Kirjoittaja Aihe: laskutoimitus yli oma ymmärtämyksen  (Luettu 2784 kertaa)

Pähkäilijä

  • Hero Member
  • *****
  • Viestejä: 2 524
laskutoimitus yli oma ymmärtämyksen
« : 13.04.2013-22:42 »
Onkos täällä kellään kalkulaattori paremmin hallinnassa kun allekirjottaneella? Ihan yksinkertainen laskutoimitus jollekin joka laskea osaa (minä en).

Jos 10 cm halkaisijaltaan ja 150 cm pitkä alumiiniputki menee vesiastian läpi ja siinä kulkee ilmaa 200 m3/h kuinka paljon energiaa siirtyy veteen tai ilmaan mikäli lämpötilaero on vaikka 10 tai 50 astetta?
http://www.puulammitys.info/index.php?topic=72.msg200;topicseen#msg200
seuranta

Akvaterm 3000 rintsikka - 140 m2 - 2003 Arimax 240 - Automix 10 - 25.4.2017  Stropuva S40 - 13.6 jälkeen sarjassa Rapla metallin 1100 litrainen varaaja.  Paisarit 200 + 300 litraa ja 6.8 m2 aurinkoseinää.

Repa

  • Vieras
Vs: laskutoimitus yli oma ymmärtämyksen
« Vastaus #1 : 13.04.2013-23:03 »
Alumiiniputken seinämänvahvuus tarvittaisiin myös. Kaava ei sinänsä ole vaikea mutta muuttujia on monta ja kaikenlaisia "kertoimia" tarvitaan. Virtausen ominaisuudet, enemmän vai vähemmän turbulenti, vaikuttaa suuresti.

Ts. lasku on helppo mutta noi tuntemattomien tekijöiden arvioiminen on hiukan hankalaa. Täytyy joskus haeskella sitä kaavaa, nyt en muista enkä löydä tähän hätään.

Laitosmies tuntumalta heitän ettei teho ole kuin muutama kiloWatti jos sitäkään? Sen verran iso putki ja pieni virtaus notta väistelee se virtaus noita putkenseinämiä.

Repa

  • Vieras
Vs: laskutoimitus yli oma ymmärtämyksen
« Vastaus #2 : 13.04.2013-23:10 »
Jäi äsken sanomatta että pyöreäputki on kaikki huonoin muoto lämmönvaihtimeksi. Jos em. putken "litistät" vaikkapa 1 x 15 cm, niin lämmönsiirtyminen kymmenkertaistuu, siis noin laitosmiehen näppituntumalla.

ev3449

  • Hero Member
  • *****
  • Viestejä: 830
Vs: laskutoimitus yli oma ymmärtämyksen
« Vastaus #3 : 14.04.2013-07:33 »
Onkos täällä kellään kalkulaattori paremmin hallinnassa kun allekirjottaneella? Ihan yksinkertainen laskutoimitus jollekin joka laskea osaa (minä en).

Jos 10 cm halkaisijaltaan ja 150 cm pitkä alumiiniputki menee vesiastian läpi ja siinä kulkee ilmaa 200 m3/h kuinka paljon energiaa siirtyy veteen tai ilmaan mikäli lämpötilaero on vaikka 10 tai 50 astetta?

Konvektion ja yhdistetyn putkivirtauksen kohdalla taitaa olla vaikuttavia tekijöitä niin paljon ettei laskelmilla hyödyntäen edes korrellaatioyhtälöitä taida olla todellisuuden kanssa mitään tekemistä. Pakotetun konvektion suuruusluokka ilman kohdalla vaihtelee jossain 10 ja 500W/m2K välillä. Teknikotkin taitavat tyytyä testaamaan laskemisen sijaan...
40kW "viritelty" alapalo Högfors vm. 1981, 3000 l varaaja, patterilämmitys. ~10t/vuosi.

Pähkäilijä

  • Hero Member
  • *****
  • Viestejä: 2 524
Vs: laskutoimitus yli oma ymmärtämyksen
« Vastaus #4 : 14.04.2013-09:46 »
Ilman kanssa on suuruusluokkaa tullut haarukoitua. 3 metriä 100mm alumiiniputkea ois 1,5 m2 suunnilleen ja kattilassa kun palaa 6 kg tunnissa ~ 42 m3 tuntiin parhaimmillaan lämpeni tuossa putkessa ulkoilma 20 astetta kun lämpötilaero oli 40 astetta. 20 asteen lämpötilaerolla pääsin noin 10 asteen lämpenemään korvausilmassa.

jos aste kuutiossa ilmaa on 0.00028 kWh silloin 20 astetta ois 0,0056 kWh ja 42 kuutioa 0.235 kWh

Laskutoimituksen aiheena on aurinkokäyttöinen ilmankeräin

http://www.y-energia.com/aurinkolampo/aurinkokerain/ilmakerain/ilmakerain.html

tuossa on kivivaraaja käytössä. Mutta kahdesta tynnyristä sais 400 litraisen varaajan, sen läpi kun puhaltas vaikka 70 asteista ilmaa keräimellä niin kuinka suuri keräinpinta-ala sitten olisi sopiva. Läpimenevä ilma lämmittäs rakennusta ja osa varautuisi veteen. Samalla putkella voisi myös jäähdyttää vettä ennen seuraavaa auringonpaistetta.
http://www.puulammitys.info/index.php?topic=72.msg200;topicseen#msg200
seuranta

Akvaterm 3000 rintsikka - 140 m2 - 2003 Arimax 240 - Automix 10 - 25.4.2017  Stropuva S40 - 13.6 jälkeen sarjassa Rapla metallin 1100 litrainen varaaja.  Paisarit 200 + 300 litraa ja 6.8 m2 aurinkoseinää.

Repa

  • Vieras
Vs: laskutoimitus yli oma ymmärtämyksen
« Vastaus #5 : 14.04.2013-13:48 »
Alotusviestiin vastaan vielä: 200m3 ilmaa tunnissa jäähtyessään 50 astetta antaa tehoksi n. 2.8 kWh eli n. 55 W astetta kohti. Ihan oma probleema on se, paljonko todellinen lämpötilaero tulee olemaan, sitä yritin aluksi miettiä.

Ilman tiheys 0 C: ssa on 1,293 ja 80 C:ssa tasan 1,000, eli motti kevenee n. 3,6 g astetta kohti lämmetessään. Ominaislämpö kiloa kohti ei paljon muutu lämpötilan vaidellessa. Eli näihin ilmakeräimiin voisi nyrkkisäännöksi ottaa 0,3 W/m3/ aste, jos pysytään 30-80 C alueella. 

50 asteen lämpötilaerolla saat 400 litran varaajaan n. 23 kWh. Jos aurinko paistaa 8 h, tehoa tarvii n. 3kW, jos keräimen tuotto on 500W/m2, niin keräimen ala olis 6m2.

Jos varaajan lämmönvaihtimen hyötysuhde olis 50% ( 3 metrin aluptkella tuskin pääsee lähellekkään tuota) niin em. arvoilla varaaja lämpenis 25 asretta ja huoneeseen tulis tuo nafti 12 kWh lämpöä, riippuu tietysti huoneen alkulämpötilasta.

Tuntuu siltä että ihan pienillä keräin aloilla ei tuota varastointia kannata juuri harrastaa?

Miten muuten ajattelit noi tynnyrit kytkeä toisiinsa? Entäs tuo aluputken sijoitus, kytkentä ja tiivistys? Saako varaajaan kerrostumista? Hiukan täälläkin "polttelee" noi tynnyrit ja keräimet!

Pähkäilijä

  • Hero Member
  • *****
  • Viestejä: 2 524
Vs: laskutoimitus yli oma ymmärtämyksen
« Vastaus #6 : 14.04.2013-21:15 »
Tuntuu siltä että ihan pienillä keräin aloilla ei tuota varastointia kannata juuri harrastaa?

Miten muuten ajattelit noi tynnyrit kytkeä toisiinsa? Entäs tuo aluputken sijoitus, kytkentä ja tiivistys? Saako varaajaan kerrostumista? Hiukan täälläkin "polttelee" noi tynnyrit ja keräimet!

Täällä on pikkunen kalamaja/piilopirtti (ikuisuus)projekti johon tuolla ilmaisenergia.info sivustolla etsiskelin konvektorille ratkaisua.

pääpiirteissään tuollein, punainen tulisi sekä ilmankeräimeltä että tarvittaessa kaminan päältä olevasta huuvasta. Tynnyrit ajattelin pohjista yhdistää ja aluputki päältä sisälle ja alakyljestä ulos. Painettahan tuossa ei ole kun 0.1b alareunassa joten eiköhän tiivistys onnistune jollain sopivalla siallakin (en ole viel niin pitkälle ehtinyt).

Tynnyreissä ois valmiiksi jo 2 lähtöäkin jengoilla molemmissa päissä ja 400 litran varaaja vastaisi 1600 kilon tulikivikasaa (aste per kwh).

Varaamisen ajatuksena on enemmän saada tasoitettua lämpöä, päivällä kuitenkin varaajan läpimenevän putken ulostuloilma lämmittää muttei sitten niin reilusti kun siitä osa energiasta varataan myöhemmin jäähdytettäväksi.

Ensin suunnittelin vapaakierrolla toimivaa puhallinpatteria mutta siitä on tullut luovuttua turhana. Samaa konvektoriputkea voi käyttää varaajan jäähdyttämiseenkin. Tuossa on vielä kamina ja huuva sille. Kaminalla saa lämmöt nopeasti ylös mutta samantien se muuten jäähtyisi tulien sammuttua.

http://www.tilox.fi/verkot.html

tuolta sais alumiiniverkkoa joten kaljatölkkien porailuun en taida ryhtyä vaikka niitä on lämmityselementeiksi tullutkin jemmattua 240 kappaletta :P
« Viimeksi muokattu: 14.04.2013-21:17 kirjoittanut Pähkäilijä »
http://www.puulammitys.info/index.php?topic=72.msg200;topicseen#msg200
seuranta

Akvaterm 3000 rintsikka - 140 m2 - 2003 Arimax 240 - Automix 10 - 25.4.2017  Stropuva S40 - 13.6 jälkeen sarjassa Rapla metallin 1100 litrainen varaaja.  Paisarit 200 + 300 litraa ja 6.8 m2 aurinkoseinää.

Repa

  • Vieras
Vs: laskutoimitus yli oma ymmärtämyksen
« Vastaus #7 : 14.04.2013-22:29 »
Jeps, tölkkejä olis varmaan saman verran, muttei oikein inspaa reijittäminen, kohdekin on vähän hakusessa.

Mielenkiintoinen hanke, jos osatkaan ei maksa maltaita niin sillä sais "asumismukavuutta" kohotettua kumasti, eikä tarvi miettiä pätkääkään tma:ta!

Toivottavasti noista tiedon repaleista on apua, kaikkeahan ei pysty laskemaan koska muuttujia on monta ja niiden suuruus on otettava usein hatusta.

Kun kokeilee ja tekee niin oppii paljon sellaista, mitä ei voi kirjoista lukea, eikä toiset opettaa. Toki teorian tunteminen ja hiukka laskutaitoa tarvitaan jottei käy kuin naapurin pojalle: oli tehnyt hienon akkulaturin 12V45A auton geneneraattorista, jota yritti pyörittää 120 Wattisella pesukoneenmoottorilla!

ev3449

  • Hero Member
  • *****
  • Viestejä: 830
Vs: laskutoimitus yli oma ymmärtämyksen
« Vastaus #8 : 15.04.2013-02:46 »
Tämä on suunta joka tulee tulevaisuudessa mietityttämään laajemmallakin tasolla ihmisiä. Kiehtovia juttuja mielestäni...

Muutama ajatus heräsi liittyen Pähkäilijän mietintöihin.
Varsinkin alhaisilla lämpötiloilla lämmönsiirtopinta-alalla on melkoinen merkitys järjestelmän hyötysuhteeseen. Yksi varsin hyvä perustelu kivikasa varaajalle löytyy juurikin tästä.
Jos verrataan vettä ja kiveä saadaan 400l vesitilavuutta vastaava määrä energiaa varattua n. 2230kg kiveä eli kiinto tilavuutena n. 810 l. Jos 810 l kiintoa vastaava tilavuus muodostetaan 10cm halkaisijaltaan kivipalloista (a 0,52 l) saadaan n. 1,56m3 kivivaraaja jossa on ilmaista lämmönsiirtopinta-alaa n. 48m2. 100mm halkaisijalla ja 3m pituisella putkella vastaavaa lämmönsiirtopinta-alaa on vain n. 0,94m2. Yli 50 kertainen teoreettinen pinta-ala vaikuttaa huomattavasti varautumiseen. Heikon hyötysuhteen merkityshän mietinnöissä tietysti vähenee jos hukkalämpö voidaan muualla hyödyntää, varautumista ei kuitenkaan samalla tavoin tapahdu.
Lisäksi 1,5m3 kivivaraajan upottaminen esim. maahan on helposti toteutettavissa, mökkikäytössä jäätymättömyys tuo omat etunsa, toteutus olisi hyvin yksinkertainen ja edullinen jne. Kaminan hukkalämmön voisi kivivaraajaankin säilöä samalla tavoin. Itse voisin kuvitella päätyväni kivivaraajaan jos en vesikiertoista lämmönjakoa ehdottomasti tarvitsisi. 
40kW "viritelty" alapalo Högfors vm. 1981, 3000 l varaaja, patterilämmitys. ~10t/vuosi.

Pähkäilijä

  • Hero Member
  • *****
  • Viestejä: 2 524
Vs: laskutoimitus yli oma ymmärtämyksen
« Vastaus #9 : 15.04.2013-08:54 »
Vesi on väärä ilmaisu tuossa tynnyrivaraajassa, sisältönä vois käyttää vaikka kotipolttoista jäätymisen takia jolla on vielä 3 kertaa parempi lämmönvaraavuus kilo/aste kuin kivellä ja varaaja huonetilaan vähän huonommin eristettynä koska lämmönluovutus on tarkoitus saada hoidettua seuraavana yönä.

Mitä kevyempi sen hennommat perustukset löytyy. Voihan tynnyrille laittaa alusastian johon laittaa vieterikuormitteisen luukun niin vuodot menevät suoraan ulos.
http://www.puulammitys.info/index.php?topic=72.msg200;topicseen#msg200
seuranta

Akvaterm 3000 rintsikka - 140 m2 - 2003 Arimax 240 - Automix 10 - 25.4.2017  Stropuva S40 - 13.6 jälkeen sarjassa Rapla metallin 1100 litrainen varaaja.  Paisarit 200 + 300 litraa ja 6.8 m2 aurinkoseinää.

ev3449

  • Hero Member
  • *****
  • Viestejä: 830
Vs: laskutoimitus yli oma ymmärtämyksen
« Vastaus #10 : 15.04.2013-12:25 »
Entäpä jos tuonne tynnyriin upottaisi joltain purkamolta tms. sopivasti hankitun esim. kuorma-autosta puretun välijäähdyttimen tai useammankin... Saisi lämmönsiirto tehon helposti aivan toiselle tasolle?
40kW "viritelty" alapalo Högfors vm. 1981, 3000 l varaaja, patterilämmitys. ~10t/vuosi.

Pähkäilijä

  • Hero Member
  • *****
  • Viestejä: 2 524
Vs: laskutoimitus yli oma ymmärtämyksen
« Vastaus #11 : 15.04.2013-13:31 »
Entäpä jos tuonne tynnyriin upottaisi joltain purkamolta tms. sopivasti hankitun esim. kuorma-autosta puretun välijäähdyttimen tai useammankin... Saisi lämmönsiirto tehon helposti aivan toiselle tasolle?

Täällähän ne nobelit pitäs jakaa eikä ruåtsissa  :D

Tuollainen pohjalle ja päälle sitten paisunta-astiaksi joku lämmityslaitteen kenno kun sinne kuitenkin lämmin vesi nousee, päälle tarvittaessa omalla puhaltimella.

Romikselta kun katselee hintoja niin äkkiseltään tulee mieleen ostaa suoraan uusi. Mitenköhän 2" riittää tuolle ilmamäärälle vai oisko suoraan 3" parempi vaihtoehto?

Saako varaajaan kerrostumista?


Saunan piippusäiliössä olen huomannut hyvä kerrostumisen vaikka vesimäärä on vain 35 astetta joten eiköhän vesi käyttäydy suuremmissakin määrin samalla lailla.
http://www.puulammitys.info/index.php?topic=72.msg200;topicseen#msg200
seuranta

Akvaterm 3000 rintsikka - 140 m2 - 2003 Arimax 240 - Automix 10 - 25.4.2017  Stropuva S40 - 13.6 jälkeen sarjassa Rapla metallin 1100 litrainen varaaja.  Paisarit 200 + 300 litraa ja 6.8 m2 aurinkoseinää.

ev3449

  • Hero Member
  • *****
  • Viestejä: 830
Vs: laskutoimitus yli oma ymmärtämyksen
« Vastaus #12 : 16.04.2013-04:21 »
Romikselta kun katselee hintoja niin äkkiseltään tulee mieleen ostaa suoraan uusi. Mitenköhän 2" riittää tuolle ilmamäärälle vai oisko suoraan 3" parempi vaihtoehto?

Netissä ilmoitetut purkamohinnat eivät niitä edullisimpia ole. Muutama vuosi taaksepäin löysin omiin projekteihini (alkup. käyttötarkoitukseen) pieneltä purkamolta parikin hyväkuntoista välijäähdytintä muutamalla kympillä. Toisessa taisi olla 100mm liitännät.

Vaikka liitäntä-/kennon ulkomitat eivät jäähdyttimen virtauksesta välttämättä paljoa kerrokaan, voisi tässä tapauksessa ajatella suuremman olevan parempi ja mahd. riittävä valintakriteeri. (Todellisuudessa kennorakenne vaikuttaa olennaisesti virtaukseen ja materiaalivahvuudet lämpövuohon, mitoitus on sitten komromissi kestävyyden ja tehon välillä.)
XX-150€ hintahaarukassa löytyy jo uutenakin valinnanvaraa kyseiseen käyttötarkoitukseen kaiketi soveltuvista malleista. Tällöin liitännätkin voi valita itselleen parhaiten sopiviksi.
Nopeasti löytyneitä esimerkkejä (löytyy varmasti pienellä etsinnällä edullisempiakin: http://www.cfx.fi/kauppa/index.php?route=product/category&path=68
40kW "viritelty" alapalo Högfors vm. 1981, 3000 l varaaja, patterilämmitys. ~10t/vuosi.