Discussione:
Immagazinare calore
(troppo vecchio per rispondere)
silvius
2006-02-24 11:19:21 UTC
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Io ho bisogo di un accumulatore termico, dai conti fatti necessiterei
di 1000lt, ma non ho abbastanza spazio. Al massimo posso installare un
500 lt.
A posto dell' acqua, che altra miscela potrei usare per immagazzinare
calore ?
Che calore specifico ha ?

Saluto
piero
2006-02-24 12:50:42 UTC
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olio diatermico?
Post by silvius
Io ho bisogo di un accumulatore termico, dai conti fatti necessiterei
di 1000lt, ma non ho abbastanza spazio. Al massimo posso installare un
500 lt.
A posto dell' acqua, che altra miscela potrei usare per immagazzinare
calore ?
Che calore specifico ha ?
Saluto
silvius
2006-02-24 14:56:10 UTC
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Ma l' olio diatermico ha un calore specifico che è circa la metà
dell' acqua, quindi avrei bisogno del doppio di volume per
immagazzinare la stessa quantità d' energia.
Ho sbagliato quanche conto ?

L 'accumulatore dovrei tenerlo in casa, e l' olio sintetico non è il
massimo ed inoltre mi sembra infiammabile. No?

La temperatura massima è di 85°.

Saluto
g.f.
2006-02-25 08:54:38 UTC
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"silvius" <> ha scritto
Post by silvius
Ho sbagliato quanche conto ?
No, non hai sbagliato i conti: semplicemente non esiste elemento con
capacità termica (riferita al peso) superiore all'acqua.



Per ottenere una capacità di accumulo superiore, potresti ricorrere a
transizioni di stato, sfruttandone il calore latente.



Si tratta di sostituire l'acqua del serbatoio di accumulo con materiali che
abbiano la transizione da solido a liquido nel range di temperature che ti
interessa.



Per esempio una lega Bismuto-Piombo-Cadmio-Indio-Stagno (50,3 - 39,2 -
8,0 -1,5 - 1,0) fonde proprio tra 81°C e 85°C, ed ha un calore latente di
fusione attorno ai 40J/g.



Se, come credo, la presenza di piombo e cadmio non ti lascia del tutto
tranquillo, puoi ripiegare sulla lega eutettica Bismuto-Indio-Stagno (54,0 -
29,7 - 16,3) che ha la transizione di stato a 81°C e calore latente analogo.

Certo, devi essere preparato a spendere di più a causa della maggiore
percentuale di Indio.



Se ti interessa, si possono trovare leghe (sempre basate sull'accoppiata
Bismuto-Indio) con transizione di stato a temperature anche molto più
basse.



La loro densità varia, in funzione della composizione, tra 8 e 10 kg/l.
Dovendo riempire un serbatoio di 500 litri ti serviranno circa 4000-5000 kg
di lega: non dimenticarti di far effettuare una verifica strutturale prima
di installare il serbatoio.



Queste leghe hanno in fase liquida un calore specifico leggermente superiore
a quello che hanno in fase solida, per cui, è conveniente, dal punto di
vista tecnico, scegliere una temperatura di transizione bassa, di poco
superiore alla minima temperatura di prelievo dal serbatoio di accumulo.

Dal punto di vista economico vuol dire aumentare la percentuale di Indio, e
quindi il costo.

Non conoscendo bene le condizioni al contorno, non sono in grado di
calcolare il punto di lavoro ottimale.

Neppure ho tempo per fare verifiche approfondite di costo, ma, a naso, il
tutto mi sembra difficilmente ammortizzabile.



Bye



Gigi
Fabrizio Cattaneo
2006-02-25 10:39:40 UTC
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Post by g.f.
No, non hai sbagliato i conti: semplicemente non esiste elemento con
capacità termica (riferita al peso) superiore all'acqua.
Ed invece riferendosi al volume esiste qualcosa di interessante
?
Quale sostanza solida potrebbe essere immersa nell'acqua allo scopo di
aumentare il calore specifico totale ?

Ciao,
F.
fil
2006-02-25 13:51:19 UTC
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ci sono miscele di sali piu innoque.
si puo provare con nitrato d'ammonio, non ricordo il punto di fusione ma
dovrebbe essere attorno ai 160 gradi puro ma in soluzione acquosa satura si
puo far cristallizzare alla temperatura che si preferisce.
il nitrato è un fertilizzante quindi ha costo bassissimo.
Attenzione che ad alta T sprigiona protossido di azoto e ossidi di azoto
tossici


ancora meno impegnativo dal punto di vista ambientale è una soluzione di
semplice destrosio ( calore di cristallizzazione di 18 kcal/kg)


infine
provate a pensare di immergere nell'acqua dell'alluminio che ha capacità
termica elevata e conducibilità elevata
Post by Fabrizio Cattaneo
Post by g.f.
No, non hai sbagliato i conti: semplicemente non esiste elemento con
capacità termica (riferita al peso) superiore all'acqua.
Ed invece riferendosi al volume esiste qualcosa di interessante
?
Quale sostanza solida potrebbe essere immersa nell'acqua allo scopo di
aumentare il calore specifico totale ?
Ciao,
F.
g.f.
2006-02-25 16:56:00 UTC
Permalink
"fil" ha scritto nel messaggio ne
Post by fil
ci sono miscele di sali piu innoque.
si puo provare con nitrato d'ammonio...
... meglio non far sapere a Pisanu & C. di avere 500 l di nitrato di ammonio
in casa!
Post by fil
provate a pensare di immergere nell'acqua dell'alluminio che ha capacità
termica elevata e conducibilità elevata
calore specifico alluminio per unità di volume: 2400 J/(l*K)
calore specifico acqua per unità di volume: 4190 J/(l*K)

...meglio non immergere niente.

Bye

Gigi
Valeria
2006-02-25 18:02:34 UTC
Permalink
Post by g.f.
calore specifico alluminio per unità di volume: 2400 J/(l*K)
calore specifico acqua per unità di volume: 4190 J/(l*K)
Come hai fatto giustamente notare, l'acqua ha un calore specifico enorme.
La migliore soluzione (la meno peggio, diciamo) è semplicemente usare un
serbatoio pressurizzato e acqua surriscaldata. Maggiore è la temperatura
dell'acqua, maggiore è la quantità di calore immagazzinata e maggiore
è la tensione di vapore saturo e quindi la pressione che il serbatoio
dovrà sopportare...
Per quantificare quest'ultima, vedere l'equazione di Clausius-Clapeyron.
silvius
2006-02-25 22:34:00 UTC
Permalink
L' idea è buona però dei solidi che conosco nessumo ( riferendsi al
volume ) batte l' acqua. Es. ferro peso spec 7850 Kg/m3, Csp 0,12
Kcal/Kg..

Sul passaggio di stato sarei d' accordo ma secondo me diventa
impegnativo gestire lo scambio. Cioè mentre allo stato liquido basta
una serpentina, allo stato solido ho bisogno di più superfice ed uno
scambio ben distribuito.

Saluto
Volapeno
2006-02-26 16:13:46 UTC
Permalink
Post by Fabrizio Cattaneo
Ed invece riferendosi al volume esiste qualcosa di interessante
?
Quale sostanza solida potrebbe essere immersa nell'acqua allo scopo di
aumentare il calore specifico totale ?
Avevo già affrontato il problema di aumentare la capacità termica
dell'accumulo.

Allora fu infatti una delusione scoprire che l'acqua era già vicina al
massimo della "densità" termica.

Per ottenere un deciso incremento bisogna sfruttare il passaggio di fase
della massa (secondo me intorno ai 45-50 gradi).

Ho letto che è stata realizzata una parete solare per una casa passiva in
paraffina, che passava di fase a 42°C e rilasciava quindi il calore, nel
ridiventare solida, proprio a quella temperatura, vicina all'ideale per una
parete radiante.

Non so bene cosa sia la paraffina, ma se fosse simile alla cera delle
candele, si potrebbero riempire dei recipienti stagni di cera ed immergerli
nell'accumulo esistente degli impianti solari termici... potrebbe venir
fuori una cosa interessante...

ciao

Paolo

P.S. Se hai intenzione di andare in fiera a Milano, fammi sapere in anticipo
il giorno.
Cattaneo Fabrizio
2006-02-27 14:04:45 UTC
Permalink
Post by Volapeno
Non so bene cosa sia la paraffina, ma se fosse simile alla cera delle
candele, si potrebbero riempire dei recipienti stagni di cera ed immergerli
nell'accumulo esistente degli impianti solari termici... potrebbe venir
fuori una cosa interessante...
Bellissima idea.. mi hai fatto venire voglia di provare.
Post by Volapeno
P.S. Se hai intenzione di andare in fiera a Milano, fammi sapere in anticipo
il giorno.
Vado Sabato.
Spero che mi arrivino i biglietti omaggio che una ditta mi ha
promesso..

A presto,
F.
silvius
2006-02-27 17:16:58 UTC
Permalink
Post by Cattaneo Fabrizio
Bellissima idea.. mi hai fatto venire voglia di provare.
Secondo me a parità di serbatoio se con l' acqua ci stanno 500lt con
la cera ne metto 400 perchè ho bisogno di superfici di scambio termico
maggiore.
Inoltre un sistema progettato per scambio liquido-liquido non
funzionerà per scambio liquido-solido. Quindi non potrò mai scendere
sotto i 60° ( punto fusione paraffina ), mentre con l' acqua posso
andare anche sui 45°.
A conti fatti posso migliorare il sistema di pochi punti percentuali.

Saluto

Valeria
2006-02-25 00:43:04 UTC
Permalink
Post by silvius
Io ho bisogo di un accumulatore termico, dai conti fatti
necessiterei di 1000lt, ma non ho abbastanza spazio.
Al massimo posso installare un 500 lt.
L'acqua è una delle sostanze con il calore specifico più
elevato... Anche i motori delle Formula 1 (che io sappia)
sono raffreddati ad acqua !
Gibe
2006-02-25 13:51:59 UTC
Permalink
Post by silvius
Io ho bisogo di un accumulatore termico, dai conti fatti necessiterei
di 1000lt, ma non ho abbastanza spazio. Al massimo posso installare un
500 lt.
A posto dell' acqua, che altra miscela potrei usare per immagazzinare
calore ?
Che calore specifico ha ?
Saluto
Prova i fisiopack, quelle buste di gel per curare i traumi degli atleti
Io ogni tanto lo uso e conserva sia il caldo che il freddo molto meglio
del contenitore dell'acqua (almeno questa é la sensazione)
Lo trovi in farmacia
--
Gibe
Modena Italy
Utente Macintosh dal 1991
gibe[chiocciola]gosseyn[punto]com
pps
2006-02-27 07:55:04 UTC
Permalink
Post by Gibe
Post by silvius
Io ho bisogo di un accumulatore termico, dai conti fatti necessiterei
di 1000lt, ma non ho abbastanza spazio. Al massimo posso installare un
500 lt.
A posto dell' acqua, che altra miscela potrei usare per immagazzinare
calore ?
Che calore specifico ha ?
Saluto
Prova i fisiopack, quelle buste di gel per curare i traumi degli atleti
Io ogni tanto lo uso e conserva sia il caldo che il freddo molto meglio
del contenitore dell'acqua (almeno questa é la sensazione)
Lo trovi in farmacia
Un bancale di "saponette" , quelle che si mettono nei frigoriferi per la
gita domenicale?
O meglio , un "cubo" del liquido che c' è dentro ?
Paperon de Paperoni
2006-02-27 15:18:51 UTC
Permalink
"silvius" <***@gmail.com> ha scritto nel messaggio news:***@v46g2000cwv.googlegroups.com...


acqua a 0.58 bar assoluti?
almeno evapora e hai 2250 kJ/kg di massa
poi pero' lo scambio termico ce l'hai col vapore, che scambia poco calore
silvius
2006-02-27 16:27:08 UTC
Permalink
Potrebbe essere una soluzione, ma parto con un sistema in vuoto e poi
trasformo in vapore saturo a 85°c, a quel punto ho un aumento di
volume non trascurabile e quindi pressioni elevate.
Per lo scambio termico è forse il meno dei problemi.

Saluto
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