Баня (green architecture)

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

В том-то и дело, что тепловая инерция играет в таком устройстве главную роль. Чтобы получить такой же тепловой поток для нержавейки поверхность теплопередачи нужно увеличить в 20 раз по сравнению с медью.

Дык, я натупил тоже, когда писал о том, что пар между витками будет получать часть энергии за счёт лучеиспускания меди.
Вы совершенно правы в том, что в предлагаемой Вами спиральный схеме внешние витки будут передавать энергию внутренним за счёт лучеиспускания, но находящийся между ними пар это лучеиспускание практически не затронет.
В то же время я как собака Павлова чувствую, что теплообменник, в котором передача тепла между отдельными элементами осуществляется лучеиспусканием, а не субдукцией в металле, будет работать менее неэффективно.
В частности потому, что находящийся в узком зазоре между витками пар тоже будет участвовать в теплопереносе, нагреваясь от горячей стенки и передавая тепло менее нагретой. Но ему самому этот процесс тепла не добавит, к чему мы собственно и стремимся...

А чем "отдельный" кипятильник отличается от... как бы это сказать... "общего", если общий работает? Существенно только количество тепла, которое мы можем направить на парообразование.
Если общая мощность ТЭНов достаточно велика, нам остаётся позаботиться, чтобы каменка не пересушивала воздух в режиме без пара.

По сути чем мы здесь и занимаемся.
Правда, для лучеиспускания, о котором Вы писали выше, значимой является только часть поверхности, ориентированная по нормали. Поэтому при передаче энергии от ТЭНов к металлу оребрение с этой стороны неэффективно, требуется максимальная теплопроводность/температуропроводность.

 

Спору нет! А с учетом теплопроводности меди, существенно !
Но я, « как собака Павлова чувствую», что площадь контакта пара, должна быть преобладающей. Здесь (для консенсуса) нужны сложные расчёты с моделированием.

Может я ошибаюсь, но этот теплоперенос настолько мизерный, что будет условным.(когда речь идет, о полностью разогретом ТА) Пар нагреваясь/расширяясь,(создавая какое то избыточное давление) в узком зазоре, наберёт свою (максимальную при этом давлении) Т°,которая всё равно будет ниже Т°медных стенок.(внутренних в т. ч.) Допускаю, что к центру "сердечника", ИКИ ослабнет так, что не сможет перекрыть теплосьем пара, и воды в центральной (подающей) трубке. Тогда пар (как более тёплое) будет отдавать энергию.

Здесь нужно понимать цели парообразования. Если Вы хотите прогревать ПО паром -это одно. И другое, если для поддержки метеоусловий, или просто «аромотерапии».

Неправда,(пусть менее, но всё-таки) значимой для «лучепоглощения»,является суммарная плотность потоков собственного и отраженного излучения, испускаемого поверхностью данного (в нашем случае ТЭНа) тела. (плотность эффективного излучения) Эффективное излучение зависит не только от физических свойств и температуры данного тела, но и от параметров окружающих его тел, формы, цвета, шероховатости, размеров и относительного расположения тел в пространстве.
Давайте представим наружную, гладкую поверхность медного цилиндра Д80 мм.,и ТЭН (тоже гладкий цилиндр) на расстоянии 20мм.
Переходя к энергетическим величинам, можно установить, что согласно закону Ламберта количество лучистой энергии, излучаемое элементом поверхности 1 в направлении элемента 2 пропорционально произведению количества энергии, излучаемой по нормали, на величину пространственного угла и cos ⁡ , составленного направлением излучения с нормалью.
А так как мы рассматриваем лучи, «от цилиндра к цилиндру» понимаем как ничтожна "площадь перпендикулярности" вектора излучения. Это означает, что сила излучения поверхности максимальна по перпендикуляру к ней и, убывая с увеличением , становится равной нулю в касательных к поверхности направлениях.
Теперь рассмотрим модель с поверхностью более развитой (типа шестеренка) Очевидно, что площадь поверхности увеличится.(сохранив нар. диаметр изделия) Помимо лучевого, будет какой-то конвективный обмен. (и "гребешки" + доп. S усилят его) А учитывая высокую температуропроводность меди, раскалённые гребни, отдадут энергию внутрь.
Суммируя энергии излучения, падающего под всевозможными углами, получим более мощный поток энергии излучения, падающего на единицу поверхности в единицу времени.
Ещё один фактор, влияющий на любой медный "приёмник" ИКИ, это низкий коэффициент поглощения. Изделие нужно "чернить". Аналогично промышленному методу чернения меди едким натром NaOH+NaClO2, в дом. условиях можно использовать соду.

 

Кажется, я совсем потерял нить... Какие сложные расчёты! Если речь идет о теплопередаче, то тепловой поток всегда пропорционален площади через которую он проходит. Поэтому количество тепла, которое может получить пар от нагревающей поверхности соответствует площади этой поверхности. Кроме того, мы только и делаем, что третью страницу подряд рассуждаем как эту площадь увеличить.
По поводу сравнения мощности излучения с мощностью субдукции я действительно не нашёл в своей библиотеке или Нете подходящей методики расчёта. Но если Вы согласны с тем, что излучение значительно уступает субдукции, то Бог с ним, консенсус уже достигнут.

А можно рассуждать по другому. Каждый внутренний виток получает энергию за счёт излучения внешнего. Плотность потока излучения невелика по сравнению с субдукцией, и при этом с каждого витка пар эффективно снимает тепло в силу высокой теплопроводности меди. Градиент температур между витками может быть значителен. Энергия до центральных витков может просто не дойти...

Всё равно не понял какая разница.

Вообще-то, я как раз имел в виду закон Ламберта, когда писал о нормали. Вы привели фото
https://www.forumhouse.ru/attachments/8117428/
на котором показали горизонтальное "оребрение". Я заметил, что оно не будет эффективным для предлагаемого устройства (с вертикальными ТЭНами).
Конечно, можно придумать такую форму поверхности, которая комплиментарна к конкретному ТЭНу и будет улавливать его излучение более эффективно. Опять-таки по закону Ламберта. Кто же с этим спорит? Весь вопрос - стоит ли овчинка выделки.
Обещаю, когда окончательно определюсь с конструкцией ПГ, представлю её Вам для критики.

 

@Thermos, я обнаружил в тексте термин "субдукция", хочу извиниться и рассказать ещё один анекдот "про баню". Автоматический редактор в смартфоне живёт своей собственной жизнью и постоянно из грамотного текста делает пиджин рашн. Но с некоторого времени я заметил, что этим дело не ограничивается. Какие-то близкие по написанию слова он берет из частотного словаря в Нете, а какие-то из буфера в памяти смартфона. Просматривая нашу дискуссию, я вдруг с изумлением обнаружил, что из банного теплотехника превратился в геолога. Кондукция в моих постах стала субдукцией. Видимо, в первый раз я просто описался, но он это запомнил и старательно подхватил. С полгода назад на электротехническом форуме я упомянул Шерлока Холмса, и он превратил дедукцию в индукцию, зато Максвелл у меня стал Макслевел'ом (сантехника).
К сожалению, нельзя править тексты, поэтому если встретите каку-нить "дукцию", сами выбирайте какая подойдёт.

 

Сущий пустяк! Если в контексте сообщения, одно (не "ключевое") слово прозвучало "странно"

Мы же понимаем, что речь идёт не о «собаке Павлова»И когда Вы сравниваете излучение, с другим способом теплопередачи, то остаются только два варианта (проводимость,и конвекция)
А по скольку «в металле», конвекция исключена - остаётся один ...
Есть конечно "индейцы", )]читал в какой-то из тем «про баню») которые обсуждая «СО2 в парной », перешли на "личности "..Причиной тому был текст с опечаткой (СО ,вместо СО2)
Куча "грязи",хамства..,в итоге никто не извинялся! (..горе то ума)

Иное дело когда есть "разночтение" (или моя неправильная трактовка)

.. у меня зафиксировалось тоже -«сделать небольшой ТА фактически для испарения разовой дозы, при котором ТА разряжается и далее требует восстановления. И следующая доза возможна только после этого восстановления.»

 

@Funny Child, Имхо, для полноценной генерации пара, будет не достаточно лучевого ТП от штатных ТЭНов печи кот. Вы показали. Да -медь;да-тубы"матрёшки" или болванка "термитник"..
Нужно добавлять в центр конструкции, отдельный источник (с максимальным теплосьемом).
Как у Маслова:
«У меня же в турбо-печах ТЭНы вставлены во внутрь стальных отливок, сталь имеет значительно более высокую теплопроводность в сравнении с воздухом, поэтому детали ТА быстро и очень эффективно прогреваются.»
https://www.forumhouse.ru/posts/29493064/

и накрывать его двойным "стаканом". Внутри которого размещать медную матрёшку

Если откроете, сброшу sketch up файл.

 

Други мои, так что с баней и удовольствием от парения в ней?
Металлолом обсудили, теорию его прогрева аналогично.
Как с паром и здоровьем?

 

@nickanya, если память мне не изменяет, мы с Вами в Вашей теме с Вашей подачи подробно обсуждали конструкцию парной. Причём влезали во все детали устройства, включая теплоперенос. Никто от Вас отчёта по использованию ещё не оборудованного помещения не требовал. Не могу понять, какая муха Вас укусила, что Вы решили заняться модерированием в моей теме. Вы правы, баня нужна чтобы в ней париться.

К примеру, автомобиль нужен, чтобы на нем ездить. Но кроме водителя/автогощика с ним работают ещё инженеры, а потом автомеханики, электрики, сварщики и ещё целая куча народа.
Я нисколько не сомневаюсь, что в банном деле Вы - Сенна, Прост и Шумахер, поэтому отнеситесь снисходительно к тем, кому интересен не только процесс, но и средства, которые этот процесс обеспечивают.
А париться, вообще-то мне есть где, так что грязным не помру.

 

Простите, больше не буду)

 

Именно так. Причём для небольшого ПО порядка 12 м3.

Маслов здесь совершенно ни при чём.
Я читал его патент. В пояснительной записке указан зазор между ТЭНП в сердечнике и рубашкой - 5 мм. Эта двойная кольцевая рубашка с зазорами, конечно, эффективна, потому что ТЭНу некому кроме неё передать энергию, но эту энергию она получает за счёт того же ИКИ. И здесь есть оборотная сторона. В силу герметичности ТЭН не может быть слишком мощным, потому что слишком мощный ТЭН внутри стакана просто сгорит. Вы полагаете, из любви к автоматизации в систему введена обратная связь по температуре (как минимум один из стаканов оборудован Т-датчиком)? Да просто сжёг пару ТЭНов и пришлось, хотя обычная электрокаменка в этом не нуждается.
В результате он вынужден распределять мощность между многими ТЭНами и собирать из них целую батарею. На мой взгляд, это стрельба (раз патроны, значит стрельба ) из пушки по воробьями.
Вот фото купленного образца:

Как видите, ТЭНы (3х3 кВт) довольно компактно сгруппированы в центре. Весь объем между ними и обрешёткой заполняется 100 кг камней (купил у них же жадеит). Эта прослойка является не только ТА, но выполняет функцию футеровки/обмуровки котла. В силу незначительной по сравнению с медью теплопроводности, она способствует поглощению тепла медным сердечником, который получает бОльшую часть мощности. Считайте, что в центре находится маленькая чёрная дыра, поглощающая тепло. Это выполняется только при наличии разницы т-рр между ТЭНами и сердечником. После того, как медный ТА "заполнен", ТЭНы переходят в обычный режим работы, ничем не отличающийся от обычной электрокаменки.
Сейчас я пытаюсь рассчитать минимальные габариты и структуру сердечника. Может быть, придётся его дополнительно урезать и облегчать - для стакана воды он явно избыточен.
Копаю теплотехнику:

Вот, кстати, удивительный раритет, который мне удалось купить через Нет

Так что есть над чем работать...

 

@Funny Child, может как-то так?

 

Если я не ошибаюсь, подобные расчёты,требуют (определенные) исходные/желаемые
Поэтому, я говорил выше:

Мне пока трудно представить обшивку Вашей парной. Одна стена остаётся «срубом»(насколько я понимаю) Даже не знаю, о чём думать,когда Вы говорите про «стакан воды»...

«В связи с этим встает вопрос - а какие критерии готовности парной к полноценному парению?»
это цитата (чтоб далеко не ходить) из "близкой" по смыслу темы
«Современная "Русская баня" с электрической печкой. Теория и практика»
https://www.forumhouse.ru/posts/24306840/
https://www.forumhouse.ru/posts/24306965/
Интересно Ваше мнение (по этим ссылкам)

 

Саша, ты как всегда смотришь в корень. Именно так. Разве кое-какие мелочи. Треугольник в сечении сердечника нетехнологичен, круг гораздо технологичнее (и дешевле), а по характеристикам теплопоглощения мало отличается (почему - обосную чуть позднее, в другом посте). Закладка из гаек или шариков не шибко эффективна, гораздо эффективнее каналы в массиве металла. Здесь хитрость в том, что при d=80 mm стоимость обработанного в этой части кругляка практически не отличается, вытачивать ли в нем общую ёмкость, в которую засыпать отдельные шарики, или насверливать эти каналы непосредственно в массиве. Кроме того при попадании очередной порции воды в закладку будет происходить бурное вспенивание и возможен даже выброс ПВС через вертикальные каналы. Поэтому нижняя часть ПГ должна включать элементы сепарации пара (как в паровом котле) для предотвращения такого вспенивания.
В остальном все ОК.

 

Угу. Три бревна общей высотой 120 см и длиной 200.
А я не знаю о чем думать, если это не стакан воды... Ни разу не видел, чтобы в каменку поддавали литрами зараз...
Это какого же объема должна быть парная...

Ну, если не считать, что Призон сначала долго рассказывал, как космические корабли бороздят просторы Большого театра, то вполне здравая и разнообразная позиция. Сколько людей - столько предпочтений.
Если Вы ещё не поняли мою позицию, могу расшифровать. Мне кажется, что эффективность "ручного" ПГ, в отличие от автоматического, состоит в том, чтобы каменка максимально быстро восстанавливала свою работоспособность после каждой разовой поддачи. Объем такой поддачи - стакан (ковшик) воды. Завтра отвечу с цифрами.

 

Согласен, круг проще.

Вытачивать - это, конечно, хадкор . Я по простоте душевной и огромной лености своей думал о модульной конструкции, легко собираемой и, соответственно, разбираемой. К тому же, это даст и удобство обслуживания. В таком случае начальный элемент - это простой металлический стакан. В него засыпается наполнитель, а затем наставляются несколько одинаковых элементов ППГ. Особая герметичность не нужна.

Роль сепаратора выполняет полость между закладкой испарителя и ППГ. Она - необходимый элемент конструкции. Никакие брызги вверх по каналам ППГ не пройдут, а на канале подачи предусматривается простейший обратный клапан. Да хоть бы кусок мочалки из нержи, уложенный в воронку.