التخزين الحراري (العازل) في الأرض بواسطة الحصى؟

[Aumicron]

وفي موضوع آخر، dedeleco أعطى الارتباط الذي قدمه بالفعل minguinhirigue ولكن الذي ذهب دون أن يلاحظه أحد قليلا:

http://www.earthshelters.com/Ch_1.html

تعرض هذه الصفحة تجربة في الولايات المتحدة الأمريكية في مونتانا لتخزين الحرارة في الأرض في الصيف لإعادة استخدامها في المنزل في الشتاء.
أنا شخصياً لم أفهم أبدًا كيف يمكن لهذا النظام أن يعمل بدون مروحة. أيه أفكار؟

[حلقات]

مرحبا،

الوقت الذي تستغرقه الحرارة للانتقال، والذي يسمى الجبهة الحرارية، من أحد جوانب الجدار إلى الجانب الآخر يسمى تحول الطور.
يمكن أن يكون هذا الجدار عبارة عن جدار يتم تسخينه من جانب بواسطة الشمس و"تبريده" من الجانب الآخر عن طريق ملامسة الهواء المحيط من الجانب الآخر.

إذا طبقنا هذا المبدأ على جدار سميك جدًا مثل الأرض، فإن الوقت الذي ستستغرقه الحرارة في الارتفاع يمكن أن يصل إلى عدة أشهر. يعتمد ذلك على التوصيل الحراري للمادة (الأرض، الطباشير، الصخور، إلخ).
تنتشر الحرارة في كل الاتجاهات إذا لم يكن هناك عزل في مكان معين.
ما تعلمته هو أن سرعة الجبهة الحرارية في الأرض تقترب من 30 سم شهريًا (يبدو هذا منخفضًا بالنسبة لي ولكن مهلا، لنأخذ ذلك كفرضية)

في الصيف، إذا قمت بإنشاء منطقة ساخنة في الأرض، فسوف تنتشر الحرارة تدريجياً بالسرعة التي أشرت إليها أعلاه، ولكنها تفقد درجة حرارتها ببطء.
إذا كان الانتشار مستمرًا، فسيتم "تدفئة" الجدار الأخير الذي تمت مواجهته (هنا الأرض).

لا أعرف القاعدة التي تجعل من الممكن تحديد درجة الحرارة النهائية للجدار (الانتشار بشكل رئيسي عن طريق الإشعاع والحمل الحراري) ولكن يمكننا أن نفترض أنها أعلى من درجة الحرارة الطبيعية للأرض (بحدود 10 درجات مئوية)

A+

[كريستوف]

لم أؤمن مطلقًا بالتخزين بواسطة "الحصى والهواء الساخن" لأسباب مختلفة، أولها الطاقة المخزنة وهي منخفضة جدًا، وثانيًا التبادل الحراري السيئ جدًا، وثالثًا المخاطر الصحية...

من ناحية أخرى، يعد استخدام الصخور أو التربة لتخزين الطاقة فكرة جيدة (شريطة التحكم في تسرب المياه الجوفية التي من شأنها تبريد المخزن المؤقت) واستخدام الأنابيب الحرارية المتغيرة الطور يمكن أن يصبح مثيرًا للاهتمام للغاية. ...من الناحية التكنولوجية لأنه من الناحية الاقتصادية...التركيب مخاطر كونها مكلفة للغاية!

لكي لا يكون الفرد مربحًا...ناهيك عن حقيقة أنه يجب أن يتم ذلك بشكل إلزامي تقريبًا خلال فترة التأسيس.

بالإضافة إلى ذلك، هناك حاجة إلى 4 أضعاف "حمولة الصخور الصلبة" للحصول على السعة الحرارية المكافئة للماء السائل: http://fr.wikipedia.org/wiki/Capacit%C3 ... e_massique

المادة (المرحلة الصلبة)
السعة الحرارية النوعية Jkg-1K-1
الأسفلت 920
الطوب 840
الخرسانة 880
الجرانيت 790
الجبس 1090
رخام 880
الرمال 835

الماء السائل عند 4180 J·kg-1·K-1

حتى في "الحجم" ليس من المثير للاهتمام حقًا استخدام الصخور مقارنة بالمياه ...

باختصار: أعتقد أن وجود مخزن مؤقت كبير من الماء مع مادة تغيير الطور (PCM) إلى "مخدر" وإنشاء مستوى عازل في T° هو أكثر إثارة للاهتمام من الناحية الاقتصادية!

بالنسبة لـ MCP راجع الموضوع التالي: https://www.econologie.com/forums/stocker-de ... t7421.html

[swift2540]

مرحبا،
مجرد تلميح، لغتي الإنجليزية سيئة للغاية لفهم الرابط.
يرتفع الهواء الساخن (وهذا هو مبدأ منطاد الهواء الساخن).
لذلك، المخزنة تحت المنزل، تميل الحرارة إلى الارتفاع نحو الأرض.
هذا هو السبب في أن التدفئة التقليدية (الكمبيوتر الشخصي مختلفة) تكون دائمًا أكثر سخونة على السقف.
وهذا أيضًا هو سبب أهمية عزل السقف.
@+

[com.amgr]

مرحبا،
وهذا رابط يتحدث عن تخزين الحرارة في الحصى:
شبكة الاتصالات العالمية.forums.futura-sciences.com/habitat-...pebble.html
شكرا

[dedeleco]

أتفق مع كريستوف، من الضروري حساب الترتيب الصحيح لحجم السعة الحرارية والثوابت الحرارية اعتمادًا على المواد.
ومن الضروري تجنب الأحكام النهائية، نظرا للتنوع الكبير في الاحتمالات.
ولكن هناك حقيقة واحدة واضحة، وهي أن الحرارة تحت الأرض على عمق أكثر من بضعة أمتار (كمية غير محدودة من الأرض بسعر صفر) يتم تخزين الحرارة على مدى عدة سنوات بشكل طبيعي (بئر كندي/بروفنسالي فعال يستعيد متوسط ​​درجة الحرارة على مدار عام، 13 درجة مئوية كما هو الحال في الكهوف في فرنسا عادة).
لذلك، إذا قمنا في الصيف بتسخين هذه الأرض بقوة (40 درجة إلى 80 درجة مئوية، يتم توفيرها بالأعلى أو بالداخل بواسطة مجمع للطاقة الشمسية، حتى لو كانت بسيطة) على مدى عدة سنوات، فسوف نزيد هذا المتوسط ​​وسيكون لدينا 20 درجة مئوية في الشتاء، النقل إلى أفريقيا عمليا!!.
من ناحية أخرى، الحرارة بسيطة بالنسبة للنقاط الأساسية، لكل مادة هناك السعة الحرارية، ثم التوصيل الحراري، ونسبتها تعطي الانتشار الحراري مع زمن اختراق أو انتشار الحرارة من خلال جدار ينمو مثل مربع سمك.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Diffusivit%C3%A9_thermique
والروابط المقابلة.
أكثر تعقيدًا وغير ضروري إذا أردنا ترتيبًا كافيًا إلى حد كبير من حيث الحجم:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Conduction_thermique
قانون التربيع هذا أساسي وسهل التذكر
لذا، إذا ضربنا السُمك في 10، فإننا نضرب وقت الاختراق في 100.
يتيح لك ذلك الحصول على 6 أشهر (أو 180 يومًا) عن طريق ضرب السماكة في 10 مما يعطي 1,8 يومًا من الاختراق، مثل 30 سم من الأرض أو الصخور (حسب تكوينها ورطوبتها) مع مرور 1,8 يوم إلى 6 أشهر مع 3 متر من الارض او الصخر!!
ومن الواضح أنه إذا كان الطابق السفلي مليئا بالمياه سريعة التدفق (النهر الجوفي)، فلن يتم الاحتفاظ بالحرارة بشكل جيد، ولكن هذا ليس معتادًا إلا في مناطق الفيضانات. ومن ثم، فمن خلال حقن منتج مانع لتسرب المياه (الأسمنت، والراتنج، وما إلى ذلك) يمكننا إيقاف هذا الدوران السريع للمياه في منطقة محدودة تحت الأرض.

[dedeleco]

ولكن لإصلاح الأفكار، عليك تخزين الطاقة

نقوم بتخزين طاقة الشمس في الصيف التي تسقط على السطح حيث المجمعات الحرارية الشمسية التي توصل الحرارة تحت الأرض (مبادل عن طريق سائل نقل الحرارة التقليدي، (كحول الماء وما إلى ذلك)، نحو الأرض في العمق، بينما في الشتاء تقوم بتسخين الأرض. داخل المنزل!
يمكن أن يكون لدينا موصل جيد للحرارة بين السطح (أو لوح خارجي يتم تسخينه جيدًا بواسطة الشمس) والأرض في العمق. معدن موصل جيد، الألومنيوم، النحاس، الحديد في قرصة، حتى الخرسانة الصلبة، مبادل الماء الحمل الحراري، يمكنه أيضًا توصيل هذه الحرارة وتسخين الأرض بعمق لاستعادتها في الشتاء، ولكن من الضروري أن تكون قادرًا على قطع الخير الاتصال في فصل الشتاء.الصيف الحراري.
المبدأ بسيط: تسخين الأرض في الصيف عن طريق موجة الحر (أو حوض السباحة، أو تراكم الحرارة) معزول بشكل جيد في العمق، لاستعادة هذه الحرارة في الشتاء في الاتجاه المعاكس.
ووسائل تحقيق ذلك هائلة باستخدام الموصلات الحرارية الجيدة والعوازل المعروفة والمتنوعة بين السطح الساخن في الصيف (السقف، البلاطة، المجمع، إلخ) والتخزين العميق تحت الأرض (3 أمتار وأكثر) أو أي وسيلة أخرى ما دامت كذلك. معزول بشكل جيد للحفاظ على الحرارة بين الصيف والشتاء !!! (حمام سباحة معزول، خزان به تفاعل كيميائي أو فيزيائي، وما إلى ذلك).
لا ينبغي للعدد الكبير من الإمكانيات بأسعار مختلفة أن يعيق الإبداعات التي تروق لخيال الجميع.
ويكمن التحدي في اختيار الشكل الأرخص، حتى لو لم يكن بأقصى قدر من الكفاءة، وذلك من خلال زيادة الحجم.
الأرض الموجودة أسفل المنزل أو الحديقة في أعماقها لا تكلف سوى حفر بضعة أمتار لجلب الحرارة إلى هناك. يعد المجمع الشمسي البدائي (لوحة سوداء مع أنابيب مياه لمبادل الجليكول، حتى بدون زجاج) واحدًا من أرخص وأكثر فعالية لتسخينه بقوة بواسطة الشمس في الصيف (لكنه غير كافي في الشتاء حيث تحل محله الحرارة المخزنة في الصيف).

[dedeleco]

يكتب التكرار:

ما تعلمته هو أن سرعة الجبهة الحرارية في الأرض تقترب من 30 سم شهريًا (يبدو هذا منخفضًا بالنسبة لي ولكن مهلا، لنأخذ ذلك كفرضية)

ليس للحرارة سرعة في المادة غير المتحركة لأنها تنتشر (حركات عشوائية للإلكترونات والموجات الصوتية، التي تتحرك بكميات متساوية تقريبًا في اتجاهين متعاكسين) وبالتالي فإن الحرارة يزداد الوقت المستغرق لعبور الجدار بزيادة مربع سمكه, لذلك، إذا كان الجدار الترابي الذي يبلغ سمكه 30 سم يستغرق يومين لنقل الحرارة (عادة بضعة أيام حسب الرطوبة والتركيب)، فإن سمكًا أكبر 10 مرات من 3 أمتار سينقل هذه الحرارة (أو سيتركها تضيع في الشتاء) في زمن 10x10 = 100 مرة أكثر أو 100x2 = 200 يوم أو 6 أشهر و 20 يوما !!!
ولو كانت السرعة ثابتة لاستغرقت 10×2=20 يوما وهذا خطأ تجريبيا وكاذب للغاية!! (لم نتمكن من عزل أي شيء حرارياً، نظراً لسرعة الموجات الصوتية التي تبلغ عدة كيلومترات في الثانية)
وبالتالي فإن السرعة الظاهرية للحرارة تتناقص مع زيادة معكوس السُمك وانتقال الطور أو زمن الاختراق مع زيادة مربع هذا السُمك.
هذه الحقيقة الأساسية أساسية لفهم التأثيرات الحرارية.

وما تعلمته هو أن سرعة الجبهة الحرارية في الأرض تقترب من 30 سم شهرياً

إذا كان الأمر يستغرق شهرًا للتدفئة على الجانب الآخر (تربة جافة جدًا في الواقع)، فإن سمك 30 أمتار (3 مرات أكثر) سيستغرق 10x10 = 10 مرة أو 100 شهر أو أكثر من 100 سنوات 8 أشهر !!!
وليس 10 أشهر !!! الفرق أساسي.
من المهم أن تفهم هذه الحقيقة التي يمكنك التحقق منها بيدك، عن طريق التسخين بموقد اللحام، من جهة لوح رفيع مقاس 1 ملم أو 10 ملم، ويدك على الجانب الآخر الذي تشعر فيه بالوقت المستغرق لحرق وإزالة اليد !! إذا كانت الثانية عند 1 ملم، مع 10 مرات أكثر، فإننا ننتقل إلى 100 ثانية أو 1 دقيقة و40 ثانية مع 10 ملم (خذ ما تريد، لوحة خشبية، لوحة حديدية).
أخيرًا سويفت 2540:

يرتفع الهواء الساخن (وهذا هو مبدأ منطاد الهواء الساخن).
لذلك، المخزنة تحت المنزل، تميل الحرارة إلى الارتفاع نحو الأرض.
هذا هو السبب في أن التدفئة التقليدية (الكمبيوتر الشخصي مختلفة) تكون دائمًا أكثر سخونة على السقف.

يمتزج الحمل في الهواء بالغاز الذي يرتفع، لأنه أخف إذا كان حاراً بما لا علاقة له به، وانتشار الحرارة في مادة صلبة صلبة كالأرضية أو الجدار، حيث ولو كان أخف قليلاً عندما يكون ساخناً، فهو لا يستطيع أن يتحرك بحرية مثل منطاد الهواء الساخن !!
وفي المادة الصلبة تنتشر الحرارة بزمن يعادل مربع سمكها، أي أكثر بـ 100 مرة لسمك 10 مرات!!
الحمل الحراري في الهواء أو الماء، مع الحركة بسرعة متزايدة مع اختلاف درجات الحرارة، أسرع بكثير من الانتشار وبالتالي يدمر العزل الحراري بقوة.
وبالنسبة للهواء فإن سمكه أكثر من 1 سم يسبب الحمل الحراري ويزيل عزله الجيد، مما يتطلب مواد عازلة ذات مسام أقل من 1 سم مملوءة بالهواء أو زجاج مزدوج أو ثلاثي متباعد عن بعضها البعض بأقل من 1 سم!!
أحدد ذلك لأنني أشعر بالفزع عندما أرى بائعي العزل الحراري يرتكبون أخطاء تظهر جهلهم بهذه القواعد المادية الأساسية.

[حلقات]

Bonsoir،

شكرا لك Dedelco على هذه التوضيحات

إذا كان الأمر يستغرق شهرًا للتدفئة على الجانب الآخر (تربة جافة جدًا في الواقع)، فإن سمك 30 أمتار (3 مرات أكثر) سيستغرق 10x10 = 10 مرة أو 100 شهر أو أكثر من 100 سنوات 8 أشهر !!!

القيمة التي استخدمتها يجب أن تكون متوسطًا بسيطًا يتم تحديده عن طريق قسمة سمك الأرض على الوقت الذي تستغرقه الحرارة في الارتفاع.
صحيح أنه مع قانون تربيع السماكة، يمكن أن نخطئ سريعًا بعدة أشهر، أو حتى سنوات!!!

أفكر في حل التخزين هذا بجدية أكبر.
وبما أنني لا أستطيع هدم أرضية منزلي (بلاط على بلاطة خرسانية)، فقد فكرت في القيام بالحفر الأفقي من القبو، والذي لا يمثل سوى جزء صغير تحت سطح الأرضية في الطابق الأرضي.
الأرض في منطقتي طباشيرية ويمكننا بسهولة وضع مبادل تفريغ الدائرة الشمسية هناك لفصل الصيف.
لا مزيد من مشاكل ارتفاع درجة الحرارة بسبب الحجم الزائد والأرضيات الطبيعية الدافئة لفصل الشتاء.

A+

[Aumicron]

وفي الموقع الممتاز fiabitat.com الذي يعد منجمًا حقيقيًا للمعلومات، وجدت معلومات إضافية في هذه الصفحة:

http://www.fiabitat.com/construction-ma ... me.php#5b4

وبحسبهم فإن مبدأ التخزين في الصيف تحت الأرض بالحمل الطبيعي هو كما يلي: في أنبوب يتصل أحد طرفيه بالمنزل (مصدر ساخن) ويمر تحت الأرض (مصدر بارد) ليخرج إلى الأسفل في الهواء حرًا، ينجذب الهواء نحو الأرض ويسخنه. وتنعكس هذه الظاهرة في الشتاء، حيث يكون الهواء في المنزل أبرد من الأرض.

يظهر المثال مع منطقتي تخزين للأداء، ولكن يجب أن يعمل مع واحدة فقط.