СЛЪНЧЕВО ПАРНО

[шоп]

Аз също съм на темата топлоакумулатор.
Засега съм се спрял на вода. 10 резервоара по 1000л и също като теб нямам много време от многото задачи.

Май ще се работи по проекта и зимата и всичко ще е модулно с надграждане.

Варианта за латентен акумулатор засега отпада. Имам само 100 кг парафин.

[Аtos]

Ако ползваш вода, имай в предвид, че топлоакумулиращите и свойства се повишават пропорционално на солта, разтворена в нея! Ако имаш резервоар с преситен солен разтвор, а работната серпентина просто да минава през него (без смесване на течностите), може и да се получи добре.
Остава проблемът с по-голямата корозия (освен ако не ползваш пластмасови контейнери).
Изолацията е в основата на ефективността, мисля?
Парафинът има аморфна структура и не е подходящ...

[epwpixieq-1]

Цената на слънчевата енергия неизменно е постоянна от . . . . милиони години . . . . .
слънцето свети и грее за всички . . . . .  безплатно, FREE . . . . . 

Не мисля че някой разумен, а и неразумен човек би оспорил това твърдение.

От 01.01. до 30.09. 2018 г. домакинството е изразходвало . . .  647 м.куб. газ = около 6 000 кВт/ч топл.енергия
От 01.01. до 30.09. 2018 г. Соларът е произвел и е оползотворена
                                                                                        . . . . 1 700 кВт/ч топл. енергия = 183 м.куб. газ

"1 700 кВт/ч топл. енергия = 183 м.куб. газ" или около 380 кг дървесина, при ефективност на горенето 90%, или 200 кг въглища. Според пазарните цени, това не трябва да надвишава 80-90 лева за дървения материал. Като обем нямам представа колко ще дойде, но сигурно няма да е повече от кубик.

В допълнение ако давате информацията в Joules, ще бъде по-универсално възприето. Все пак кВт/ч, или както един друг колега си позволи да напише кВт без времева единица, не е универсална скала  за измерване енергиен разход или енергийна плътност.

[dymelsoft]

Една новина, която не е много по-темата, но засяга косвено идеята за слънчево парно : https://it.dir.bg/tehnologii/povishavat-pochti-dvoyno-efektivnostta-na-solarnite-paneli

П.П. Фотоволтаик + климатик + нагревател и топлинен акумулатор за излишната енергия през деня, за мен е добро решение макар и не много евтино за момента

[шоп]

Ако ползваш вода, имай в предвид, че топлоакумулиращите и свойства се повишават пропорционално на солта, разтворена в нея! Ако имаш резервоар с преситен солен разтвор, а работната серпентина просто да минава през него (без смесване на течностите), може и да се получи добре.
Остава проблемът с по-голямата корозия (освен ако не ползваш пластмасови контейнери).
Изолацията е в основата на ефективността, мисля?
Парафинът има аморфна структура и не е подходящ...

Резервоарите засега са 10 бр  налични пласмасови. Проблеми с корозията няма да има. Няма да ползвам серпентини ами външни неръждаеми пластинчати топлообменници с площ над 6,5м2

Не ми се иска да използвам разсол, защото трябва да ползвам неръждаеми цирк. помпи ( имам такива, но ги ползвам за рециркулация на БГВ) и по големия проблем е, че не знам как ще се държат пластинчатите топлообменници с разсол.

Като цяло идеята ми е слънцето да загрява 10000 вода през деня с вакуумни колектори и нощно време с евтина ел енергия тази топлина да я използвам за термопомпа вода вода и охладя до 8-9 градуса

ТП е налична и работи идеално със сондажна вода, просто си чеша крастата за максимално оползотворяване на безплатната енергия :-))))

[ELPUNTO]

Моята идея за термичен ак-тор се базира на веществото MgSO4 (MgSO4 7H2O) т.е. магнезиев
сулфат.Инфото което изрових от И-НЕТА е, че при намокряне,  MgSO4 влиза в хим. реакция
с водата и се отделя топлина. Посочват се Т* от порядъка на 120 - 150* C, дали това е така . . .
ще покажат експериментите              

При нагряване, водата се изпарява и MgSO4 се връща в първоначалното си състояние на кристалчета.
Така MgSO4 акумулира топлинна енергия и този цикъл се повтаря.Колко цикъла намокряне/изсушаване
може да издържи MgSO4 ? Нямам представа, опитът ще покаже . . .            

По този начин сухият MgSO4 ще съхранява топлинна енергия достатъчно дълго време, например от лятото
до есента и зимата.Извличането на топлина от "магнезиевия топл. акумулатор" ще става чрез топлообменник.
Акумулираната топлина ще се прехвърля в буферния съд на Слънчевото парно и от там . . . . от там ще потече
мека топлина и вероятно това ще активира някои колеги (Atos) да последват този пример   

Нямам условия да правя резервоари с голям обем като колегата шоп.
Освен това не мисля, че с голям обем вода може да се съхранява дългосрочно (няколко месеца)
топлинна енергия.

НО . . . . какъвто и да е по вид топлинния акумулатор, ако той ефективен и работи добре,
това ще е поредната крачка към овладяване на слънчевата енергия !
Успех на всички които работят в тази посока !

[epwpixieq-1]

При нагряване, водата се изпарява и MgSO4 се връща в първоначалното си състояние на кристалчета.

Ако системата ви не хваща, и използва тази пара по някакъв начин, за да извлече до кондензация на топллиния и потенциал, това ще е чиста енергиина загуба, минимум равняваща се на 2.26 MJ ( или 0.628 кВ/ч по народни мерни еденици ) на литър изпарена вода, с някаква концентрация на MgSO4. Максимума на такава загуба би се равнявал на на 3.1 MJ ( или 0.86 кВ/ч ) на литър изпарена чиста вода, без разтвор на MgSO4. Това което посочвате като информация за температурно отдаване на MgSO4, ще бъде определящо, в зависимост предполагам най-вече от концентрацията на разтвора,  за тов къде вашите потенциални загуби, от този процес ще, попаднат на скалата от 2.26 MJ до 3.1 MJ за литър.

[Bat_Vanko]

Според мен системата ще е неефективна. При разтварянето на 1 мол MgSO4 се получават 88 kJ топлинна енергия. При разтварянето на 1 тон MgSO4 се получава 733 MJ енергия. А това се равнява на 200 kWh. Толкова топлина би могла да се получи от 40 - 50 м2 слънчеви панели за един ден.
Някъде бях чел, че в Австралия се правят опити с такива термични акумулатори, но използваните вещества бяха други.

[ELPUNTO]

Идеята за Топлинен Акумулатор - ТА не е моя, но потребност от ТА да - за моето Слънчево парно.
Дълго време рових из И-нета докато стигна до ТА с магнезиев сулфат. . . .  MgSO4 7H2O.
В един доклад на  IEA-ETSAP and IRENA бегло се споменаваше за маг.сулфат като вещество с най голям
топлинен капацитет, около 600 - 700 кВтч/м.куб. В доклада нямаше подробности за технологията на акумулиране.

Продължих да търся и попаднах на два доклада за лабораторни изпитания на MgSO4 7H2O.
Изпитанията са правени в Холандия -екип на van Essen и Франция - екип на Л.Окрименко.
Докладите са на английски, написани са на висок академичен стил, трудни са за превод и
поне аз не мога да вникна във всичко, не съм химик . . . 

Това което разбрах е :  MgSO4 7H2O е химическо съединение, това в-во НЕ е разтвор.
при нагряване от него се отделят една по една молекулите на 7H2O, при което се акумулира
топлинна енергия т.е. извършва се дехидратация.

При навлажняване молекулите на H2O се присъединяват към MgSO4 и се отделя топлина т.е.
става хидратация на MgSO4.

Има разминаване м/у двата доклада, в доклада на van Essen се говори, че теоритично MgSO4 7H2O
може да акумулира 2,2 GJ/м.куб. топлина а на практика да отдаде до 1,8 GJ/м.куб. или 88% от
теоритичното количество.

В доклада на Л.Окрименко се посочва цифрата 2,8 GJ/м.куб. акумулирана енергия и ? GJ/м.куб. отдадена.

Разминаване има и в Т* , van Essen посочва температура на разлагане от 30* до 300*,
Л.Окрименко от 30* до 80* но така или иначе хидратната сол MgSO4 7H2O може да се използва за
ТА.Никъде в докладите не се говори за броя цикли дехидрация/хидрация . . . . 

Това е нещото, което ме кара да мисля, че може да се направи ТА на базата на MgSO4 7H2O.
И за това реших да направя експеримент с хидратната сол MgSO4 7H2O.

Моля колегите, които посочват разни цифри за изразходвана и получена енергия от MgSO4 7H2O
да посочат методиката по която работят, както се прави в белите държави от нормални хора . . . . 
Ако ползват метода на ВУТЕ (шопа от вицовете) " Те таков звер нема, оти у наше село нема . . . "
ги съветвам да не заблуждават форума и да спрат със свободните си съчинения.

Докладите на van Essen и Л. Окрименко на английски.


 

[Vetap]

Искам да добавя малко информация: magnesium sulfate
heptahydrate е известен като "Английска сол". Използва се в градинарството и в медицината. Не знам до колко ще бъде "икономически" изгодно да се ползва като топлинен акумулатор. Температура от 170-180 градуса С теоретически е постижима с вакуумирани тръби, но при моите експерименти при такива температури вече успях да счупя две тръби, което показва,че на практика това не е решение. Моят съвет е да си ползваш добрата стара H2O. "И дешево , и сердито", както казват северните славяни.

[GreenHulk]

За да не се чупят тръбите - не е ли по-добре нагреватела да е отделен от загряваното вещество механично, а топлинната енергия да се подава контактно - примерно през метал?

[dmitarp]

Първо по доклада на van Essen. На Фиг. 4 ясно е показано, че хидратация, дори при 25 ^оС е възможна при парциално налягане на водните пари 2.1 kPa. Това съответства на 100 % влажност на въздуха при около 18 ^оС. Това е трудно постижимо през зимния период, и в коментарите на фигурата е писано, че при по-ниско парциално налягане на водните пари, 1.3 kPa можеш да разчиташ само на 15 % ефективност (стр. 5 от статията). За постигане на необходимото парциално налягане ти е необходима топлина от друг източник.
Статията на Л. Окрименко казва, че дехидратацията на солта е възможна при 60 ^оС (фиг. 3), но при използването на много сух въздух, 10 hPa парциално налягане съответства на около 6 ^оС, т.е през лятото е необходимо да охлаждаш въздуха до 6 ^оС за се смъкне влагата му до необходимите стойности за да може дехидратацията да протече при 60 ^оС. Другият вариант е дехидратация при 150 ^оС, както е описано в статията на van Essen.

Разминаването в акумулиращата способност на солта идва от това, че в статията на  van Essen разчита да се обменят само по 6 (по-точно 5.9) молекули вода, докато в другата статия 7 молекули. Още във въведението на статията на Л. Окрименко се казва, че в процеса на хидратация и дехидратация, настъват процеси на агломерация (уедряване) на частиците от магнезиев сулфат, и достъпа на въздух до тях се затруднява, така че една опростена схема не би имала повече от един, два цикъла на работа.

И в двете статии се налага мнението, че на този етап тази система за съхранение на топлина е неприложима. Ако успееш да я направиш, ще си първият, който е успял, но за целта трябва да преодолееш пречките споменати в статиите:
1. Ефективно осигуряване на топъл влажен въздух през зимата
2. Ефективно осигуряване на топъл сух въздух през лятото, така че да имаш ниски температури на дехидратация
3. Ефективно решаване на проблема с агломерацията на частиците, чрез нанасяне на материал върху някакъв порест носител.

[ELPUNTO]

Първо по доклада на van Essen. На Фиг. 4 ясно е показано, че хидратация, дори при 25 ^оС е възможна при парциално налягане на водните пари 2.1 kPa. Това съответства на 100 % влажност на въздуха при около 18 ^оС. Това е трудно постижимо през зимния период, и в коментарите на фигурата е писано, че при по-ниско парциално налягане на водните пари, 1.3 kPa можеш да разчиташ само на 15 % ефективност (стр. 5 от статията). За постигане на необходимото парциално налягане ти е необходима топлина от друг източник.
Статията на Л. Окрименко казва, че дехидратацията на солта е възможна при 60 ^оС (фиг. 3), но при използването на много сух въздух, 10 hPa парциално налягане съответства на около 6 ^оС, т.е през лятото е необходимо да охлаждаш въздуха до 6 ^оС за се смъкне влагата му до необходимите стойности за да може дехидратацията да протече при 60 ^оС. Другият вариант е дехидратация при 150 ^оС, както е описано в статията на van Essen.

. . . . . . . . . . . .  .

dmitarp благодаря за разясненията, точно това не разбирах от докладите, Т* , налягане и влажност за
да стане дехидратацията/хидратацията.

Можеш ли за яснота да дадеш още веднъж параметрите :   Т* , налягане и влажност.

van Essen условия за дехидратация :  температура = ? в градуси С
                                                         налягане      = ? в атмосфери
                                                         влажност      = ? в %

van Essen условия за   хидратация :   температура = ? в градуси С
                                                         налягане      = ? в атмосфери
                                                         влажност      = ? в %

И още нещо, не разбрах каква температура се отделя от MgSO4 при хидратацията ?
В същност това е ПОЛЕЗНАТА температура, която може да се използва за отопление през есенно/зимния
период.


Л.Окрименко  условия за дехидратация :  температура = ? в градуси С
                                                               налягане      = ? в атмосфери
                                                               влажност      = ? в %

Л.Окрименко  условия за    хидратация :  температура = ? в градуси С
                                                               налягане      = ? в атмосфери
                                                               влажност      = ? в %

dmitarp за мен е без значение дали ще съм първият или последният, който ще направи Топлинен Акумулатор - ТА на основа MgSO4 7H2O.
За мен е от значение да имам ТА за да мога да "складирам" излишната енергия от лятото за зимата.     

Но не разбирам защо мощни научни институти и международни корпорации, които имат финансов ресурс,
апаратура, специалисти и пр. не са направили подобен ТА до сега       ?
Та аз ли, със скромния семеен бюджет ще реша този световен проблем       ?

Тук отново се сещам за мъдрите слова на поета :

                          . . . носете си новите дрехи момчета
                                   проблемите на тази планета
                                   ние (в мазето) едва ли ще разрешим . . . 
               

[dmitarp]

Абсолютното налягане и в двете статии е равно на атмосферното, но парциалното налягане на водните пари се променя.
van Essen условия за дехидратация :
Автора на статията не отделил голямо внимание на дехидратацията, само на фиг. 1 е даден един TG анализ от където извежда, че дехидратацията е възможна при температури по ниски от 150 ^оС.
Ако приемем, че температурата е 120 ^оС, тогава за тази температура и парциално налягане на водните пари от 2.3 kPa, относителната влажност ще е много ниска  1,16%., но отнесено към едни летни температури от 25 ^оС, тази влажност е 72.5%. Такъв въздух и дори по сух има в изоблие през лятото.
van Essen Хидратацията се реализира при 25 ^оС, само един опит е направен при 50 ^оС, но той не дава добри резултати (фиг.4, 4 опит), дори въобще не може да се извърши хидратацията, ако парциалното налягане на водните пари е 2.1 kPa. Относителната влажност при това положение (25 ^oC) е 66.2%. Този въздух през зимата не е наличен.
в резюме дехидратация:
Т    = 120 ^оС
RH =  1.2 %

хидратация:
Т = 25 ^оС
RH = 66.2%

Л.Окрименко  условия за дехидратация :Тук автора е изследвал само дехидратацията, като е намерил условия за протичане на дехидратацията при сравнително ниски температури.
Температура максимум 60 ^оС
Относителна влажност при тази температура: 1%, 2,5% и 5 % съответно за 200, 500 и 1000 Pa парциално налягане на водните пари ( фиг.3 b) ). Това парциално налягане при летни температури от 25 ^оС съответства на относителни влажности от 6.3 %, 15,8 и 31,5 % съответно. Толкова сух въздух през лятото е голяма рядкост.
в резюме дехидратация:
Т    = 60 ^оС
RH =  2.5 %

Вземайки в предвид резултатите от двете статии може да се предположи, че дехидратацията е възможна при температури от 90, 100^оС, с въздух с влажност при 25 ^оС от 50, 60%.

Имай в предвид, че и при двете статии използват нищожни количества MgSO4 7H2O. В една абсорбционна колона процесите протичат по различен начин, параметрите на въздуха (температура и влажност) се променят по височина на колоната.

[GreenHulk]

Доколкото знам, ТА се използват - но с огромни цистерни - капацитет 2GW
https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_energy_storage

разликата в ефективността единствено според топлинния коефициент ли би била: вода спрямо английска сол?
Също така с вода би могло да се работи по-лесно.

Ако капацитета е много по-добър на солта, не може ли да се ползва външно/изкуствено навлажняване?