Теплоаккумулятор на СО

[Greep]

Сообщение от Bad Santa

"Эту бы энергию – да в мирное русло"
потратить 100500 часов времени на экономию в спичках. Всё уже изучено до нас, предпусковой нагреватель типа Вебасто, можно найти на разборках в хорошем состоянии и при наличии времени интегрировать в авто, подключить GSM модуль и выходя из дома запускать, дошёл до машины и она уже тёплая.

Вопрос не в этом. Денис тронул очень интересную тему, жаль, что изначально мёртвую. Но на поговорить очень даже норм. Без политоты

[Bad Santa]

Сообщение от Greep

Вопрос не в этом. Денис тронул очень интересную тему, жаль, что изначально мёртвую.

ок, подойдём с другой стороны, составим бизнес-план этой идеи.
- сколько будет стоить реализация?
- какая ожидается экономия после реализации проекта (литров/гривен в месяц)?

Если ездить на газе, который сейчас стоит 10 грн и думать об экономии, то может проблема не в этом?

[Greep]

сделаю вид, что я этого не читал.

[Greep]

Это как с историей, когда я хотел сделать батарею из литиевых аккумов (т.к. они заряжаются быстрее) которые будут восстанавливать заряд кислотного АКБ после пуска и короткого пробега... Но лень было пилить тему на форуме... А эта тема фактически аналог. Мне интересно...


Еще аналогия. Если под душевой кабинкой/ванной сделать емкость для воды, что предназначена для канализации, то бишь грязной воды, но теплой, и через эту емкость пропустить подачу холодной воды из системы водоснабжения, то в бойлер попадет вода подогретая на какие-то градусы при помощи абсолютно бесполезной воды. Пока моешься потребляешь горячую воду, и тут же нею подогреваешь холодную. В разовом случае экономия мизерная, но если смотреть на картину в масштабах государства. экономия выйдет лютая... Вот и эта тема призывает подумать как бесполезное, а иногда даже вредное для двигателя тепло, применить с пользой. Кстати, как турбина в ДВС. Она работает от бесполезных выхлопных газов... А посмотри какая польза...

[redpas]

идея так себе.
1) нужно выкинуть парафин, он дико меняет свой объём, и рано или поздно оцинковка устанет, и СО будет залеплена парафином изнутри. плюс проблема слоёв, теплообмена и прочее, при малом времени пробега только головняк. мало того, парафин красиво выглядит около температуры плавления, но остальной диапазон температур сводит на нет все преимущества смены агрегатного состояния парафина перед банальной теплоёмкостью воды.
2) если эту хрень просто вкорячить в СО без управления, то лучше вообще остановиться на озвучивании идеи. эта хрень будет просто балластом. промышленные, даже самые примитивные такие приблуды управляются хоть и примитивным, но всё-же алгоритмом. там это реализовано следующим образом- завёл машину, тепло пошло в двигатель через печку до тех пор, пока не уровняется температура на входе и выходе из ТА, после чего, ТА исключается из СО до определённой температуры, например 80 градусов. потом он подключается, и отключается снова при равных температурах на входе и выходе ТА. потом каждые 15 минут ТА подключается на 3 минуты для того, чтоб освежить заряд. в более продвинутых версиях, предусмотрена ситуация, когда мотор глушится до достижения тех самых 80 градусов. там насосом извлекается тепло в ТА после остановки двигателя. но без управления хотя-бы насосом с клапаном, это будет в большей степени эквивалентно тупому увеличению объёма СО, чем ТА. так реализовано было на шведских похожих приблудах, и на кацапских, которые они коряво скопировали у шведов. при чём и те и другие, делали три версии- две по дешевле только с тосолом, и одна гораздо дороже с солью, которая не так сильно как парафин объём меняла и теплоёмкость повыше имела.
3) теплоизоляция- ваша идея сомнительна. даже кацапы вакуум использовали. хотя, видел решение одного таксиста, у него 20л канистра в багажнике была одеялом обёрнута, так тот был просто счастлив, зимой ждал клиентов с заглушенным мотором, и на этом солидную экономию имел как ресурса двигателя, так и бензина. но! характер работы совсем другой. у него не длинные простои были. и цель была совсем другой. в вашем случае теплоизоляцию нужно делать основательную. ставить максимально высоко, выше двигателя- а это уже вопрос, получится-ли? или городить сложные мало теплопроводные запоры.
4) в свете всего сказанного в этой теме, советую:
I) если это применяется на приусе, то изучить этот вопрос
II) купить на разборке всё необходимое для реализации своей затеи
III) вкорячить в своё авто с учётом своих хотелок.
IV) наслаждаться

[Kvarz]

Спасибо всем откликнувшимся. Вы меня отговорили от кассеты с парафином.

Остается выяснить вопрос целесообразности самого термоса.

[Kvarz]

Итак, промежуточные итоги таковы:

Имеем ТА емкостью в 4.5 литра тосола. Для расчетов берем окружающую t -5.
Принимаем, что после 15 часовой стоянки, в ТА, остаточная t +30.

Для его первой зарядки, необходимо потратить энергии:

Q = 4200*4.5*(80-(-5)) = 1600 кДж.

Для последующих зарядок, необходимо энергии:

Q = 4200*4.5*(80-21) = 1100 кДж.

Далее, мы исходим из того, что массив металла, массой в 130 килограмм, обладающий средней удельной теплоемкостью 600, разогревается с -5 до +80, за 7 минут.
На это затрачивается энергии:
Q = 600*130*(80-(-5)) = 6630 кДж. Думаю можно сюда смело плюсовать около 20% на нагрев моторного щита и прочие потери в виде тосола и масла.
Итого, мотор для нагрева требует энергии порядка 7800 кДж.
И это все за 7 минут.

Получается, что бы нагреть 4.5 литра дополнительного тосола, нам надо энергии в семь раз меньше чем мотор расходует на нагрев самого себя и всего вокруг себя.

Можно сказать,что нагрев дополнительных 4.5 литров, растянет время нагрева всего и вся, на 1 минуту?

[redpas]

Сообщение от Greep

Еще аналогия. Если под душевой кабинкой/ванной сделать емкость для воды, что предназначена для канализации, то бишь грязной воды, но теплой, и через эту емкость пропустить подачу холодной воды из системы водоснабжения, то в бойлер попадет вода подогретая на какие-то градусы при помощи абсолютно бесполезной воды. Пока моешься потребляешь горячую воду, и тут же нею подогреваешь холодную. В разовом случае экономия мизерная, но если смотреть на картину в масштабах государства. экономия выйдет лютая... Вот и эта тема призывает подумать как бесполезное, а иногда даже вредное для двигателя тепло, применить с пользой. Кстати, как турбина в ДВС. Она работает от бесполезных выхлопных газов... А посмотри какая польза...

всё зависит от того, как на эту проблему смотреть. рассмотрим несколько примеров:
1) лепим эту систему в квартиру в многоэтажке с централизованной ГВС. вода около 50-ти градусов подаётся в душ, и разбавляется холодной около 15 градусов. на выходе имеем 40 градусов, моемся используя 20 литров воды, которая сливаясь греет холодную в идеале до 30 градусов. что получаем? первые 5 литров идут в пропорции 2:1, а последующие уже 1:1, экономия составит 2,5 литра горячей воды на один душ, или 22%. не плохо. но если учесть, что принимается не только душ, но и ванна, а с ванной этот прикол не работает, то экономию можно увидеть только под микроскопом. а если горячая вода будет меньше 45 (что куда реалистичнее идеальных 50-ти), то приблуда эта вообще не будет работать.
2) те-же яйца, но уже индивидуальный бойлер, настроенный на стандартные 60 градусов. при приёме того-же душа сэкономит уже 3 литра более горячей воды, или уже 37%
3) всё как во втором случае, но греем уже холодную на вход бойлера, а не в душ. имеем 10 литров на входе в бойлер с температурой 30, а не 15, что составит теперь 20%
4) всё как в третьем случае, но бойлер греем до требуемых на выходе душа 40, тут уже имеем экономию в 60%
но напоминаю, при принятии ванны, это не работает.
это всё можно монетизировать, и перевести в деньги
5) а теперь представьте деревню без газа. каждый литр горячей воды- это дрова, которые нужно купить, напилить, наносить, наколоть, хранить, ещё и сжечь, а там зола, дымоход, и время. это уже совсем другая история. или летом в не очень солнечный день, когда имеешь в душе градусов тридцать на одного, то второй помоется 20-25 градусами, или 7 градусов?
это уже в деньги не переводится. и тут эта штуковина необходима как воздух.

[redpas]

Сообщение от Kvarz

Итак, промежуточные итоги таковы:

Имеем ТА емкостью в 4.5 литра тосола. Для расчетов берем окружающую t -5.
Принимаем, что после 15 часовой стоянки, в ТА, остаточная t +30.

Для его первой зарядки, необходимо потратить энергии:

Q = 4200*4.5*(80-(-5)) = 1600 кДж.

Для последующих зарядок, необходимо энергии:

Q = 4200*4.5*(80-21) = 1100 кДж.

Далее, мы исходим из того, что массив металла, массой в 130 килограмм, обладающий средней удельной теплоемкостью 600, разогревается с -5 до +80, за 7 минут.
На это затрачивается энергии:
Q = 600*130*(80-(-5)) = 6630 кДж. Думаю можно сюда смело плюсовать около 20% на нагрев моторного щита и прочие потери в виде тосола и масла.
Итого, мотор для нагрева требует энергии порядка 7800 кДж.
И это все за 7 минут.

Получается, что бы нагреть 4.5 литра дополнительного тосола, нам надо энергии в семь раз меньше чем мотор расходует на нагрев самого себя и всего вокруг себя.

Можно сказать,что нагрев дополнительных 4.5 литров, растянет время нагрева всего и вся, на 1 минуту?

нет, пожалуй лучше забейте на это дело. потому что:
1) это делается не для нагрева двигателя, а салона, то есть для комфорта. а вы вроде как сначала чуток греете, а потом на полторы минуты дольше прогреваете. что нивелирует все старания.
2) 7 минут? я откровенно говоря сильно сомневаюсь. думаю больше времени по факту. у меня зимой за 15 минут бензиновый двухлитровый движок едва до 40 успевал нагреться, а по трассе при -20 до семидесяти не дотягивал.
3) ну и 30 градусов в ТА на 4,5л. это вообще ни о чём. мотор на зиму накрыть фуфайкой раз в пять эффективнее будет. стремиться нужно к потерям 10 градусов за 15 часов, и смотреть на ёмкость литров на 10.

[Kvarz]

1. Экономию вижу небольшую, но она точно есть. Машина оборудована гбо и зимой на казалось бы небольшие прогревы на бензине, а тем не менее гривен 120 в месяц, улетает просто в трубу.
Плюс сюда небольшое облегчение двигателю. Все таки греть с -5, или с +20, разница значительная.
И заметьте, это ежедневно по два раза.
2. Проверил сам лично и неоднократно. На борту, кроме штатного термометра, есть дополнительный бортовой комп, который может измерять довольно точно, три температуры.
В точке малого круга (датчик стоит на патрубке выхода из блока), за 10 минутную пробежку с окружающей -5, на третьем километре имею +70. В конце поездки (5 километр) имею +90.
Кстати, таврия с переделанной СО, давала аналогичные параметры.
3. +30 в ТА, рассматривается как самая минимальная температура. !0 литров ТА, ни как, поскольку сам ТА, будет размещен под капотом. Максимум 4.5 литра.

В любом случае, затраты на самоделку, описываются как 10 литров бензина. Если не даст выхлопа, то будут запасные 5 литров тосола.

[soladko]

кассета с парафином сторона 450 мм * 105 мм, толщина 20 мм. Кассета с парафином, является разделителем полостей, для правильной циркуляции тосола в бачке.

Так работать не будет. Площадь контакта - 45*10*2=900см2. 0,09кв.м. Тосол 90 пусть, а парафин пусть прогрелся до температуры плавления, в нашем случае П2, потому пусть 50 градусов. Дельта между тосолом и внутренним дальним слоем парафина 40 градусов. Считаем, какую мощность в единицу времени может принимать ваш блин? итак, толщина 200м, но греется с двух сторон, потому 10мм. Ктеплопроводности 0,26, площадь 0,09м2, дельта 40. Какова же перекачиваемая мощность? 0,26*0,09*40/0,01=93,6 ватт (извините за смайл). Тоесть ваш дальний слой парафина, который равноудален от внешней стенки на 1см будет греться со скорость 100ватт....Сколько времени в минутах надо, чтоб его расплавить? Да, внешние слоя блина конечно будут с больше скоростью греться, чем 100ватт....но ведь мрак все равно. Вам блинов нужно с площадью не менее 0,5-0,7 и толщиной всего 5мм, тогда вы можете выйти на приемлемые характеристики. По поводу того, что парафин не преобладающий теплонакопитель...смотря какие условия, что и какой температуры и какой температуры холодное авто. Так просто сказать, что тосол более емкий, даже вашего объема - нельзя.

[soladko]

Денис тронул очень интересную тему, жаль, что изначально мёртвую

Не мертва, блинов насобирать, утепилть 5сс пенопласта, и вас каждое утро должен быть теплее мотор через 15 секунд после заводки чем обычно.

[soladko]

Это как с историей, когда я хотел сделать батарею из литиевых аккумов (т.к. они заряжаются быстрее) которые будут восстанавливать заряд кислотного АКБ после пуска и короткого пробега... Но лень было пилить тему на форуме... А эта тема фактически аналог. Мне интересно...

Пока вам это интересно, я этим уже более трех лет пользуюсь, но в ручном режиме, зарядил, отнес к авто, разрядил. Хоть сча могу эту батарею сфоткать.....А! В теме про електроников кажется уже выкладывал.

[soladko]

Если под душевой кабинкой/ванной сделать емкость для воды, что предназначена для канализации, то бишь грязной воды, но теплой, и через эту емкость пропустить подачу холодной воды из системы водоснабжения, то в бойлер попадет вода подогретая на какие-то градусы при помощи абсолютно бесполезной воды. Пока моешься потребляешь горячую воду, и тут же нею подогреваешь холодную. В разовом случае экономия мизерная, но если смотреть на картину в масштабах государства. экономия выйдет лютая...

Я могу ошибаться, но в европе есть промышленные образци таких систем...но я это слышал от кого-то, кто там был, нагуглить не смогу.

[soladko]

Принимаем, что после 15 часовой стоянки, в ТА, остаточная t +30.

Кварц, заче предполагать, это все считается.

[redpas]

в догонку- если стоит задача побыстрее на газ перейти, то имхо электроподогрев редуктора проще в реализации, и гораздо эффективнее. например китайцы делают силиконовые нагревательные ленты с термостатом. жиклёр в патрубок, сверху обмотать лентой ватт на 200 с термостатом на 50 градусов, утеплить это дело, и вуаля! но это только один вариант, на придумывать их можно великое множество.

[soladko]

я помню, здесь на форуме кто-то на тавропикапе рассказывал о своем заводском редукторе с електроподогревом, там он много сотен ватт.

[Kvarz]

Сообщение от redpas

в догонку- если стоит задача побыстрее на газ перейти, то имхо электроподогрев редуктора проще в реализации, и гораздо эффективнее. например китайцы делают силиконовые нагревательные ленты с термостатом. жиклёр в патрубок, сверху обмотать лентой ватт на 200 с термостатом на 50 градусов, утеплить это дело, и вуаля! но это только один вариант, на придумывать их можно великое множество.

Это уже проходили. За такие короткие поездки, аккуму и так очень сложно жить.
А тут для любого электрического подогрева, довольно много энергии необходимо.

[Kvarz]

Сообщение от soladko

Кварц, заче предполагать, это все считается.

Помогите. Хотя бы натолкните на похожий пример.

[redpas]

Сообщение от soladko

Так работать не будет. Площадь контакта - 45*10*2=900см2. 0,09кв.м. Тосол 90 пусть, а парафин пусть прогрелся до температуры плавления, в нашем случае П2, потому пусть 50 градусов. Дельта между тосолом и внутренним дальним слоем парафина 40 градусов. Считаем, какую мощность в единицу времени может принимать ваш блин? итак, толщина 200м, но греется с двух сторон, потому 10мм. Ктеплопроводности 0,26, площадь 0,09м2, дельта 40. Какова же перекачиваемая мощность? 0,26*0,09*40/0,01=93,6 ватт (извините за смайл). Тоесть ваш дальний слой парафина, который равноудален от внешней стенки на 1см будет греться со скорость 100ватт....Сколько времени в минутах надо, чтоб его расплавить? Да, внешние слоя блина конечно будут с больше скоростью греться, чем 100ватт....но ведь мрак все равно. Вам блинов нужно с площадью не менее 0,5-0,7 и толщиной всего 5мм, тогда вы можете выйти на приемлемые характеристики. По поводу того, что парафин не преобладающий теплонакопитель...смотря какие условия, что и какой температуры и какой температуры холодное авто. Так просто сказать, что тосол более емкий, даже вашего объема - нельзя.

забудьте про парафин, я это уже прошёл. во первых, парафин при -20 и при +110 будет иметь объём раза в два отличающийся. проверено лично экспериментальным путём, нужно помнить, что жидкий парафин имеет разную плотность при разных температурах, собственно как и твёрдый, хотя и в меньшей степени, а не сравнивать только твёрдый-жидкий при похожих температурах. железяка рано или поздно даст утечку в СО. мало того! вся сладость фазового перехода теряется если рассматривать не диапазон плавления-кристализации, а весь рабочий.

[redpas]

Сообщение от Kvarz

1. Экономию вижу небольшую, но она точно есть. Машина оборудована гбо и зимой на казалось бы небольшие прогревы на бензине, а тем не менее гривен 120 в месяц, улетает просто в трубу.
Плюс сюда небольшое облегчение двигателю. Все таки греть с -5, или с +20, разница значительная.
И заметьте, это ежедневно по два раза.
2. Проверил сам лично и неоднократно. На борту, кроме штатного термометра, есть дополнительный бортовой комп, который может измерять довольно точно, три температуры.
В точке малого круга (датчик стоит на патрубке выхода из блока), за 10 минутную пробежку с окружающей -5, на третьем километре имею +70. В конце поездки (5 километр) имею +90.
Кстати, таврия с переделанной СО, давала аналогичные параметры.
3. +30 в ТА, рассматривается как самая минимальная температура. !0 литров ТА, ни как, поскольку сам ТА, будет размещен под капотом. Максимум 4.5 литра.

В любом случае, затраты на самоделку, описываются как 10 литров бензина. Если не даст выхлопа, то будут запасные 5 литров тосола.

тогда утепляйте, утепляйте и ещё раз утепляйте! и забудьте про парафин- ни на копейку славы, и полный карман неприятностей и трудностей. не хотите управления, тогда ставьте выше двигателя и радиатора. это если получится, не получатся- без активного управления никак не обойтись. так что думайте сами. но я лично на вашем месте пошёл-бы на разборку приусов...

[Kvarz]

Думаете конвективный теплообмен, вытянет весь теплый тосол из ТА?

[Kvarz]

Кстати, подскажите как максимально эффективно утеплить?

Вакуум это идеально, но в кустарных условиях, недостижим.

[soladko]

железяка рано или поздно даст утечку в СО. мало того! вся сладость фазового перехода теряется если рассматривать не диапазон плавления-кристализации, а весь рабочий.

железяка может быть разной, даже не на 100 процентов наполненной, думаю решаемо. А что с фазовым переходом не так? его с парафином даже выбирать можно в диапазоне 50-70 градусов, или даже больше.

Помогите. Хотя бы натолкните на похожий пример.

Для домашнего пользования можно знать только эту формулу: Р=Кт*S*T/L. Мощность теплового потока через утеплитель/Ктепловодности утеплителя/площадь бидона/Дльта температур бидона и внешней среды/толщина утеплителя. Все в СИ



Если у вас антифриз, считайте, что єто вода. Тоесть вам нужно знать, что вода емкостью 1 литр нагревается на один градус, если ей дать/забрать 4200Дж.



Джоуль= Ватт *секунда.


Для простоты считайте, что ваш бидон по всему объему одинаковой температуры, так как в масштабах 12часов єто будет так на самом деле.


Для той же простоты(но себе в ущерб) что воздух вокруг утеплителя вашего бидона равен забортной температуре, на самом деле конечно он будет теплее.


Пример. Есть бидон на 8 литров. Вода там 80 градусов. За бортом -5, и пусть эти - 5 мороза почему-то сразу все оказались в багажнике вашего авто. Пусть это куб 20см*20*20. Площадь куба по всему объему - 0,24кв.м. Давайте утеплим это 0,05м пенопластом. Теплопроводность пенопласта пусть из википедии 0,05, это даже очень плохой пенопласт. Тепрь подставляем в формулу, и считаем, за сколько секунд ваш бидон остынет на 1 градус. Почему на один, а не сразу? потому что все сразу - надо знать или вывести формулу с експонентой, а я это давно делал, ошибатьс не хочу, слабо, так сказать здесь и сейчас, потому можно мучится ступеньками в 1 или 5 градусов.


Итого, бидон 20*20*20, дельтя 80--5 =85 градусов, пенопласт хреновый, Кт 0,05, толщина его 0,05м, площадь 0,24м.кв. Р=0,05*0,24*85/0,05=20.4 Ватт!!! Это значит, что с такого бидона как источника енергии торчит паяльник мощность 20 ватт и греет вам багажник. Через сколько секунд с приемлемой точностью упадет температура на один градус? 8литров*4200/20,4=1647с! Это 27минут!!!!!! А теперь берете 79 градусов, и проделываете все рассчеты для следующего градуса ))))) наверное до 78 градусов бидон остынет за 27,5 минут, до 77 за 28 и так далее, пока не наступит утро. Формула с експонентой точно есть, но быстро могу только вот такое показать.



Но!! у вас же багажник, он не сразу остынет до минус 5. чисто с потолка давайте примем(а вы посчитаете ))) ) что этот наш бидон теряет в среднем 1 градус за 40 минут(скорость остывания будет падать да и бидон морозным воздухом не обдувается, да и машина теплая некоторое время), потому за 12 часов(в 19.00 приехали, а в 7,00 заводитесь) бидон потеряет 18 градусов плюс минус маленький лапоть. Может кто формулу с експонентой покажет...будет быстро и круто. Итого абсолютно реально утром получить вместо 8 литров 80 градусов 8 литров 62 градуса. И это в мороз минус 5.




А теперь представьте, что у вас в этом бидоне есть нагревательный елемент мощностью 20,4 ватта....это 1,7 ампера 12 вольт....это за 12 часов 20,4 амперчаса(прикольно случайно совпало ))) ). Тоесть не совсем вариант....но есть пенопласт 10см.......
А еще можно с умом подойти и сделать перекачку мелкопомпой всего антифриза в этот бидон, и закачку обратно, придумав простую систему из 2-3 мелкокраников, трубки для перекачки можно ж и 10мм взять, и проложить красиво. Подумать, как заполнять СО с гарантией отсутствия воздушных пробок, по крайней мере у штатной таврии это вообще не вопрос.

[LegosX]

Сообщение от Kvarz

Вакуум это идеально, но в кустарных условиях, недостижим.

берите сосуд дюрера и пользуйтесь вакуумом сливайте в него прямо ОЖ без всяких парафинов, вся задача сведется к коммутации помпочки, либо слить ОЖ в термос потом обратно переместить, либо увеличить объём и менять местами - надо ехать горячий перекачал в систему