Нужно подходящее вещество

[Dani]

Не, ну вы это ВИДЕЛИ?!
Как я обмишурился! Считал, считал, ....там в Exel модель сварганил...
И! когда пересчитывал тепловую емкость гравия из Дж в Вт промахнулся на 2!!! знака! Короче, все эти мегаватты в моих расчетах туфта. Посыпаю голову пеплом!
Но ведь надо что-то придумать. Народ, ТЗ в силе.

[Dani]

А не проще ли запасать тепло в баке(тех же размеров 4*4*4) с водой ?
При разнице температур 30 град накопленная энергия будет 7,8 ГДж
Бак такой стоит наверное дешевле 10 кбаксов

Я, конечно, наломал там дров (см.выше), но надо где-то 90. Я прикинул с водой нужен кубик 7,5х7,5х7,5 который при дельте 30 град. даст 26 мВт (93,6 гДж) полезного отбора и примерно 8 мВт (28,8 гДж) бесполезных потерь через изоляцию 40 см пенобетона 200 + фольга. Стоить же от будет ок. 35 килобаксов. Такие вот цифры... Пока никак!

[DVS]

Вот куча отсканированных книг и справочников http://scintific.narod.ru/literature.htm#Chemistry
В хим справочнике или энциклопсловаре по названию соли описаны ее физ-хим св-ва, в т.ч. для кристаллогидратов - температура разрушения, т.е. отдачи кристаллизационной воды. Теплоемкость такой системы в разы больше, чем просто вода, так что овчинка стоит выделки. Рекордсмены по теплоемкости из тех, у которых температура под 50-60 градусов - тиосульфат натрия, ацетат натрия. А чтобы с температурой под 90 - надо рыться в справочнике. Абсолютный рекордсмен среди теплоак солей - гидрид лития, кажется, с температурой расплава в несколько сотен градусов. Съем тепла - паром, зацикленным с теплообменником, а тот греет отдельный отопительный контур.
А еще можно взять полиэтилен, расплавить его, долго подержать - он термодеструкции подвергнется и превратится в полиэтиленовй воск с темп плавления около сотни - в зависимости от молек веса. Он вроде бы и есть церезин. Чтобы при использовании не деструктировал дальше, надо во-первых, не перегревать, во-вторых добавить присадку - ингибитор термодеструкции для переработки полиолефиновых вторичных пластмасс, они продаются и реально эффективны.
Но в любом случае, ИМХО, неорганика лучше, чем церезин и т.п., т.к. вечная.

[alex---1967]

Добавлю по ценам , цитирую одного гражданина с другого форума :

Как я уже писал ранее, я работаю в химической промышленности, поэтому могу немного добавить не столько по красоте идеи, сколько по её практической реализации.
<...> в третьих (и самых главных) - сульфат натрия - очень дешевая соль, потому что она либо добывается из природных солевых озер (на оз. Кучум в Иркутске или везут из Туркмении), либо является отходом вискозного производства. Его продажная цена (в мешках по 50 кг.) - 4 руб/кг., а ацетата натрия - около 30 руб/кг.

[DVS]

Сульфат натрия образует десятиводный кристаллогидрат (глауберова соль), за счет "расплавления" (разрушения и растворения в собственной выделившейся воде) накапливает рекордное для водных солей количество теплоты. Однако температура фазового перехода - 31-32 градуса цельсия . Если только весь подвал сделать в виде ванны, залить энтим делом и снимать тепло прямо сквозь пол в помещение - получится система отопления "теплый пол" - весьма, кстати прогрессивная. Но это скорее в порядке "мозгового штурма" или бреда. Хотя, если сделать ванну из черного металла и добавить некий ингибитор коррозии - может получиться недорого. Кто-нибудь может сказать, что нужно добавить в солевую ванну из низкоуглеродистой стали для защиты от коррозии - может, просто создать щелочную среду карбонатом натрия и этого хватит?

[Dani]

Уважаемый DVS,

Спасибо за подробную информацию. Пытаюсь раскопать данные по количеству выделяемой/поглощаемой энергии.

Пока мне совешенно не понятно, как дозировать отдачу тепла, и не может ли стать процесс кристализации лавинным?

[chemik]

По сульфату натрия, наверно, имеет смысл покопаться в патентной литературе. В книге Нурбея Гулия "В поисках "энергетической капсулы" упоминается, что немцы хотели использовать теплоаккумулятор-кристаллизатор на сульфате натрия размером. Там же, кстати, есть и про другие вещества-теплоаккумуляторы.
P.S. Эта книга есть в Интернете

[DVS]

И эту книгу, и массу народного опыта (в форуме) по этой тематике можно прочитать на сайте www.energy.org.ru. А насчет отдачи тепла все просто: когда начинается кристаллизация и поднимается температура, она поднимается до 32 градусов, а при этой температуре кристаллогидрат опять распадается - наступает равновесие прямой и обратной реакций. Так что, при хорошей теплоизоляции соль будет терпеливо ждать при 32 градусах, когда это тепло у нее заберут - выше температура не поднимется и ничего лавинообразного не произойдет. Еще для понимания тепловых эффектов при фазовых переходах надо помнить правило: растет энтропия (переход "твердое в жидкое") - тепло к соли подводится (или она пытается его отобрать у среды, прикидываясь холодной - если мы соль не плавим, а растворяем в воде), а если падает энтропия этой закрытой системы - тепло обязательно выделяется. Тут жесткая и строгая корреляция.

[DVS]

А насчет остановки коррозии железного бака неужели никто не может ничего сказать?

[alex---1967]

Из книги "индивидуальные солнечные установки" : теплоаккумулируюшщие материалы (ТАМ):
материал галька вода глауберова соль парафин
плотность,кг/мз 1600 1000 1460 786
теплоёмкость,кДж/кг/К 0,84 4,2 1,92 2,89
масса ТАМ для
аккумулирования
1 ГДж теплоты
при дельта Т=20 К,кг 59500 11900 3300 3750
объём ТАМ , куб.м. 49,6 11,9 2,26 4,77

Температура и теплота плавления: парафин 47°С и 209кДж/кг , глауберова соль 32°С и 251 кДж/кг

[chemik]

А насчет остановки коррозии железного бака неужели никто не может ничего сказать?

Могу точно сказать, что карбонат натрия почти не помогает. Для того, чтобы коррозия прекратилась, его нужно довольно много (думаю, что более 10 %). Но при высоком содержании соды будет образовываться двойной сульфат-карбонат натрия, а это безводная соль. Знаю точно, что с содержанием до 3 % соды растворы сульфата натрия коордируют черный металл так же, как и чистые.

Есть варианты: электрохимическая защита, химстойкое покрытие.

А никто не видел, у кристаллогидрата динатрийфосфата Na2HPO4*12H2O какая теплота плавления до безводной соли? Он не эффективнее сульфата натрия?

[alex---1967]

Оттуда же :
Энтальпия фазового перехода Na2SO4*10H2O 251 кДж/кг
энтальпия фазового перехода Na2HPO4*12H2O 279 кДж/кг

[chemik]

Ну так динатрийфосфат получается эффективнее. А в плане коррозии он заметно лучше, чем сульфат натрия, так как идет фосфатирование поверхности металла. Правда, он заметно дороже... но техническая соль продается, кажется где-то 10 руб/кг (по крайней мере, такие цифры видел). Кроме того, у него несколько устойчивых кристаллогидратов, и в процессе охлаждения будет несколько ступенек по температуре. Вообще соль интересная - из крепкого раствора хорошо получаются крупные столбчатые кристаллы.

[CorrGa]

Кто-нибудь может сказать, что нужно добавить в солевую ванну из низкоуглеродистой стали для защиты от коррозии - может, просто создать щелочную среду карбонатом натрия и этого хватит?

все зависит от от концентрации агрессивных ионов, температуры, рН...Можно комплексонат какой-нить попробовать или композицию на его основе. И не очень дорого, защита от коррозии и солеотложения и экологически безопасно) Это если в общем, а так все конечно от конкретных условий зависит....

[Andr]

Оттуда же :
Энтальпия фазового перехода Na2SO4*10H2O 251 кДж/кг
энтальпия фазового перехода Na2HPO4*12H2O 279 кДж/кг

Уточните, если не затруднит,
какая температура(ы) фазового перехода у динатрийфосфата . Вечер искал, ничего не нашел в нете.
И какую концентрацию его в воде можно создавать и ее корозионную активность при температуре до 100град.