła ale nie uśmiecha mi się wydawać na to 7000 zł. Wszak próbuję budować dom za 100 tyś zł.

Większośż buforów ciepła budowanych jest w oparciu o wodę.

Niby słusznie - duże ciepło właściwe, woda jest praktycznie za darmo.
Ale woda ma też i wady. Pod wpływem temperatury silnie się rozszerza - czyli albo mamy gigantyczne naczynie wzbiorcze (cena!) albo układ otwarty - straty ciepła. Woda lubi się rozlewać a nikt nie lubi mieć 1000 litrów wody na podłodze. Powoduje korozję, rozwijają się w niej bakterie, powyżej 100 stopni wrze itd, itp.

Więc może nie woda - ale co?.

Beton!!!.

Ma jedną poważną wadę - niskie ciepło właściwe - cztery razy mniejsze niż woda. Jest za to dwukrotnie cięższy - a więc zmagazynuje dwukrotnie mniej ciepła niż woda o tej samej objętości.

Poza tym ma już same zalety - niska cena - ok 100 zł /m3 (nie potrzebujemy przecież B20 ), daje się formować w dowolne kształty, nie rozlewa się, nie koroduje, nie paruje, nie rozszerza znacząco.

Weźmy na przykład taką kostkę 1*1*1 m.

Ile nas to będzie kosztować?

beton - 100 zł.
ocieplenie styropianem (15 cm) 6*0,15 = 0,90 m3 - trochę ponad 100 zł,
rurki do zatopienia w betonie jako wężownice - ok 100 zł.

Jeżeli chcemy żeby wyglądało efektownie to możemy jeszcze ładnie otynkować.

Wyliczyłem w OZC, że taki bufor nagrzany do 90 stopni miałby straty na poziomie 100W.

Nie bardzo wiem natomiast jak się zabrać za policzenie wężownic.

Może ktoś będzie miał jakiś pomysł?

[coulignon]

tak mi przez chwilę zaświtała myśl zeby zrobić bufor ciepła kamienno- żwirowy ulokowany w ziemi i ladowany goracym powietrzem z kominka. Taki trochę odwrócony GWC. Pojemnośc ok 4m3. izolacja, potem wasrtwa kamieni, żwir z rurami wodnymi, kamienie, piach, Taki przekładaniec. Z boku rury powietrzne ułożone tak aby dobrze przewentylowały całe złoże. Oczywiście całość ocieplona 30 cm styropianu. Taniej niż bufor wodny!

[slawek_wlkp]

Moim zdaniem taki betonowy bufor w porównaniu z wodnym ma jedną zasadniczą wadę, wymiana ciepła miedzy betonem a wężownicami nie będzie zachodził tak sprawnie i intensywnie jak w wodnym, nie będzie tu zachodziło zjawisko konwekcji, z czym mamy do czynienia w wodzie.
Im dłużej będziemy czerpać z takiego bufora, to warstwy bliżej wężownicy będą się mocno wychładzać, wydajność będzie ograniczona przewodnością cieplną betonu (SUCHEGO BETONU !!!). Rozwiązaniem tego problemu w ograniczonym zakresie będzie zastosowanie baaardzo długiej wężownicy.
Moim zdaniem nic nie zastąpi bufora wodnego.

[ja14]

tak mi przez chwilę zaświtała myśl zeby zrobić bufor ciepła kamienno- żwirowy ulokowany w ziemi i ladowany goracym powietrzem z kominka. Taki trochę odwrócony GWC. Pojemnośc ok 4m3. izolacja, potem wasrtwa kamieni, żwir z rurami wodnymi, kamienie, piach, Taki przekładaniec. Z boku rury powietrzne ułożone tak aby dobrze przewentylowały całe złoże. Oczywiście całość ocieplona 30 cm styropianu. Taniej niż bufor wodny!

Pewnym problemem może okazać się skuteczne odizolowanie takiego złoża od wody gruntowej, która może zniweczyć całe ocieplenie. No i trzeba mieć też skuteczny system DGP.

[ja14]

Moim zdaniem taki betonowy bufor w porównaniu z wodnym ma jedną zasadniczą wadę, wymiana ciepła miedzy betonem a wężownicami nie będzie zachodził tak sprawnie i intensywnie jak w wodnym, nie będzie tu zachodziło zjawisko konwekcji, z czym mamy do czynienia w wodzie.
Im dłużej będziemy czerpać z takiego bufora, to warstwy bliżej wężownicy będą się mocno wychładzać, wydajność będzie ograniczona przewodnością cieplną betonu (SUCHEGO BETONU !!!). Rozwiązaniem tego problemu w ograniczonym zakresie będzie zastosowanie baaardzo długiej wężownicy.
Moim zdaniem nic nie zastąpi bufora wodnego.

Wiem, że bufor wodny jest skuteczny i sprawdzony. Tylko ta cena.

Zdaje sobie sprawę z wagi problemu wydajnej wężownicy. To da się jakoś policzyć. Tylko, że ja nie umiem.
Na razie wymyśliłem, że możnaby zwiększyć powierzchnię wymiany poprzez zastosowanie blachy stalowej zatopionej w betonie i mającej styk z wężownicą.

[NJerzy]

Bufor wodny zrobisz za max 1500 zł.

[Kane66]

Dokladnie - nie patrz na ceny gotowych buforow. Jesli starczy ci taki do instalacji otwartej to koszt materialu zamknac sie moze w 900zl, koszt spawania w 300-500 (ja zaplacilem akurat 400zl). Pojemnosc 1600 litrow.

Kombinowanie z betonem moim zdaniem to zla droga. Ale jak robilem moj bufor to jakos mi tak przeszlo przez glowe: dlaczego nie plastik? Nie wytrzymuje 90-100C ? Trudnosci z szczelnym montazem przylaczy ? Sa dostepne (i tanio!) gotowe 1000 litrowe zbiorniki. Moze tą drogą ? trzeba by sprawdzic co to za plastik tam siedzi.

k

[coulignon]

gotowe zbiorniki 1000l - czy myslisz o tzw paletopojemnikach (kontenerach)? Jeśli tak to są wykonane z polipropylenu. Używany mozna kupić za 250 zł a sam wkład bez kosza to wydatek ok 130 zł

[Kane66]

tak o tym mysle, T=100C powinno to wytrzymac wg danych fizykochemicznych, zreszta rury pex to tez chyba polipropylen i chodza do 95C. Teoretycznie. Jak wyglada praktyka ? Czemu nie zastosowac takiego paletozbiornika (czy dwóch polaczonych !) na cele buforowe ? O odpowiedz poprosimy obeznanych w temacie

[ja14]

gotowe zbiorniki 1000l - czy myslisz o tzw paletopojemnikach (kontenerach)? Jeśli tak to są wykonane z polipropylenu. Używany mozna kupić za 250 zł a sam wkład bez kosza to wydatek ok 130 zł

Też myślałem o tych zbiornikach. Ale według mnie to trochę za duże ryzyko.
A co będzie jak po 2 latach jednak pęknie?

[ja14]

Myślę, że jednak 1500 zł to znacząco więcej niż 300.

Ponieważ nie objawiła się do tej pory w tym wątku dobra dusza, która pomogłaby mi policzyć wężownicę zacznę obliczenia w nadziei, że ktoś coś podpowie w miejscu w którym braknie mi koncepcji.

Ciepło właściwe betonu to 1,130 kJ/kg *K. To oznacza, że blok betonu o objętości 1m3 może zmagazynować 1,130/3600*2200kg*50 K = 34,5 kWh (przy założeniu, że bufor ładujemy do 80 stopni a rozładowany ma jeszcze 30 stopni).
Zeby naładować taki bufor w ciągu 8 godzin trwania taryfy nocnej trzeba dostarczać w sposób ciągły 4,32 kW mocy.
No i to już jest to miejsce w którym nie wiem jak to należy liczyć dalej.

Szacuję, (intuicyjnie ), że powierzchnia wymiany powinna wynosić ok 4 m2. Ale głowy nie daję...
Może jakiaś podpowiedź?

[ja14]

I jeszcze jedno. Cytat z innego wątku:

Miałem niedawno okazję widzieć dwa przerdzewiałe zasobniki CWU, jeden emaliowany(11 lat), drugi ocynkowany(10 lat), poziome z wężownicą.
Jeden i drugi przerdzewiał od dołu. Moim zdaniem powodem tego było to, ze więcej kamienia osadza się tam, gdzie jest cieplejsza woda, wlot zimnej wody był od dołu. W zasobniku dwupłaszczowym cały zbiornik jest ciepły (temp. wody zasilającej) i kamień osadza się więc w miarę równomiernie i zabezpiecza bojler. Dlatego tez polecam zasobnik dwupłaszczowy. Oczywiście jeśli woda ma bardzo mało kamienia to chyba rodzaj zasobnika nie ma większego znaczenia jeśli chodzi o jego żywotność.

[romwis]

ja14 - pewną namiastką betonowego bufora ciepła jest podłogówka.
Mamy tu około 10m3 betonu na podłodze (domek 100m2 i 10 cm wylewki).
Tyle tylko, że medium tam wpuszczane jest niskotemperaturowe, zwykle nie przekracza 35 stopni. Taki bufor zwykle dobrze jest odizolowany termicznie od otoczenia i oddaje strumień głównie poprzez promieniowanie z powierzchni - nie potrzebny jest drugi system do odbioru zmagazynowanej energii. Bezwładność czyli zdolność oddawania energii po wyłączeniu zasilania podłogówek wynosi do kilkunastu godzin.
Myślę, że dla kontynuacji swoich obliczeń możesz częściowo skorzystać z parametrów w jakich pracują podłogówki betonowe, tyle, że założyć większe delta temperaturowe (50*C=80*C-30*C). Powierzchnia wymiany obwodu zasilającego Twój bufor wzięta z powierzchni rur w 1 m3 podłogówki i to samo dla obwodu wtórnego, przynajmniej na początek.
Dobrej zabawy!
pzdr.
-romwis

[ja14]

Tylko, że niestety producenci systemów ogrzewania podłogowego nie podają mocy jaką oddaje system do podłogi (wylewki betonowej). Podają moc przekazywaną powietrzu.
Wprawdzie w długim okresie czasu te moce wyrównują się ale przy buforze chodzi właśnie o stosunkowo krótkie okresy.

[romwis]

Ale przecież można to jakoś rozsądnie oszacować.
Woda o temperaturze np. 35*C przepływa przez system rur i ogrzewa plasterek betonu od temperatury początkowej do koncowej, znowu delta T, w przeciągu jakiegoś czasu. Przykladowo:
T1=18*C, T2=27*C, DeltaT=9*C, czas=12 godzin. Moc systemu = masa betonu*ciepło właściwe betonu*DeltaT/12h [cal/sek].
pzdr.
-romwis

[ja14]

No gdybym znał czas to już byłbym w domu.

[romwis]

No przecież ludzie tu na forum mówią o temperaturach i czasach potrzebnych do rozpędzenia podłogówki.
Te wartości, które podałem są zbliżone do rzeczywistych.
pzdr.
-rw

[ja14]

Z podanych danych przykładowych wyjdzie na oko 60 W /m2, ale po pierwsze w czasie nagrzewania cały czas powietrze odbierało ciepło z betonu (nie wiadomo ile) a po drugie producenci systemów podają, że podłogówka jest w stanie oddać do pomieszczenia ponad 100W /m2 i to nie licząc strat do podłoża.

[lopiola]

A może by tak wypełnić zbiornik parafiną - ciepło właściwe 2100 J/(kg*K), ciepło topnienia 150000, temp. wrzenia 300*C. Dużo więcej ciepła można zmagazynować, a temperatura topnienia parafiny miękkiej to 45 - 50 stopni

[Kane66]

beton: ja tego nie widze

zbiornik z plastiku: konstulacje miedzywydziałowe zaowocowaly wnioskiem ze zbiornik to moze i nie peknie od razu ale wraz ze wzrostem temperatur lubi pracowac - wygnie sie po prostu. trzeba by go obudowac czyms co zapobiegnie wygięciu ale co z ociepleniem ? bedzie je zgniatał. co z szczelnoscia przyłączy przy tak pracującym materiale ? to pewnie kwestia odpowiedniej konstrukcji takiego zbiornika i rodzaju materialu bo dac sie da - jedna z firm robi zbiorniki na CWU z tworzyw sztucznych i im to działa. Pojemnosc i wymairy jednak mniejsze.

parafina: byl juz temat na forum, chetni go odnajda napewno. Nie pamietam jakim wnioskiem sie zakonczyl.