Длина змеевика для теплоаккумулятора

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Добрый вечер всем!
Ветка про ТН, а темы за ТА - здорово. У меня собственно тоже вопрос за ТА и расчет змеевика из нержавеющей гофры. У меня 2-е емкости по 2 куба каждая. В каждой емкости стоит 3 ТЕНа по 9 кВт. Суммарно в 2-х емкостях 54 кВт на 4 м3. Купил 2 бухты по 30 метров нержавеющей гофротрубы диаметром 25 мм. Как вы думаете хватит мне одного контура 30 метром на ГВС, а другого контура 30 метром на систему отопления? Цель одна использовать только ночной тариф для получения тепла на целый день, освободив электрическую мощность для дневных работ. И еще вопрос: - кто что думает на тему автоматизации всех процессов и если есть реализованные схемы, буду признателен за каждый ответ.

Всем заранее спасибо!

 

Подскажите, пожалуйста!
Какой объем ТА бака мне нужно сделать, чтобы потреблять максимум 720 л/ч горячей воды (50 С), которая будет получаться за счет того, что холодную воду (5 С) прогоняют в 20 м гофрированной нержавейки 32 мм диаметром? В сутки такого водопотребления возможно 3 часа.
Вода в ТА баке будет греться ТЭНами до 85-90 С.
Если не трудно, укажите, какими формулами пользуетесь?

 

@Valdemarusss, 1м3 воды нагревается на 1 градус потребляя 1,163 кВт. Соответственно остывая на 1 градус, 1м3 воды выделяет 1,163 кВт, вот теперь и посчитать можно. Из личного опыта: https://www.forumhouse.ru/posts/15589292/ там почитайте, что-нибудь найдёте для себя.

 

@NickLy, спасибо за практический совет =) Обязательно попробую сравнить свои расчеты, а потом и будущие практические результаты =)

А сейчас бы понять... Пытаюсь рассчитать, какой длины гофру взять (и какого диаметра) и в каком объеме ТА её поместить?

Не знаю, какое значение коэффициента теплопередачи использовать. Понятно, что значение этого коэффициента зависит от коэффициента теплоотдачи от первого теплоносителя к стенке и коэффициента теплоотдачи от стенки ко второму теплоносителю, от толщины стенки трубки и коэффициента теплопроводности металла трубки. А коэффициенты теплоотдачи зависят от режима течения теплоносителя, его физических свойств, размеров и формы поверхности теплообмена... Также необходимо учитывать толщину отложений на трубках и теплопроводность этих отложений...

Поэтому хотелось бы знать, какое число в качестве коэффициента теплопередачи обычно используют для расчетов? Я нашел 25 Вт/(кв.м. град.). Какое использовали Вы?

 

1м2 теплообменника = 10 кВт передаваемой энергии, вне зависимости от материала теплообменника, т. к. теплопередача вода-вода. Примерно работает. Найдутся знающие люди, которые скажут, что всё это неверно и т. д. Но у меня всё работает... Расчёты примерные - Вы же не конструкторское бюро и не ракету на Марс посылаете.

 

@NickLy, конечно, у меня не ракета на Марс, но здание большое. Вот и не охота ошибаться =) Лучше с запасом небольшим округлить расчеты =)

Правильно ли я понял, что это количество теплоты (10 кВт), переходящее за 1 час от более нагретого к менее нагретому теплоносителю через 1 кв. м. теплообменной поверхности при разности температур между теплоносителями в 1 градус? И это без активного перемешивания воды в ТА баке?

 

Да. И размещение змеевика в верхней части ТА. Расстояние между трубками гофры порядка 50-100 мм.

Типа того. Я так считал, получил тёплую воду в душе. Но здание у меня не большое Поэтому для промышленных расчётов лучше заказать инженерный расчёт, ибо цена ошибки больше, да и деньги чужие. У меня деньги мои и дом мой, стало быть и расчёты я сделал сам

 

Коллеги, а как правильно разместить гофру в баке?
Например, у меня бак из трубы, диаметром 1 метр, мне гофру внутри закручивать с каким радиусом? Или если не радиусом, то на каком расстоянии должна находиться спираль теплообменника от стенок бака? Спасибо.

 

Может и не правильно, но работает
https://www.forumhouse.ru/posts/13065664/ Только крепить лучше хомутами металлическими с резинкой или пластмассовыми с защелкой.
Вроде мм 100-150 у меня было от стенок. чертежи дома. и между витками

 

@Valdemarusss, прочитайте начало ветки, сообщения от Декабрино и вот это https://www.forumhouse.ru/threads/273191/

 

Нет, это полный тепловой напор для 25-30 градусов температурного перепада.
Для водяных теплообменников такого типа (змеевик в баке) через 1 кв. м будет передаваться приблизительно 0,2-0,5 кВт при разнице температур 1 градус.
Ранее я указывал даже более скромные цифры:

Но это опять же, зависит от конструкции и больше 0,5 кВт/(м2*К) со змеевика в баке без технических ухищрений снять практически невозможно, значительно проще нарастить площадь теплообмена...
Чтобы получить теплопередачу 10 кВт на 1 м2 поверхности теплообмена разница температур (средняя) должна быть 25-30 градусов.
Можно на примере пояснить:

Расход воды для душа 12 л/мин с нагревом в змеевике от +5С до +37С требует почти 27 кВт мощности. (0,72*1,16*32)
Проверяем ТА с змеевиковым ТО.

Пусть температура воды в ТА +75С, средняя температура нагреваемой воды в
змеевике (37+5)/2= +21С
Средний арифметический температурный напор составит 75-21 = 54 градуса.
При площади 3,6 м2 коэффициент теплопередачи теплообменника в этом режиме составляет всего 0,14 кВт/(м2*К).
Что вполне укладывается в вышеприведённые величины.
Максимум от такого теплообменника теоретически можно получить около 78 кВт тепловой мощности на перепаде 54 градуса и коэффициенте теплопередачи 0,4 кВт/(м2*К).
Но вода в баке не вся нагрета до +75С, к тому же остывает в процессе теплообмена.
При остывшей воде в баке до +46 С (перепад 25 градусов с температурой змеевика), можно получить 36 кВт при коэффициенте 0,4 кВт/(м2*К), но на практике выходит всего 27 кВт (12 л/мин с 5 до +35).
Значит реальный коэффициент теплообмена составляет около 0,3 кВт/(м2*К), что опять же вполне укладывается в вышеуказанный диапазон (0,1-0,4)...
А это в свою очередь значит, что при температуре всей воды в баке +75С реально получить в процессе нагрева воды для душа с +5 до +37, около 58 кВт пиковой тепловой мощности от змеевикового теплообменника площадью 3,6 м2 и коэффициенте теплопередачи 0,3 кВт/(м2*К)
Этого вполне хватит даже на 2 душа одновременно...некоторое время...
При объёме бака 4 куба температура воды внутри упадёт на 4 градуса за 20 минут работы двух душевых леек одновременно (24 л/мин с +5 до +37С). Соответственно мощность змеевика снизится с 58 до 54 кВт, что ещё должно хватать на 2 работающие лейки одновременно. Но в дальнейшем, если не отключить одну из душевых леек, температура выходящей воды начнёт снижаться ниже +37С. Для работы двух леек одновременно не будет хватать мощности теплообменника при температуре воды в баке ниже +54С.
При этом одна лейка может давать воду +37С с расходом 12 л/мин около 5 часов непрерывно (135 кВтч), пока температура в 4-х кубовом баке не упадёт ниже +46С.
Конечно, если приведённые цифры из цитируемых сообщений верные

 

Воды 4м3, хватает набрать ванную дочери (акриловая ванная 1,7м длиной) и потом почти нон-стоп помыться всем четверым членам семьи, причём вода продолжает течь без изменений. Площадь гофры Ф25 30м = 3,64 м2 - это бухта, установлена в верхней половине. @Dekabrino, спасибо за подробное обоснование.

 

Поправил свой текст под эту площадь...

 

Подскажите пожалуйста сколько квадратных метров змеевика в баке надо для 27квт теплового насоса. Спасибо!