Теплоаккумуляторы JASPI. Буферные емкости по цене от производителя
Теплоаккумуляторы Jäspi AKVA NEROЗаказать
Теплоаккумуляторы Jäspi AKVA NERO идеально подходит для систем, работающих на нефти, дровах или для пеллетных котлов. Электротэн можно встроить в аккумулятор для обеспечения нагрева при выходе из строя внешнего источника нагрева.
Подробнее
Теплоаккомуляторы Jäspi HEV 300Заказать
Теплоаккумуляторы Jäspi HEV-300 спроектированы так, что могут быть установлены в очень узких и труднодоступных местах. Теплоаккумуляторы Jäspi HEV-300 поставляются в обшивке из тонкой стали.
Подробнее
JASPI GTV TEKNIK — теплоаккумуляторЗаказать
Объем 500 литров Работает с отопительными котлами, тепловыми насосами, солнечными коллекторами Змеевик для зарядки от энергии Солнца Два фланцевых змеевика горячего водоснабжения из гребенчатой меди Три штуцера для дополнительного оснащения ТЭНами различной мощности Высокоэффективная литая полиуретановая изоляция, обеспечивающая минимизацию теплопотерь Встроенная разделительная пластина, обеспечивающая эффективное распределение тепла в баке Компактные размеры Гарантия — 24 месяца
Подробнее
Tasapääty-теплоаккумуляторыЗаказать
1500 и 2000 л В новых, изолированных полиуретаном, с панельной обшивкой аккумуляторах энергии JÄSPI применяется отлично работающая техника аакумуляции и разрядки тепла.
Аккумуляторы тепла превосходно подходят как для отопления на твердом топливе, так и на электроэнергии. Конструкция новых аккумуляторов Tasapääty (равносторонние) обеспечивает эффективную энергетическую эксплуатацию всего бака. Расположенные в нижней части электротэны ночной зарядки (3 […]
Подробнее
JÄSPI-Sähköovali — теплоаккумуляторЗаказать
1200, 1800 и 2400 л JÄSPI-Sähköovali — новый электроаккумулятор энергии с полиуретановой изоляцией и стальной обшивкой. JÄSPI-Sähköovali отлично применяется в качестве источника тепла как на новых, так и объектах реконструкции. По объему JÄSPI-Sähköovali изготавливается трех размеров 1,2; 1,8 и 2,4 m3. Регулирующая автоматика высокого уровня в JÄSPI-Sähköovali управляет полностью автоматически работой аккумулятора. Поставляемые вместе с […]
Подробнее
Jaspi Ovali — теплоаккумуляторЗаказать
1000, 1200, 1500, 1800 и 2400 л (неизолированные и с изоляцией) В аккумуляторах энергии JÄSPI применяется техника аккумуляции и разрядки.
Новые, проходящие по размеру через стандартную дверь аккумуляторы JÄSPI-Ovali подходят в качестве источником тепла как в новые так и объекты реконструкции. Аккумулятор тепла поставляется без изоляции или с изоляцией и в панельной обшивке. JÄSPI-Ovali можно […]
Подробнее
Hybridi-теплоаккумуляторЗаказать
Теплоаккумуляторы JÄSPI Hybridi разработаны специально для подключения и совместной работы с низкотемпературными системами (напр. тепловыми насосами и солнечными панелями), которые могут применяться как в новых домах, так и на объектах реконструкции. Изготавливается два типоразмера стильных аккумуляторов Hybridi цвета серебристый металлик – на 500 и 700 л, которые оснащены встроенным баком гвс из ферритовой нержавеющей кислотоустойчивой […]
Подробнее
GTV-теплоаккумуляторЗаказать
JÄSPI-GTV 270 отлично подходит для увеличения зарядного объема воды при подключении с комбинированным котлом (напр. TRIPLEX). Аккумулятор эффективизирует эксплуатацию комбинированного котла при работе на твердом топливе и улучшает к.
п.д. при работе на дизельном / газовом топливе. Тепловой аккумулятор GTV 270 подходит также в качестве водонагревателя горячей бытовой воды вместе с диз./газовым котлом. GTV 270 можно […]
Подробнее
Заявка на патент США на ТЕПЛОЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЙ МАТЕРИАЛ Заявка на патент (Заявка № 20160046526 от 18 февраля 2016 г.) к бетонам.
Объектом настоящего изобретения является новый материал, способный аккумулировать тепловую энергию при высоких температурах без потери своих структурных свойств.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В термосолнечной установке большие блоки материалов, аккумулирующих тепловую энергию, используются для хранения части тепла жидкости, нагретой коллекторами. Эта жидкость проходит по трубам, встроенным во внутреннюю часть блоков аккумуляторов, так что в течение дня жидкость, нагретая коллекторами, отдает энергию блокам аккумуляторов, а ночью поток тепла инвертируется, и именно блоки аккумуляторов выделяют тепло.
к жидкости. Это позволяет установке продолжать работу в ночное время, что значительно повышает ее общую производительность.
В любом случае можно сказать в общих чертах, что наиболее важными характеристиками, которыми должен обладать теплоаккумулирующий материал, являются высокая способность к поглощению и накоплению тепла при высоких температурах, подходящая теплопроводность, позволяющая управлять аккумулируемой энергией, и механическая стойкость при высоких температурах, достаточная для конкретного применения в каждом конкретном случае. С конструктивной точки зрения материал должен иметь подходящие характеристики для изготовления элементов, для которых он предназначен, а именно баков-аккумуляторов соли, автономных блоков, коллекторов энергии и т.д. . .
В настоящее время известны так называемые огнеупорные бетоны. Однако недостатком этих материалов являются трещины или микротрещины, возникающие при воздействии высоких температур. Эти трещины, даже несмотря на то, что они не влияют серьезно на структурную способность материала, вызывают высокую потерю теплопроводности из-за разрыва соответствующих тепловых мостиков.
Как следствие этой ситуации, эти бетоны в большинстве случаев используются в качестве простых конструкций, устойчивых к высоким температурам, и в основном в качестве сборных элементов для изоляции помещений при высоких температурах (печи, муфели, бытовые радиаторы…).
Мы понимаем, что существует потребность в материале из семейства огнеупорных бетонов, который, помимо поддержания подходящих структурных свойств, способен обеспечить высокую способность аккумулирования тепла, высокую проводимость и который выполнен в качестве основного элемента в энергичный менеджмент.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретатель настоящей заявки разработал материал, аккумулирующий тепловую энергию, с составом, подобным бетону, который способен эффективно поглощать и накапливать большое количество тепла без потери структурных свойств. его стойкость к высоким температурам, способная достигать температуры более 1200°С без потери его тепловых и структурных свойств.
Первый аспект изобретения относится к материалу, основанному на смеси цемента, заполнителей и воды, полученной в результате высокочастотного вибрирования, где доля заполнителей соответствует от 70% до 85% от общего объема сухого материала. смеси, гранулометрия сухой смеси, имеющая отклонения по отношению к гранулометрической кривой Боломея менее 5% в третях на концах гранулометрии и менее 10% в центральной трети гранулометрии. Средний размер используемых заполнителей должен составлять от половины до одной трети наименьшего размера сборного изделия с максимальным размером 25 мм, сборное изделие представляет собой кусок бетона, изготовленный в форме, а не в массе.
В этом контексте используемые заполнители классифицируются как мелкие заполнители диаметром менее 8 мм и толстые заполнители диаметром от 8 мм до 25 мм. В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления изобретения эти заполнители могут быть в общем случае любыми заполнителями с высоким содержанием железа, такими как, например, магнетит, гематит или железная крупка.
Кроме того, как описано далее в настоящем документе, изобретатель настоящей заявки обнаружил, что путем изменения соотношения между мелкими и толстыми заполнителями можно изменить свойства материала, чтобы адаптировать его к использованию в различных температурных диапазонах. , например, в качестве аккумулирующего материала для термосолнечных установок, автономных аккумуляторных блоков и систем сбора.
Гранулометрическая кривая Боломея представляет собой калибровочную кривую, которая позволяет получить максимальное уплотнение различных гранулированных элементов, содержащих материал. В отличие от предыдущих теорий, таких как теория Фуллера, кривая Боломея учитывает цемент, как если бы он был еще одним заполнителем, что позволяет получить лучшие результаты. Кривая Боломея в основном определяется следующим выражением:
y=a+(100-a)×dD
где:
y: %, который проходит
d: серия сит
D: сито, соответствующее максимальному размеру заполнителя
а: параметр, зависящий от консистенции бетона и типа используемого заполнителя
Значения «а» в параболе Боломея варьируются в зависимости от типа заполнителя и консистенции бетона.
Гранулометрия материала по изобретению в основном соответствует кривой Боломея, причем допустимые отклонения указанной кривой ограничены ранее упомянутыми процентами: 5% в третях на концах и 10% в центральной трети.
Что касается высокочастотной вибрации, то вибрация осуществляется с частотой более 3500 об/мин, оптимальными являются частоты, близкие к 7000 об/мин. Эта вибрация должна иметь короткие импульсы, чтобы избежать разделения толстых агрегатов.
Кроме того, в предпочтительном варианте осуществления изобретения к материалу может быть добавлено от 4 кг/м 3 до 12 кг/м 3 волокна сланцевой породы длиной от 50 мм до 100 мм. Добавление волокна сланцевой породы позволяет увеличить сопротивление материала изобретения.
Сланцевое волокно представляет собой арматуру, механически совместимую с бетоном и с температурой, которая обеспечивает улучшение структурных свойств бетона при высоких температурах и, кроме того, устойчива к расплавленным солям.
Кроме того, изменение соотношения между количествами мелких и толстых заполнителей позволяет модифицировать свойства полученного материала, чтобы адаптировать их к использованию при различных температурах. Фактически было обнаружено, что высокий процент мелких заполнителей способствует получению большего уплотнения смеси и, следовательно, большей способности аккумулирования тепла, хотя необходимо проявлять особую бдительность, чтобы плотность производимого продукта и, следовательно, их общая теплотворная способность не снижается. Однако сильное уплотнение также влияет на максимальную температуру, которую материал может выдержать без потери структурной стабильности, поскольку чем он компактнее, тем ниже его способность выдерживать напряжения в конструкции, вызываемые очень высокими температурами.
возможно образование трещин.
Принимая во внимание эти факторы, были разработаны и испытаны три материала, которые совместимы с их использованием в термосолнечных установках в трех конкретных диапазонах температур, каждый из этих материалов характеризуется соотношением между количествами мелких и толстых заполнителей и более конкретно, по указанному соотношению тонкость/густота во фракции, соответствующей 1/3 нижней части кривой Боломея. В данном контексте термин «совместимый» относится к тому факту, что расширения, которым подвергается материал в результате температурных изменений, которым он подвергается, совместимы с расширениями, которым подвергаются металлические трубы или арматура, встроенные в их внутреннюю часть. опыт. Эти три материала следующие:
а) Первый материал, предназначенный для совместимости с арматурой или трубами из углеродистой стали при температурных циклах от 50°С до 250°С, при которых отношение мелкозернистости к толщине составляет примерно 0,5.
Эта конфигурация соответствует использованию, аналогичному использованию теплового аккумулятора в термосолнечных установках, теплоносителем которых является масло и которые функционируют в циклах от 50°C до 250°C. В этом случае материал имеет, встроенные в его внутреннюю часть трубы из углеродистой стали, через внутреннюю часть которых проходит масло. Кроме того, если этого требует изготавливаемая конструкция, также используется армирование толщиной от 10 мм до 25 мм с диаметром волокна пултрузионного сланца для обеспечения структурной прочности производимого продукта. Специфическое соотношение между мелкими и толстыми заполнителями этого материала приводит к тому, что его поведение во время теплового цикла, которому он подвергается, совместимо с поведением труб или арматуры, заделанных внутри него.
Этот первый материал может быть изготовлен с использованием огнеупорного цемента с содержанием Al 2 O 3 от 35% до 51% в качестве основы.
Кроме того, в качестве гораздо более экономичной альтернативы было проверено, что его свойства продолжают сохраняться при использовании портландцемента. Обратите внимание, что портландцемент в десять раз экономичнее огнеупорного цемента.
b) Второй материал, предназначенный для совместимости с арматурой или трубами из углеродистой стали при температурных циклах от 250°C до 400°C, при которых отношение мелкозернистости/толщины составляет приблизительно 0,6.
В пределах этого температурного диапазона важно, чтобы расширение, которое развивается с температурой, соответствовало одному и тому же типу развития как в материале, так и в арматуре или трубах из углеродистой стали. Разница градиентов расширения между углеродистой сталью и материалом должна быть компенсирована окклюзией воздуха внутри материала таким образом, чтобы эти окклюзии поглощали напряжения, создаваемые градиентами.
Эта конфигурация соответствует использованию в качестве бетона-аккумулятора в любом из его применений (теплосолнечные установки, автономные блоки, коллекторы тепла.
..), где жидкостью-теплоносителем по-прежнему является масло и которые функционируют в циклах от 250°С до 400°С. °С, при этом расширение материала при этих температурах совместимо с расширением труб из углеродистой стали, встроенных в их внутреннюю часть.
Кроме того, если этого требует конструкция, можно использовать арматуру из углеродистой стали толщиной не более 15 мм. Если арматура выполнена из «кожи», ее диаметр не должен превышать 10 мм. Армирование из «кожи» — это то, что находится на расстоянии от 5 см до 9 см от внешних сторон производимого изделия. Армирование, если оно требуется, может поддерживаться сланцевым волокном длиной не менее 60 мм, которое может действовать индивидуально.
c) Третий материал, предназначенный для совместимости с арматурой или трубами из нержавеющей стали при температурных циклах от 350°C до 600°C, который имеет отношение тонкость/толщина приблизительно 0,75.
Как правило, производительность термосолнечной установки тем выше, чем выше температура, при которой она работает.
В настоящее время из-за того, что теплоносителем, используемым современными термосолнечными установками, является масло, максимальная рабочая температура ограничена температурой, при которой масло разлагается и начинает терять свои свойства, и составляет около 390°С. , развитие этой технологии направлено на использование расплавленных солей вместо масла, что позволило бы поднять рабочую температуру до 600°С9.0005
В настоящее время уже существуют разрабатываемые установки, предназначенные для работы в диапазоне температур от 350°C до 600°C. Однако в этих установках использование расплавленной соли не позволяет использовать трубы из углеродистой стали, так как этот материал несовместимы с расплавленными солями. Таким образом, предполагается, что в таких термосолнечных установках используются трубы из нержавеющей стали, в частности, из нержавеющей титановой или водородной стали.
Ввиду этого изобретатель настоящей заявки разработал третий аккумулирующий материал, в котором отношение мелкой фракции к густоте составляет примерно 0,75, а его расширение в цикле нагрева от 350°С до 600°С совместимо с расширения, которые испытывают трубы из нержавеющей стали, по внутренней части которых текут расплавленные соли.
Кроме того, если этого требует конструкция, можно использовать арматуру из углеродистой стали толщиной не более 12 мм. Если арматура выполнена из «кожи», она не должна превышать 10 мм. Арматура из углеродистой или нержавеющей стали в этом диапазоне температур изготовлена из плотной металлической ваты и спрессована толщиной не более 2,5 мм. Армирование, если оно требуется, может поддерживаться сланцевым волокном длиной не менее 60 мм, которое может действовать индивидуально.
В соответствии с предпочтительным вариантом цемент, используемый для производства второго и третьего материала, представляет собой огнеупорный цемент с содержанием Al 2 O 3 от 35% до 51%. Однако в этих двух материалах нельзя использовать портландцемент, так как он обезвоживается и теряет свои свойства при температурах выше 250°C.
Кроме того, эти три материала совместимы друг с другом и совместимы при контакте с расплавленными солями ( NaNO 3 +KNO 3 ), его структурная стойкость даже может увеличиваться, как показано далее в этом документе.
В другом предпочтительном варианте материал по изобретению также содержит не более 10% наполнителя, образованного заполнителями, тонко измельченными до размеров от 60 мкм до 120 мкм. Добавление наполнителя служит для увеличения механической прочности и, в основном, плотности, при условии, что его добавление находится в указанном диапазоне.
В другом более предпочтительном варианте осуществления материал изобретения также содержит водоредуцирующие пластифицирующие добавки.
В другом более предпочтительном варианте материал по изобретению содержит металлическое волокно с целью увеличения структурных параметров.
Материал изобретения очень полезен в приложениях, таких как тепловые аккумуляторы для систем отопления, печи как в области керамики, как профессиональной, так и промышленной и ремесленной, разработка систем отопления кабин грузовиков дальнего следования, а также для гостиничного или пищевого применения из-за отсутствия токсичности их компонентов и других подобных применений.
Как уже упоминалось, основная область применения связана с установками по производству энергии и, в частности, она особенно подходит для строительства резервуаров с расплавленной солью для термосолнечных установок, автономных блоков для аккумулирования тепла тех же установок с различной системой накопления, систем для энергетическое использование в тепловых электростанциях и т. д.
Второй аспект изобретения направлен на способ производства материала, аккумулирующего тепловую энергию, как описано выше, который включает стадию приложения высокочастотной вибрации к смеси. Как упоминалось ранее, эти высокочастотные вибрации имеют то преимущество, что они уплотняют бетонную массу и предотвращают сегрегацию толстых заполнителей, если это происходит через короткие промежутки времени. Предпочтительно вибрацию проводят с частотой более 3000 об/мин, причем оптимальная частота составляет примерно 7000 об/мин.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ РИС.
1 показан график, который представляет удельную теплоемкость в зависимости от температуры примерного материала, полученного с использованием огнеупорного цемента.
РИС. 2 показан график, который представляет удельную теплоемкость в зависимости от температуры примерного материала, полученного с использованием портландцемента.
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ ВАРИАНТ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже представлена таблица, в которой конкретно указаны количества различных компонентов материала изобретения. Некоторые количества указаны в процентах по объему, а другие — в процентах по массе. Это связано с тем, что именно так каждый из них обычно указывается в отрасли и в различных стандартах.
Показанная первая таблица соответствует составу варианта материала изобретения на основе огнеупорного цемента, а вторая таблица соответствует составу второго варианта материала изобретения на основе портландцемента.
Аккумуляторный материал, полученный из огнеупорного цемента
Аккумуляторный материал, полученный из портландцемента
*Суперпластифицирующие, самоуплотняющиеся, аэрирующие, металлические волокнистые добавки.
По рекомендациям производителя на основе окончательного оформления выпускаемого изделия.
Как упоминалось ранее, заполнители, как правило, составляют от 70% до 85% объема материала, их можно разделить на мелкие заполнители (диаметром от 0 до 8 мм) и толстые заполнители (от 8 мм до 25 мм). мм в диаметре). Как упоминалось ранее, соотношение по весу между мелкими и толстыми заполнителями будет, в зависимости от типа бетонного материала, который желательно получить, от 0,5 до 0,75. То есть вес мелких заполнителей будет в 0,5-0,75 раз больше веса толстых заполнителей.
Отношение вода/цемент материала по изобретению несколько ниже, как видно из таблицы, менее 0,43, что дает довольно сухую массу. Чтобы обеспечить полное уплотнение различных элементов, образующих материал, производственный метод требует, в дополнение к обычным этапам производства бетона, высокочастотной вибрации, чтобы избежать расслоения различных элементов. Конечная плотность этого материала может достигать 4,25 кг/дм3, обладая свойствами с высокой теплотворной способностью и теплопроводностью.
На рисунках показано поведение удельной теплоемкости (c P ) двух примеров материала изобретения, полученного соответственно из огнеупорного цемента и портландцемента, в зависимости от температуры.
График на фиг. 1 показано, как материал по настоящему изобретению производится из огнеупорного цемента, количество которого должно составлять от 280 до 420 кг/м 3 с водоцементным отношением от 0,33 до 0,43, обеспечивая теплотворную способность примерно до 4,30 Дж/(г). °С), которые должны быть получены при сохранении их механических свойств. Это контрастирует с используемыми в настоящее время материалами, удельная теплоемкость и плотность которых меньше, что делает теплотворную способность материала заметно ниже. Ниже приведена таблица с характеристиками некоторых аккумуляторных материалов, используемых в настоящее время, где разница в теплотворной способности по отношению к материалу изобретения очевидна.
) CP (J/M3) HEATEK400028000DLR CONCTET34000.943196SALES19001.4928310196SALES19001.49283191 График на РИС. 2 показано, как материал по изобретению получают из портландцемента. В этом случае следует использовать от 280 до 320 кг/м 3 портландцемента с водоцементным отношением от 0,4 до 0,5. Превосходная теплотворная способность также наблюдается в диапазоне температур от 50°С до 250°С, где он работает. Обратите внимание, что, как уже упоминалось ранее, портландцемент обезвоживается при температуре от 250°С, следовательно, его невозможно использовать при более высоких температурах.
Наконец, ниже показана таблица, показывающая сопротивление сжатию материала изобретения в различных условиях. Наблюдается, как материал изобретения при погружении в расплав солей не только не теряет сопротивления, но сопротивление увеличивается. Этот факт связан с тем, что сами расплавленные соли распространяются через внутреннюю часть образующихся микротрещин, образуя часть материала, при этом воздушные пробки исчезают.
Включены проекты в США и за рубежом. Несколько исследовательских работ включены в указатель, хотя описания проектов отсутствуют. Списки проектов разбиты на четыре раздела: краткосрочное хранение явного тепла; сезонное хранение явного тепла; накопление скрытого тепла; и модели, экономический анализ и вспомогательные исследования. Также описывается организация программ Министерства энергетики, управляющих многими из этих проектов. Проекты представлены в стандартном формате, который включает название проекта; наименование и адрес подрядчика; источник финансирования; лаборатория мониторинга; уровень и период финансирования: статус; Описание Проекта; технико-экономические показатели; и приложений.
(SERI), Голден, Колорадо (США)
и Мерино, М. . Обзор проектов по хранению явной и скрытой тепловой энергии . США: Н. П., 1981.
Веб. дои: 10.2172/6532158. 
