A hőcsőben a munkaközegen kívűl nem szerencsés, ha más is van, mert erősen rontja a hatásfokot.
Víz alkalmazása esetén a folyadék felett kialakuló gőztérben a vizmolekulák sebessége igen nagy. A folyadékból kilépő molekulák csökkentik a folyadék hőmérsékletét, a hidegebb oldalon kondenzálódóaknál pedig a kondenzációs hő is megjelenik. Ezért a szerkezet úgy viselkedik, mintha az egyik végét melegítve a másik vége is közvetlenül a hőforrásnál lenne.
(Azaz lényegesen hamarabb jelenik meg a hő a másik végén, mint amikor csak a cső anyagának hővezetése lenne.) A hőenergiát a szabadon mozgó vízmolekulák szállítják, közel hangsebességgel a cső egyik végéről a másikra.
A megvalósításnál először a vizet teszed a csőbe, (nem tele, mégcsak negyedig se) és utánna távolítod el a levegőt. A vákuum érték nem megy 20 mbar alá szobahőmérsékleten, ha sokáig szivattyúzod a viz el is tünhet a csőböl pára formájában.
A diklór metán erőteljesen mérgező, tehát kerülendő. Ha olyan könnyen párplpg, valószínüleg a párolgáshő is kicsi, tehát kevés hőenergiát tud szállítani. A hőegyensúly miatt a folyadék-gáz térfogatarány se mindegy, lehet hogy nem is működne. A víz nem véletlenül van kitalálva.
Arra az esetre, ha valaki mégis idetéved, szeretnék kérdezni valamit azoktól, akik nálam jobban értenek a hőcsövekhez és már készítettek ilyesmit:
egy nagy, többszáz literes térfogatú hőcsövet (t.képpen hőládát... :-))) )akarok készíteni, melybe az egyszerűség kedvéért diklór-metánt tennék, mert annak a forráspontja 4o°C, és azt gondoltam, ha semmiféle vákuumot nem létesítek, akkor kb. 4o°C-tól fölfelé fog hőcsőként működni ez a csodaláda. És hallatlanul egyszerű, teszek bele néhány gramm közeget, és lezárom.
Igenám, de ha nem lesz vákuum, akkor benne marad az összes levegő is, meg persze a diklórmetán, amit beletettem.
Nem okoz ez majd gondot?
Igaz, ha valamilyen hőcsőből csak pl. a légköri nyomás felét, kb. 5oo mbar-t szívok ki, és marad benne kb. 5oo mbar nyomás, vagyis 5oo mbar vákuum, akkor a beletett munkaközegen kívül még mindig elég sok levegő is marad odabent, nem? És az nem okoz zavart?
Más.
Most bukkantam rá egy keresésnél az ún. HSCP-re (Heat Supraconductive Pipe), a hő-szupravezető-csőre.
Erről azt írják, hogy 1.6 match-csal, 1.6-szeres hangsebességgel áramlik benne a munkaközeg, és 2o kW-ot képes elvezetni / cm2!
"Hőcsővel, hidd el ez a probléma megoldhatatlan" - Lehet, de én napkollektorokon is töröm a fejem, meg a talajnál természetszerűleg lényegesen magasabb hőfokon működő tárolókon, amely alkalmazásoknál viszont bőven van hőfok-delta a cső két vége között.
Kösz a tippet, a Hőszivattyús topicot régebben sokat olvastam, és valóban rengeteget tanultam onnan (is).
A denaturált szesz melyik ipari alkoholnak felel meg, etanol? metanol? (azt hiszem, a metanol a metilalkoholt jelenti, az etanol meg az etilalkoholt, ugye?)
A leírásodból most úgy tűnik, nem is forralsz, csak vákuumozol? És ne haragudj, kérlek, ha más szavakkal is leírnád ez elméleti, gáztörvéyes hátterét ennek a dolognak, amit most, a legutóbbi hsz-odban írtál...
Tehát van az a valamilyen ipari alkohol, amelynek a forráspontja valahol mélyen van, ha meg vákuumot létesítünk, még mélyebben. Ha nyitva van még a cső a helyiség felé a vákuumozás közben, akkor az alkohol forráspontja a csőben lévő alacsonyabb, vagy a helyiségben uralkodó jóval magasabb nyomáshoz fog igazodni? Úgy gondolom, hogy a csőben lévő alacsony nyomáshoz, hiszen a helyiséggel a cső csak a vákuumszivattyún keresztül van kapcsolatban, tehát le van választva a helyiség légteréről. A helyiségnek csak a hőfoka fog szerepet játszani, hiszen úgy tűnik, itt most nem forralunk, hanem csak vákuumozunk. Akkor pedig addig kell lemenni a vákuummal, hogy a forráspont a kívánt hőfokra süllyedjen.
"Amikor a csőben a nyomás elérte a környezeti hőmérsékleten aktuális forrásponthoz tartozót, akkor már nincs gyakorlatilag levegő a csőben, csak alkoholgőz." - szóval ezt nem egészen értem, de tudom, hogy ez az én hibám, majd az idő meghozza talán. Bele kell mélyedjek a gáztörvényekbe, az állapotábrákba, akármennyire utálom üket...
Azt már mindenesetre látom, hogy talán nem lesz szükség mindenféle szelepekre feltétlenül, hogy eredményre jussak, elég, ha vákuumszivattyúm (meg vákuummérő műszerem) van meg valami gázos forralóm, és ezekkel már ki lehet ügyeskedni a hőcsövet...
Valóban, nincs szükség akkora méretű csőre, valójában bőven elég akár 1o mm-es átm. is, hiszen még hatméteres csőnél is, amelyből 5m dolgozik, 5x(5o#1oo)W=25o#5oo W. 1 kW átviteléhez kb. 1cm2-es keresztmetszet szükséges az olvasottságom szerint.
A munkafolyadék mennyisége már nehezebb téma, hiszen egy dolog, hogy a párolgási hő alapján kiszámol az ember pl. fél gramm vizet vagy víz-etanol keveréket, de a csőfalon is tapad és folyik jó pár gramm, nem is számítok arra, hogy elsőre eltalálom a helyes folyadék-mennyiséget...
Százszámra nem kell telepíteni, a szondánkénti néhányszáz wattos hőnyerési lehetőséget összevetve a néhány kW-os hőszivattyú- igénnyel, 1o-15 szonda lesz csak. Egyelőre.
A helyisgéhőmérsékletet sejtem, hogy nem igazán értem, még emésztenem kell ezt a témát, a gáztörvényekbe is bele kell illeszkedni, és miután már szinte érzi az ember, hogyan működik az elképzelt berendezés, akkor lehet méretezni... De ezt a részét még nem igazán érzem...
Gondoltam, hogy ilyenben töröd a fejed :) , én is gondolkodtam a problémán.
Hőcsővel, hidd el ez a probléma megoldhatatlan. Egy collos cső H-P (heat-pipe) üzemben nem képes 5 fok hőkülönbség mellett kilowattokat szállítani. (És máris elvesztettél mondjuk 5 értékes fokot a h-p cső két vége között.)
Talán ha a hőszivattyú elpárologtatóját lógatnád le akár cső a csőben elrendezéssel a talajszondá(k)ba, akkor működhetne a dolog. Segédenergia továbbra sem kell, de a cső ára tetemes. Méterenként 50-100 watt hőfelvételt mondanak a tapasztaltak, talajminőségtől függően. Olvass a Hőszivattyús topikba, sok okosság van arra.
Ha H-P csövet akarsz mindenáron, én az enyémet denaturált szesszel töltöttem, majd egyszerűen vákuumszivattyúval kapilláriscsövön keresztül elkezdtem leszívni.
Amikor a csőben a nyomás elérte a környezeti hőmérsékleten aktuális forrásponthoz tartozót, akkor már nincs gyakorlatilag levegő a csőben, csak alkoholgőz. Ekkor a kapilláriscsövet ellapítom, majd a szivattyúról levágva le is forrasztom. Voalá kész is.
Egy coll... soknak tűnik. Lent, a szonda felülete határozza meg a hőátadás mértékét. Ekkora átömlési keresztmetszet szerintem indokolatlan, nem tudsz olyan párolgási hőátadó felületet kialakítani, amit egy 8-10 mm-es keresztmetszetű (réz) cső ki ne tudna szolgálni. ez más járulékos előnyökkel is jár (hővezetés, korrózióállóság, szerelhetőség).
A gramm nagyságrendű vízmennyiség viszont kevésnek tűnik. A víz nedvesíti -emlékeim szerint- a horganyzott csövet, néhány gramm le sem érne talán az aljára. Pláne ha oda is fagy.
Hogy hol kezd el lecsapódni a viz sokmindentől függ, elképzelhető, hogy bár hidegebb a csővég az elpárologtatónál, a pára már a talaj felső része magasságában lecsapódik, és az melegíti.
Szerintem nem jól gondolod a helyiséghőmérsékletet. .
Ilyen hideg üzemre a víz nem igazán alkalmas. Át kellene gondolni az alkohol, bután, hűtőgázok alklmazásának lehetőségét.
Egy szondából mekkora hőmennyiséget tudsz kinyerni? Előny, hogy nem kell szivattyúzgatni a vizet, de ha százszámra kell telepítened akkor mégis kissé körülményes megoldás.
és sokmindenféle erőfeszítésért kárpótolja az embert az a tény, hogy a hőcső áram és minden egyéb segédenergia nélkül működik, válságos időben például nem mindegy az a 1o-2o Watt sem, amelyet egy keringető motor fogyaszt. Sokkal kisebb átm. lyukat kell fúrni, az sem mindegy, ha izmoztál már lyukfúróval... Én készítettem 3 db. kétcollos csőből fúróállványt, targoncakerekekről a gumit leszedve csigasort is, de 3-4 méteres mélység után már azzal is húzós a fúrószár kiemelése. Igaz, akkor még 11-12 cm átmérővel készültek a próbalyukjaim, ezt erősen szeretném lecsökkenteni 2-3 cm-es átmérőre. A hőcsőhöz az is elég.
Minthogy én a föld mélyét szeretném hőenergia tekintetében kirabolni, amennyire lehet, és egyenesen egy hőszivattyú feneketlen gyomrába tenni, emiatt azt gondolom, hogy legfeljebb a felső 5o-1oo cm-t fogom hőszigetelni a csövön, hiszen a legfelső rész, a csőfej mindenképpen hidegebb lesz a cső bármelyik alsó pontjánál.
Az altalaj mélységi hőeloszlásáról biztos ismered azt a gamma-alakú ábrát, amelyből látszik, hogy már 3-4 méter mélyen legalább 5-6 °C-os a talaj, 9-1o méternél meg már soha nem hidegebb 8-1o foknál. A hőszivattyú elpárologtatója pedig még le is fagy, ha nem elég nagy az energia-betáp teljesítménye. Tehát a hőszivattyú bemenete, az elpár mindenképpen hidegebb a hőcső kimeneti, legfelső pontjánál, mert a hőszivattyú állandóan szívja az energiát, tehát mindig olyan a hőáramlás iránya, hogy a hőcsőben felfelé, a hőszivattyúba befelé. Ezáltal a hőcső is megbízhatóan mindig legfelül fogja leadni a hőt, és nem a cső derekán valahol. De ha rosszul tudom, javíts ki, kérlek, én abszolút nem vagyok sértődős, sőt hálás vagyok minden okosításért.
A 3o méter nem túlzás, ha erre alkalmas fúróberendezésem lesz egyszer, olyan mélyre is lemegyek. Tudod, hogy a profi hőszivattyús cégek 8o-1oo méteres lyukakat fúrnak, bentonit, stb, dupla U-szonda bele, nahát én ugyanezt szeretném egyszer elérni ill. legalább 3o métert, de hőcsöves szondával. a szükséges hőcső-hosszt pedig a leghosszabb elkészíthető hőcsövekből azok "sorba-kötésével" fogom előállítani.
A kompresszorral lehet, hogy valóban szerencsém volt, éktelenkedik már egypár öreg használt hűtő a ház mögött, lett volna miből válogatni, de nem hiszed el, ez volt a legelső, amit kiszedtem, és ilyen jó lett ... A szomszédok be vannak programozva, és tudják, ha hűtőt cserélnek, nem a romáknak adják a régit, hanem nekem. Ez is egy karrier... :-)))
Jut eszembe, ezt a kb. 2o mbar-t nem azonnal adja, kell jó pár másodpercig járatni, csak akkor megy le szép lassan. Mivel csak egy olcsó, párezer Ft-os vákuummérő műszerem van, csak becslésre hagyatkozhatok, a leolvasás ilyen kis eltéréseknél már a művészet, az intuíció kategóriájába esik... Ajánlatos megkocogtatni a vákuummérőt, hogy a pontosat mutassa lehetőleg...
Igyekszem, hogy még a hidegben elvégezhessem a kiforralást, mert ha jól gondolom, a műhely helyiség-hőfoka lesz az ilyen kiforralásos módszernél a hőcső működési alsó határa. Jól gondolom? Tehát, ha mondjuk O °C környezeti hőmérsékletnél forralok, akkor kb. O °C-tól fog hőcsőként viselkedni az a darab cső.
Tehát kitárni a műhelyajtót, lehűteni a helyiséget, és kezdődhet a forralás...
Már én is leírtam a Napenergiás topikba, hogy hogy csináltam kb 2m hosszú hőcsövet (működik, ha nem is olyan tökéletes mint a gyári).
Ennél (főleg nagyságrendileg) hosszabbat már nem hiszem, hogy érdemes csinálni. (Nem csak a műszaki akadályok miatt, hanem mert nagy távolságokra ezzel a módszerrel is macerás hőt szállítani. A két vége között nagyon kell hőszigetelni, különben elvész a hő, ha kicsi a hőkülönbség a két vége között, kicsi lesz a hőáram is.) Nagyobb távolság, és kisebb hőkülönbség esetén a kényszeráramoltatott folyadékos hőszállítás a nyerő.
Sokat segítene a tervezgetés segítésében, ha leírnád mi célból, milyem körülmények között, akarsz 30!m-re hőt szállítani.
Valamint jó hűtőkompresszort szereztél, nekem kettőt sorbakötve sikerült 50milibart elérnem.
A helyzet az, hogy elég nagyméretű hőcsöveket szeretnék készíteni, képzelj el egy 6 méteres egycollos horganyzott vascsövet, de a cső hossza lehet akár többször tíz méter is, egyelőre maradjunk a 6 méternél, és pl. a hőcsöveket egymásba tekerve, "sorba kötve" talán egyszerűbb is megoldani, hogy legyen egy pl. 3o m hosszú hőcsövünk. Tehát a 6 méteres hőcsövet úgy érzem, elég nehéz volna kiforralásos módszerrrel elkészíteni, bát nyilván nem megoldhatatlan. Talán, ha a csövet végig hőálló hőszigetelővel borítanám, és csak a két vége lenne szabadon, akkor hűlési veszteség nem állna elő, "mindössze" a cső tömegét kellene lényegében felvinni 1oo fokra, nomeg persze a vízét, de abból számításaim szerint csak grammokra van szükség, kapilláris nélküli esetben.
Tehát méri az ember a csőbe betöltött viz tömegét, aztán méri a kiforraláskor kijövő és kondenzálódó gőz ill. víz tömegét folyamatosan, és amikor már csak a szükséges vízmennyiség maradt a csőben, akkor jöhet az elszorító fogó..., és a leforrasztás.
Ám ekkor sejtésem szerint csak a művelet elvégzésekor a műhelyben uralkodó helyiséghőmérséklet értékétől fog hőt szállítani a hőcső, tehát ha 2o °C van a helyiségben a hőcső leforrasztásakor, akkor a hőcső 2o °C-tól fölfelé fog működni.
Ez pedig legföljebb hőtárolóhoz elég, de hőszivattyú-szondaként már közel O °C-tól szükség van szerintem arra, hogy a hőcső a földből energiát vegyen ki, mert nyilván kiderült már, hogy ilyesféle dolgokon igyekszem.
Jól gondolom ezt a leforrasztáskori helyiség-hőfokot?
„A fő problémám, amin megakadtam, az volt, hogy milyen szeleppel tudnám bejuttatni a vizet a kivákuumozott térbe.”
Nem biztos, hogy házilagosan a vákuumozás a legjobb megoldás. Olyan kicsi térfogatokkal kell dolgoznod, hogy a legkisebb hiba is drasztikusan csökkentené a vákuumot. Például amit beletöltesz vizet, az abban oldott gázok....
Nem tudom a profik hogyan csinálják, de én teletölteném a csövet vízzel és kiforralnám a fölösleget... ekkor a keletkező gőz kihordana minden nem odaillő dolgot. Amikor a megfelelő mennyiségű víz marad a csőben beforrasztani a végét és le van tudva.
Azt hiszem, tisztában vagyok vele elméleti oldalról.
Egy kiszerelt hűtő-kompresszorral elő is tudok állítani kb. 2o mbar-os vákuumot, már amennyire a vákuummérőm leolvasási pontossága ezt lehetővé teszi.
Megtanultam keményforrasztani is, és szerintem nagyon jól, hogy két különböző hőfokon oldó kötéssel lehet élni, könnyebb az egymáshoz közel lévő forrasztásokat kivitelezni.
A fő problémám, amin megakadtam, az volt, hogy milyen szeleppel tudnám bejuttatni a vizet a kivákuumozott térbe. Mert mindenféle dolgot megvetetnének az emberrel, de ha arról van szó, hogy a vásárlás előtt garantáliuk kellene, hogy a szelepük zár még ilyen vákuumon is, akkormár nem kapok válasz-emailt...
Az, hogy megkerulhetetlen vagy kiemelten fontos lenne... Hat ize.
Amugy a PH!-n, HWSW-n es a nagyobb tuningoldalakon kimerito irodalma van a hazi hocsoveknek. Igazabol foloslegesnek tartanam ide szorol szora bemasolni az ott leirtakat. Hozzatenni meg nemigen lehet - amig nem epuit az ember maga is egyet.
