1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9/10 9,10оценок: 10

Бассейн с подогревом воды

Тема в разделе "Бассейны", создана пользователем real310, 09.07.14.

  1. kivik71
    Регистрация:
    28.10.13
    Сообщения:
    3.784
    Благодарности:
    2.293

    kivik71

    Живу здесь

    kivik71

    Живу здесь

    Регистрация:
    28.10.13
    Сообщения:
    3.784
    Благодарности:
    2.293
    Адрес:
    Екатеринбург
    Проблема в том что абсолютные истины физических законов Вы пытаетесь сразу применить к практической реальности.
    КПД это безразмерная характеристика которая по сути не существует как другие физические величины типа время, масса, температура, мощность, энергия - их можно измерить, а КПД можно только посчитать, разделив одну физическую величину на другую.
    Цифровая суть КПД конфликтует с аналоговыми величинами, поэтому и нужно правильно согласовывать с ними .. в первую очередь время.
    Первый отрезок времени для цифрового КПД это 1 цикл в контуре Солнечный Коллектор + Бассейн. То есть абсолютно предполагается что объем воды мгновенно нагрелся в СК и получил энергию и так же мгновенно часть энергии потерялась в трубопроводе подачи и так же мгновенно остатки полезной энергии перешла потребителю Воде Бассейна. В реальности цифровых циклов нет, а есть аналоговое течение воды в контуре.
    Может быть Вам покажется удивительным, но самые большие КПД у СК типа открытый металлический лист или для бассейна это сам бассейн, но этот КПД максимален при маленьких дельтах между водой и окружающей средой, то есть это происходит летом.
    Дальше я попытаюсь подробнее показать расчеты и поиск оптимального КПД для бассейна строгими физическими и математическими абстракциями, которые можно будет приблизить к реальной практике.
     
    Последнее редактирование: 03.10.24
  2. kivik71
    Регистрация:
    28.10.13
    Сообщения:
    3.784
    Благодарности:
    2.293

    kivik71

    Живу здесь

    kivik71

    Живу здесь

    Регистрация:
    28.10.13
    Сообщения:
    3.784
    Благодарности:
    2.293
    Адрес:
    Екатеринбург
    Итак первые 3 абстракции близкие к реальным начальным условиям нагрева воды в емкости.
    вариант 1:
    окружающая среда с одинаковой температурой =Ty
    объемная теплоемкость теплоносителя =С
    насос прокачивает объем =V
    нагреватель (Солнечный коллектор), объем теплоносителя которого подобран так, что вся полученная мощность нагревает этот объем на 1°С
    тогда на выходе (подаче) из коллектора T1=Ty+1
    часть тепла потеряется в трубе подачи, пока неизвестно сколько именно
    на входе в емкость с водой температура Tх1, причем она находится в рамках Ty<Tx1<Ty+1
    оставшаяся часть тепла полностью передается воде емкости
    на выходе (обратка) из емкости температура Ty
    соответственно на входе в СК тоже Ty
    вариант 2: так же как и в 1вар, отличия такие:
    СК нагревает теплоноситель на 2°С, соответственно мощность от СК больше в 2 раза
    на выходе (подаче) из коллектора T2=Ty+2
    на входе в емкость с водой температура Tх2, Ty<Tх2<Ty+2
    вариант 0: так же как и в 1вар, отличия такие:
    насос прокачивает объем=2V
    мощность полученная от СК такая же как и в 1м вар,
    поэтому на выходе из СК T0=Ty+0.5,
    на входе в емкость с водой температура Tx0, Ty<Tx0<Ty+0.5
    Далее считаю по стандартным формулам 3 разных КПД:
    получилось КПД1= Тх1-Ty, КПД2= (Тх2-Ty)/2, КПД0= 2*(Тх0-Ty)
    все сведено на поясняющую картинку
    КИВиКПД_Абс.JPG
    исходя из граничных условий построены предположительные графики первого приближения расчетов,
    зеленые линии зависимость КПД от дельты температуры dTy= (Твхода в емкость) - Ty
    сине-фиолетово-розовые линии это возможные варианты которые зависят от утепления трубопровода подачи
    Какие первые выводы можно сделать из этих абстракций? Свои выводы напишу позже, после полного осмысления.
    А пока проверяйте, я человек и могу ошибаться.
     
  3. kruks
    Регистрация:
    04.08.11
    Сообщения:
    1.594
    Благодарности:
    753

    kruks

    Живу здесь

    kruks

    Живу здесь

    Регистрация:
    04.08.11
    Сообщения:
    1.594
    Благодарности:
    753
    Адрес:
    Москва
    Вы гораздо больше рискуете, когда касаетесь работающего оборудования стоя на земле, чем когда плаваете в бассейне с включенным фильтром.
    С Вашей логикой нужно весь электроинструмент в саду запретить.
     
  4. Андрей Павловец
    Регистрация:
    23.04.11
    Сообщения:
    4.544
    Благодарности:
    740

    Андрей Павловец

    Живу здесь

    Андрей Павловец

    Живу здесь

    Регистрация:
    23.04.11
    Сообщения:
    4.544
    Благодарности:
    740
    Адрес:
    Санкт-Петербург
    КПД - согласен что величина абстрактная в данном случае с СК - все зависит скорее от теплопроводности трубы и пнд в данном случае уступает меди но если убрать потери при подаче и возвратке или минимизировать их утеплителем то чем СК из нескольких спиралей лучше СК из одной спирали, при условии их одной длины? :faq:
     
  5. kruks
    Регистрация:
    04.08.11
    Сообщения:
    1.594
    Благодарности:
    753

    kruks

    Живу здесь

    kruks

    Живу здесь

    Регистрация:
    04.08.11
    Сообщения:
    1.594
    Благодарности:
    753
    Адрес:
    Москва
    @kivik71,
    Написали много, но ничего непонятно.
    Если вы подставите в свои формулы к цифрам единицы измерения
    ,
    то получится, что КПД у Вас измеряется в градусах Цельсия (Кельвина) - для разницы температур это все равно.
    Вам не кажется, что это полнейшая ерунда?
    КПД системы с солнечным коллектором, это отношение количество энергии (теплоты), поступившей в бассейн к количеству энергии солнца, упавшей на солнечный коллектор за определенное время.
    Второе зависит только от площади солнечного коллектора.
    Первое - от эффективности передачи тепла от нагреваемых труб воде (чем больше разница температур, тем лучше) и от теплопотерь в подающих трубопроводах, которые Вы собрались утеплять (чем меньше разница температур воды и окружающей среды, тем лучше). Правда температура воздуха может быть и выше температуры воды, тогда утеплениие это бесполезно и даже вредно.
     
  6. kivik71
    Регистрация:
    28.10.13
    Сообщения:
    3.784
    Благодарности:
    2.293

    kivik71

    Живу здесь

    kivik71

    Живу здесь

    Регистрация:
    28.10.13
    Сообщения:
    3.784
    Благодарности:
    2.293
    Адрес:
    Екатеринбург
    Не кажется .. я знаю что Вы не внимательно смотрели поясняющую картинку, а возможно и совсем не заглядывали в нее, потому что в ней КПД считается по формуле отношения одной величины к другой, причем одна и другая величина имеют одинаковую размерность, поэтому КПД без размерности.
    А численно эти три КПД зависят именно от таких изменений температур (Твхода в емкость) и Ty окружающей среды
    Я не зря в пред-сообщении писал про мгновенность в цикле, у меня это не (за), а в определенное время.
    Это отношение мощностей, причем мощность которую СК отдает в трубопровод подачи. это не мощность полученная от солнца, там другой КПД который зависит от параметров самого Солнечного Коллектора и солнца.
    Если добавить время, то в каждое мгновение КПД будет разный, потому что температура внутри системы изменится со временем.
     
    Последнее редактирование: 03.10.24
  7. kruks
    Регистрация:
    04.08.11
    Сообщения:
    1.594
    Благодарности:
    753

    kruks

    Живу здесь

    kruks

    Живу здесь

    Регистрация:
    04.08.11
    Сообщения:
    1.594
    Благодарности:
    753
    Адрес:
    Москва
    Вот как раз их Вашей замечательной картинки и получается, что при вычислении КПД единицы измерения числителя и знаменателя не совпадают.
    Пропишите у каждой буковки соответствующие ей единицы измерения и посмотрите, в чем у Вас измеряется КПД.
    Если не в состоянии сделать ручками, попробуйте воспользоваться Маткадом, там апельсины с яблоками не сложишь.
    Мощность, с которой СК может отдать тепло в воду, зависит в том числе от того, какую температуру имеет эта вода и от скорости ее движения.
    Рассматривать КПД системы по кускам бессмысленно.
     
  8. kivik71
    Регистрация:
    28.10.13
    Сообщения:
    3.784
    Благодарности:
    2.293

    kivik71

    Живу здесь

    kivik71

    Живу здесь

    Регистрация:
    28.10.13
    Сообщения:
    3.784
    Благодарности:
    2.293
    Адрес:
    Екатеринбург
    Как не совпадают? Я одну мощность [Вт] делю на другую [Вт]
    Хорошо, пропишу подробнее:
    мощность P1 = объемная теплоемкость С[Вт/м3°C] * объем V[м3] * дельта температуры dT[°C]
    получится у мощности размерность [Вт]
    Счас все правильно?
    Так же бессмысленно рассматривать динамически изменяющийся КПД в динамически меняющейся системе. Надо говорить конкретно, четко привязываясь к промежуткам времени.
     
    Последнее редактирование: 03.10.24
  9. kruks
    Регистрация:
    04.08.11
    Сообщения:
    1.594
    Благодарности:
    753

    kruks

    Живу здесь

    kruks

    Живу здесь

    Регистрация:
    04.08.11
    Сообщения:
    1.594
    Благодарности:
    753
    Адрес:
    Москва
    Мощностью у Вас в формуле и не пахнет. Для того, чтобы получить мощность, в формуле должно присутствовать время.
    У Вас:
    С - теплоемкость Дж/(кг*К)
    V - объем м3, но нужны то кг, а не м3. Чтобы получить кг, нужна еще плотность, но можно взять и объемную теплоемкость, тогда для с единица измерения Дж/(м3*К)
    Т с разными индексами - температура градусы К
    Подставляем в Вашу формулу
    *Дж/(м3*К)*V*м3*(Т1*К-Т2*К)/(с*Дж/(м3*К)*V*м3)
    после сокращений, то есть единица измерения КПД у Вас градусы.
    В числителе у Вас единица измерения Дж, а в знаменателе Дж/K, после сокращений получаем К, то есть единица измерения КПД у Вас градусы.
    Да и в принципе обсуждался вопрос наилучшей схемы подключения ветвей солнечного коллектора - параллельно или последовательно. Ваши схемы и формулы ничего не объясняют и выводов вы никаких так и не сделали.
     
  10. kivik71
    Регистрация:
    28.10.13
    Сообщения:
    3.784
    Благодарности:
    2.293

    kivik71

    Живу здесь

    kivik71

    Живу здесь

    Регистрация:
    28.10.13
    Сообщения:
    3.784
    Благодарности:
    2.293
    Адрес:
    Екатеринбург
    Хорошо, согласен,
    P1[Дж] = С[Дж/м3°C] * V[м3] * dT[°C] тогда это энергия
    но во первых есть ранее сказанный промежуток времени мгновенно
    также известно что Дж=Вт*сек, то есть промежуток времени 1 секунда,
    но во вторых все это без разницы, потому что
    вода в емкости получила по тем же правилам F1[Дж] = С[Дж/м3°C] * V[м3] * dT[°C]
    а КПД1= F1[Дж] / P1[Дж] получилось безразмерный КПД. Так правильно?
    И в этом вопросе как Вы сказали: "поток воды при параллельном подключении будет выше, меньше будет разница температур на входе и выходе и соответственно меньше теплопотери в окружающую среду" Примерно это все и есть у меня на рисунке вариант1 и вариант0, только поток воды это объем V.
    кое какие выводы для себя я уже сделал и именно поэтому выложил графики в картинке. Да, я пока про свои выводы не написал, но я знаю к чему их подведу.
    А пока мне интересно какие именно выводы из этих графиков сделают другие. Ваше мнение тоже интересно послушать по этому поводу.
     
    Последнее редактирование: 03.10.24
  11. Chimik2
    Регистрация:
    15.03.13
    Сообщения:
    465
    Благодарности:
    296

    Chimik2

    Живу здесь

    Chimik2

    Живу здесь

    Регистрация:
    15.03.13
    Сообщения:
    465
    Благодарности:
    296
    Адрес:
    Коломна
    Я понимаю, что Вам самому хочется все посчитать и доказать. Но все это давно посчитано и доказано, просто пользуйтесь сделанными выводами. А вывод такой: чем ниже температура во вторичном контуре и меньше разница температуры входа и выхода во вторичном контуре, тем эффективнее теплосъем (при прочих равных условиях). Вы если все посчитаете без ошибок и учтете все вводные, то в итоге придете к этому выводу.
     
  12. Chimik2
    Регистрация:
    15.03.13
    Сообщения:
    465
    Благодарности:
    296

    Chimik2

    Живу здесь

    Chimik2

    Живу здесь

    Регистрация:
    15.03.13
    Сообщения:
    465
    Благодарности:
    296
    Адрес:
    Коломна
    Чем меньше разница температуры между входом и выходом воды, тем эффективнее теплосъем. Чем длинее сделаете спираль, тем выше будет разница этих температур - тем меньше эффективность. Объяснять всю теплотехнику не охота, просто поверьте. Чтобы нагреть бассейн, нужна не высокая температура после коллектора, а большое количество энергии после коллектора. Многие вообще не понимают разницу между температурой и энергией.
     
  13. kivik71
    Регистрация:
    28.10.13
    Сообщения:
    3.784
    Благодарности:
    2.293

    kivik71

    Живу здесь

    kivik71

    Живу здесь

    Регистрация:
    28.10.13
    Сообщения:
    3.784
    Благодарности:
    2.293
    Адрес:
    Екатеринбург
    Вывод хороший, но я не знаю что Вы подразумеваете под словом "вторичный контур", где именно вход выход этого контура, что такое "теплосъем" и что такое "эффективнее".
    Нарисуйте Ваш рисунок чтобы было понятно где что, и конечно распишите математически и физически Ваши понятия.
    PS. Что то мне напоминает, что я уже пытался узнать похожее в другой теме Правильная установка теплообменника от котла но ответа профессионала я так и не получил, но я пообещал что разберусь сам .. именно это я и делаю сейчас.
     
  14. Chimik2
    Регистрация:
    15.03.13
    Сообщения:
    465
    Благодарности:
    296

    Chimik2

    Живу здесь

    Chimik2

    Живу здесь

    Регистрация:
    15.03.13
    Сообщения:
    465
    Благодарности:
    296
    Адрес:
    Коломна
    Если по простому, то во всех теплообменниках есть первичный контур (который греет) и вторичный контур (который греется). В случае с солнечным коллектором: первичный - солнце, вторичный - бассейновая вода.
     
  15. Андрей Павловец
    Регистрация:
    23.04.11
    Сообщения:
    4.544
    Благодарности:
    740

    Андрей Павловец

    Живу здесь

    Андрей Павловец

    Живу здесь

    Регистрация:
    23.04.11
    Сообщения:
    4.544
    Благодарности:
    740
    Адрес:
    Санкт-Петербург
    Я тоже в этом как свинья в апельсинах но хочу понять! :um:
    Т. е. если мы сделаем подвод и выход воды большего диаметра на гребенку из 100 метровых или доведем до абсурда и сделаем гребенку из 1000 отрезков по 10см отрезков и возьмем одну 100метровую улитку то в результате получим в первом случае более эффективный коллектор? :faq: