 |
|
 |
| Автор |
Сообщение
|
os
Зарегистрирован: Вт 13 Январь 2009, 09:51
Сообщения: 154
|
 Добавлено:
Сб 30 Январь 2010, 18:10
|
  |
| Игорь Капустин писал(а): |
| Вот вот, водяной теплоаккумулятор просит для себя автоматику, трехходовые краны и прочее, чего хочется избежать. |
Игорь,
а зачем автоматика?
водяной теплоаккумулятор встраиваем последовательно в СО,
он гасит всплеск температуры при нагреве теплоносителя и делает остывание теплоносителя так же более длительным.
Определяем суточные потери. Расчитываем мощность одноразовой топки и подбираем требуемую емкость аккумулятора.
|
|
|
  |
|
Холодных Владимир
Зарегистрирован: Пн 11 Январь 2010, 23:25
Сообщения: 36
Регион: С-Пб
|
| Добавлено:
Сб 30 Январь 2010, 18:57
|
|
Для OS повторяю слова Крафта.
Чудес на свете не бывает! Если выигрываем в инерции системы отопления - проигрываем в скорости нагрева системы , если выигрываем в скорости разгона системы - проигрываем в инерции системы отопления.
|
|
|
|
|
Холодных Владимир
Зарегистрирован: Пн 11 Январь 2010, 23:25
Сообщения: 36
Регион: С-Пб
|
| Добавлено:
Сб 30 Январь 2010, 19:03
|
|
У меня складывается впечатление, что у большинства поклонников печей периодического действия создается следующая иллюзия: в кирпичную кладку легче вкачать киловатты тепла, чем котлом в воду. Отнюдь. При известных недостатках котлов, у них есть преимущество: большая разность температур между поверхностью регистра и газами (400…500 градусов для всяких железяк), причем она постоянна во времени. То есть, если котел рассчитан снимать в воду с 1 кв. метра площади регистра 15 квт. час тепла в час, то он это будет делать постоянно каждый час. С печной кладкой по-другому: усвоение тепла есть функция переменная во времени. При температуре отходящих газов из топки 800…1000 градусов, чем славятся печи Кузнецова, главная составляющая теплопередачи будет излучение от этих газов на кладку. А она зависит от четвертой степени разности температур газа и стенки кладки, что уже не раз писалось на форуме. Передача тепла конвекцией изменяется линейно от температуры.
Например: при температуре газа 700 градусов и температуре стенки 100 градусов излучением передается 6 квт. тепла на 1 кв. м поверхности кладки, конвенцией – 3,5 квт. в пересчете на 1 час. При температуре стенки 600 градусов: излучением – 2,2 квт. , и конвекцией – 0.5 квт. Разница 3,5 раза.
При температуре газа 800 градусов и температуре стенки 100 градусов излучением передается 9…10 квт. тепла на 1 кв. м поверхности кладки, конвенцией – около 4 квт. в пересчете на 1 час времени. При температуре стенки кладки 600 градусов – излучением передается 5 квт. , а конвекцией 1 квт. в пересчете на 1 час. Разница в 2,33 раза.
При температуре газа 1000 градусов и температуре стенки 100градусов. Излучением передается 18 квт. , и конвекцией 5,4 квт. При температуре стенки 600 градусов – излучением 14 квт., и конвекцией 2 квт. Разница 1,4 раза.
Так как суммарное тепловосприятие поверхности кладки уменьшается с ростом ее температуры по кривой третьего порядка, то кирпичная кладка запасет 25…30 квт.час тепла на 1 кв. метр при температуре газа 1000 градусов и условии, что температура стенки будет не более 600 градусов через 2 часа топки. При меньшей температуре газа кладка воспримет от силы 10…12 квт. на 1 кв. метр кладки. Поэтому бытовые печи (см. Школьника) рассчитаны на поглощение тепла до 10 квт. на 1 кв. метр кладки за 2 часа топки. Если сравнивать с железными котлами, то это в три раза меньше. Печи Кузнецова интересны тем, что позволяют разогревать топочные газы до температуры 1000 градусов. С одной стороны это создает условия для полного сгорания дров, с другой стороны позволяет запасти в 1 кв. метре кладки в 2…3 раза больше тепла, что уравнивает печи с котлами.
Вторая сторона вопроса – это может ли сам материал кладки успеть запасти в своем объеме за 2 часа те 25…30 квт.час тепла, которое может быть теоретически усвоено его поверхностью. Это определяется теплоемкостью, теплопроводностью, плотностью материала стенки. Об этом я писал в начале темы.
Например, красный кирпич при тепловом потоке 10 квт.час на 1 кв. метр не успевает отвести тепло вглубь кладки и поверхность нагревается за 1 час до температуры 650…700 градусов ( при температуре газов 800 градусов). После чего нагрев кладки переходит в режим нагрева при постоянной температуре поверхности, который характеризуется на порядок меньшим теплопоглощением. А печные газы уходят в трубу с температурой 800 градусов. При этом перепад температуры по сечению стенки печи будет около 600 градусов. Распределение температуры происходит по параболе. Практически все принятое кладкой количество тепла находится в 2…3 см от поверхности нагрева ( при толщине стенки 12 см).
С шамотным кирпичем такая история случается при тепловом потоке около 16 квт.час на 1 кв. метр, так как его теплопроводность выше.
То есть красный кирпич бессмысленно применять в тепловых аккумуляторах, а шамотный требует увеличение тепловоспринимающей поверхности в 2 раза от теоретической, что ведет к увеличению размеров теплового аккумулятора.
Для тепловых аккумуляторов нужен кирпич с большой теплопроводностью и плотностью. Этим отличаются магнезитовые кирпичи. Его теплопроводность в 4 раза больше, чем у шамота. При тепловом потоке 20 квт.час на 1 кв. метр перепад температур по сечению стенки 300 градусов ( при толщине стенки 12 см). То есть за 2 часа можно накопить эти 30 квт.час тепла в 1 кв. метре кладки.
|
|
|
|
|
os
Зарегистрирован: Вт 13 Январь 2009, 09:51
Сообщения: 154
|
| Добавлено:
Сб 30 Январь 2010, 19:10
|
|
Разве здесь кто-то ждет чуда?
Насколько я понимаю задачу: обеспечить разовой топкой комфортный микроклимат в помещении (минимальное суточное колебание температуры).
Учитывая высокую традиционную иннерционность наружных ограждений наших домов, задача обеспечить димамичное отслеживание колебаний температуры в помещении перед нами не стоит.
|
|
|
|
|
os
Зарегистрирован: Вт 13 Январь 2009, 09:51
Сообщения: 154
|
| Добавлено:
Сб 30 Январь 2010, 19:25
|
|
| Холодных Владимир писал(а): |
красный кирпич при тепловом потоке 10 квт.час на 1 кв. метр не успевает отвести тепло вглубь кладки и поверхность нагревается за 1 час до температуры 650…700 градусов ( при температуре газов 800 градусов). Практически все принятое кладкой количество тепла находится в 2…3 см от поверхности нагрева ( при толщине стенки 12 см).
С шамотным кирпичем такая история случается при тепловом потоке около 16 квт.час на 1 кв. метр, так как его теплопроводность выше. |
| Холодных Владимир писал(а): |
То есть красный кирпич бессмысленно применять в тепловых аккумуляторах, а шамотный требует увеличение тепловоспринимающей поверхности в 2 раза от теоретической, что ведет к увеличению размеров теплового аккумулятора.
|
А почему "шамотный требует увеличение тепловоспринимающей поверхности в 2 раза от теоретической"?
Если увеличить отвод тепла от тепловоспринимающей поверхности непосредственно в толщу теплоаккумулятора, как уже говорил ранее - через развитое сечение теплопередающего звена с большой площадью теплосьема и теплопередачи например, через медные тонкие пластины пронизывающие кладку?
| Холодных Владимир писал(а): |
| Для тепловых аккумуляторов нужен кирпич с большой теплопроводностью и плотностью. Этим отличаются магнезитовые кирпичи. Его теплопроводность в 4 раза больше, чем у шамота. При тепловом потоке 20 квт.час на 1 кв. метр перепад температур по сечению стенки 300 градусов ( при толщине стенки 12 см). То есть за 2 часа можно накопить эти 30 квт.час тепла в 1 кв. метре кладки. |
Наверное такой кирпич широко не распространен в отличие от более простого печного и шамотного.
|
|
|
|
|
Александр Бацулин
Зарегистрирован: Пт 17 Февраль 2006, 19:20
Сообщения: 928
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Сб 30 Январь 2010, 20:46
|
|
Согласен полностью, что кирпич далеко не лучший материал для передачи боьших потоков тепла, и прогревается при этом на 2-3 см, далее эффективность резко падает.
Но,
| Холодных Владимир писал(а): |
| главная составляющая теплопередачи будет излучение от этих газов на кладку |
Почему? Ведь отходящие газы более чем наполовину состоят из азота, а он прозрачен в ИК? Главная составляющая теплопередечи - это излучение от углей и конветивная от газов.
А почему Вы считаете что газы в топке нагреть до 900-1000С могут только Печи Кузнецова?
|
_________________
Здесь могла бы быть ваша реклама. |
|
 |
|
Холодных Владимир
Зарегистрирован: Пн 11 Январь 2010, 23:25
Сообщения: 36
Регион: С-Пб
|
| Добавлено:
Сб 30 Январь 2010, 23:00
|
|
Углекислый газ, водяной пар, сажа - главные излучающие вещества.
По поводу печей Кузнецова - небольшой реверанс, все-таки вы приемники.
|
|
|
|
|
Евгений Колчин
Зарегистрирован: Чт 3 Октябрь 2002, 06:26
Сообщения: 10079
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Сб 30 Январь 2010, 23:13
|
|
По поводу топливника не обязательно, предложите любой для указанных задач.
|
_________________
************************************ |
|
   |
|
Холодных Владимир
Зарегистрирован: Пн 11 Январь 2010, 23:25
Сообщения: 36
Регион: С-Пб
|
| Добавлено:
Вс 31 Январь 2010, 00:17
|
|
Ребята, извините, с разными топливниками знаком, но слишком поверхностно, чтобы давать рекомендации. В пору самому учиться. Топливник по схеме Кузнецова сложил у себя на даче в 1995 году, правда не знал, что он так называется. Щит к топливнику сложил на ребро, чтобы быстрее прогревался. Теперь, спустя 15 лет задачи поменялись. Заинтересовался теплоемкими печами. Пришлось залезть в теорию.
|
|
|
|
|
Александр Бацулин
Зарегистрирован: Пт 17 Февраль 2006, 19:20
Сообщения: 928
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Вс 31 Январь 2010, 01:14
|
|
| Холодных Владимир писал(а): |
Углекислый газ, водяной пар, сажа - главные излучающие вещества.
По поводу печей Кузнецова - небольшой реверанс, все-таки вы приемники. |
Да, только их суммарная концентрация невелика, соответственно и плотность излучения тоже невелика. Это заметно у костра - если отгородиться от прямого излучения углей, оставить только пламя - то заметно холоднее становиться.
|
_________________
Здесь могла бы быть ваша реклама. |
|
|
|
IgorUA
Зарегистрирован: Ср 13 Июнь 2007, 19:11
Сообщения: 1101
Регион: Киев, Украина
|
| Добавлено:
Вс 31 Январь 2010, 01:33
|
|
| Крафт писал(а): |
| В идеале, для того чтобы топить котёл один-два раза в сутки, регистры должны находиться в массиве кирпичной кладки, по всем сторонам топливника (кроме низа), в теплопроводной засыпке (например мелкое стекло, кварц. песок и подобное). |
Линейное расширение металла при нагреве будет как бы прессовать и уплотнять засыпку вокруг стального регистра, она будет проседать и трамбоваться, что в итоге может привести к появлению трещин в кирпичной кладке корпуса котла...
|
_________________
С уважением, Игорь Сергеевич
Из Украины
P.S. Всё сказанное — IMHO (In My Humble Opinion; «по моему скромному мнению»), если не оговорено иное. |
|
|
|
os
Зарегистрирован: Вт 13 Январь 2009, 09:51
Сообщения: 154
|
| Добавлено:
Вс 31 Январь 2010, 16:38
|
|
В книгах Юрия Хошева прочитал такую мысль, что 60% теплопередачи в топке происходит через ИК излучение открытого пламени.
Предлагаю такую теоретическую модель:
1. внутренняя боковая и перекрытие топки выполняется шамотом в четверть,
2. наружная боковая облицовка - красный печной, полкирпича.
3. верхнее перекрытие - металлический лист, утепленный сверху и опертый на облицовку,
4. в зазор между шамотом и облицовкой закладывается теплоемкий материал (например колотый талькохлорид, чугунные или медные бруски).
Зазор формируется с боков и сверху топки. Это зазор для теплоаккумулятора.
Разделим его условно на две части: верхнюю и нижнюю.
Для обеспечения передачи тепла, запасенного в теплоаккумуляторе в нижние ряды облицовки, между 4-мя, 5-ю кирпичными рядами, вставляем тонкие (0.5 -1мм) неширокие (15-50 мм) медные пластины с шагом (20-40мм) не доводя их до наружной поверхности облицовки на 10-15 мм. Пластины вставляем по мере кладки и выпускаем в слой теплоаккумулятора, доводя до шамота и загибая немного по его боковой поверхности вверх. На пластины плотно укладываем теплоаккумулирующий материал.
Для быстрого отвода тепла от шамотного ядра топки в слой теплоаккумулятора, в верхней части топки, между шамотными рядами боковой кладки и перекрышки вставляем тонкие (0.5 -1мм) и неширокие (15-50 мм) медные пластины с шагом (20-40мм) не доводя их до внутренней поверхности топки на 10-15 мм. Пластины вставляем по мере кладки и выпускаем в слой теплоаккумулятора.
Наружную часть теплоаккумулятора выше пластин, отводящих тепло в облицовку изолируем от облицовки базальтовым утеплителем. Сопротивление утеплителя расчитываем так, чтобы наружная сторона облицовки, обращенная в помещение не нагревалась выше 40гр.С.
Получаем конструкцию относительно быстро отводящую тепло в слой теплоаккумулятора (верхняя часть) и относительно медленно передающую ее, преимущественно нижним рядам кирпичной облицовки.
|
|
|
|
|
Геннадий Москва
Зарегистрирован: Пт 2 Март 2007, 23:14
Сообщения: 479
Регион: Зеленоград
|
| Добавлено:
Пн 1 Февраль 2010, 19:41
|
|
Про медные пластины. А может не стоит заморачиваться с встройкой регистра в стену. Может подвесить регистр колпака на медных пластинах. Трубу регистра оборачиваем лентой и края замуровываем в стену. Правда тогда вытащить его от туда будет проблематично. Или медные кронштейны треугольные в кладку, а регистр просто на них положить. И расширение компенсируется, т.к. регистр посто лежит на них. И регистр получается один.
|
|
|
|
|
Холодных Владимир
Зарегистрирован: Пн 11 Январь 2010, 23:25
Сообщения: 36
Регион: С-Пб
|
| Добавлено:
Пн 1 Февраль 2010, 22:54
|
|
Чтобы пропустить за 1 час 30 квт.час тепла от футеровки в аккумулятор потребуется 465 медных пластинок сечением 1х50 мм при длинне 120 мм. При шаге 40 мм, общая длинна шва = 32,5 метра. Коэфф. линейного расширения меди в 2 раза больше, чем у красного кирпича, может швы не разорвет?
|
|
|
|
|
Геннадий Москва
Зарегистрирован: Пт 2 Март 2007, 23:14
Сообщения: 479
Регион: Зеленоград
|
| Добавлено:
Вт 2 Февраль 2010, 00:12
|
|
Мы всегда можем выпустить кирпич внутрь на чуть. И опереть на этот выступ пластины. Это дело техники. Улучшет ли это теплоотдачу массива регистру? После топки, температура регистра будет выше чем без пластин? мысль о регистре на пластинах в массиве родилась т.к. контакт с массивом более плотный, телоотдача более высокая. Если регистр оставлять в колпаке, либо перемычки делать от стены до стены кирпичем или медью и сверху на них положить регистр. он будет лежать свободно но касаясь перемычек. Тепло соответственно будет приходить от массива непосредственно к регистру. Без воздухоизоляции. даже если регистр при топке гдето отойдет от перемычки, то после он все равно немного остынет и прикаснется, появится контакт с массивом.
|
|
|
|
|
Холодных Владимир
Зарегистрирован: Пн 11 Январь 2010, 23:25
Сообщения: 36
Регион: С-Пб
|
| Добавлено:
Вт 2 Февраль 2010, 03:11
|
|
Я тут нашел в интернете интересную книжицу: Пособие к СНиП 3.09.01-85 Технология изготовления жаростойких бетонов. Там есть рецептуры диабазовых бетонов. Их можно использовать, как теплонакопитель теплоаккумулятора: плотность-2400, уд.теплопроводность-1,4, с=1000 (в системе СИ).
Идея простая.Отливается из бетона коробка (естественно за 2 приема по высоте).Внутренние размеры 1000х380х1800(высота), толщина стенок 100 мм. Внутри устраивается поддувало с колосниками. Делится на два объема (топливник и опускной канал) шамотом на ребро. остальная поверхность футеруется шамотом 4 см.
Поверхность шамота, обращенная к бетону, может нагреваться в процессе топки до 500 градусов. От нее греется бетон просто теплопередачей. Часа через 2...2,5 на наружной повехности бетона по расчетам температура 250...280 градусов. Поглощение тепла 22 квт. на 1 кв.метр стенки.
|
|
|
|
|
ЛЁХА
Зарегистрирован: Сб 29 Ноябрь 2008, 21:13
Сообщения: 153
Регион: деревня
|
| Добавлено:
Вт 2 Февраль 2010, 09:11
|
|
Уважаемые Специалисты ! Давайте будем исходить из следущих параметров :
1. Время прогрева системы отопления не более одного часа.
2. КПД котла-70-80%.
3.Время "зарядки" ТА 3-3,5 часа.
4.Возможность одновременной работы системы отопления и зарядки ТА.
5.Возможность пользоватся всей системой без специальной подготовки персонала (дуракозащищенность).
6.Ремонтопригодность.
7. Низкая стоимость монтажа и профилактики.
8. Энергонезависимость.
9.Одной зарядки ТА должно хватать не менее чем на двое суток.
|
|
|
|
|
os
Зарегистрирован: Вт 13 Январь 2009, 09:51
Сообщения: 154
|
| Добавлено:
Вт 2 Февраль 2010, 12:51
|
|
| Холодных Владимир писал(а): |
| Чтобы пропустить за 1 час 30 квт.час тепла от футеровки в аккумулятор |
Владимир,
Какого размера получается топка при таких параметрах? И сколько нужно сжечь топлива (березовых дров) за час?
| Холодных Владимир писал(а): |
| потребуется 465 медных пластинок сечением 1х50 мм при длинне 120 мм. При шаге 40 мм, общая длинна шва = 32,5 метра. |
Возможно, что Вы не учли теплопередачу непосредственно от шамотного ядра в теплоаккумулятор? Какой градиент температур Вы брали и как рассчитывали сечение? ИМХО, меди в реальности потребуется меньше и в разы. Кроме того, шамотное ядро само по себе уже аккумулирует часть тепла, а медные пластины - лишь помогают отвести температуру в эффективный аккумулятор.
Получается система "ниппель". Тепловой поток быстрее заполняет аккумулятор из-за большого градиента температур (800 гр.С в топке и примерно 100 на наружной поверхности теплоаккумулятора в начале топки) и хуже выходит обратно (400гр.С в аккумуляторе и 20-40 в топке после топки). Тем более теплосъм с внутренней поверхности топки сразу прекращаем закрытием всех отверстий.
| Холодных Владимир писал(а): |
| Коэфф. линейного расширения меди в 2 раза больше, чем у красного кирпича, может швы не разорвет? |
Красный, как облицовка будет работать в низкотемпературной зоне, ровно как и медь, передающая от аккумулятора тепло в облицовку.
А вот как шамот с медью? Но, тут есть надежда, что шамот при нагревании становится несколько пластичнее и кладку не должно поднять медью. Да и медь работает на теплоотвод, и ее температура по потенциалу будет ниже шамота и ближе к температуре аккумулятора.
|
|
|
|
|
os
Зарегистрирован: Вт 13 Январь 2009, 09:51
Сообщения: 154
|
| Добавлено:
Вт 2 Февраль 2010, 13:36
|
|
схема
|
|
|
|
|
IgorUA
Зарегистрирован: Ср 13 Июнь 2007, 19:11
Сообщения: 1101
Регион: Киев, Украина
|
| Добавлено:
Вт 2 Февраль 2010, 15:56
|
|
Введение медных пластин (штырей, проволоки) через слой раствора между шамотными кирпичами к наружной накапливающей тепло оболочке позволяет быстрее прогреть всю массу печи, но одновременно это снижает температуру в топке, которая должна быть достаточно высокой, чтобы эффективно сжигались горючие газы и углерод, что обеспечивает более высокий КПД печи, а также меньшее оседание сажи на дымоходных каналах печной конструкции и на трубе дымохода.
Медь расширяется не только в длину, но и в ширину, что будет расшатывать (выкрашивать) растворные швы между кирпичами.
Как вариант можно на низ и заднюю стенку топки укладывать (навешивать) лист чугуна или стали толщиной 8-10 мм, что позволяет получить гораздо более быстрый прогрев топки до необходимой температуры, которая нужна для выжигания углерода в дымовых газах, а также для существенного увеличения теплоёмкости печи. Подобные пластины и массивные чугунные конструкции были в классических европейских каминах: чугунная литая пластина с рельефными изображениями навешивалась на задней стенке, а массивный колосник на ножках из стали или из чугуна выполнял двойную функцию (увеличение теплоёмкости и обеспечение доступа воздуха к месту горения дров).
|
_________________
С уважением, Игорь Сергеевич
Из Украины
P.S. Всё сказанное — IMHO (In My Humble Opinion; «по моему скромному мнению»), если не оговорено иное. |
|
|
|
|
|
|
Следующая тема
Предыдущая тема
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете добавлять приложения в этом форуме
Вы можете скачивать файлы в этом форуме
|
|
