ДОМ БЕЗ ОТОПЛЕНИЯ - СЛОЖНАЯ ЗАДАЧА - НО ВОЗМОЖНА!!

Главная » Удельная теплоёмкость.

Удельная теплоёмкость.

Удельная теплоёмкость кирпичной стены, удельная теплоёмкость кирпича, воды и воздуха, вес плотность воздуха при различных температура.

Удельная теплоемкость воды, это количество теплоты способное аккумулировать вода на единицу веса.
Как определить теплоемкость кирпича, без знания теплоемкости кирпича, не возможно, рассчитать системы солнечного отопления дома, теплоемкость кирпича играет важную роль в решении аккумулирования тепла солнечной энергии.

Топливная составляющая получения 1 кВт тепловой энергии из различных  видов топлива.
Энергоэффективный дом, концепция строительства пассивного дома, технологи энергосбережения.
Мне не понятно поведение представителей строительной индустрии, почему так вяло текуче относились и относятся к системе рекуперации тепла, ведь казалось бы, можно сэкономить колоссальное количество энергоресурсов. Обшивка каркасного дома обшивочной доской

Ведь только на сжигание одного м3 газа необходимо использовать 20 м3 воздуха.
При расходе 700 м3 газа в месяц на дом, требуется согреть дополнительно 1400 м3 воздуха на сжигание в месяц, который обычно вылетает в трубу при + 60°С.
Если, пересчитать на киловатты, то это будет 1400 м3 * 60°С. * 0,333 ватт/м3 итого около 28 киловатт, которого достаточно в течение отопительного сезона, оттапливать м2 площадь дома в течении 213 дней.
Если на улице  - 20°С. мороза в среднем в течение месяца, в трубу  вылетит 37 киловатт тепла без пользы.
На Урале – г. Уфа, среднее значение отрицательных температур -3,6 за 213 дней отопительного сезона, при подсчете нормы потребления на 4 человека * 30 м3 свежего воздуха, в среднем за сутки на взрослых и детей, будет приблизительно необходимо 2160 м3 свежего воздуха.
Необходимая температура в доме +21°С., а на улице, за 213 дней сезона отопления в среднем -3,6°С. тогда получается надо согревать ежедневно 2160 м3 воздуха на 21+3,6=24,6°С.
Сколько тепла потребуется за отопительный сезон на обогревание  2160 м3 * 213 дней = 460080 м3 воздуха на 24,6°С. * 0,333 ватт/м3/ 1000 ватт это будет 3769 КВт/ч тепла, при рекуперации с КПД 80% можно сэкономить 3015 КВт/ч тепла в год.
При среднем расходе газа, 500 м3 в месяц, потребуется (500 м3/30 дней =16,7 *213 дней) = 3550 м3 газ за сезон отопления.
Чтобы согреть, этот газ и сжигаемый вместе с ним потребляемый воздух, из расчета 20 м3 на м3 газа, 3550 м3* 20 м3, это будет 71000 м3 воздуха за сезон отопления.
При разнице температуры, -3,6 за отопительный сезон, и 50°С. выбрасываемых дымовых газов без рекуперации 53,6°С *71000 м3*0,333 ватт/м3/1000 ватт = 1267 киловатт тепла улетает в трубу.
Итого, тепловой баланс дома размером около 100 м 2,  3015 киловатт + 1267 киловатт = 4282 киловатт тепла улетает в трубу за сезон отопления без рекуперации тепла.

Добавите сюда, плохую теплоизоляцию ограждающих конструкций, тепло-потеря дома и получится удручающая картина, приводящая к большим международным конфликтам из-за нехватки энергоресурсов.  Когда, так много не хватает, кому то, жди беды, война всегда будет чтобы поделить, а не сэкономить. Удельная теплоемкость воздуха и вес плотность воздуха при различных температурах
Удельная теплоемкость воздуха и вес плотность воздуха при различных температурах

Экономия, это залог вашей безопасности и безопасности страны.
Газовым компаниям, нет разницы, кому продавать и за сколько, у всех главное прибыль, продать как можно дороже и как можно больше, а экономия на последнем месте.
Поэтому, в мире создается странная ситуация, у одного дом 3000 м 2, машин штук 3, и все большие, но возят одного человека, бензин расходует 30 литров, у другого маленький домик потребляет мало ресурсов, и машина одна, хватает,  бензин потребляет всего 7 литров на 100 км и человек  очень доволен судьбой. Ему не надо, недвижимость за границей и два гражданства ему не к чему, чего боятся, когда имеешь так мало и доволен, что есть.
Это страх человека, заставляет иметь 2 гражданства и недвижимость за границей, на всякий случай, а вдруг революция, жадность, завись и очень большие деньги портят человека, как и власть. Чем больше аферистов, в стране и не желающих работать, жить за чужой счет, за счет холопов, тем выше вероятность революцией. Даже не грамотному человеку видно, не политики руководят странами и не президенты, а бизнес и международные финансовые структуры с ее не человеческой жадностью. Получается, человек это не человек, потребляет больше чем ему необходимо для полноценной жизни.

Основной особенностью дома является малое энергопотребление, эффективное использование энергоресурсов
Результаты  доскональных расчетов доказывают, что даже в суровых условиях климата Урала и Сибири можно внушительно увеличить Энергоэффективность дома.
Энергоэффективный дом, c нулевым энергопотреблением тепла, становится возможным при рекуперационной системе отопления и вентиляции.
Проект нашего энергоэффективного дома это энергосберегающее освещение, вентиляция и рекуперация тепла, тепловой воздушный солнечный коллектор солнечной системой отопления, энергоаккумуляторы солнечного тепла.
Недорогой энергоэффективный дом своими руками, цена которого, энергоэффективные технологии теплоизоляции нового поколения при полной рекуперации тепла.
Снижение потребления энергоресурсов до немыслимых приделов.
Средняя удельная теплоемкость, некоторых строительных материалов.
при 0—100 °С., кДж / (кг *К)

Вещество

Теплоемкость кДж/(кг*К)

Бетон

1,13

Гипс

1,09

Глина

0,92

Гранит

0,75

Грунт песчаный

1.1...3.2

Литье каменное

0,84

Железо

0,50

Земля мокрая

2,0

Земля сухая

0,84

Известняк, известь

0,92

Камень бутовый булыжник

0.84..1,26

Кирпич красный

0,92

Кирпич огнеупорный

0,88—1,01

Кирпичная стена

0,84... 1,26

Вещество

Теплоемкость кДж/(кг*К)

Мел

0,88

Мрамор

0,80

Песок сухой

0,80

Глина известковый песчаник

0,96

Сталь

0,50

Стекло

0,42—0,84

Торф

1,67...2,09

Цемент

0,80

Чугун

0,50

Шифер

0,75

Шлак

0,75

Дерево (сосна)

2,72

Дерево, дуб

2,40

Древесно-волокнистая плита

2,30

Удельная теплоёмкость кирпичной стены, удельная теплоёмкость кирпича и воды.
Удельная теплоёмкость кирпичной стены, 0,84 кДж/кг*С., до 1,26 кДж/кг*С — это количество тепла, которое требуется затратить, чтобы нагреть или охладить 1 килограмм вещества на 1 градус по шкале Кельвина (или Цельсия).
Удельная теплоемкость кирпича, если приблизительно равна, 880Дж /кг*С. если перевести это на объем 90 тонн на 1° * на КВтч, то это будет равняться 22 КВтч.

 Физическая величина, удельной теплоемкости измеряется: Дж/(кг·К) = Дж·кг-1·К-1 = м2·с-2·К-1.
На нагревание кирпича, массой 4 кг на 63 градуса затрачено такое же количество теплоты, как и для нагревания 4 кг воды на 13,2 градуса.
Рассчитаем удельную теплоёмкость кирпича 13,2/63 = 0,21 ккал/кг град.
Для нагревания 4 кг воды на 13,2 градуса потребуется, 4кг * 1 ккал * 13,2 = 52,8 ккал.
Теплоемкость, это способность материалов воспринимать и удерживать в себе тепло называется теплоемкостью.
Количество тепла измеряется кило - калориями.
Килокалорией называют то количество тепла, которое необходимо затратить, чтобы нагреть 1 литр или 1 кг воды на 1°С. Обычно эту единицу измерения обозначают сокращенно ккал.
Например, для нагревания 4 кг воды на 20 градус потребуется, 4кг * 1 ккал * 20°  = 80 ккал.
Каждый материал имеет свою удельную теплоемкость. Определение под которым подразумевается, то количество тепла, которое необходимо затратить, чтобы нагреть 1 кг данного материала на 1°С.
Из строительных материалов, наименьшую теплоемкость имеют металлы, а удельная теплоемкость кирпича — 0,21 ккал/кг град, что почти в 5 раза меньше удельной теплоемкости воды, которая равна 1,0.

Вес внутренних энерго аккумулирующих конструкций нашего будущего дома 90000 кг *0,21 ккал/кг град = 18900 ккал или  18900 ккал/ 860 ккал один КВтч = 22 КВтч. при норме потребления 6,2 КВтч в сутки запас аккумулятора тепловой энергии хватит на 3 дня

Чтобы нагреть кубометр воды на 1 градус, необходимо 1000 ккал.
Удельная теплоёмкость воды, 4,187 кДж/(кг*К) - это значит, что для того, чтобы нагреть один кг воды на один градус, необходимо, 1 ккал соответствует количеству тепла, которое требуется для нагревания 1 кг воды на 1°С.
Одна тонна воды, нагретая до 70 °С., содержит в себе 1000 кг * 1 ккал *70 °С = 70000 ккал или 81 КВтч тепла, это как 90 тонн кирпича, нагретых на  90000кг *0,21 * 3,7°С = ккал или 81 КВтч тепла, илт одна тонна кирпича до 333°С что совсем не реально. 

Или 4762 кг кирпича нагретых до 70 °С = 70000 ккал или 81 КВтч тепла.
Кирпич глиняный, обыкновенный, вес - от 1600- до 1900 кг/м3.
Кирпич глиняный, пористый 1400 кг/м3.
Кирпич силикатный, вес от 1800- до 2000 кг/м3.
А вес 1м3 бетона примерно от 1800 кг до 2400 кг.
При составе грунта глина и немного песок, плотность с преобладанием глины до 1,8 т/м3

Вентеляция рекуперация отопление При длине рекуперационного канала 50 метров, вокруг него расположено 200 м3 глины и песка, при средней плотности 1,7 т/м3 * 200 м3 = 340 тонн грунта, из таблицы видно, если влажный грунт, то за основу смело можно взять расчет исходя из удельной теплоёмкости 1 кДж/(кг*К).
Если рекупирационный канал за лето, согреть до 20°С. прогоняя нагретый солнцем воздух через него из солнечного коллектора, то можно накопить весьма внушительное количество тепла.

То запас энергии, в энерго аккумуляторе будет равняться 340000 кг * (1 кДж/(кг*К)/4,1868) 0,239кКал * 20°С. = 1624152 кКал тепла или 1888,5 КВтч, при норме потребления 6,2 КВтч в сутки, запас аккумулятора тепловой энергии хватит на 300 дней.
По данным прессы проводились опыты замера температуры, по месяцам в некоторых городах России, из этих данных видно, что и без помощи человека почва на глубине 1,6 метра прогревается до10-12°С. Летом, рекупирационный канал работает как кондиционер, охлаждая горячий летний знойный воздух до прохладной приятной температуры, двойная польза. Динамика изменения температуры без рекуперации

Зона Буздяка до 4400 МДж/м2 в год солнечной тепловой энергии, или  1222 кВт/ч на м2  в год.
В качестве высшей теплоты сгорания для практических оценок теплотворной способности древесины хорошего качества в расчетах принято значение 19,3 МДж/кг 20 МДж/кг или же 4770 Ккал/кг - можно принять эти значения для сравнительных оценок, как высшую теплоту сгорания для древесины.
Это физически возможный максимум, определяемый ее химическим составом, а именно, содержанием углерода порядка 50 %. и водорода порядка 5%( может встретиться в справочниках значение 20,03 -20,06 МДж/кг , но это уже не принципиально и не характерно для основных видов древесины.

Топливная составляющая получения 1 кВт тепловой энергии из различных  видов топлива.

Вид топлива

ед. измерения

Теплотворная способность, кДж/кг

Теплотворная способность, ккал

КПД

Теплотворная способность топливной единицы, кДж

Количество топлива на 1 кВт

Стоимость единицы топлива, руб.

Перевиденная стоимость 1 кВт 

1

Природный газ

м3

29973

7,16

0,94

28175

0,13

3,43

0,45

2

Уголь бурый

кг

19034

4,55

0,8

15227

0,24

2,5

0,59

3

Торфяные брикеты

кг

21876

5,22

0,8

17501

0,21

1,5

0,31

4

Торфяные гранулы

кг

19660

4,70

0,84

16514

0,22

3

0,65

5

Мазут

кг

40005

9,55

0,87

34804

0,10

11,9

1,23

6

Д/т печное

кг

44000

10,51

0,9

39600

0,09

21

1,91

8

Электричество

кВт/ч

3600

860,00

1

3600

1,00

1,41

1,41

9

Дрова

кг

19300

4770

0,8

3816

0,225

0,98

0,22

10

Березовый древесный уголь

кг

29 600

7750

0,9

6975

0,123

20

2,46

 

Дрова при правильном сжигании во многих регионах России самый дешевый и доступный вид топлива и ваша независимость.
У высококвалифицированного печника,  понимающего физику сгорания, всегда дрова в печи горит с полной отдачей.
Пересчёт мощности в различных единицах.
Пересчёт мощности в различных единицах 

Комментарии

 ВСЕ БЕСПЛАТНО КРОМЕ МОЗГОВ

 Соломенные матрасы, маты, утеплитель

ВИДЕО РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ

  СОЛОМА в СТРОИТЕЛЬСТВЕ
В селе Таптыково
Рес. Башкортостан построен энергоэффективный дом из клееного бруса с утеплителем, построенный инженером Альфредом Файзуллиным.
Это первый в республике Башкортостан дом, соответствующий «Зеленым стандартам».

Дом нового поколения: горячая вода от солнца, а экономия на отоплении за счет утепления.
Несмотря на экономичность, дом сочетает в себе энергоэффективность, экологичность и современный стиль.

Утром солнце освещает весь дом с южной стороны, а вечером - с западной. Расположение окон здесь продумано до мелочей. Пятикамерные окна - тоже часть энергосберегающей технологии.
Стекла изготовлены с применением серебра, которое позволяет отражать тепло.

Особенностью такого дома является отсутствие необходимости отопления традиционными методами и малое энергопотребление.
Здесь используются источники альтернативной энергии – солнечный коллектор и тепловой насос.

Применение системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла создает благоприятный микроклимат в помещении. В доме использованы окна и двери с высоким тепловым сопротивлением. Технология сборки «Сити-угол» обеспечивает отсутствие «мостиков холода» по всему периметру дома, благодаря сплошной прослойке утеплителя. Все это исключает большие потери тепла и существенно снижает затраты на отопление (в два-три раза по сравнению с газовым отоплением). Стоимость такого дома «под ключ» варьируется от 30 тысяч рублей за один квадратный метр в зависимости от площади дома, его комплектации, отделочных материалов.

«Это очень интересный, современный и своевременный проект, технологии завтрашнего дня.
Этот механизм - лишь часть энергоэффективного частного дома в Таптыково.
Хозяин этого уникального строения и его изобретатель. Он рассказывает, что при строительстве «зеленого дома» использовался пассивный клеёный брус, который позволяет удерживать тепло. Материал, из которого он изготавливается, теперь производит и Учалинское предприятие.

Применение теплового насоса вместо электрического котла. Он эффективно использует тепло окружающей среды для отопления и горячего водоснабжения дома и позволяет экономить потребление энергии до 29 раз.
В жаркие дни такая технология служит для охлаждения помещений.

Таких домов в России пока единицы.
При его проектировании Альфред Файзуллин использовал японские и немецкие технологии.
Он отмечает, что при эксплуатации и утилизации дома никакой нагрузки на природу строение не окажет.
Умный частный дом в дальнейшем планируют совершенствовать.
Проектировщики хотят использовать гидроаккумулятор, а также создать аккумулятор тепла.
Температура воды в емкости объемом 300 м³ даже в пасмурную погоду не падает ниже 40 градусов
В качестве источника тепловой энергии инженер приобрел тепловой насос фирмы Viessmann, мощностью 9,7 кВт.
За тепловой насос пришлось заплатить 424000 рублей.
Вертикальные зонды были размещены в двух скважинах, глубиной по 63 метра каждая.
Бурение обошлось в 1600 рублей за погонный метр
Сразу оговоримся: Альфред Файзуллин строил дом для себя и не скупился на технологии, выбирая самое лучшее. В итоге стоимость квадратного метра «под ключ» составила 45000 рублей. Общая площадь дома 180 м2.

Пассивный дом должен потреблять не более 10% от традиционного, насос мощностью 9,7 кВт. многовато для такого дома.
Норма пассивного дома 15 кВт. на м2 международные требование для сурового климата за сезон отопления.
15 кВт/213 дней * 180 м2= 12,7кВт/м2 норма на день или 380 кВт на 30 дней.

Как построить самому, недорогой теплый дом, своими руками, у нас есть ответ, вы по адресу, узнай подробности, как самому сделать солнечное отопление.

Умный не тот, у кого больше возможностей, а тот, у кого много идей в голове.

Счастлив не тот человек, у кого полно денег, а тот, у кого больше мудрости.

Самый богатый не тот человек, у кого больше денег, а тот, кому меньше требуется.

Умный не тот, кто зарабатывает на жизнь, а мудрый на кого работает умный.

Век бизнеса сегодня, сильный отбирает у слабых, умный отбирает у сильных.

Счастлив человек не тогда, когда больше добра, а кому хватает и меньшего.

Деньги правят миром, чем больше их, тем больше прав.

Есть идея, нет средства на ее реализацию, нужны мудрые решения для умных мыслей.

Успешен не тот, у кого больше денег, а тот, у кого больше притворенных в жизнь идей.

Знать можно, но уметь сложнее, между ними большая пропасть.