1

Тема: Помогите с расчётами димрота для вентиляции и подогрева воды в бассейн

Здравствуйте, уважаемые форумчане!
Прошу вашего совета в такой, с первого взгляда, несвязанной с самогоноварением теме. Но при более детальном рассмотрении, очень даже пересекается с ним с технической точки зрения.
В двух словах о чём речь: есть детский бассейн, в нём имеется приточно-вытяжная система вентиляции с подогревом приточного воздуха, а также перманентная циркуляция воды бассейна с регулярным её подогревом от ТЭНов. Как выяснилось из опыта, вся эта система жрёт непомерно много денег (в полтора раза больше расчётного, но и расчётный жор был велик), и преследуя цель хоть как-то сократить расходы, мозг стал думать в сторону добавления в эти системы теплообменников. По запросу "рекуператор в бассейн" из поисковика ничего путного и бюджетного не выдаётся: либо эти качественные усовершенствования измеряются сотнями килорублей, либо находятся самодельные изобретения, которые неприменимы к вентиляции бассейна с такой высокой влажностью воздуха.
Но слава форуму! Придумалось, что если запулить в вентиляционную вытяжную трубу димрот, по которому пускать теплоноситель (антифриз), запулить димрот в приточную трубу, соединить их в замкнутый контур, в который воткнуть насос для постоянной циркуляции теплоносителя, то можно тепло, которое раньше выкидывалось на улицу, использовать для подогрева свежего холодного воздуха, который в данный момент за неимением ничего подобного подогревается воздушным ТЭНом (либо спиралью с горячей водой от центрального отопления), беспощадно мотая счётчик.
Аналогично и с подогревом воды бассейна. Сейчас она круглосуточно подогревается ТЭНом. Траты на подогрев можно несколько уменьшить, если в качестве нагревательного элемента в водяную трубу вставить тоже димрот, через который пускать горячую воду от центрального отопления.
Камнем преткновения в воплощении в жизнь этих конструкций является расчёт необходимых параметров димротов: диаметр трубок, необходимая длина трубок, скорость течения теплоносителя внутри димротов. Не хотелось бы делать это всё только лишь по подсказке левой пятки. А тут половина форумчан такие расчёты на коленке умеют делать. Может кто сможет показать как можно это сделать, применительно к моему случаю...

ПС: калькулятором для димрота попробовал воспользоваться - кажись, или я им как-то не так пользуюсь, или не под такую задачу он рассчитан.

"Лучше быть богатым, но здоровым, чем бедным, но больным!" (с)

2

Re: Помогите с расчётами димрота для вентиляции и подогрева воды в бассейн

koct9ln пишет:

в вентиляционную вытяжную трубу димрот

Радиатор печки от любой машины.
Чтобы что-то считать, надо понимать расход (объем в ед. времени), начальную, и желаемую температуру воды и воздуха.

Бк 28/350 (750)
Рк 28/850 (1600)
Бк 54/750

3 (2018-08-09 22:55:03 отредактировано )

Re: Помогите с расчётами димрота для вентиляции и подогрева воды в бассейн

Накидаю свой вариант приблизительных расчётов. Все значени приблизительные, для создания макета формулы.
В час обновляется 500 м3 воздуха. Температура улетающего в трубу воздуха 25 градусов, на улице -5 градусов мороза. Влажность 60%, плотность 1.2 кг/м3, теплоёмкость воздуха 1 кДж/кг*град.
Соответственно за час в трубу улетает 600 кг воздуха, а вместе с ним 600*1*(25--5) = 18 000 кДж тепла.
По таблице перевода джоулей в ватт*часы это 18 000 / 3 600 = 5 кВт * час.
Соответственно можно считать, что подводимая мощность равна 5 кВт.

Загоняем эти параметры в калькулятор димрота, а так же желаемую температуру теплоносителя на выходе из димрота и получается следующее:

Похоже на правду?
У вентиляции труба порядка 300 мм диаметром. Там, наверное, надо мотать какой-нибудь 5-тислойный димрот, чтобы основная часть воздуха не пролетела просто нетронутой в центре.

Artem.SHitov пишет:

Радиатор печки от любой машины.

Наверное таких надо батарею последовательно выставлять, для увеличения КПД? Глянул, одна штука стоит порядка 1000р. Если втыкать в каждую трубу по 3 радиатора, то это 6000 руб. В принципе сумма сопоставима с тем, сколько надо медной трубки закупить на это дело, согласно калькулятору.
Спасибо за наводку!

  • ice_screenshot_20180810-024457.png
    size: 56.83Кб type: png
"Лучше быть богатым, но здоровым, чем бедным, но больным!" (с)

4

Re: Помогите с расчётами димрота для вентиляции и подогрева воды в бассейн

koct9ln, у радиатора теплообмен с воздухом гораздо веселее, чем у димрота.
В твоих расчетах фигурирует температура воздуха, а греть-то ты будешь водой из отопления.

Бк 28/350 (750)
Рк 28/850 (1600)
Бк 54/750

5

Re: Помогите с расчётами димрота для вентиляции и подогрева воды в бассейн

koct9ln, у меня знакомый тепловым насосом подогреваемый бассейн, который под открытым небом. Говорит, что при внешней температуре + 15 + 20°С, температура воды + 30°С. На это все тратит только 1,5кВт электроэнергии. Сам насос то около 2000 евро, что окупается безумно быстро.

Пиво — интеллектуальный напиток. Какая досада, что его пьет так много идиотов.

6

Re: Помогите с расчётами димрота для вентиляции и подогрева воды в бассейн

Alex bcn, меньше, чем за 2 года, если я правильно посчитал.

Бк 28/350 (750)
Рк 28/850 (1600)
Бк 54/750

7

Re: Помогите с расчётами димрота для вентиляции и подогрева воды в бассейн

Artem.SHitov пишет:

Alex bcn, меньше, чем за 2 года, если я правильно посчитал.

Конечно, все зависит от тарифов, но я точно не считал. Но тратить 1,5кВт, где нужно десятки киловатт - это круто.
Кстати точно таким же он отапливает дом (+ горячая вода), на который нужно котел на 28 кВт. То есть окупается реально за один сезон  *THUMBSUP*

Пиво — интеллектуальный напиток. Какая досада, что его пьет так много идиотов.

8

Re: Помогите с расчётами димрота для вентиляции и подогрева воды в бассейн

Artem.SHitov пишет:

koct9ln, у радиатора теплообмен с воздухом гораздо веселее, чем у димрота.
В твоих расчетах фигурирует температура воздуха, а греть-то ты будешь водой из отопления.

Да, тоже подумал, что радиатор - это по сути тот же димрот, только с дополнительными ребрами для увеличения площади теплопередачи; он умудряется в том же объёме пространства захватить больше площади.
В расчётах я прикидывал сколько энергии улетает вместе с тёплым воздухом, которую можно было бы постараться передать холодному воздуху. Так что фактически тёплым воздухом будет нагреваться теплоноситель (в идеале до температуры, близкой к температуре тёплого воздуха), который затем поступает к холодному воздуху и передаёт тепло уже ему (получается симметричная ситуация от расчётной).

Alex bcn пишет:

koct9ln, у меня знакомый тепловым насосом подогреваемый бассейн, который под открытым небом. Говорит, что при внешней температуре + 15 + 20°С, температура воды + 30°С. На это все тратит только 1,5кВт электроэнергии. Сам насос то около 2000 евро, что окупается безумно быстро.

Внешняя температура, это которая на улице? А если за окном -20, этот насос тоже выдаёт хороший результат? Просто у нас бОльшую часть года погода холодная.

"Лучше быть богатым, но здоровым, чем бедным, но больным!" (с)

9

Re: Помогите с расчётами димрота для вентиляции и подогрева воды в бассейн

koct9ln пишет:

Внешняя температура, это которая на улице?

Да.

koct9ln пишет:

А если за окном -20, этот насос тоже выдаёт хороший результат?

Для дома да. Они бывают инверторные, работающие при отрицательных температурах. До каких отрицательных, я не скажу, необходимого его спрашивать.

Пиво — интеллектуальный напиток. Какая досада, что его пьет так много идиотов.

10 (2018-08-10 12:47:41 отредактировано koct9ln)

Re: Помогите с расчётами димрота для вентиляции и подогрева воды в бассейн

Alex bcn пишет:

Для дома да. Они бывают инверторные, работающие при отрицательных температурах. До каких отрицательных, я не скажу, необходимого его спрашивать.

Понял. Уже прочитал статейку на википедии :) Написано многообещающе! :) Спасибо! Ещё одна хорошая наводка, о которой даже не задумывался :)

А как скорость циркуляции теплоносителя можно высчитать? Можно пойти экспериментальным путём: воткнуть температурные датчики на входе и выходе теплоносителя из радиатора и, регулируя скорость течения теплоносителя, искать наибольший КПД системы, чтобы в нагревающий радиатор втекал теплоноситель температурой максимально
близкой к температуре воздуха в бассейне, а вытекал при этом чуть-чуть теплее чем температура на улице - тогда это будет означать, что по мере протекания теплоносителя через радиатор входящему воздуху передаётся максимум запасённой энергии из возможного. Нужно только наверное какой-то регулятор напряжения к насосу подсоединить, чтобы его обороты можно было регулировать.
Как думаете, насос от стиральной машинки пойдёт под это дело? Тут к моторчику повышенные требования - он должен будет круглосуточно крутиться, не перегреться и не стереть щётки.

С димротом в водяной трубе в этом плане попроще - просто установить кран с относительно плавной регулировкой и температурный датчик со стороны выхода воды бассейна через димрот и регулировать подачу горячей воды через димрот, ориентируясь на показания датчика циркулирующей воды в бассейн. Только пока непонятно какой длины димрот в эту систему втыкать.
Насос гоняет воду со скоростью 400 л/мин = 24 м3 / час по трубе диаметром 50 мм.
Температура воды 32 градуса, её надо поддерживать постоянно.
Бассейн площадью зеркала воды 16м2. Нагревалка 9 кВт, но включается она по мере необходимости автоматикой, потому фиг знает, сколько в среднем ватт работает. Может какую-нибудь приколюху воткнуть между розеткой и нагревалкой, чтобы вычислить среднесуточную мощность нагревания, которую затем уже можно будет использовать для вычисления необходимых параметров димрота?

"Лучше быть богатым, но здоровым, чем бедным, но больным!" (с)

11

Re: Помогите с расчётами димрота для вентиляции и подогрева воды в бассейн

koct9ln, насосы для воды в Китае есть, они безщёточные и температура до 100 градусов, чтоб помощней это на 24В и ШИМ регулятор к нему чтоб обороты регулировать без потери мощности. Если я правильно понял что вы хотите, к тому же у них резьба на 1/2 дюйма для подключения.

Учись делать хорошо, плохо всегда получится.
доп. оборудование: рефрактометр, PH-метр
БК "Абы-как"
РК "Абы-как"

12 (2018-08-16 16:14:18 отредактировано koct9ln)

Re: Помогите с расчётами димрота для вентиляции и подогрева воды в бассейн

Здравствуйте ещё раз!
Я попытался сам плотно помыслить над размерами димрота в водяную трубу (подогрев воды в бассейн).
Гляньте, кто шарит, похоже на правду?
Допустим, хотим, чтобы данный нагреватель был способен выдать 25кВт (ну это на случай, если вдруг вода внезапно остынет и её надо будет быстро нагреть).
Загоняем в спираль горячую воду 60 градусов, вытекает 30 градусов (температура циркулирующей воды в бассейне). Дельта 60 - 30 = 30 градусов.
У димрота теплоотдача 950 Вт/м2*град (инфа из калькулятора с этого сайта).
Тогда необходимая площадь димрота равняется 25 000 / (950 * 30) = 0,877 м2.

Используем медную трубку 6мм. Её необходимо взять 0,877 / (Пи * 0,006) = 46,54 метров.
Вода гоняется по пластиковым трубам 50 мм. Допустим мотать будем на 35 мм трубу. Тогда средний диаметр витка будет 35 + 3 + 3 = 41 мм (типа внешняя сторона трубки расплющивается при намотке, а внутренняя чуток поджимается, значит мерить надо по центру трубки).
Длина одного витка составляет Пи * 41 = 0,1287 метров.
Всего получится 46,54 / 0,25748 = 362 витка.
Ширина одного витка наверное около 7мм (т.к. при наматывании трубка подплющивается в стороны). Итого длина димрота получится 362 * 0,007 = 2,54 метра.
Это димрот, способный при таких входных параметрах выдать мощность нагрева 25кВт.

Непонятным остаётся момент, а способен ли он успевать пропускать через себя такое количество горячей воды, чтобы она успевала полностью через него пробежать ровно к тому моменту как её температура на выходе приблизится к температуре циркулирующей воды бассейна? Ведь если она будет бежать сильно медленно, то успеет передать всё возможное тепло ещё в самом начале своего пути, а дальше будет бежать без толку. Соответственно в остальной части смысла не будет. И для осуществления желаемой мощности надо тогда брать более толстую трубку.
Удалось найти калькулятор, который подсчитывает скорость прохождения воды через трубу при заданных параметрах и с учётом давления воды, насколько я понял. У нас по проекту давление горячей воды 4.3 атм.
https://trubanet.ru/vodoprovodnye-truby … 01-85.html
Судя по нему, получается скорость потока воды около 163 л /час. С учётом желаемой дельты температуры воды 30 град, за час отдастся тепла от нагревающей воды 163 * 4200 * 30 = 20 500 кДж. В переводе на ватты выйдет 20 500 / 3600 = 5.7 кВт.
Эммм... более чем в 4 раза меньше желаемого... И бесполезно болтается 36 м медной трубы. Можно укорачивать до 11 метров. И тогда скорость потока в ней возрастает до 356 л/час, а прогоняемая мощность возрастает до 12,5 кВт (если бы удалось при этом отдать воде бассейна всю эту энергию). Но передаться через такой размер трубы успеет лишь 950 * (Пи * 0,006 м * 11м) * 30 град = 5,9 кВт.

Поигравшись с калькулятором и экселем, получил такой набор цифр:

Получается, оптимальней всего использовать наверное 8мм трубку, имея при этом димрот около 15 кВт. Но крутить такую под 20 м длинною - опухнешь наверное потом вытряхивать песок, ведь без него сплющивание гарантированно...
Блин, а при намотке ведь трубки в любом случае подплющиваются, и площадь их внутреннего сечения становится прилично меньше, соответственно и поток воды опять уменьшается от теоретического и нужно тогда длину димрота делать меньше теоретической.

  • ice_screenshot_20180816-200059.png
    size: 37.36Кб type: png
"Лучше быть богатым, но здоровым, чем бедным, но больным!" (с)

13 (2018-08-17 07:12:44 отредактировано UralEk)

Re: Помогите с расчётами димрота для вентиляции и подогрева воды в бассейн

koct9ln, ИМХО, для целей теплообменника надо смотреть в сторону многотрубника.
Димрот при такой длине потеряет эффективность (аналогично прямоточнику ).
Большинство теплообменников - суть многотрубники. Автомобильные радиаторы, батареи отопления и т.п.
О! Пропусти горячую воду через батарею  отопления, а батарею- в бассейн. :)

Свято чту Законы... Ома, Кирхгофа, Ньютона, Ломоносова.

14 (2018-08-17 07:54:01 отредактировано Donatello)

Re: Помогите с расчётами димрота для вентиляции и подогрева воды в бассейн

koct9ln пишет:

оптимальней всего использовать наверное 8мм трубку

А кто Вам мешает разделить этот димрот да хоть на 10 димротов и подключить каждый к питающей трубе отдельно? Также делают теплые полы через гребенку подсоединяют трубки.
И да существуют нормальные теплообменники, сейчас во всех домах такие: вода к дому подводиться холодная и отопление, на отопление вешается теплообменник для нагрева холодной воды чтобы осуществить в доме ГВС. Они эффективные ну прямо очень.

Хорошо хоть коровы не летают..

15

Re: Помогите с расчётами димрота для вентиляции и подогрева воды в бассейн

UralEk пишет:

батарею- в бассейн

*THUMBSUP*
А рядом сопла - и теплообмен, и противоток 8)