Перейти к содержимому

Поддержи форум - поделись страницей!


Фото
- - - - -

Оценка теплового баланса банной металлической печи

Печь для бани Металлическая печь Тепловой баланс печи

  • Для ответа в теме необходимо авторизоваться на форуме
28 ответов в этой теме

#21 NickB Предупредить

NickB
  • Автор Темы
  • Банщик любитель
  • 713 сообщений
  • 290 спасибо
  • Город:СПб
  • Род занятий:Системный аналитик

Отправлено 21 Март 2012 - 16:40

NickB, ты сам привёл расчёт КПД отталкиваясь от теплотворной способности топлива. Так, что нас интересует и то, что в печке и то, что снаружи печки. Честно признаюсь, что результат ошеломляющий, тем более, что с учётом дополнительных факторов значение КПД (в нашем понимании) ещё выше.


Не понял, почему результат ошеломляющий? Вроде вполне очевидный. ab
В чем заключается учет дополнительных факторов? Что это за факторы? То что тепло привело к конвекции, которая снова перешла в тепло? Уточни.

#22 NickB Предупредить

NickB
  • Автор Темы
  • Банщик любитель
  • 713 сообщений
  • 290 спасибо
  • Город:СПб
  • Род занятий:Системный аналитик

Отправлено 21 Март 2012 - 17:32

Вы еще перемещение печки относительно центра масс солнца сюда посчитайте ))) КПД будет заоблачный


А зачем? Мы не гонимся за КПД в 100%. Просто хочется понимать, на что ушли заработанные непростым трудом системного аналитика деньги, воплощенные в виде купленной машины дров. ap

#23 палеха Предупредить

палеха
  • Банщик любитель
  • 3 258 сообщений
  • 1631 спасибо

Отправлено 21 Март 2012 - 18:50


NickB, ты сам привёл расчёт КПД отталкиваясь от теплотворной способности топлива. Так, что нас интересует и то, что в печке и то, что снаружи печки. Честно признаюсь, что результат ошеломляющий, тем более, что с учётом дополнительных факторов значение КПД (в нашем понимании) ещё выше.


Не понял, почему результат ошеломляющий? Вроде вполне очевидный. ab
В чем заключается учет дополнительных факторов? Что это за факторы? То что тепло привело к конвекции, которая снова перешла в тепло? Уточни.

Объясняю. В расчётах ты использовал теплотворную способность топлива. Она определяется в калориметрах. Мне приходилось с ними работать. Если интересно. то воспользуйся поисковиком. Так вот, при измерениях вода, образующаяся при горении переходит в жидкое состояние. В реальных печах вода всегда пар. Т.е. из теплоты сгорания надо вычесть теплоту парообразования - фактический КПД печи будет больше рассчитанного тобой.
Далее в реальных печах часть энергии горения затрачивается на всасывание в печь окислителя (воздуха) и проталкивание по трубе газообразных продуктов сгорания. Кроме того, в калориметре окислитель кислород, а в реальную печь с кислородом поступает 80% азота, на нагрев которого также затрачивается полезная теплота. Если учитывать эти факторы (их невозможно исключить в реальных печах), то КПД получиться очень высоким.

#24 NickB Предупредить

NickB
  • Автор Темы
  • Банщик любитель
  • 713 сообщений
  • 290 спасибо
  • Город:СПб
  • Род занятий:Системный аналитик

Отправлено 21 Март 2012 - 21:52


Не понял, почему результат ошеломляющий? Вроде вполне очевидный. ab
В чем заключается учет дополнительных факторов? Что это за факторы? То что тепло привело к конвекции, которая снова перешла в тепло? Уточни.

Объясняю. В расчётах ты использовал теплотворную способность топлива. Она определяется в калориметрах. Мне приходилось с ними работать. Если интересно. то воспользуйся поисковиком. Так вот, при измерениях вода, образующаяся при горении переходит в жидкое состояние. В реальных печах вода всегда пар. Т.е. из теплоты сгорания надо вычесть теплоту парообразования - фактический КПД печи будет больше рассчитанного тобой.
Далее в реальных печах часть энергии горения затрачивается на всасывание в печь окислителя (воздуха) и проталкивание по трубе газообразных продуктов сгорания. Кроме того, в калориметре окислитель кислород, а в реальную печь с кислородом поступает 80% азота, на нагрев которого также затрачивается полезная теплота. Если учитывать эти факторы (их невозможно исключить в реальных печах), то КПД получиться очень высоким.

Палеха, Цифра для теплотворной способности, взятая в расчет, насколько я помню, уже включала в себя потери связанные с теплотой парообразования. Это раз, а во-вторых, учитывает отличие воздуха от кислорода.

Смотри например эти ссылки
http://ru.wikipedia....

http://www.dpva.info... ... ricValues/
Дерево сухое, Wood (dry) 14 400 - 17 400

В расчете же использовано 12 000 кДж/кг - цифра заведомо меньшая, чем высшая теплотворная способность.

Вот еще нашел
Рабочая теплотворная способность в Ккал может быть определена по эмпирической формуле проф. Надеждина:

QPc =4370—50 W для воздушно-сухой древесины


В соответствии с этой формулой теплотворная способность получается для влажности 20% (дрова год лежали на открытом воздухе под навесом) 3370 ККал или ~ 14 000 кДж/кг, даже выше, чем взятая в расчетах (т.е. КПД ниже, а не выше, чем в расчетах)

всасывание в печь окислителя (воздуха) и проталкивание по трубе газообразных продуктов сгорания пожалуй не учтено, но каков вклад этих затрат? Думаю, что в общем объеме невелик.

#25 палеха Предупредить

палеха
  • Банщик любитель
  • 3 258 сообщений
  • 1631 спасибо

Отправлено 21 Март 2012 - 22:48

NickB, я отвечаю за то, что написал. Твои ссылки пустые (одни определения). Посмотри "калориметрическая бомба", "измерение теплотворной способности топлива". Я своими руками производил калориметрические измерения, хорошо знаю методики и на "кривой кобыле" меня не обскакать. В реальной печке на справочные данные по теплотворной способности не выйти. Когда-то очень давно приходилось заниматься тепловыми расчётами для процессов, протекающих во вращающихся печах. Учитываются все факторы. Согласен, что их доля в тепловом балансе может быть на уровне процента. Иногда это совершенно не существенно, а иногда это принципиально, например, при выборе оборудования из стандартной линейки. Затраты на подачу воздуха и газоотведения можно оценить по типовым отопительным котлам. Мощность вентилятора составляет 3-5% от мощности котла. Я расчёты не критикую. Мои уточнения не портят общей картины. Нам давно нужна была цифра, от которой можно отталкиваться в анализе эффективности банных печей и парилок. Раньше ведь мелькали цифры по КПД на уровне 30-50%. А Хошев обвинял банщиков в глобальном потеплении ab

#26 Vian Предупредить

Vian
  • Супермодераторы
  • 23 029 сообщений
  • 5403 спасибо
  • Город:ПриМКАДье
  • Род занятий:... -по погоде

Отправлено 21 Март 2012 - 22:57

Для аналитиков: Если писать уравнение баланса энергий на основе закона сохранения, то энергия, выделенная в печи (онаже энергия,высвобожденная из дров помножить на общий кпд {сжигания и утилихации}) будет с одной стороны от знака «=», а нагрев всего окружающего, конвективные потоки и т.п – с другой (т.к. В печи энергия тратится, а на конвектив, на тягу и т.п. расходуется), а потому сводя их по одну сторону от «=» вы получите не сложение, а вычитание, и если учтете все факторы, то результат =0.. А когда вы стали складывать (а именно так читаются ваши изыскания в этой теме –пишу по памяти–читал в 5вечера), пытаясь учесть эту энергию при подсчете КПД печи, то нечего удивляться, что ВАШ «КПД» печи удвоился и легко мог скакнуть в нормальной печке хорошо за 100%. Вот.примерно это я и пытаюсь вам донести весь вечер )))
Vi@nTV: Здесь не может быть вашей рекламы - только МОЯ БАНЯ!!!( © Viantv VianTv )

#27 NickB Предупредить

NickB
  • Автор Темы
  • Банщик любитель
  • 713 сообщений
  • 290 спасибо
  • Город:СПб
  • Род занятий:Системный аналитик

Отправлено 22 Март 2012 - 09:15

NickB, я отвечаю за то, что написал. Твои ссылки пустые (одни определения). Посмотри "калориметрическая бомба", "измерение теплотворной способности топлива". Я своими руками производил калориметрические измерения, хорошо знаю методики и на "кривой кобыле" меня не обскакать. В реальной печке на справочные данные по теплотворной способности не выйти. Когда-то очень давно приходилось заниматься тепловыми расчётами для процессов, протекающих во вращающихся печах. Учитываются все факторы. Согласен, что их доля в тепловом балансе может быть на уровне процента.
Я расчёты не критикую. Мои уточнения не портят общей картины. Нам давно нужна была цифра, от которой можно отталкиваться в анализе эффективности банных печей и парилок. Раньше ведь мелькали цифры по КПД на уровне 30-50%. А Хошев обвинял банщиков в глобальном потеплении ab


Ну что ж, попробуем посмотреть на вышеупомянутые ссылки чуть более внимательно и менее поверхностно. И кроме определений, в них (о чудо!) обнаруживаются и цифры.

Повторю на всякий случай эти цифры здесь.

Ссылка 1 (на википедию)

Удельная теплота сгорания веществ в воздухе,
Дрова (березовые, сосновые) 10.2·106 = 10 200 кДж/кг

ССылка номер 2

инженерный справочник DPVA.info (высшая теплотворная способность (Higher Calorific Value = Gross Calorific Value = GCV) – количество теплоты, выделяемой при полном сгорании топлива, охлаждении продуктов сгорания до температуры топлива и конденсации водяного пара, образовавшегося при окислении водорода, входящего в состав топлива.)
Дерево сухое, Wood (dry) 14 400 - 17 400 кДж/кг

Цифра номер 3 получена по формуле проф. Надеждина (РАБОЧАЯ теплотворная способность)
14 000 кДж/кг

Вот тут еще есть интересные рассуждения на тему http://www.istok59.r... ... esiny.html

Так, если теплота сгорания абсолютно сухой древесины составляет 4500 ккал/кг, то каждый 1% влажности приводит к снижению теплоты сгорания на 7 ккал/кг за счёт необходимости нагрева и испарения воды и ещё на 45 ккал/кг за счёт снижения доли сухой древесины в дровах.

Для практических расчётов пожарная оборона рекомендует использовать нормативное значение минимальной теплотворной способности древесины 3300 ккал/кг по ГОСТ 12.1.044-89 «Положения безопасности. Общие требования». Вместе с тем, энергетики рекомендуют ориентироваться на нормативное значение минимальной теплотворной способности дров 2400 ккал/кг по ГОСТ 9817-95 «Аппараты бытовые, работающие на твёрдом топливе».

Важным моментом является то, что даже абсолютно сухая древесина даёт при сгорании очень много воды, намного больше, чем обычно содержится воды в самих реальных дровах. Поэтому, влажность древесины, очень сильно влияющая на теплотворную способность дров, тем не менее на влажность дымовых газов влияет слабо. Так, переход с дров влажностью 10% на дрова влажностью 20% повышает влажность дымовых газов отнюдь не в два раза, а всего лишь на 15-20%.



Не умаляя важности калориметрических опытов, проведенных с использованием самого совершенного оборудования, замечу лишь, что эти опыты нацелены на определение именно высшей теплотворной способности, а я в расчетах использовал цифру существенно меньшую (ИМХО близкую к РЕАЛЬНОЙ теплотворной способности) а НЕ ВЫСШУЮ теплотворная способность, в чем меня обвиняет уважаемый Палеха, а цифра 12 000 кДж/кг, средняя между википедией и формулой Надеждина.

Однако целью этой статьи, хочется еще раз подчеркнуть это, является не определение КПД (слишком много допущений в расчетах по воздуху и срубу), а ОЦЕНКА ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА, т.е получение общего представления о долях, в которых распределяется тепловая энергия, полученная в результате сгорания дров, посему предлагаю в дальнейшей дискуссии отказаться от рассмотрения КПД здесь, перейдя в тему уважаемого ZYBY

#28 палеха Предупредить

палеха
  • Банщик любитель
  • 3 258 сообщений
  • 1631 спасибо

Отправлено 22 Март 2012 - 12:27

Привет, NickB, ну ты провёл потрясающую работу. Извини, что напряг. Но, думаю, эта работа и обсуждение очень полезны всем. Важно понимать, что реально стоит за той или иной цифрой, взятой из статьи, книги или справочника, что простые на первый взгляд процессы оказываются сложными. NicrB, пожалуйста не воспринимай мои или чьи либо замечания как обвинения. Мы же не узкие специалисты в обсуждаемых вопросах, чтобы обвинять друг друга. Да и они до обвинений опускаются только тогда, когда кто-то отморозит явную чушь. В твоей теме мы все сделали шаг вперёд в интересующих нас вопросах. P.S. 1) Где желательно брать термодинамические данные? Во всём мире всего два справочника высокого качества: в Национальном бюро стандартов США и 16-ти томный справочник В.П.Глушко - Термические константы веществ:Справочное пособие. Изд-во АН СССР, 1965-1982гг. К цифрам из др. источников следует относится критически. 2) Я работал на классических калориметрах - это совсем не впечатляющий прибор и измерения очень трудоёмки. Современные калориметры Кальве очень чувствительны, хотя, как следствие, не очень высокой точности. В этих калориметрах успешно измеряются такие малые величины , как теплота полёта мухи, или теплота прорастания пшеничного зёрнышка be .

#29 NickB Предупредить

NickB
  • Автор Темы
  • Банщик любитель
  • 713 сообщений
  • 290 спасибо
  • Город:СПб
  • Род занятий:Системный аналитик

Отправлено 22 Март 2012 - 14:14

Кстате, да. Насчет попарицца. Мы ж в Питере живем, а в это воскресенье в баньке на Охте у нас будет сбор по случаю годовщины оной. А ты koks так и не отметился на ЧБ, бушь участвовать али как? Познакомимся (это я к Палехе обращаюсь) и поговорим о калориметрах, способных учесть полет мухи, мне правда интересно как это делается. Ну как идея?



Читать еще на тему: Печь для бани, Металлическая печь, Тепловой баланс печи

0 посетителей читают эту тему

0 форумчан, 0 гостей, 0 скрытых


Тему посетили 43


    albert76, Геннадий Кольчугин, Lymar, Raimond48, Freelander, дядя Слава, Нержавеющий Жираф, Алексей Телегин, О-К, jokerr2009, ByaCo, , geos, Oleg_K, Masel, Zakalo, Оксана Вахова, Влад, олег ан, yurec111, СергКуз, СергКуз, , SamVal, valdemar, Влад, макаr, Tokha, irekgal, палеха, Mika, lvalery, Sashankaban, Podvorie, skif, NickB, sit099, левша, Ant_t, rovermao, Ridel, IIma, ник

Партнеры форума


Скрыть/Открыть чат Чат

@  GDV : (06 янв 2024 - 18:39)

А Максима - с днем рождения.

@  Luminous : (06 янв 2024 - 21:12)

С Рождеством Христовым! :angel:

@  Одинцов : (07 янв 2024 - 20:25)

Добрый вечер, Леди и Джентльмены. С Рождеством!

@  дядя Слава : (08 янв 2024 - 10:00)

С новым годом! С рождеством!

@  дядя Слава : (08 янв 2024 - 10:00)

Желаю вам добра и благополучия, пусть хватит сил на добрые дела.

@  Luminous : (08 янв 2024 - 10:59)

:ax:

@  Алекс2024 : (09 янв 2024 - 10:30)

Добрый день! У меня вопрос, может кто ответит? На топку Этна-14 уставливается 9- литровый теплообменник. При этом нижняя труба (которая устанавливается на печь) разогревается до красна. Может, кто знает как эту проблему решить..

@  Luminous : (09 янв 2024 - 10:51)

@Алекс2024, доброго дня! Ответа в чате не ждите. Создайте, пожалуйста, тему, в которой изложите всё, что Вас интересует. Форумчане подскажут, как действовать.

@  Luminous : (13 янв 2024 - 18:58)

С Дыром Дедушку Русского пара! :give_rose:

@  Vian : (16 янв 2024 - 22:05)

На форуме 3 333 темы!

@  Luminous : (16 янв 2024 - 23:52)

Урра, товарищи! :good:

@  Одинцов : (13 фев 2024 - 16:17)

Добрый вечер, Леди и Джентльмены!

@  Luminous : (13 фев 2024 - 21:33)

:give_rose:

@  Luminous : (25 фев 2024 - 10:32)

Последний зимний выходной... На горизонте весна! ;)

@  дядя Слава : (28 фев 2024 - 23:12)

доброго всем здоровья!

@  дядя Слава : (28 фев 2024 - 23:13)

будете в Муроме, в Муромскую баню загляните...

@  Одинцов : (08 мар 2024 - 09:30)

Дамы, с праздником!

@  Luminous : (08 мар 2024 - 12:36)

Пётр, спасибо! :give_rose:

@  дядя Слава : (18 мар 2024 - 12:12)

привет всем

@  Luminous : (18 мар 2024 - 14:19)

Доброго дня муромским! :hi:

Наверх