|
Снижение тепловых потерь
Для наглядного подтверждения свойств теплоизоляции RE-THERM был проведен прикладной эксперимент. Использовались две идентичные металлические ёмкости с водой, в которые были встроены нагревательные элементы с датчиком температуры (ТЭНы (Ariston), мощностью1,5 кВт каждый) подключенные соответственно к двум электрическим счетчикам (ТАЙПИТ НЕВА 103 1SO). ТЭНы греют воду в баках и автоматически отключаются при температуре воды +85 С при остывании до +75 ?С ТЭНы включаются вновь. Одна емкость остается неокрашенной, на другую нанесена теплоизоляция RE-THERM толщиной около 1 мм (рис. 1). Температура поверхности измерялась с помощью прибора DT838 (Digatal multimeter) c подключенной термопарой. Опыт проводился 24 часа.
Показания электросчетчика ТАЙПИТ НЕВА 103 1SO и термопары мультиметра DT838 приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Результаты измерений
РАСХОД ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Показания электрического счетчика, (кВт/час) |
ТЕМПЕРАТУРА ПОВЕРХНОСТИ БАКОВ
Показания DT 838, (С) |
Время,
Час |
Без изоляции |
С RE-THERM |
Без изоляции |
С RE-THERM |
0 |
0 |
+27,5 |
+26,5 |
11:00 |
1,4 |
1,4 |
+52 |
+42,5 |
12:00 |
2,1 |
2 |
+67 |
+51 |
13:00 |
2,3 |
2,1 |
+66 |
+54 |
13:30 |
2,4 |
2,15 |
+64,5 |
+52,5 |
14:00 |
2,6 |
2,3 |
+66 |
+52 |
14:30 |
2,65 |
2,45 |
+62 |
+52 |
15:00 |
2,8 |
2,6 |
+63 |
+52 |
15:30 |
3 |
2,8 |
+65 |
+52 |
16:00 |
3,15 |
2,95 |
+63 |
+52 |
16:30 |
3,5 |
3,1 |
+66 |
+52 |
17:30 |
8,75 |
7,2 |
+63 |
+52 |
10:00 |
9,3 |
7,3 |
+65 |
+52 |
11:00 |

Фото № 1. Замер температуры внутри бака
|

Фото № 2. Замер температуры поверхности бака, покрытого слоем RE-THERM
|

Фото № 3. Замер температуры поверхности бака без изоляции
|

Фото № 4. Вид электрических счетчиков ТАЙПИТ модель НЕВА 103 1SO в едином корпусе ЩРН-П-12
|
Проверка:
Для проверки полученных результатов проведем расчет толщины теплоизоляционного слоя, обеспечивающего заданную температуру на поверхности изоляции по СНиП 2.04.14-88 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов».
Толщина изоляции расчитывается по формуле:

где:
 |
- толщина теплоизоляционного слоя; |
 |
- теплопроводность теплоизоляционного слоя; |
 |
- теплоотдача теплоизоляционного слоя; |
 |
- температура поверхности изоляции, C; |
 |
- средняя температура воздуха в помещении. |

Расчетное значение имеет хорошую сходимость с результатами практических измерений температуры поверхности. Разница составляет 16 %, что в данном случае можно рассматривать как погрешность, которую можно не учитывать во-первых из-за малой размерности, а во-вторых из-за того, что мы так же не учитывали, что средняя температура воздуха в помещении и в приграничных слоях воздуха могла повышаться вследствие передачи тепла от ёмкостей.
Сводная таблица результатов эксперимента (табл.2):
Ёмкость без изоляции |
Ёмкость покрытая RE-THERM |
Объём, л |
25 |
25 |
Начальная температура поверхности, С |
+26…+27 |
+26…+27 |
Расход электроэнергии за одно включение ТЭНа, кВт/час |
0,15 |
0,15 |
Время нагревания ёмкости, час |
0,13 ( 8 минут) |
0,13 ( 8 минут) |
Время остывания ёмкости, час |
0,38 (23 минуты) |
0,58 (35 минут) |
Время одного цикла (нагрев/охлаждение), час |
0,51 (31 минута) |
0,71 (43 минуты) |
Количество включений нагревательного элемента в сутки, раз |
47 |
33 |
График 1 – Динамика роста разницы в расходе электроэнергии

График 2 – Температурный режим поверхностей ёмкостей

Исходя из полученных результатов следует, что применение теплоизоляции RE-THERM позволяется снизить энергопотребление нагревательно элемента в нашем случае на 2 кВт в сутки (60 кВт в месяц) с площади 0,5м.кв.. Если учесть, что стоимость электроэнергии составляет приблизительно 3 рубля за кВт, получается, что экономия в месяц составит 360 рублей с каждого 1 м.кв. поверхности с теплоносителем +85С (как например во внутридомовой разводке системы отопления).
Подводя итог стоит отметить, что при проведении эксперимента, из-за условий в которых проводился опыт, не учитывался ряд факторов, которые в большей мере повысят скорость остывания бака без изоляции и не столь сильно отразятся на баке с изоляцией RE-THERM.
-
Первый из этих факторов – это местонахождение испытательной установки в лабораторных условиях, где на тепловые потери практически не влияет радиационный теплообмен.
-
Второй фактор заключается в том, что эксперимент проводился при температуре окружающего воздуха +26С…+27С и разница между температурой поверхности и воздуха была не столь велика как в зимнее время года. С понижением температуры, теплообмен с поверхности непокрытого бака будет происходить активнее, а следовательно он станет остывать еще быстрее.
Фото № 5. Внешний вид всей экспериментальной установки.
 |
|