Отопление от слънцето, слънчеви системи . 663 мнения

[8180]

Четири от условията не са коректни:
1. Имаме куб/гюле;
2. Имаме куб/гюле.
3. Имаме куб/гюле и въздух ИЛИ вода.

5. Имаме куб/гюле и въздух ИЛИ вода.
Крокодилът е ИЛИ много зелен, ИЛИ много дълъг.
Гюлето ли е по-кубично или кубът по-сферичен?
Нататък сравнявайте.
Сори, не се сдържах - чета ви "приблизително".

Предлагам следната обърната задача:
В буфера 10оС, вън 20оС - дали, по Вашата теория, с много изолация няма да получим термопомпа - гледам мощностите ги нямате за нищо. При източника 2kW, на изхода 4?
Купувам веднага такава "генерираща" ТИ.

[ivan_v]

Тъй като много въпроси "увиснаха" във въздуха ще се опитам да внеса малко яснота, според моите виждания.
Разглеждаме стоманен куб с размери 1м х 1м х 1м, с дебелина на материала 4мм, λ = 50 W / mK и ρ = 7850 kg / m³. Куба е пълен с вода с температура 80С, без принудителна циркулация, приемаме че имаме само гравитачно движение на водата. За изолация се използва стиропор с λ=0.040W/mK и ρ = 20 kg/m³, с различна дебелина . Куба се намира в помещение без интензивна циркулация на въздуха и температура 10С.
При тези условия от водата, през стоманата, към стиропора могат да се отдават 800W/m2. При топлообменна повърхност на куба 6м2, се отдават 4800W. Следователно, през външната топлообменна повърхност на изолацията, не може да отдаде повече от тези 4800W.
Съставил съм таблица с не случайно подбрани стойности.
В първата колона са дебелините на изолацията.
Във втората, външната топлообменна повърхност.
В третата е R m2K/W, като тук е отчетено предаването на топлина от водата към стоманата, през изолацията и отдаването на топлина към въздуха в помещението.
В четвъртата e U=1/R.
В петтата са топлинните загуби на куба със съответните външни размери, в зависимост от дебелината на изолацията.
Какво прави впечатление. С увеличаване на дебелината, загубите намаляват, до достигане на една стойност, при която загубите са най малки ( оцветено е в зелено), след което с увеличаване на дебелината на изолацията, загубите се увеличават и достигат една стойност (оцветено в червено ), за която загубите са такива, както и ако нямаше никаква изолация. При по нататъшно увеличаване на изолацията, загубите не могат да растът, защото стоманения куб не може да отдаде повече топлина.
Числената стойност е по голяма от 4800W и показва топлинните загуби, които може да отдава самата изолация. Ако куба беше от друг материал, мед например с λ = 386 W / mK, тази същата изолация, щеше да отдава към помещението, тази по висока стойност. Изолацията "пропуска" различни количества топлина в зависимост от конструкцията на съда, материала от който е направен, температурните условия и интензивността на движение на флуидите от двете страни.
Това не трябва да се бърка с R и U на самата изолация, разглеждана като самостоятелен елемент, без да е включена, като компонент в някаква конструкция. Ако разглеждаме само изолацията като такава, то правилото на Мечо Пух е валидно - колкото повече, толкова повече. НО в реалния живот, нещата не са само от изолация.

Ако разгледаме първите десет сантиметра от изолация, през която преминават 4800W ще установим следното:
Всичките тези 4800W преминават през този слой ( виртуалния първи слой с дебелина 10 см).
Той има топлоотдаваща повърхност 6 стени сразмери 120x120см или обща повърхност 8,64кв.м
При 10см изолация с λ=0.040W/mK имаме топлопреминаване 0,4 вата през всеки квадратен метър, за един градус.
Умножено по 8,64кв.м получаваме 3,456 вата топлопреминаване при всеки градус разлика от двете страни на тази изолация.
За да преминат 4800W е нужна темп. разлика от 1388,(8) гр.
От едната страна имаме 80гр. а от другата по някаква причина се оказва,че имаме -( минус) 1308,(8) гр.

[2v6]

...
При 10см изолация с λ=0.040W/mK имаме топлопреминаване 0,4 вата през всеки квадратен метър, за един градус.
...

Когато се смята изолация на стена се ползва тази формула.
При изолация на тръба или цилиндър тази формула не е коректно да се ползва

[Тани]

Ако разгледаме първите десет сантиметра от изолация, през която преминават 4800W ще установим следното:
Всичките тези 4800W преминават през този слой ( виртуалния първи слой с дебелина 10 см).
Той има топлоотдаваща повърхност 6 стени сразмери 120x120см или обща повърхност 8,64кв.м
При 10см изолация с λ=0.040W/mK имаме топлопреминаване 0,4 вата през всеки квадратен метър, за един градус.
Умножено по 8,64кв.м получаваме 3,456 вата топлопреминаване при всеки градус разлика от двете страни на тази изолация.
За да преминат 4800W е нужна темп. разлика от 1388,(8) гр.
От едната страна имаме 80гр. а от другата по някаква причина се оказва,че имаме -( минус) 1308,(8) гр.

Я тъкмо си почнал да смяташ, сметни колко ще е загубата ако площта е 8,64кв.м и температурата на външната страна на куба е 78 градуса?

[Evgeniy]

Една от причините за изключително нелинейното намаляване на загубите с увеличаване на дебелината е че "коефициента" λ е всъщност променлива. Ето как зависи от температурата при полиуретанова пяна:

Прикачен файл:

PU_lambda.jpg (21.86 KиБ) Видяна 2288 пъти

Така че в реалният случай разпределението на температурата също е нелинейно, след като имаме нелинейно съпротивление.

[Тани]

Именно, Евгени , именно за това говоря! Средната температура при разликата вън/вътре е по-скоро към външната част , а там площите са големи и загубите от конвекция са огромни! 8180 правилно каза

Крокодилът е ИЛИ много зелен, ИЛИ много дълъг.

Аз говоря за КОНДУКЦИЯ , но всички мои опоненти ги влече към КОНВЕКЦИЯТА, която е само от външната част, но реално ТЯ определя загубите! Който и да е материал може да се разглежда като радиатор, защото принципа на движение на топлинната енергия не се определя от това, колко е топлопроводим материала. Такова движение винаги има, ако има разлика в температурите. Ако на 60см от металния куб с 100см изолация, температурата е 50°С при външна 0°С и вътрешна 90°С , то тогава загубите ще са все едно имаме 200см метален куб с 50 см изолация , вътрешна температура 50°С и външна 0°С Може още сега да сметнете загубите , като дори пренебрегнете увеличената външна площ и сметнете загубите само за 24, а не за 54м²! Направете това още няколко пъти , докато стигнете до външната площ ! Да речем 26°С на 75 см от истинския куб - куб страна 150см и 25 см изолация и т.н.

[ivanovbg]

Значи все пак си ги схванал нещата НАПОЛОВИНА! Хайде сега да продължим да размишляваме!
1.Това желязо 1 кг. за едно и също време ли ще се охлади ако е гюле или ламарина с дебелина 0,1 мм - ЗАЩО? Нали масата е еднаква?
2. Това същото гюле 1кг , ако му сложим още 1кг желязо във формата на заварени 10 см арматурни железа заварени по повърхността като бодли на таралеж , два пъти по бавно ли ще се охлади след като сме му увеличили масата два пъти?
3. Ако опитите ги проведем на въздух и вода с еднакви температури резултатите еднакви ли ще са?

4. Ако поведем опитите при -20°С и 60°С еднакви ли ще са резултатите?
5. Ако загреем гюлето до 100°С и го оставим на -10° въздух , по-бързо ли ще изстине отколкото ако го потопим във вода със стайна температура? Защо?

Примерите не са случайни и всичките са свързани с явленията , които се наблюдават при куба! Отнасят се за КУБ, а ти си правил опити за СТЕНА! При увеличаване на размера на стената , вътрешната и външната площ остават еднакви!Ако след като отговориш на 5-те въпроса все още не си разбрал и останалата половина, ще се опитам да обясня с още примери!

Аз може и да съм те разбрал наполовина, но пък точно грешната половина

За разлика от тебе дето въобще не си ме разбрал. Аз сравнявам едно и също желязо потопено в различно количество вода. Водата така да се каже е топлоизолацията. Та когато е много дебела тя се равнява на , пак повтарям - околна среда.

И в басейн и в язовир желязото ще изтине за еднакво време, но ако е кофа? Кофата вече е друго - там ще изстине по бавно защото ще се стопли и тя и ще намали топлообмена.

Кофата е по тънката топлоизолация.


Та колкото до това че съм мерил стена е все тая. Вземи едно парче съропор и го лепни на радиатора - след около половин час го пипни - ще е топло с температура само с 10-15 градуса по ниска от температурата на радиатора, а не както ми го смяташ. Затова и загубите са по големи - защото температурната разлика на стиропора и въздуха е голяма. С увеличаване на дебелината разликата намалява и към 11тото парче вече няма разлика. Значи топлообмена към въздуха клони към нула. По нататъшното увеличаване на дебелината на стиропора не променя температурата му и съответно не увеличава загубата както ти си мислиш. Нали за да имаш топлообмен трябва да имаш температурна разлика?

[Тани]

Аз пък си направих следния експеримент за да установя мощността на една крушка за мигач, понеже и се беше изтрил надписа. На един реотан пишеше 2200W , свързах го към акумулатора и премерих ток 0,5А, свързах и крушката и премерих 2А и сметнах , че явно крушката е около 8800W Ако искаш провери и ти и ще видиш че нищо не съм объркал и ще получиш същите резултати!

Преди да продължа разговора с тебе бих искал да ми отговориш на всичките 5 въпроса! Ако поне ги беше прочел и да се опиташ да им отговориш и наполовина, щеше да си спестиш поне половината от глупостите , които написа в последния пост! Престани да мислиш за топлоизолацията самостоятелно, а като ЧАСТ ОТ СИСТЕМА!

За разлика от тебе дето въобще не си ме разбрал. Аз сравнявам едно и също желязо потопено в различно количество вода. Водата така да се каже е топлоизолацията. Та когато е много дебела тя се равнява на , пак повтарям - околна среда.

Преди да им отговориш , прочети какво е КОНДУКЦИЯ, КОНВЕКЦИЯ, ЛЪЧЕНИЕ и особено за ТОПЛИНЕН КАПАЦИТЕТ

Прикачен файл:

ТОПЛ.png (14.03 KиБ) Видяна 2195 пъти

Тогава ще видиш колко глупав е примера ти с язовира! Може да си обясниш и част от явленията при експериментите ти с радиатора! Ако наистина изолираш радиатора, то той ЩЕ СЕ СТОПИ!

Да речем, че се съглася с тебе! Каква е константната температура на околната среда във вашия град? Въздуха е най-големия изолатор, а вашия град е ограден от въздух нали? От думите ти оставам с извода , че температурата на околната среда не може да се променя!

[Evgeniy]

Тези изчисления са гешни !!!
Не ги вземайте в предвид.

Именно, Евгени , именно за това говоря! Средната температура при разликата вън/вътре е по-скоро към външната част , а там площите са големи и загубите от конвекция са огромни!

Тани,

Всъщност си мисля че ще е обратното... Това ме заинтригува и направих следната теоретична постановка:
- за куб 1х1х1 м. на всеки 10 см изчислявам колко топлина ще се загуби като умножавам температурата в началото (80*) по ламбдата за тази температура и по една константа. Изчислявам също площта на куба и загубите от кондукцията. Загубите ги приемам пропорционални на температурната разлика между 2 съседни слоя от по 10 см.
Така излиза, че разликата в температурите е по голяма във вътрешната част, а не във външната. Мисля, че е логично, тъй, като проводимостта намалява с намаляване на температурата и по голяма близо до източника.

Уфф допуснал съм грешка, извинявай. Загубите не са "Конвекция", както съм написал, те са кондуктивните!

Прикачен файл:

Izo-temp.jpg (110.2 KиБ) Видяна 2188 пъти

Вярно е, че площта расте квадратично, а кондутивните загуби не намаляват с такъв темп, но все пак намаляват - от 12.35* Т1-Т2 в първия до 8.36* в последния.

[Тани]

Хайде сега сметни и каква ще е температурата в средата на дебелината на изолацията, ако става въпрос за голяма стена , а не за куб и тогава ще коментираме резултатите. Интересува ме в средата на изолацията, температурата по-висока ли е от средната или по-ниска.