Управление Атмосферой в Бане (параметры, способы, инструменты)

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Повтор

 

Я это уже 20 лет как делаю в каждой своей керамической парной. Называется эта система "Паровой душ".

Вот на этом видео посмотри - на потолке есть над Жарогенератором "Засасывающее сопло", а над лежанкой - выходные сопла "Парового душа". Только на этой неделе сдали эту парную заказчику.



Видишь на сенсорной Панели кнопку "Паровой душ"?
Также и на кнопочной панели внутри парной есть дублирующая кнопка "парового душа".

 

Я не про паровой душ говорю, а про принудительную конвекцию.
Это когда с уровня полка вентилятор гонит поток воздуха под потолок и перемешивает пирог в Облако. Вентилятор размещается около печки (не над печкой).

 

Во-первых, а какая разница от куда и куда гнать воздух, чтобы его перемешать по объему парной?
В чем физика твоего убеждения, что нужно гнать именно от полка, а не наоборот?
Во-вторых, турбо-печка и так гонит воздух от полка к потолку. Зачем ВПК печи еще раз дублировать?

 

Печь гонит воздух 500С и греет парную. А вентилятор перемешивает и выравнивает параметры по объему и высоте. Как дополнительный или один из режимов парной. И поток не направлен на тушку.
Попробуй, получить Облако от полка до потолка, где температура и влажность одинаковые. Печка дает перепад температуры, а вентилятор устраняет этот перепад.
Делал Облачный режим, под потолком и на полке было 60С, а на уровне пола 40С. Для парильщика такой режим будет очень хороший.

 

А как загнать термопару в ТЭН?

 

Как загнать я не знаю сам. Я просто такие заказываю на производстве.

 

Не совсем понял для чего уменьшать мощность с площади если ты всё равно контролируешь Т ? Это же ведь дороже, а греешь всё равно до максимально допустимой или до какой решил, так в чём разница?

 

Ну хотя бы для того, чтобы больше ТЭНов установить и более равномерно распределить их по деталям ТА, при одинаковой суммарной мощности ТЭНов. Есть и другая причина: большая мощность - слишком быстрый разогрев - большая частота срабатывания силового реле или твердотелки - уменьшение надежности.

 

Понятно. А как ты определяешь какую конкретно мощность нужно, что бы и немного но и хватало?

 

Тут все дело в расчете и выборе компромиссного решения.

Приведу пример расчета необходимой и достаточной мощности турбо-печи для конкретной парной.
Исходные данные это:
1. Время прогрева ТА до рабочего состояния;
2. Предельно возможная температура ТА;
3. Энергоемкость ТА.
4. Объем парной.

Чем выше энергоемкость ТА, тем больше я смогу получить жара, либо пара, ну или того и другого вместе. Возьмем для примера парную объемом 20 м3. Для одной пропарки мне нужно получить режим, при котором Влагосодержание ВВ увеличится примерно на 100 гр/м3 от исходного 10 гр, м3. Желательно, чтобы энергоемкости ТА хватило бы на три пропарки подряд. То есть, мне нужно на три пропарки испарить массу воды:

М (воды) = 20 * 100 * 3 = 6 литров.

Отсюда находим необходимую нам полезную энергоемкость ТА (при удельной теплоте парообразования с перегревом полученного пара хотя бы до 200*С, равной Q = 2700 кДж/л):

Эполезная(ТА) = 2,7 * 6 = 16200 кДж (или 4,5 кВт*час). (1)

Теперь нам нужно определить верхнюю и нижнюю (приемлемую) температуры ТА.
Допустим верхняя Тв (ТА) - 600*С, а нижняя - Тн (ТА) = 300*С.
Отсюда для расчета полезной энергоемкости ΔТ (ТА) = 300*К.

Выберем в качестве материала для деталей ТА нержавеющую сталь, у которой весовая теплоемкость равна С = 0,55 кДж/кг*К.
Теперь для заданной энергоемкости для парообразования мы можем вычислить необходимую массу нержавеющей стали:

М (стали) = Э / ΔТ * С = 16200 / 300 * 0,55 = ~100 кг.

Если верхняя граница нагрева ТА составляет 600*С, то полная энергоемкость ТА с массой нержавейки 100 кг получится равной:

Эполная(ТА) = 100 * 0,55 * 600 = 33000 кДж.

Следовательно нам потребуется для выхода на рабочий режим затратить электрической энергии:

E = 33000 / 3600 = 9,2 кВт*час

Теперь выберем время прогрева до рабочего состояния Т (ТА) = 600*С, выполненного из нержавеющей стали, массой 100 кг. Если мы желаем быстро прогреть ТА, допустим за один час, то потребуется большая пиковая мощность печи W = 9,2 кВт. Компромиссно выберем время готовности 1,5 часа, тогда пиковая мощность такой печи для получения перегретого пара получится равной:

Wпара = 9,2 / 1,5 = 6,2 кВт.

Теперь мы должны учесть затраты тепловой энергии на прогрев собственно самой парной от начальной температуры 20*С до усредненной 60*С, причем посчитаем только затраты на прогрев древесины (вагонки) толщиной 15 мм.

Площадь всех поверхностей парной объемом 20 м3, с учетом пола, составляет примерно S = 45 м2, тогда вес вагонки, плотностью 0,6, будет примерно равен: Р = 400 кг.

Затраты тепловой энергии на прогрев такой массы вагонки (теплоемкость 1,8) на ΔТ = 40*К, получатся:

Эвагонки = 400 * 40 * 1,8 = 28800 кДж, или в кВт*ч получим Эвагонки = 8 кВт*час;

То есть, чтобы прогреть окружающие конструкции 20-ти кубовой парной за 1,5 часа нам потребуется дополнительная мощность печи:

Wвагонки = 8 / 1,5 = 5,4 кВт;

Отсюда - суммарная мощность печи должна быть:

Wполная = 6,2 + 5,4 = 11,6 кВт. Пусть будет 12 кВт мощность турбо-печи.

После тройной подряд пропарки мы затратили на парообразование 16200 кДж (4,5 кВт*час) при условии полного проветривания после каждой пропарки. Теперь узнаем время восстановления рабочей температуры ТА до 600*С, за время пока мы отдыхаем между пропарками.

t = 4,5 / 12 = 0,38 часа = 25 минут.

То есть, за 25 минут, начиная от момента начала поддачи воды для трех пропарок, турбо-печь будет автоматически включена на разогрев и восстановление рабочей температуры ТА.
Три пропарки подряд по 5 минут и 10 минут перерыв на чай - вполне приемлемый режим работы такой турбо-печи, мощностью 12 кВт для 20-ти кубовой парной.

Реальный опыт эксплуатации турбо-печей показал, что вполне достаточно для парной объемом 20 кубов мощности печи 8-9 кВт с массой ТА около 120 кг.

 

Извиняюсь, видимо не совсем понятно спросил.
Я имел ввиду мощность отдельного ТЭНа.

 

Я понял твой вопрос конкретно относящийся к мощности печи, а не ТЭНа.

"как ты определяешь какую конкретно мощность нужно, что бы и немного но и хватало?"

Если же речь идет о ТЭНе, то я исхожу из удельной мощности на единицу рабочей поверхности ТЭНа, применительно к конкретным условиям среды, в которой будет работать ТЭН.

Находим в поисковике необходимые нам данные по разным средам и условиям работы ТЭНов:
https://petroten.ru/info/rekomendacii-po-podboru-tenov-dlya-razlichnyh-sred

Задав конкретный конструктивный диаметр ТЭНа и длину его рабочей части, находим теплообменную площадь.
Для работы в неподвижном воздухе с температурой на оболочке 700*С необходима удельная мощность примерно 5,0-6,0 Вт/см2. Исходя из этих данных, и учитывая, что ТЭНы в турбо-печи будут работать не просто на воздухе комнатной температуры, а в условиях внутри печи с температурой ТА примерно 500-600*С, я для своих ТЭНов уменьшаю удельную мощность в 4-5 раз!

Таким образом, для ТЭНов, устанавливаемых в мои турбо-печи, я выбираю удельную мощность в диапазоне: 1,0-1,2 Вт/см2.
Ну а дальше легко рассчитать общую рабочую поверхность всех ТЭНов, исходя из общей мощности печи.
Потом можно выбрать подходящий диаметр и конструктивную длину ТЭНов. У меня диаметр 16 мм из толстой аустенитной нержавейки. Но этот ТЭН плотно вставляется в толстостенную колбу также как в прессформу, изготовленную из нерж. трубы размером 25х4,5 мм. Толстостенная колба сама является элементом ТА и позволяет увеличить теплообменную поверхность ТЭНа вместе с колбой, тем самым улучшить его охлаждение. Таким образом, ТЭН совсем не контактирует с водой и паром, и его можно очень просто заменить за 5-10 минут, не разбирая при этом закладку турбо-печи.
Вот так и получается расчет необходимого количества ТЭНов для заданного диаметра и длины.

 

С учётом трубы ты делаешь запас аж в 15-18 раз, не перебор?

 

Я что-то не понял, почему ты посчитал такой запас. Разъясни, плиз.