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.
|
|
|
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.
|
|
|
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. |
|