Grzanie pośrednie / płaszcz

[.Gacek]

To technologii pillow plate podobno pompa cyrkulacyjna jest potrzebna, to znaczne utrudnienie dla nas. Dodatkowo musi to być pompa nie byle jaka i mieć możliwość ciągłej pracy nawet przez 10 godzin w temperaturze osiągającej 100* C. Temat był przerabiany przez kolegę @Feti, ostatecznie odpuścił na rzecz klasycznego płaszcza.

[rastro]

Generalnie jeżeli płaszcz mam być minimalnej pojemności musi być pompa cyrkulacyjna. Ale, ja myślę że wystarczy pompa od instalacji solarnych - one zwykle mają możliwość pracy do 120C przez dłuższy czas. Pompę można zainstalować na powrocie przed grzałką, przy dobrze wyregulowanej mocy powinno mieć temperaturę zbliżoną do temperatury wrzenia wsadu. Niewątpliwą zaletą zastosowania cyrkulacji, będzie mała pojemność płaszcza oraz znacznie bardziej równomierna temperatura medium.

[spawaczTIG]

@.Gacek o tym wspomniałem ale ten płaszcz ma wtedy max 5mm grubości. ale przepływ tam jest turbulentny. Zapytam inaczej do jakich minimalnych grubości i objętości płaszczów zeszliście, czy np klasyczny płaszcz 10 mm to nie bedzie jeszcze za dużo czy mozna zejść np do 7mm przestrzeni miedzy płaczami.

@rastro generalnie zjawisko wymiany ciepła jest opisane, wszystkie procesy które tam zachodzą zachodzą zawsze choć nie specjalnie uwazam aby przy naturalnej konwekcji, było tak, że 20mm musi być a 10 to juz za mało. Mam na uwadze tez to ze w płaszcz nie jest dzielony na strefy czyli tzw garnek w garnek. Oczywiście przy strefie grzałki moze być minimalnie więcej temp. Grzałki mogą być zabudowywane w płaszczu, polegamy tylko na naturalnej konwekcji ciepła, oczywiście przepływ wymuszony zwiększył by wydajność grzania ale to sie może równać przypalenie wsadu.

To jeszcze raz jak myślicie ile najmniej miedzy płaszczami można zrobic używając tylko naturalnej konwekcji i ewentualnie jak to macie u siebie zrobione.

[rastro]

To chyba zależy od tego jakie medium będzie używane - lepkość takie tam sprawy, ale 5mm wydaje się być zdecydowanie zbyt mało.

[radius]

do jakich minimalnych grubości i objętości płaszczów zeszliście [...] ile najmniej przerwy miedzy płaszczami można zrobic używając tylko naturalnej konwekcji i ewentualnie jak to macie u siebie zrobione.

Ja mam zbiornik z płaszczem "keg w kegu". Różnica średnic to 27 mm, więc przerwa między ściankami wynosi 13,5 mm. Płaszcz zalany wodą. Pojemności płaszcza nie mierzyłem dokładnie, ale to kilkanaście litrów. Mogło by być mniej, ale tą pojemność "robi" miejsce na grzałkę
Myślę, że można by (przy płaszczu wodnym), zmniejszyć odległość między ściankami do ok. 8 mm, bez żadnych negatywnych konsekwencji.

[spawaczTIG]

To chyba zależy od tego jakie medium będzie używane - lepkość takie tam sprawy, ale 5mm wydaje się być zdecydowanie zbyt mało.

Przypomnę ze musimy działać w 3D przy średnicy zbiornika 636mm długość płaszcza wyjdzie 2m wysokość niech bedzie 20cm to powierzchni grzania mamy 0,4 m2 tylko na boku plus dno! Do tego na 2m medium grzewcze ma gdzie sie mieszać i opadać na wskutek różnicy gęstości.
Przy tych 5 mm odstępu wejdzie nam tam 2 litry, jak sie nie pomyliłem przy 8mm da nam to 3,2 litra plus dno, oczywiście w tej chwili rozpatruje głownie bok płaszcza, bo przy dnie wiadomo grzałki. Ale aby zmniejszyć pojemność cieplna układu tez chciałbym obniżyć grubość dna i na to juz mam sposób wymyślony

Ja mam zbiornik z płaszczem "keg w kegu". Różnica średnic to 27 mm, więc przerwa między ściankami wynosi 13,5 mm. Płaszcz zalany wodą. Pojemności płaszcza nie mierzyłem dokładnie, ale to kilkanaście litrów. Mogło by być mniej, ale tą pojemność "robi" miejsce na grzałkę
Myślę, że można by (przy płaszczu wodnym), zmniejszyć odległość między ściankami do ok. 8 mm, bez żadnych negatywnych konsekwencji.

dziękuje za głos!

Jestem przekonany ze mozna zjechać jeszcze kilka mm, cały czas mam wyobrażenie ze płyn grzewczy moze sie mieszać na obwodzie a nie na szerokości przecież. Obwód jest stosunkowo duży właściwie to praktycznie 2mb.

[aakk]

Stosowałem do tej pory 10mm, na oleju Iterm 6MB nie ma problemu z mieszaniem. Zbiorniki dość niskie więc płaszcz otulał zbiornik jakieś 25cm + dno.

[czytam]

Jak już kombinujecie z cyrkulacją i zmniejszaniem objętości w płaszczu, to grzałki wcale nie muszą być pod dnem. Mogą być w rurze gdziekolwiek, jak w RIMS.

[rastro]

Panowie, chyba kombinują z minimalizacją objętości płaszcza, ale przy założeniu, że cyrkulacja jest grawitacyjna. Ja bym szedł w kierunku czegoś w stylu elektrycznego płaszcza grzejnego, albo właśnie w kierunku wymuszonej cyrkulacji z zewnętrznymi grzałkami, być może z kontrolą mocy i maksymalnej temperatury medium.

[rastro]

Prawdopodobnie grzałki osiągają temperaturę maksymalną 110 stopni C.

Tak sobie myślałem i wydaje mi się że to zależy od tego gdzie te grzałki zostaną (umieszczone w jakim ośrodku, jak skuteczne będzie przekazywanie ciepłą), chyba że jest tam jakaś magia. Może być tak że grzałki pracujące w urządzeniu, do którego są zaprojektowane faktycznie osiągają t. max 110C np. w piekarniku pójdą z dymem.

Mnie wciąż interesuje płaszcz w wykonaniu elektrycznym - trafiłem na coś takiego: https://www.drutoporowy.pl/przewod-grze ... -4145.html - nie jest tanio, szczególnie że żeby osiągnąć sensowną gęstość mocy trzeba tego spory kawałek 2kW to jakieś 10-12m tego kabla, a to raptem z 8-9 zwojów dookoła kega - na moje oko warto by było pójść w mniejsze moce rzędu 1kW a to dla 3-4kw zaczyna robić koszty zbliżone do ceny zbiornika z płaszczem, jak nie większe.

[MastaMari]

Zwróćcie tez uwagę na to ze robiąc przylgę do KEGA badz innego kotła mamy bardzo małą powierzchnie styku grzałki z metalem przez co i faktyczna oddana moc będzie dużo mniejsza.

[Szlumf]

Powierzchnię styku można powiększyć choćby żywicą termoprzewodzącą lub patentem kolegi Czytam. Folia aluminiowa też trochę pomoże.

[Kòpôcz]

(...) trochę pomoże.

Trochę to słowo klucz w tym przypadku. Moim zdaniem owijanie tych grzałek na zbiorniku to ślepa uliczka.

Mnie wciąż interesuje płaszcz w wykonaniu elektrycznym (...).

Już wspominałem - grzałka mikanitowa. Wciąż rozważam zbiornik w opcji grzania dnem. Tylko, że takie zabawy tanie nie będą i trzebaby rozkminić jak pospawać zbiornik, żeby to zamontować.

[.Gacek]

Mój piec to klasyczny DIN 50 litrów. Płaszcz odsunięty od kotła właściwego 12 mm. Pojemność całkowita płaszcza to 27 litrów, ale po zalaniu do pełna ponad litr spuszczam. Pod spodem mam dwie równolegle mufy na 5/4 na grzałki oraz centralny spust 2 cale.
Bezwładność to oczywiście największa wada. Po osiągnięciu temperatury 105 stopni musiałem schodzić na 2 kW bo później ciśnienie podchodziło pod 1,5 bara i bałem się wyrzutu par przez zawór bezpieczeństwa. Koniec końców nauczyłem się pracować na tym piecu. Dużym plusem było robienie odpędu, po spuszczeniu odwaru i wlewaniu następnego wsadu piec był rozgrzany, można powiedzieć, że znaczna część już była podgrzewana podczas wlewania.
Od pewnego czasu jednak mam inny niemalże genialny patent.
Do płaszcza wlewam około 18-19 litrów wody aby sięgała tylko do dna kotła właściwego. Mogę grzać nawet na 6 kW. Wzrost ciśnienia to tylko 0,6 bara. Woda znacznie szybciej się nagrzewa. Para krążąca w płaszczu opatula mi wszystkie zakamarki pomiędzy ściankami płaszcza a kotła właściwego. Teraz gdybym robił następny kociołek w płaszczu to zastosowałbym takie kieszenie na grzałki jak robi kolega @cumel. Takie rozwiązanie drastycznie zmniejsza objętość płaszcza oraz bardzo minimalizuje bezwładność.

[spawaczTIG]

Teraz gdybym robił następny kociołek w płaszczu to zastosowałbym takie kieszenie na grzałki jak robi kolega @cumel. Takie rozwiązanie drastycznie zmniejsza objętość płaszcza oraz bardzo minimalizuje bezwładność.

Trochę czytasz w moich myślach. Im mniej wody tym mniej energii trzeba ale mniej wody to większa ilość wat/cm2, ogólnie jestem na etapie rysowania i założeń konstrukcyjnych przy 100l bańce sam płaszcz tylko 4litry pojemności i dno które przy tych 8 mm tez by miało ~4litry + kieszenie na grzałki czyli rura 5/4 - średnica spustu. Zakładam ze 10 - litrów max na 100l baniak wyjdzie, wydaje sie to fajna wartością. Choć troszkę więcej roboty bedzie. Jednak myślę ze warto.

[.Gacek]

Im mniej wody tym mniej energii trzeba ale mniej wody to większa ilość wat/cm2...

No nie do końca tak jest...
Bo powierzchnia płaszcza u mnie dalej jest taka sama ale objętościowo jest mniej medium.
Płaszcz jest do drugiego przetłoczenia Kega i para tam dochodzi i nagrzewa mi wsad... To samo tyczy się dna. Teraz mam tak jakby pełny walec na dnie i dlatego jest tutaj dużo cieczy, ale gdyby zrobić kieszonki na grzałki to cieczy jest o wiele mniej ale i tak całe dno jest zakryte przez medium w płaszczu.

[spawaczTIG]

Im mniej wody tym mniej energii trzeba ale mniej wody to większa ilość wat/cm2...

No nie do końca tak jest...
Bo powierzchnia płaszcza u mnie dalej jest taka sama ale objętościowo jest mniej medium.
Płaszcz jest do drugiego przetłoczenia Kega i para tam dochodzi i nagrzewa mi wsad... To samo tyczy się dna. Teraz mam tak jakby pełny walec na dnie i dlatego jest tutaj dużo cieczy, ale gdyby zrobić kieszonki na grzałki to cieczy jest o wiele mniej ale i tak całe dno jest zakryte przez medium w płaszczu.

Zrozumiałem przekaz od razu.
ps. parę masz powyżej 100 stopni dopiero Chyba ze obniżysz ciśnienie to wtedy szybciej. Myślę ze za cienki w uszach jestem aby to rozpatrywać, grzejesz do wysokości słupa cieczy, Wymiana ciepła zawsze przebiega z ciała o temperaturze wyższej do ciała o temperaturze niższej tak mnie uczyli na energetyce cieplnej ale dawno i połowy nie pamiętam zapewne

[Carl]

Powyżej temperatury wrzenia masz duuuużo pary, ale woda paruje również w niższej temperaturze, a nawet niewielka ilość pary sprawia, że powietrze przestaje być dobrym izolatorem.

Wystukane z Tapatalka

[czytam]

Kilka dni temu pisałem o wymianie grzałki w kotle warzelnym Klarstein Brauheld.
https://alkohole-domowe.com/forum/post2 ... ml#p267580
Przepaloną 1800W zastąpiłem dwiema prawie dwumetrowymi grzałkami 2kW, ale każda zasilona przez diodę, więc na jednej tylko połowa mocy czyli 1000W. Zwinięte w dwie spirale i wklejone pod dnem. Najpierw użyłem kitu do kominków wymieszanego z pyłem aluminiowym. Dodałem chyba za dużo aluminium, ciężko było wypełnić wszystkie szczeliny a i powierzchnia nie wyglądała zachęcająco - popękana. Spróbowałem więc drugiego sposobu - mieszaniny szkła wodnego z pyłem aluminiowym. Wybrałem szkło potasowe ze względu na wyższą temperaturę mięknięcia (powyżej 700 stopni) ale i sodowe powinno dać radę (550 stopni). Kleiło się dużo łatwiej, można było dobrać dowolną konsystencję. Kleiłem w trzech etapach, po wyschnięciu poprzedniej warstwy nanosiłem następną. Wygląd do złudzenia przypominał oryginalny klej użyty do fabrycznych grzałek, jednak jw moim przypadku jego warstwa była znacznie grubsza, pewnie z 10mm, aby przykryć rurkowe grzałki. Oryginalne były płaskie i warstwa kleju znacznie cieńsza.
Podczas prób okazało się, że po pierwsze kit z pyłem nie pęka, więc może być do tego celu wykorzystany. Ze szkłem wodnym trzeba jednak postępować nieco inaczej. Przy nagrzewaniu zaczęło wyciekać przez szczeliny. Pomimo kilkudniowego schnięcia warstwy były tylko zaschnięte powierzchniowo a w środku był płyn. Pomogło kilkudniowe suszenie ze stopniowym zwiększaniem mocy. Trochę było przy tym smrodu ale już jest ok. Teraz myślę, że smród mógł być od niedokładnie usuniętej plasteliny, której użyłem do uformowania brzegów. Spoina też wygląda lepiej i solidniej niż ta z użyciem kitu.
Trzeba pewnie zmienić nieco technologię. Do kiltu dodawać mniej pyłu a w przypadku szkła wodnego nakładać cieńsze warstwy i po ich powierzchniowym przeschnięciu dosuszać klejoną grzałką (oczywiście z mocą zmniejszoną do np. 10%, bo kocioł obrócony do góry dnem ogrzewa powietrze a nie wodę). Ważne jest też aby wygięte spirale były płaskie i równo przylegały do dna kotła.
Ostatnie testy, to grzanie wody przez kilka godzin. Grzałki żyją, woda wrze, smrodu nie ma.

[czytam]

Małe uzupełnienie.
Powtarzałem testy grzania długotrwałego wody. Doszedł mnie swąd przypiekanej izolacji. Podchodzę do kotła, patrzę od spodu (stał na podwyższeniu) a cała warstwa kleju ma kolor pomarańczowy a więc pomiędzy 700 a 800°C. Przepaliła się dioda prowizorycznie do grzałki przymocowana i ta pracowała z pełną mocą 2kW. Wnioski z tego takie:
1. Nie stosować prowizorek w elektryce. To chyba najważniejsze.
2. Opisane kleje wytrzymują dość wysoką temperaturę. Po ostudzeniu wszystko wygląda normalnie, jak przed rozgrzaniem.
3. Zastosowane grzałki otulone takim klejem też się nie przepalają przy pracy z mocą znamionową (przynajmniej przez kilkanaście minut), należy się jednak liczyć ze znacznym wzrostem temperatury.
Pozostanę jednak przy pracy tych grzałek z obniżonym napięciem.

[.Gacek]

A nie myślałeś aby obie te grzałki podłączyć do siebie szeregowo?

[Kòpôcz]

@czytam
Jeden obraz wart tysiąc słów - byłbyś w stanie swojego posta okrasić jakimiś zdjęciami?

[czytam]

Połączenie szeregowe 2 grzałek po 2kW każda daje sumarycznie 1kW wydzielanej na nich mocy. Ja potrzebowałem zastąpić przepaloną 1800W grzałkę. Stąd pomysł z diodami. Wtedy na każdej grzałce wydziela się 1kW a więc razem 2kW na dwóch. Taki sam system mam w innym kotle (grzałki zanurzeniowe) i działa bez zarzutu już kilka lat. Tu błędem było bardzo mizerne podłączenie diody wprost do grzałki. Na złym styku wydzielało się ciepło i 20A dioda uszkodziła się termicznie.
Zdjęcia będą nieco później. Chcę dokończyć remont, bo teraz to półprodukt a jak to mówią ******** w pół roboty się nie pokazuje.

[.Gacek]

Połączenie szeregowe 2 grzałek po 2kW każda daje sumarycznie 1kW wydzielanej na nich mocy. Ja potrzebowałem zastąpić przepaloną 1800W grzałkę. Stąd pomysł z diodami. Wtedy na każdej grzałce wydziela się 1kW a więc razem 2kW na dwóch.

Wybacz ale nie rozumiem...
Jeżeli podłączyłeś pod jedną grzałkę 2kW diodę to działa ona tylko w jednym pół okresie na wykresie sinusoidy czyli to tak jakby grzałka 1kW. Jeżeli w drugiej grzałce zrobiłeś tak samo to również pobrana moc to około 1kW. Jeżeli połączył byś obydwie te grzałki jedna za drugą to uzyskałbyś ten sam efekt bez dodatkowych diód i elementów mogących się zepsuć.
Jeżeli dwie takie grzałki podłączysz równolegle to otrzymałbyś 4kW. Dalej nie wiem jak chciałeś uzyskać 1800W, na diodzie spadek napięcia będzie nie większy niż 2-3 Volty...

[czytam]

Zaczynając od prawa Ohma. Jedna grzałka ma rezystancję R. Wydzielana na niej moc P=U*I. Jako, że I=U/R, to podstawiając do poprzedniego równania P=U*U/R=U²/R. W moim przypadku znamionowa moc to 2kW. Dwie szeregowo połączone grzałki mają rezystancję 2R. Podstawiając do poprzedniego wzoru P′=U²/(2R)=½*U²/R=½P czyli jest to połowa mocy wydzielającej się na jednej grzałce. Na dwóch moich grzałkach połączonych szeregowo wydziela się w sumie 1kW.
Co do diod zgadza się na każdej grzałce jest 1kW czyli razem 2kW. Nie pisałem, że otrzymuję 1800W a tylko, że chciałem zastąpić taką właśnie grzałkę. Dwóm kilowatom jest znacznie bliżej do tej wielkości (1800W) niż jednemu. Grzałki i tak będą podłączone przez regulator. Kocioł to automat. Diody połączone przeciwsobnie, więc regulator będzie "widział" taką kombinację jako grzałkę 2kW.

[.Gacek]

Biję się w pierś. Wyłożyłem się na prawie Ohma a ukończyłem technikum elektroniczne
Bardzo ładnie to opisałeś, nie jesteś przypadkiem nauczycielem?

[Kòpôcz]

Bo jak już wbiłeś sobie do głowy, że prawo Ohma zachodzi zawsze, to nagle na układach elektrycznych i elektronicznych usłyszałeś, że w tranzystorze bipolowym z izolowaną bramką prawo Ohma nie zachodzi i cała wiedza o nim poszła w....

[czytam]

Nie, nie jestem nauczycielem, ale pracuję z młodzieżą. Najpierw dzieci - do matury a i później zdarzało się coś tam objaśniać. W pracy też są ludzie z różnym przygotowaniem - do każdego trzeba trafiać. Trochę więcej zabawy byłoby z tłumaczeniem mocy za tymi diodami lub triakiem.