Для подогрева оборудования проложили пластиковые трубы, но эффект оказался слишком слабым от ожидаемого. Вот и возник вопрос в разнице теплоотдачи. А то есть вероятность полной замены подогрева. Возможно кто то с этим сталкивался?
Для подогрева оборудования проложили пластиковые трубы, но эффект оказался слишком слабым от ожидаемого. Вот и возник вопрос в разнице теплоотдачи. А то есть вероятность полной замены подогрева. Возможно кто то с этим сталкивался?
Количество передаваемого через любую стенку (в данном случае через стенку трубы) тепла (Q) определяется по формуле Q=K*F*(t1-t2), где: K - коэффициент теплопередачи, F площадь теплообмена, (t1-t2) - разность температур по разные стороны стенки.
В свою очередь, коэффициент теплопередачи K определяется по формуле:
K=1/(1/a1+1/а2+"дельта"/"лямбда"), где a1 - коэффициент теплоотдачи от теплоносителя внутри трубы к стенке, а2 - коэффициент теплоотдачи от стенки к теплоносителю (воздуху) снаружи трубы, "дельта" - толщина стенки трубы, "лямбда" - коэффициент теплопроводности материала трубы. Величины а1 и а2 рассчитываются по весьма сложным методикам, но в данной ситуации они нам не нужны. Нас интересует как раз "дельта"/"лямбда". Как видно из формулы, скорость передачи тепла через стенку трубы, тем больше, чем меньше толщина стенки и чем больше коэффициент теплопроводности материала трубы.
Ну, с толщиной стенки трубы всё ясно, а вот коэффициенты теплопроводности различных материалов различаются в сотни и тысячи раз
Например, (по разным источникам, и возможно для различных сплавов и марок), у меди он равен 380-407 Вт/(м*К) у алюминия 221-230 Вт/(м*К), у стали 52-58 Вт/(м*К), а у полиэтилена всего 0,30 Вт/(м*К). У других пластиков примерно того же порядка. Таким образом, у меди он в 1000 раз больше, чем у пластиков, и даже у стали примерно в 200 раз больше. Конечно медь слишком дорогая и тяжёлая, поэтому для теплообменных устройств применяют в основном сталь, иногда алюминий.
Интересно какому ...у пришло в голову для подогрева проложить пластиковые трубы? Пластиковые трубы можно применить только для подвода теплоносителя к месту обогрева (для снижения потерь), а для теплоотдачи необходимо применять МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ трубы (или иные обогревающие устройства - "радиаторы", "батареи", "калориферы" и т.п.).
"...разница во внешней теплоотдаче металлических и пластиковых труб" подразумевает конвекцию, - это поглощение тепла с поверхности тела воздухом, она практически не зависит от материала предмета, отдающего тепло, и сильно зависит от характеристики среды - воздуха, такие как: температура, влажность, скорость обтекания. На неё может повлиять только что шероховатость поверхности, но, опять же, в незначительной мере.
А, вот, теплопроводность стенки, разделяющей две среды, зависит от материала, из которого сделана эта стенка. Способность передавать тепло у разных материалов сильно различается, и определяется коэффициентом теплопроводности, измеряемого в Вт/м*K.
Теплопроводность обычных пластмасс колеблется в районе 0,1-0,3 Вт/м*K, таким образом они являются теплоизоляторами, а металлы - теплопроводниками, их коэффициент теплопроводности на три порядка выше. Например, у алюминия он составляет 200 Вт/м*K.
Однако, в практических целях такого большого коэффициента не требуется. Эффект теплопередачи можно достичь в диапазоне 5-10 Вт/м*K, что обеспечивает применение теплорассеивающих пластмасс.
Разница в том, что пластиковые трубы мало отдают тепла, они больше его переносят до какого-нибудь металлического теплообменника. А металлические, алюминевые и медные отдают моментально тепло от теплоносителя. Вам лучше заменить подогрев любым другим материалом кроме пластика.
Добавить комментарий