Современная "Русская баня" с электрической печкой. Теория и практика

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

@Thermos, Мне приятно, что вы меня читаете. Жалко, что не отвечаете по существу.
А по поводу энтальпии, если вам так удобнее, то нет проблем. И если это не является тайным знанием, не могли бы вы привести реальный расчет, где бы использовалась энтальпия?

 

Подскажите, как получается, что пар влажный, если ВВ нагрет выше ТТР. Каков механизм конденсации пара в воздухе.

 

Тут пиши про ЛП и свою щебеночную печку.
https://www.forumhouse.ru/threads/535721/page-87#post-29530697

 

Не льстите себе! Читаю- интересующую меня тему, а ваши писания -как неизбежность.

Первый попавшийся:
Тепло и холодопроизводительность Q системы кондиционирования воздуха можно определить по формуле:

Q = m (h2 – h1) [кДж/ч], (10)

где m — расход воздуха, кг; h1, h2 — начальная и конечная энтальпии воздуха
Источник: https://www.c-o-k.ru/articles/termodinamicheskie-parametry-vlazhnogo-vozduha
...пользуйтесь (там много про энтальпии)
Х. з.,что есть «тайным знанием»

 

Вы переживали, что вам ни кто не отвечает. Хотел сделать приятное.

Спасибо.
Мне привычнее так:
Q=m*c*(Т2-Т1) где c производная от энтальпии по температуре или теплоемкость.

 

Виктор, Вы стебаетесь что ли? Или не смогли расшифровать формулу, которую я так старательно печатал? В ней нет пропорциональности.
Ну, если математика бессильна, то я тем более...

Вот ведь как удачно удалось к этой пушке прицепиться: раз она влажность не обеспечивает, значит, и говорить не о чем.
Вот только непонятно, откуда же тогда взялась влага в воздухе, который в неё поступает. Может, из чайника, о котором Вы рассуждали, сравнивая два способа нагрева парной? А может, просто на полу лужу налили...
Мне, лично, это без разницы. Если на полу лужа, значит, влажность из лужи. Горячий воздух, поступающий из пушки, и имеющий меньшую относительную влажность, проходя над ней, просто её испарит. И таким образом осуществит тот самый фазовый переход, о теплоте которого "говорить не имеет смысла". А энергия для испарения, знаете, откуда возьмется? Да из этой самой пушки. Вот Вам и квазиПГ. И по мере того, как количество влаги в воздухе начнёт возрастать, вступит в дело та самая непропорциональная формула, учитывающая теплоту фазового перехода. А когда этот "незаконнорожденный" влажный теплоноситель вступит в контакт с холодными стенами и потолком, произойдёт обратный фазовый переход. Суть в том, что в этой замкнутой системе, в которой вся энергия расходуется на нагрев ограждающей конструкции, процесс теплопередачи просто не может не включать в себя теплоту фазового перехода теплоносителя. Конечно, если не рассуждать по принципу: здесь играем, а здесь рыбу заворачивали

Ну, и что этот опус должен означать?
Пароводяная смесь может образоваться везде, где возможно одновременное присутствие пара и воды. Пропорции при этом могут быть какими угодно. Если Вам это действительно интересно, она, например, может образоваться при адиабатическом расширении пара. И что характерно, пар приобретает кинетическую энергию, равную уменьшению его энтальпии.

Виктор, Вы меня простите, я не знаю, плакать мне или смеяться...
Вы действительно не знаете, как образуется туман и цитируете Вики?
Вообще-то, механизм образования тумана везде один и тот же (если это не связано с химией). Та самая точка росы. Когда воздух охлаждается, избыток влаги конденсируется в нем в виде мелких капелек воды, которые слишком легки, чтобы упасть вниз, и они как пылинки парят в воздухе.

Жаль, что Вы не захотели перейти к конструктиву и продолжили это бессмысленное пикирование. Мне остаётся только вернуться к своей печке.
Будьте здоровы, всех благ.

 

Легкий пар в составе ВВ довольно долго сохраняет низкую конденсацию по отношению к человеку. А когда проходит время, то он становится влажным и конденсация увеличивается вот и всё. Пар имеет вдвое большую теплоемкость чем сухой воздух, вот соответсвенно и держится какое то время низкая конденсация или лёгкость. Дольше чем он принимает Т вв. У меня так, как у вас - не знаю но по ходу нет раз никто про это не заявляет.

 

Ты чего курить опять начал
В своей теме про это рассказывай...

 

Ох сколько же всякой ереси Вы понаписали... Жуть просто
Видимо Вам так не хочется расставаться с такой прекрасной Энтальпией.
Имя то какое романтическое.
Так и хочется, чтобы она присутствовала во всех процессах в бане, всегда была рядом и согревала Вас своей теплотой фазового перехода.

Но рано или поздно Вы осознаете эту необходимость, будем надеяться.
Для начала попробуйте ознакомиться с ID-диаграммами и как с ними можно работать.
А я пока подготовлю материал на Ваш последний опус для тех, кто все же хочет разобраться и хорошо понимать процессы прогрева парной и человека в ней.
В один пост не получится уложиться.

И вам пожелаю Будьте здоровы и всех благ

 

Лично я буду признателен

 

Простите, за "пять копеек "
Пробуем ознакомиться:
Энтальпия -этот (неотъемлемый) элемент I-d диаграммы является наименее понятным среди остальных (температуры, влагосодержания и относительной влажности) и требует разбора других попутных понятий.
Рассматриваем энтальпию воздуха, как энергию, которую хранит в себе определенный объем воздуха. Эта энергия является потенциальной, то есть в условии равновесия воздух не тратит эту энергию и не поглощает её из других источников.
– что главное мы можем взять из энтальпии? – энергию (или количество теплоты), которую нужно передать воздуху, чтобы нагреть его или отнять, чтобы его охладить (или осушить).
Например, у нас есть задача - посчитать какой мощности нам нужен калорифер, чтобы подать в помещение 1200 м3/ч нагретого до температуры плюс 20 градусов наружного воздуха. Расчетная температура наружного воздуха в переходный период – плюс 10 градусов при энтальпии 26,5 кДж/кг (по СП 60.13330.2012).

Для того чтобы решить задачку используя i-d диаграмму, нам необходимо ввести в уровень понимания единицы измерения некоторых физических величин:
1) Энтальпия – килоДжоуль/килограмм. То есть количество потенциальной энергии в одном килограмме воздуха. Здесь все просто – если энтальпия равна 20, то это означает, что в одном килограмме данного воздуха находится 20 килоджоулей потенциальной теплоты или 20000 джоулей.
2) Мощность калорифера – Ватты, но в то же время ватты можно разложить на Джоуль/секунда. То есть, сколько может выдать калорифер энергии за одну секунду. Чем больше энергии нам сможет выдать калорифер за секунду, тем он мощнее. И тут все просто.

Итак, берем I-d диаграмму и ставим на ней точку наружного воздуха. После, проводим прямую линию вверх (идет нагрев воздуха без изменения влагосодержания).


Мы получаем точку на j-d диаграмме с температурой плюс 20 градусов и энтальпией 36,5 кДж/кг. Возникает вопрос – что, же, черт возьми, нам дальше делать с этой гребанной информацией!

Во первых, обратим внимание на то, что мы производили все операции с одним килограммом воздуха (это косвенно видно по единице измерения энтальпии кДж/кг).

Во вторых, у нас был килограмм воздуха с 26,5 кДж, а стал с 36,5 кДж потенциальной энергии. То есть килограмму воздуха сообщили 10 кДж для того чтобы его температура поднялась с плюс 10 градусов до плюс двадцати.

Дальше мы переведем 1200 м3/ч в кг/с (килограммы/секунда, т. к. на I-d диаграмме используются эти единицы измерения), умножив 1200 на 1,25 кг/м3 (один метр кубический десятиградусного воздуха весит 1,25 килограмма), что даст нам 1500 кг/ч, а затем разделив на 3600 (обратите внимание на логику перевода между системами – делим мы на 3600 не потому что мы так зазубрили или запомнили, а потому что за секунду у нас воздуха пройдет меньше чем за час, меньше в 3600 раз) получаем итог 0,417 кг/с.

Идем дальше. Мы получили, что за одну секунду проходит 0,417 кг воздуха. И мы знаем, что каждому килограмму необходимо передать (сообщить) 10 кДж для того, чтобы нагреть его до температуры плюс 20 градусов. Сообщаем, умножая 0,417 кг/с на 10 кДж/кг, и получая 4,17 кДж/с (килограммы сократились) или 4170 Дж/с, что равно 4170 Вт (определено нами ранее по тексту). Вот мы и получили мощность нашего калорифера.

 

Когда я увлекся всяческими улучшениями в своей первой керамической парной мне пришлось волей-неволей более подробно углубиться в термодинамику Влажного Воздуха. На старом банном форуме: www.forum.rusbani.ru я даже завел было свою тему «Баня по науке».
Мне самому сначала достаточно сложно было понимать происходящие термодинамические процессы ВВ, а когда я хорошенько разобрался с ID-диаграммами, у меня прояснилось понимание этих процессов. И на том форуме я впервые стал выкладывать свои посты с ID-диаграммами Влажного Воздуха (далее ВВ). Я обнаружил, что нигде в интернете нет такой готовой диаграммы, подходящей для моих анализов процессов, происходящих с ВВ в парной в характерном для РБ диапазоне температур и влагосодержания. Тогда я не поленился и сам рассчитал и по точкам вычертил для себя такую диаграмму. Я уже неоднократно выкладывал ее на страницах этого форума. Но выискивать сейчас в этом ворохе миллионов постов прежние мои посты касательно описаний как работать с этой диаграммой я не в состоянии. Мне сейчас проще написать это заново. Потом и на ФБ, Инстаграм и Телеграмм на своих страницах возможно выложу для желающих также погрузиться в эту тему. Надеюсь, что мой скромный труд будет кому-то полезен.

Итак приведем эту «диаграмму банно-паровых режимов».

Диаграмма БПР-001-22



По оси ординат шкала температур ВВ в °С, а по оси абсцисс шкала Абсолютной влажности А гр/м3. Помимо этих шкал на id-диаграмме нанесены горизонтальные линии одинаковых температур — изотермы (Т°C=const), зеленые линии одинаковых относительных влажностей (Н%=const), черные линии постоянной плотности ВВ (Р=const) со шкалой справа, и коричневые линии одинаковых жаросодержаний, т. е. относительной энтальпии, со шкалой на верхней границе диаграммы (J=const), в двух точках J=0 и J=100 на этой шкале в скобках отмечена величина Энтальпии.

Синяя линяя 100% отн. влажности (Н=100%) соответствует насыщенному состоянию ВВ. Голубая вертикальная линия, соответствующая постоянной Абс. влажности А=50гр/м3, и пересекающая синюю линию 100% Отн. влажности в точке с температурой Т (ВВ)=40°С отмечена как «Хомотерма Хошева», который в своих книгах ввел этот термин. Эта линия по Хошеву означает, что любые состояния ВВ с параметрами, находящимися левее этой линии (А<50гр/м3), не образуют конденсации пара на теле с температурой 40°С. А во всех состояниях с параметрами ВВ, что находятся справа от этой Хомотермы (А>50гр/м3) на любом теле с температурой 40°С будет образовываться конденсат с выделением теплоты фазового перехода, количество которого зависит от величины А гр/м3.

Термин Жаросодержание это мой термин, который просто означает относительную Энтальпию. Так же как Хошев для Хомотермы принял, что Т тела человека в бане равна 40°С, так же и я по отношению к этой температуре, равной тела человека при влажности Н=100%, условно принял, что тепловой поток от ВВ в тело и из тела отсутствует. То есть в этих условиях Жаросодержание J=0. Соответственно эта линия постоянного жаросодежания J=const=0 разделяет разные области на диаграмме по тепловому потоку в тело и из тела человека. Слева от этой линии мокрое тело охлаждается за счет испарения влаги, то есть тепловой поток отрицательный, а справа – тепловой поток положительный.

Самый нижний левый угол точка Т (ВВ) диаграммы соответствует типичным параметрам комнатной температуры и относительной влажности Н%. Как правило, ВВ с такими параметрами соответствует начальным параметрам при прогреве парного помещения бани, если оно долго находилось в отапливаемом помещении. При включении в парной суховоздушного нагревателя (конвектор, тепловентилятор, печь…) происходит постепенное увеличение температуры ВВ, то есть мы движемся на диаграмме по красной стрелке вверх при постоянной Абс. влажности А=~10-14 гр/м3. При этом процессе, начиная с начальной Н=~45% отн. влажность Н% уменьшается, и достигнув, например температуры Т=50°С (точка 1), отн. влажность уменьшается до Н=13%. Но это если в парной нет иных источников влаги (как в керамической парной), а как правило, в деревянной парной при ее прогреве древесина начинает подсыхать с испарением из нее влаги. На диаграмме этот процесс с увеличением Абс. влажности ВВ отмечен голубой стрелкой. При достижении точки 2 с Т=50°С отн. влажность будет уже примерно Н=~30%, при этом Абс. влажность ВВ возрастет с ~10 до ~25 гр/м3.
Изменение в этих процессах жаросодержания мы пока опустим для проведения более подробного анализа до следующего раза.

Продолжение следует.

 

Продолжение. Часть 2.

Итак, мы прогрели ВВ в парной до температуры 50°С, при этом Отн. влажность составляет Н=30%.

БПР-002-22



Допустим в нашей парной стеклянная дверь, граничащая с ПБ, температура в котором ниже 25°С. Если часть стекла двери по высоте имеет температуру ниже температуры тоски росы этого ВВ, то ВВ возле стекла будет остывать, при этом будет увеличиваться Отн. влажность. Когда она достигнет возле самого стекла 100%, то на стекле появится конденсат. Граница конденсата на стекле покажет нам реальную температуру Ттр этого ВВ, ее можно измерить пирометром или точечным датчиком. В этом процессе из ВВ происходит отбор тепловой энергии через стекло в ПБ, поэтому этот процесс на диаграмме отражается вертикальной синей стрелкой при постоянной Абс. влажности. Точка пересечения с линией Н=100% покажет нам температуру Ттр=27°С.

Если мы поместим в парной мокрое полотенце или другой мокрый предмет, напитанный влагой, то влага из полотенца начнет испаряться. Этот процесс происходит при постоянной энтальпии (жаросодежании), поскольку энергия системы, состоящей из ВВ и мокрого полотенца, не изменяется. Этот процесс на диаграмме отображается коричневой стрелкой вдоль линии постоянной энтальпии (жаросодержания). Пересечение с кривой Н=100% покажет нам температуру мокрого термометра Тмт. В данном случае Тмт=32°С. Это говорит нам о том, что несмотря на температуру ВВ в парной равной 50°С на нашем мокром теле в этих условиях парной будет всего лишь примерно 32°С.

Если теперь в этой парной печка/конвектор/пушка продолжает прогревать ВВ, допустим без выпаривания влаги при постоянной Абс. влажности А=26гр/м3, то этот процесс отображается красной стрелкой. Как только мы нагреем ВВ до 95°С, Отн. влажность Н опустится до 5%. Если в это время в парной будут находится потеющие люди, то мы начнем сдвигаться по диаграмме в право по изотерме. Как мы видим по диаграмме процесс сухого прогрева ВВ сопряжен с увеличением энтальпии, это увеличение происходит только за счет увеличения температуры ВВ, то есть за счет только разного теплосодержания по теплоемкости ВВ в этих точках. При изменении в этом процессе температуры с 50°С до 95°С энтальпия выросла на величину ∆I=~45 кДж/кг. В точке 2 Энтальпия равна I=170 кДж/кг, а Жаросодержание J=0. Это говорит нам о том, что несмотря на такую высокую температуру ВВ, на поверхности мокрого тела будет всего то 40°С, то есть мы не будем испытывать ни тепла, ни прохлады.

Если теперь, находясь на диаграмме в точке 1 мы начнем чем-то усиленно увлажнять ВВ, то этот процесс будет отображаться голубой стрелкой. Как видим движение вправо по диаграмме также увеличивает энтальпию, причем более существенно, чем движение вверх. Увлажнение воздуха приводит к увеличению Абс. влажности и влагосодержания, и одновременно с этим резким ростом второй составляющей энтальпии – увеличением теплоты фазового перехода пропорционально увеличению массы содержащегося в ВВ пара.

Продолжение следует.

 

@Маслов Виктор, поражаюсь вашему терпению. Это какой по счету раз? В прошлый раз мне резануло глаз, что вы "вывернули по своему усмотрению" i-d диаграмму. В этот раз читаю и думаю, что не так важен подход, если он обоснован.

 

На последней диаграмме есть ответ на первый вопрос @Funny Child.



Этот процесс прогрева ВВ в парной отображается красной стрелкой.
Никакого увеличения энтальпии за счет увеличения теплоты фазового перехода в этом процессе НЕТ. Энтальпия увеличивается пропорционально увеличению температуры прогреваемого ВВ, но никак из-за увеличения составляющей теплоты фазового перехода.
Если мы будем сравнивать два разных ВВ с разной Абс. влажностью, то разница между ними будет только в том, что более влажный исходный воздух имеет бОльшую теплоемкость.

Покажем на диаграмме прогрев двух разных ВВ. Отобразим два аналогичных процесса с разными исходными параметрами прогреваемого воздуха.



В первом процессе Абс. влажность А=20гр/м3, а во втором в два раза больше а=40гр/м3.
В первом случае энтальпия возросла на 40 кДж/кг, а во втором чуть только больше, на 43 кДж/м3, несмотря на то, что Абс. влажность увеличилась вдвое.
То есть, как я и написал, пропорционально теплоемкости ВВ. С увеличением теплоемкости более влажного ВВ при сухом прогреве ВВ теплоперенос увеличивается пропорционально теплоемкости.
Да это следует из формулы Энтальпии, там всего два слагаемых.