Bufor ciepła - 1000 litrów za 300 zł?

[danielsq]

A gdzie można nabyć taką rurkę w takiej cenie?

[NJerzy]

Ja kupiłem w Dąbrowie Górniczej w składzie rur używanych, można trafić na złomie jeszcze taniej.

[HenoK]

Kupiłem też 3 kegi po piwie, za 100 zł, zrobię z nich wymiennik do CWU.

Rozumiem, że robisz podgrzewacz ciepłej wody "z mamką"?

[grzechk]

Witam,
bardzo ciekawy wątek. Przeczytałem i się zastanowiam czy nie możnaby połączyć betonu z kamieniami, tzn. oczywiście izolacja styropianem, jak najszczelniej ułożone kamienie i beton w celu uszczelnienia, następnie wężownica i znowu warstwa kamieni z betonem. Pytanie tylko jak długo kamienie się nagrzewają i jak długo trzymają ciepło. Jak obliczyć w jakich rozmiarach trzeba to wykonać?
I jeszcze jedno może głupie pytanie:
Czy temperatura jaką uzyska bufor nie zaszkodzi styropianowi? Czy nie zacznie się topić, albo wydzielać jakichś związków?

[grzechk]

a może zamiast kamieni - kafle(takie z pieca kaflowego). Warstwa równo ułożonych kafli, na to wężownicazalana cieniutkim betonem i znowu kafle. Kafle można tanio kupić z rozbiórek.

[HenoK]

... zastanowiam czy nie możnaby połączyć betonu z kamieniami, tzn. oczywiście izolacja styropianem, jak najszczelniej ułożone kamienie i beton w celu uszczelnienia, następnie wężownica i znowu warstwa kamieni z betonem. Pytanie tylko jak długo kamienie się nagrzewają i jak długo trzymają ciepło....

Kamienie mają podobne ciepło właściwe jak beton. W porównaniu z wodą jest to kilkukrotnie mniej. Jedyny zysk, to cena takiego bufora, zakładając oczywiście, że kamienie mamy za darmo .
Pod względem akumulacji ciepła woda jest nie do przebicia. Lepsze pod tym względem są jedynie akumulatory ciepłą wykorzystujące przemiany fazowe, np. akumulator woskowy.
Dużo więcej na ten temat jest w wątku : Jak "to" się robi? - czyli bufor ciepła .

[grzechk]

Widziałem kiedyś taki program o Mongolii. Tam miejscowi podróżując po tych ich stepach musza spać często pod gołym niebem. Nawet zimą kiedy temperatura spada do -30st. Aby nie zamarznąć podczas snu, rozpalają ognisko, w którym grzeją nazbierane kamienie. Potem je razkładają na ziemi, przysypuja lekko piachem, żeby było równo i w śpiworze (czy czyś takim) śpią. Podobno ciężko się leży po w dupsko parzy. Rano kamienie nadal są ciepłe.
Skoro w takim miejścu i temperaturze kamienia potrafią utrzymać długo temperaturą, to w zaizolowanym termicznie miejscu chyba tez. Co prawda tam są grzana bezpośrednio w ogniu czy żarze, więc to też ma znaczenie. Ciekaw jestem jak długo taki bufor trzeba by było nagrzewać, żeby osiągnął odpowiednią temperaturę i jak długo by ją utrzymywał.

[HenoK]

Widziałem kiedyś taki program o Mongolii. Tam miejscowi podróżując po tych ich stepach musza spać często pod gołym niebem. Nawet zimą kiedy temperatura spada do -30st. Aby nie zamarznąć podczas snu, rozpalają ognisko, w którym grzeją nazbierane kamienie. Potem je razkładają na ziemi, przysypuja lekko piachem, żeby było równo i w śpiworze (czy czyś takim) śpią. Podobno ciężko się leży po w dupsko parzy. Rano kamienie nadal są ciepłe.
Skoro w takim miejścu i temperaturze kamienia potrafią utrzymać długo temperaturą, to w zaizolowanym termicznie miejscu chyba tez. Co prawda tam są grzana bezpośrednio w ogniu czy żarze, więc to też ma znaczenie. Ciekaw jestem jak długo taki bufor trzeba by było nagrzewać, żeby osiągnął odpowiednią temperaturę i jak długo by ją utrzymywał.

Nie musisz szukać tak daleko. Jeśli byłeś na wycieczce w Malborku, to zapewne od przewodnika usłaszałeś o "centralnym ogrzewaniu" stosowanym przez Krzyżaków.
Do odpowiednich otworów w posadzce były wrzucane rozgrzane kamienie.
Kamienie mają jedną zaletę, można je podgrzać do wysokiej temperatury (nawet kilkuset st. C). Wtedy ilość zgromafdzonego w nich ciepła będzie rzeczywiście dużą. Gorzej ze skuteczną izolacją takiego "akumulatora ciepła". Styropian na pewno odpada...
Dla porównania - granit ma ciepło włłaściwe ok. 880 J/(kg*K), podczas gdy woda 4190 J/(kg*K), czyli prawie 5 razy większe. Nawet biorąc pod uwagę większą gęstość granitu (2700 kg/m3) w porównaiu z wodą (1000 kg/m3), w tej samej obiętości wody jesteś w stanie zgromadzić większą ilość energii przy tej samej różnicy temperatur.

[NJerzy]

Kupiłem też 3 kegi po piwie, za 100 zł, zrobię z nich wymiennik do CWU.

Rozumiem, że robisz podgrzewacz ciepłej wody "z mamką"?

Nie wiem czy to mamka czy nie, w każdym razie wewnątrz bufora do CO będzie zasobnik CWU.

[kszew]

Kamienie mają podobne ciepło właściwe jak beton. W porównaniu z wodą jest to kilkukrotnie mniej. Jedyny zysk, to cena takiego bufora, zakładając oczywiście, że kamienie mamy za darmo .
Pod względem akumulacji ciepła woda jest nie do przebicia. Lepsze pod tym względem są jedynie akumulatory ciepłą wykorzystujące przemiany fazowe, np. akumulator woskowy.

Tutaj nie ciepło właściwe materiału jest najważniejsze. Może być to beton, kamień, wosk itd , można przecież wybudować bufor betonowy pod budynkiem co nie zajmuje miejsca w budynku więc jego gabaryty są sprawą drugoplanową.
Bardzo ważne w buforze ciepła jest w jaki sposób przekazywać/odbierać ciepło. Bufor powinien być urządzeniem, które będziemy ładować dowolnym rodzajem energii: solary, kocioł, kominek z PW, grzałka elektryczna, kocioł gazowy. I właśnie dla kotłów o mocach kilkunastu kW najlepszym rozwiązaniem jest bufor wodny. Dodatkowo w buforze wodnym występuje "gradient temperaturowy" nośnika.
Wiosek:
Dla kilkuset złotych oszczędności nie opłaca się zastosowanie innych rodzajów buforów niż bufor wodny. Dotyczy to tylko przypadku, gdy chcemy bufor zasilać z różnych źródeł energii.
pozdrawiam
kszew.

[NJerzy]

Ciepło właściwe jest bardzo ważne - większy objętościowo bufor wymaga dla zachowania tego samego poziomu strat ocieplenia o większej powierzchni i większej grubości. W rezultacie ocieplenie może być droższe od reszty konstrukcji.

[ja14]

Dla porównania - granit ma ciepło włłaściwe ok. 880 J/(kg*K), podczas gdy woda 4190 J/(kg*K), czyli prawie 5 razy większe. Nawet biorąc pod uwagę większą gęstość granitu (2700 kg/m3) w porównaiu z wodą (1000 kg/m3), w tej samej obiętości wody jesteś w stanie zgromadzić większą ilość energii przy tej samej różnicy temperatur.

Z prostego obliczenia wychodzi, że woda jest o 76 % lepsza.
Tyle, że w praktyce trudno jest nagrzać całą zawartość bufora wodnego do jednakowej temperatury.

Dla kilkuset złotych oszczędności nie opłaca się zastosowanie innych rodzajów buforów niż bufor wodny.

Tu bym się zgodził. Gdyby dało się zrobić bufor wodny o pojemność 1 m3 za około 1 tyś zł to nie ma sensu kombinować z betonem.
Zobaczymy czy to co zrobi NJerzy zmieści się w tej kwocie. Osobiście śmię wątpić. Chyba, że zrezygnuje z jakiejkolwiek ochrony antykorozyjnej - a wtedy nie wróżę długiej i bezproblemowej eksploatacji.

[NJerzy]

Zobaczymy czy to co zrobi NJerzy zmieści się w tej kwocie. Osobiście śmię wątpić. Chyba, że zrezygnuje z jakiejkolwiek ochrony antykorozyjnej - a wtedy nie wróżę długiej i bezproblemowej eksploatacji.

Wszystkie materiały już sfinansowałem. Pospawam sam, bo umię i mam czym O korozję się nie martwię, bo rura ma ściankę 8 mm, a dekle 11 mm. Woda będzie stale ta sama (a więc odtleniona), z dodatkiem inhibitora korozji, i jak pokazuje doświadczenie innych ludzi - korozja w takim zamkniętym układzie nie stanowi problemu przez kilkadziesiąt lat. Tam gdzie będzie woda z wodociągu - czyli do CWU - wszystko robię z nierdzewki (3 kegi i jedna rurka

[kszew]

Zobaczymy czy to co zrobi NJerzy zmieści się w tej kwocie. Osobiście śmię wątpić. Chyba, że zrezygnuje z jakiejkolwiek ochrony antykorozyjnej - a wtedy nie wróżę długiej i bezproblemowej eksploatacji.

Tutaj bym się nie obawiał. Sądzę, że te rury mają dość grubą ściankę więc spoko wytrzymają kilkanaście lat, tym bardziej że w nich będzie cały czas ta sama woda kotłowa. Raz się wytrąci kamień i tyle. Można też napełnić zbiornik deszczówką ("miękka" woda) lub dodać do wody środki antykorozyjne. Wadą będzie to, że zbiornik będzie ważył kilkaset kilo, co utrudni transport i montaż. Zależy też, czy woda będzie płynąć w układzie zamkniętym (korzystniejsze) czy otwartym.

[kszew]

Co sądzicie o moim pomyśle z butelkami z wodą zalanymi betonem. Butelki 0,5-1,0 litrowe, położone w pozycji stojącej, nakrętki metalowe, w butelce malutka przestrzeń powietrzna w celu rekompensaty ciśnienia przy rozszerzaniu się wody podczas podgrzewania. Wężownice z rur średnicy 16mm, wówczas idealnie mieści się pomiędzy trzema butelkami dotykając punktowo ich ścianek. Jeśli to ma jakiś sens, to mogę zrobić jakieś próby.
Koszt takiego bufora o poj. 1m3:
- butelki = 0 zł (pozbierać)
- woda = 0 zł
- beton (chudy) = 0,2m3 x 150 zł = 30 zł
- styropian = 6m2 x 0,2m x 160 zł = 200 zł (część styro jako izolacja pozioma podłogi) = ~ 170 zł
- wężownica fi16mm = około 200 zł (teoretyzuję)
- robocizna = 1-2 dniówki = 0 zł jak dla relaksu
Razem: ok. 400 zł
Jaka musiała by być długa wężownica, aby mogła by obsłużyć najmocniejsze źródło energii (kocioł na paliwa stałe o mocy max 15kW) zakładając ładowanie bufora od 35 st.C do max 80 st.C ?
Pojemność cieplna takiego bufora byłaby zbliżona do typowego bufora wodnego.
kszew

[ja14]

Zobaczymy czy to co zrobi NJerzy zmieści się w tej kwocie. Osobiście śmię wątpić. Chyba, że zrezygnuje z jakiejkolwiek ochrony antykorozyjnej - a wtedy nie wróżę długiej i bezproblemowej eksploatacji.

Wszystkie materiały już sfinansowałem. Pospawam sam, bo umię i mam czym O korozję się nie martwię, bo rura ma ściankę 8 mm, a dekle 11 mm. Woda będzie stale ta sama (a więc odtleniona), z dodatkiem inhibitora korozji, i jak pokazuje doświadczenie innych ludzi - korozja w takim zamkniętym układzie nie stanowi problemu przez kilkadziesiąt lat. Tam gdzie będzie woda z wodociągu - czyli do CWU - wszystko robię z nierdzewki (3 kegi i jedna rurka

Ścianki faktycznie grube ale rurę kupiłeś na złomie więc już pewnie jest zardzewiała. Spawanie dodatkowo ją miejscowo osłabi.
Woda odtleniona byłaby wtedy gdyby nie miała kontaktu z powietrzem atmosferycznym - czyli układ zamknięty. Wtedy potrzebujesz duuuuuże naczynie wzbiorcze - ciekawe ile takie kosztuje? Choć podobno też można zrobić samemu z dużego zbiornika i dętki samochodowej

[ja14]

Co sądzicie o moim pomyśle z butelkami z wodą zalanymi betonem. Butelki 0,5-1,0 litrowe, położone w pozycji stojącej, nakrętki metalowe, w butelce malutka przestrzeń powietrzna w celu rekompensaty ciśnienia przy rozszerzaniu się wody podczas podgrzewania. Wężownice z rur średnicy 16mm, wówczas idealnie mieści się pomiędzy trzema butelkami dotykając punktowo ich ścianek....

Szkło poddane gwałtownym zmianom temperatur lubi pękać. Tu widzę największe zagrożenie.
Druga sprawa to znaczne różnice we współczynniku rozszerzalności cieplnej betonu i szkła. To też może być problem.

Gdyby zamiast butelek dać puszki aluminiowe? Ale jak je zamknąć?

[HenoK]

Gdyby zamiast butelek dać puszki aluminiowe? Ale jak je zamknąć?

Rzucę jeszcze jeden pomysł : butelki po napojach PET. Większe i nie powinno być problemu ze szczelnością. Pewnym ograniczeniem jest tylko temperatura w której mogą pracować.

[kszew]

Szkło poddane gwałtownym zmianom temperatur lubi pękać. Tu widzę największe zagrożenie.

Nie zgodzę się z Tobą. Tutaj nie będzie nagłych zmian temperatur - "to nie zimna szklanka szybko zalana wrzątkiem".

Druga sprawa to znaczne różnice we współczynniku rozszerzalności cieplnej betonu i szkła. To też może być problem.

Tu się zgodzę. Beton to był przykład. Zamiast niego można dać zwykłą glinę, wówczas przy zmianach temperatur podda się ona i nie popękają butelki. Niestety taka glina zwłaszcza ił jak wyschnie "jak pieprz" to staje się bardzo twarda i wówczas już nie wiemy jaki może mieć to skutek na butelki. Piasek - w nim na pewno nie popękają butelki - niestety niski współczynnik przenikania ciepła

Gdyby zamiast butelek dać puszki aluminiowe? Ale jak je zamknąć?

może betonem wodoszczelnym?

kszew

[adam_mk]

A jaka będzie "stała aparaturowa" takiej konstrukcji?

Jest jeszcze jeden parametr, który wymaga zastanowienia.
Zdolność do szybkiego pobierania dużych dawek energii i zdolność do gwałtownego ich oddawania na życzenie.
W akumulatorze elektrycznym jest to oporność wewnętrzna.
Tu też będzie. Należy tak konstruować urządzenie, aby była jak najmniejsza a to już takie proste nie jest (tak jak z akumulatorem woskowym!).
Adam M.