Σύνδεση 20 συλλεκτών, θέματα σκίασης και ροής

[miltos]

Ωραίος. Σχόλια-απαντήσεις πάνω στις αρνητικές συνέπειες:

1) Για μικρά συστήματα ο μικρότερος κυκλοφορητής είναι ήδη πολύ μεγάλος και αναγκαζόμαστε να ξοδέψουμε ενέργεια στον στραγγαλισμό.

2) Δεν πειράζει αν δεν προλαβαίνει να ζεσταθεί η μεγάλη ροή. Θα παίρνει ενέργεια πχ Παροχή*1C και θα αποδίδει την ίδια ενέργεια στο Boiler (εντάξει, υπάρχουν και απώλλειες). Αν η παροχή είναι μεγάλη θα είναι μεγάλη και η ενέργεια. Όλο το σύστημα θα ισορροπήσει κάμποσους βαθμούς C πάνω από τη θερμοκρασία του Boiler.

3) Σύμφωνοι ότι η μικρή διατομή είναι επικίνδυνη.

4) Γιατί να χαλάσει η διαστρωμάτωση?

Αυτό που είπε ο Γρηγόρης όμως το περάσαμε στο ντούκου και είναι έξυπνο.

Μπορούμε όμως πρώτα να δούμε τι διαφορά θα έκανε η τυρβώδης ροή σε σχέση με τη στρωτή? Να το ποσοτικοποιήσουμε. Προσωπικά δεν μπορώ να το κάνω με γνώσεις μετάδοσης θερμότητας.

Μια διαφορετική προσέγγιση. Αν η μετάδοση θερμότητας από τη συλλεκτική λαμαρίνα προς το νερό δεν είναι καλή, θα έχω μεγάλη διαφορά θερμοκρασίας ανάμεσα στο φύλλο χαλκού και το νερό. Δηλαδή η ο χαλκός θα έχει 60C και το νερό θα περνάει από τα riser και θα βγαίνει 40C, επειδή δεν υπάρχει εύκολη μετάδοση θερμότητας. Ποιος θα πάρει ένα τρυπανάκι να τρυπήσει το τζάμι του συλλέκτη ??

Σε κάθε περίπτωση, το κόστος από την κακή μετάδοση θερμότητας είναι ότι η το φύλλο χαλκού θα ανεβάσει θερμοκρασία και θα έχω μεγαλύτερες απώλλειες θερμότητας προς το περιβάλλον.

Νομίζω πως η στρωτή ροή δεν κάνει τραγικά τα πράγματα. Πόση είναι αυτή η ρημάδα διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ νερού και φύλλου χαλκού και πόσο μπορεί να μειωθεί???

____________________
Μ' αρέσουν οι παρατηρήσεις... Διορθώνομαι!

[gregori]

quote:Αυτό που είπε ο Γρηγόρης όμως το περάσαμε στο ντούκου

Μίλτο ακριβώς εκεί το πήγαινα...
Τόσος ντόρος έγινε σχετικά με την μετάδοση θερμότητας σε σχέση με την ροή και για αυτό αναρωτήθηκα αν έχουμε κέρδος σε σύνδεση εν σειρά οι συλλέκτες με σωστό υπολογισμό της παροχής ...
Εκεί περίμενα τον Πάνο και τον Κρητικό από την εμπειρία τους να μου πουν αν έχουν συναντήσει ή κατασκευάσει ηλιακά σε σύνδεση συλλεκτών εν σειρά....
Δεν ξέρω καν αν προτείνετε μία τέτοια σύνδεση...από ποιους.... και πότε....
Περίμενα επίσης τον mechatron να πεί την γνώμη του....και φυσικά τον Καπετάνιο με την εμπειρία τους και την επιστήμη του να το αναλύσει.
Αλλά δεν είδα φως ακόμα.

http://udravlikos.gr

[Pirate]

Θαυμάσια! Δύο νέοι μηχανικοί μπήκαν στα πρώτα δωμάτια της αναλυτικοσυνθετικής σκέψης ΄την οποία πρέπει οπωσδήποτε να έχει ένας ερευνητής. Και αν δεν γίνει κάποιος ερευνητής αλλά έχει αυτόν τον τρόπο σκέψης τότε σίγουρα θα είναι ένας πολύ καλός μηχανικός σαν επαγγελματίας! Αυτό ήταν και θα είναι το πιστεύω μου.
Ο mechatron μας έκανε μία ανάλυση των συν και πλην της στρωτής και τυρβώδους ροής θέτοντας και κάποια ερωτήματα που ήλθε και τα συμπλήρωσε επιτυχώς ο Μίλτος.
Ναι φίλε Mechatron, ο κυκλοφορητής είναι το λιγότερο που μας ενδιαφέρει στην περίπτωση που όντως θα είχα θετικά αποτελέσματα με την τυρβώδη ροή στα risers. Κάτι άλλο παίζει και δεν επιλέγεται η τυρβώδης παρά είναι καθαρά στρωτή. Προσωπική μου άποψη είναι το παρακάτω:
Το σύστημα δεν θα ξεκινήσει ποτέ όταν η ροή ξεπεράσει ένα συγκεκριμένο όριο. Είναι σαν να προσπαθεί ο μάστορας να κολήσει ενώ εγώ του παγώνω συνεχώς τον σωλήνα. Ας δούμε το παρακάτω παράδειγμα: (μπαίνουμε στο παραμέσα δωμάτιο της ανάλυσης)
Έχω μία συστοιχία με 4 συλλέκτες 8 τ.μ. συνδεδεμένους στη σειρά (προσοχή όχι σε σειρά). Αν περάσω μία παροχή της τάξης των 1150 l/hm² που χρειάζομαι ώστε να έχω τυρβώδη ροή στα 10 risers Φ10 ανά τ.μ. τότε πόσο θα αυξηθεί η θερμοκρασία του νερού βγαίνοντας έξω από την συστοιχία;
Για να το βρω αυτό πρέπει να υπολογίσω τον όγκο του νερού που περιέχει 1 τ.μ. συλλεκτικής επιφάνειας 10Χ1,80 Φ10 + 1μ Φ22 = 1,22 lit. X 8 τ.μ. = ~10lit. Με την ροή των 1150 Χ 8 = 9200 l/h το νερό θα χρειασθεί 1,22/9200 = 1,326e-4 h για να περάσει από μέσα.
Με μία μέση θερμική ισχύ τις πρωινές ώρες τάξης των 470 W/m² έχω 470Χ8=3.760 W που στον ανωτέρω χρόνο θα μου δώσουν ~ 0,5 Wh. Αυτή η ενέργεια απορροφήθηκε από το 1,22 λίτρα νερού. Η αύξηση της θερμοκρασίας της μάζας αυτής υπολογίζεται ως 0,5Χ0,86/1,22 = 0,35°!! Και δεν είναι ούτε αυτή διότι πρέπει να υπολογισθεί και η μάζα του χαλκού που θερμαίνεται ταυτόχρονα και «κλέβει» κι αυτή από αυτά τα 0,5 Wh.
Άρα βάλαμε 4 ολάκερους συλλέκτες και περιμένουμε από την άλλη άκρη να πάρουμε ζεστό νερό και εμείς μετράμε κάτι δέκατα παραπάνω. Πάει μας πέταξε από την ταράτσα κάτω ο ιδιοκτήτης και εμάς και τα θερμόμετρά μας
Και θυμίζω στον μάστορα τον ηλεκτρικό λέβητα του Παναγιώτη στο Χαϊδάρι. Είμασταν εκεί. Ο Παναγιώτης κράταγε την έξοδο του νερού που έβγαινε κρύο και εγώ ήμουν με το κατσαβιδάκι στο ποντεσιόμετρο του κυκλοφορητή παρακολουθώντας το όργανο που έδειχνε την ροή. 1350 l/h πέρναγαν εκείνη την ώρα ενώ ήξερα ότι πρέπει να κατέβουν στα 425. «Άρχισε να ζεσταίνει» είπε κάπου εκεί στα 600 και στα 450 ούρλιαξε!

Την Φύση δεν μπορείς να την κλέψεις. Θα πάρεις αυτό που θα σου δώσει εκείνη με τον δικό της τον ρυθμό και αν πας να της κάνεις τσαλιμάκια (ως ανώτερο επίγειο ον) θα εισπράξεις μία σφαλιάρα που θα δεις τον ουρανό σφονδύλι!!

Συνεπώς:
---Σου χαρίζω αγάπη μου ηλιακή ενέργεια. (Φύση)
---Με το καλαμάκι; (Αχόρταγος άνθρωπος)
---Ναι γιατί θεωρώ ότι δεν χρειάζεσαι παραπάνω. (πανάθεμά σε που σ' έφτιαξα...)
---Ναι αλλά εγώ θα βάλω διπλά καρμπυρατέρ και θα τρέξω όσο θέλω (Θρασύτατος άνθρωπος)
---

Άρα: Ξεκινάμε από εκεί που αναρωτήθηκε ο Μίλτος: «Νομίζω πως η στρωτή ροή δεν κάνει τραγικά τα πράγματα. Πόση είναι αυτή η ρημάδα διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ νερού και φύλλου χαλκού και πόσο μπορεί να μειωθεί?»
Ένα πολύ ώριμο και προσγειωμένο ερώτημα.

Ξεκινάμε υπολογισμούς Mechatron.... Μίλτο.....

Υ.Σ.
1. Γρηγόρη σε σειρά σύνδεση οι συλλέκτες σημαίνει ότι η έξοδος του ενός είναι είσοδος στον άλλον. Αν τρέξεις πολύ θα βγεις κάτι δέκατα παράπάνω και θα μπεις στον άλλον. Μετά από 5 συστοιχίες των 8 τ.μ. εκάστη θα έχεις σηκώσει έναν βαθμό!! Πώς σου φαίνεται;
2. Mechatron τέλειωσε εσύ με το πρόγραμμά σου και τι σε νοιάζει εσένα για να διασταυρώσεις τα αποτελέσματα....


Στίγμα Μαστροκαπετάνιου

[gregori]

Μου φαίνεται ότι κάτι δεν πάει καλά....
Θα θεωρήσω πρώτα ότι κάτι δεν πάει καλά στους δικούς μου υπολογισμούς και θα το ξανακοιτάξω... αλλά θέλω να ξαναρίξεις και εσύ μία ματιά στους δικού σου.
Στους δικούς μου υπολογισμούς για να έχω τυρβώδη ροή σε φ6 σωληνάκια βρήκα μακράν λιγότερη παροχή.

http://udravlikos.gr

[gregori]

Ξαναδιαβάζοντας κατάλαβα ότι κάπτεν μιλάς για παράλληλη σύνδεση παραπάνω...
Ακυρο οι υπολογισμοί...
Αλλά δεν έχω καταλάβει γιατί αν συνδεθούν σε σειρά ας πόυμε 8 τετραγωνικά συλλέκτες δεν θα ανέβει καθόλου η θερμοκρασία...
Εγώ φοβόμουν ακριβός το αντίθετο ότι το νερό θα έβραζε.
Σε σειρά δεν είναι σαν να είχα αντί για 2 μέτρα ύψος risers 8?
Με Re 3000-4000 τι θα γινόταν?
Ρωτάω γιατί πραγματικά δεν ξέρω.


http://udravlikos.gr

[mechatron]

Λοιπόν..

Ξεκινάμε με τον Μίλτο..

quote:1) Για μικρά συστήματα συστήματα ο μικρότερος κυκλοφορητής είναι ήδη πολύ μεγάλος και αναγκαζόμαστε να ξοδέψουμε ενέργεια στον στραγγαλισμό.

Δεν διαφωνώ..ισα ίσα τα νούμερα της αναγωγής πιθανότατα να βγούν πολύ μικρά..

quote:2) Δεν πειράζει αν δεν προλαβαίνει να ζεσταθεί η μεγάλη ροή. Θα παίρνει ενέργεια πχ Παροχή*1C και θα αποδίδει την ίδια ενέργεια στο Boiler (εντάξει, υπάρχουν και απώλλειες). Αν η παροχή είναι μεγάλη θα είναι μεγάλη και η ενέργεια. Όλο το σύστημα θα ισορροπήσει κάμποσους βαθμούς C πάνω από τη θερμοκρασία του Boiler.

Φίλε Μίλτο, το να το δείς με την οπτική γωνία της εξέργειας, δεν ξέρω αν μπορεί να εφαρμοστεί εδώ..

quote:4) Γιατί να χαλάσει η διαστρωμάτωση?

Ίσως δεν είδες ότι μιλούσα για ανοιχτά συστήματα..Υπάρχουν δύο ειδών συστήματα για ηλιακή θέρμανση ζεστού νερού χρήσης,πέρα απο τον διαχωρισμό ανοιχτου-κλειστού .Η θέρμανση ζεστού νερού απο τον ήλιο και κάποια άλλη πηγή θερμότητας (αντίσταση, λέβητας,κτλ) συνυπάρχωντας σε κοινό boiler, και η προθέρμανση νερού με τον ήλιο σε ενα boiler και συνδεσή του με άλλο,όπου η έξοδος του πρώτου είναι η είσοδος στο δευτερο όπου συνήθως κρατιέται σε θερμοκρασία αντιλεγεωνέλλας το δευτερο boiler.Συνηθέστερο των δύο για τον ελλαδικό χώρο, είναι το πρώτο είδος.Δηλαδή Boiler διπλής ή τριπλής ενεργειας όπου το πάνω μέρος διατηρείται ζεστό.Οπότε όταν έχεις υψηλότερη θερμοκρασία πχ 60 βαθμούς κελσίου και εισχωρεί στους 40 βαθμούς κελσίου απο ηλιακά μέσα με μεγάλη ταχύτητα, δεν δημιουργεί πρόβλημα διαστρωμάτωσης?χωρίς να θέλω να σκεφτώ τι θερμοκρασία θα "δεί" πχ ο θερμοστάτης του λέβητα, με όλη αυτή την εσωτερική θερμοκρασιακή διαταραχή.

quote:Αυτό που είπε ο Γρηγόρης όμως το περάσαμε στο ντούκου και είναι έξυπνο.

Ο Γρηγόρης γενικά είναι έξυπνος[],καιβάζει κάτω πολλούς μηχανικούς που ξέρω.Απλά εμένα με ενδιαφέρουν και εγκαταστάσεις πέρα απο τον ελλαδικό χώρο, οπότε προσωπικά δεν μπορώ απλά να πω πως είναι αυτό και τέλος..

quote:Μπορούμε όμως πρώτα να δούμε τι διαφορά θα έκανε η τυρβώδης ροή σε σχέση με τη στρωτή? Να το ποσοτικοποιήσουμε. Προσωπικά δεν μπορώ να το κάνω με γνώσεις μετάδοσης θερμότητας.

Αν προλάβω θα το κάνω αυριο το απόγευμα.Υπάρχουν πάνω απο ένας τρόποι για να γίνουν οι υπολογισμοί, χωρίς ιδιαίτερη φασαρία.Θα το κάνω με δύο τρόπους για να συγκρίνω αν υπάρχει απόκλιση μεταξύ τους
(και όχι,δεν χρησιμοποιώ ποτέ αναδέλτα, ολοκληρώματα, παραγώγους και τέτοια....τα σιχαίνομαι.)

quote:Μια διαφορετική προσέγγιση. Αν η μετάδοση θερμότητας από τη συλλεκτική λαμαρίνα προς το νερό δεν είναι καλή, θα έχω μεγάλη διαφορά θερμοκρασίας ανάμεσα στο φύλλο χαλκού και το νερό. Δηλαδή η ο χαλκός θα έχει 60C και το νερό θα περνάει από τα riser και θα βγαίνει 40C, επειδή δεν υπάρχει εύκολη μετάδοση θερμότητας. Ποιος θα πάρει ένα τρυπανάκι να τρυπήσει το τζάμι του συλλέκτη ??

Μάλλον εννοείς την πίσω μεριά του συλλέκτη ξετρύπημα..η διαφορά θερμοκρασίας αυτή που λές δημιουργεί αρκετά προβλήματα..
έστω μπαίνει 30 βαθμούς κελσίου και βγαίνει 40, ενώ η απορροφητική επιφάνεια πιάνει τους 60 βαθμούς κελσίου..απώλειες θερμότητας..μειωμένη απόδοση συλλέκτη..η ροή βασίζεται σε παραδοχές που αποκλίνουν πολύ..

quote:Σε κάθε περίπτωση, το κόστος από την κακή μετάδοση θερμότητας είναι ότι η το φύλλο χαλκού θα ανεβάσει θερμοκρασία και θα έχω μεγαλύτερες απώλλειες θερμότητας προς το περιβάλλον
Νομίζω πως η στρωτή ροή δεν κάνει τραγικά τα πράγματα. Πόση είναι αυτή η ρημάδα διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ νερού και φύλλου χαλκού και πόσο μπορεί να μειωθεί???

θα προσπαθήσω να σου πώ αύριο..πάντως μην υποτιμάς παραμέτρους που φαίνονται μηδαμινοί σε έναν συλλέκτη.αποδόσεις συλλεκτών, υπολογισμοί και βεβαιώσεις απόδοσης που βγάζουν ελληνικά και ξένα εργαστήρια δοκιμών,μετράνε τα πάντα και όλα..φαίνεται απλό πράγμα οι συλλέκτες, αλλά κρύβουν πραγματικά τεραστια τεχνογνωσία..εσωτερικές κυκλοφορίες αέρα εντός του συλλέκτη, απόσταση τζαμιού απο την απορροφητική επιφάνεια,και πολλά πολλά άλλα, μπορούν να απογειώσουν μία απόδοση ή και να την γονατίσουν..σκέψου ακόμα και την πρόσφατη σχετικά εφαρμογή της διαστρωμάτωσης στα boiler..τόσο απλή ιδέα, κι όμως εφαρμόστηκε εμπορικά τα τελευταία χρόνια..σκέψου πόσο είχε υποτιμηθεί, που μπορείς να πάρεις 20% παραπάνω ενέργεια απο τον ήλιο, σε σχεση με πριν..


Φίλε Γρηγόρη, δεν είναι όλα ασπρα-μαυρα..εχει πολλές αποχρωσεις το θέμα..θα προσπαθήσω να λύσω κάτι απο όλα αυτά άυριο..ύπνος τώρα..

[gregori]

quote:Φίλε Γρηγόρη, δεν είναι όλα ασπρα-μαυρα..εχει πολλές αποχρωσεις το θέμα..θα προσπαθήσω να λύσω κάτι απο όλα αυτά άυριο..ύπνος τώρα..

Φίλε mechatron ενώ έγραψες πολλά περίμενα το κάτι παραπάνω από σένα και ακόμα δεν το είδα.
Πρίν απο καν δύο σελίδες μου υποσχέθηκες ανάλυση και ακόμα την περιμένω...
Ρωτάω και θα ρωτάω μέχρι να πάρω τεκμηριωμένη απάντηση σχετικά με την σύνδεση συλλεκτών σε σειρά και εσύ μου γράφεις για άσπρο μαύρο και άντε εγώ να καταλάβω τι θέλεις να πεις.
Στον υδραυλικό υπάρχει αυτό το ερώτημα και πρέπει να ξεκαθαριστεί.
Όπως καταλαβαίνεις δεν μου φτάνει ούτε η απάντηση του πολύ αγαπητού μου Καπτεν ούτε η δική σου.
Στο λέω καθαρά από σένα περιμένω πολλά και προπαντός απαντήσεις με ανάλυση μιας και έχουμε φτάσει στην πέμπτη σελίδα.

http://udravlikos.gr

[Pirate]

quote:Originally posted by gregori
Όπως καταλαβαίνεις δεν μου φτάνει ούτε η απάντηση του πολύ αγαπητού μου Καπτεν

Υ.Σ
Σαν το παραμύθι της γιαγιάς...
Μηχανικός, Κάπταιν κλπ αλλά πάνω απ' όλα Πειρατής! Ξέχασες την ιδιότητά μου αυτή. Τόσο το υστερόγραφο στην 1η παράγραφο του τελευταίου μου post όσο και το ίδιο το post, περιέχει ...τόνους δυναμίτιδας. Στο κέντρο βρίσκεται το «σεντούκι» με την απάντηση που ζητάς
Θα το ανοίξει ο επιμένων και ο μαχόμενος. Τίποτα δεν μας δίνει έτοιμο στο πιάτο η ζωή. Γι' αυτό μη κάθεστε! Τα όπλα ανά χείρας (Χαρτί και μολύβι είναι τα όπλα) και πάμε.... Δεν θα μας αναλύουν οι απ' έξω ώστε να μας στέλνουν προσπεκτάκια! Εμείς θα αναλύουμε αυτά που θέλουμε!


Στίγμα Μαστροκαπετάνιου

[panos09]

Γρηγόρη, αν κατάλαβα καλά ρωτάς αν είναι καλύτερα να συνδέσουμε τους συλλέκτες "σε σειρά" (ή "παράλληλα") ή "στην σειρά".

Η κλασσική σύνδεση που κάνουμε όλοι είναι η "παράλληλα" αφού είναι η πιο πρακτική για τους τυπικούς συλλέκτες, έχει χαμηλές υδραυλικές αντιστάσεις, και αποδίδει μια χαρά.

Έχω δει να συνδέουν τους συλλέκτες "στην σειρά", δηλαδή συνδέοντας την έξοδο του 1ου συλλέκτη στην είσοδο του επόμενου, κλπ. σε εφαρμογές "ηλιακής θέρμανσης". Φαντάζομαι ότι νομίζουν ότι έτσι θα βγάλουν μεγαλύτερη θερμοκρασία αφού ο κάθε συλλέκτης προθερμαίνει το νερό του επόμενου, κλπ.

Αυτό το σκεπτικό είναι λάθος αφού το ίδιο και καλύτερο αποτέλεσμα σε θερμοκρασία μπορούμε να έχουμε βάζοντας τους συλλέκτες "σε σειρά" και μειώνοντας την ροή αντίστοιχα ώστε να έχουμε το επιθυμητό ΔΤ. Αυτή η λάθος αντίληψη προέρχεται από το γεγονός ότι τα πιο πολλά συστήματα έχουν πολύ μεγαλύτερη ροή από όσο χρειάζεται και έτσι δίνουν την εντύπωση ότι δεν ζεσταίνουν το νερό αρκετά.

Η "σε σειρά" σύνδεση έχει μικρότερες θερμικές απώλειες λόγω απευθείας σύνδεσης, μικρότερο κόστος κατασκευής, και φυσικά πολύ μικρότερες υδραυλικές απώλειες.

Οι "ξένοι" από την άλλη χρησιμοποιούν την "σε σειρά" σύνδεση αλλά έχουν και τους αντίστοιχους ηλιακούς συλλέκτες με τα κατάλληλα σημεία σύνδεσης στο επάνω μέρος τους και την κατάλληλη συνδεσμολογία μέσα τους.

[nyannaco]

Για να μην το μπερδέυουμε στο εξής, προτείνω να χρησιμοποιούμε τους όρους:
* [u]σε σειρά, ή εν σειρά, όπου η έξοδος του πρώτου πάει στην είσοδο του δεύτερου κοκ, και όλο το νερό περνάει από όλους τους συλλέκτες διαδοχικά
* [u]παράλληλα, όπου όλες οι είσοδοι συλλεκτών παίρνουν επιστροφή από τον εναλλάκτη / σερπαντίνα του μπόιλερ, και όλες οι έξοδοι οδηγούνται στον εναλλάκτη / σερπαντίνα του μπόιλερ.

Κατ'αναλογία με τη θέρμανση, το σε σειρά είναι αντίστοιχο του μονοσωληνίου, και το παράλληλο είναι αντίστοιχο του δισωληνίου.
Ουσιαστικά δηλαδή το "σε σειρά" που αναφέρεται παραπάνω είναι παράλληλη σύνδεση.


Νίκος