Tak for redegørelsen, jeg synes alt, hvad du skriver, virker rimeligt. Synes du, resultatet af min simulering i #30 ser rimeligt ud? Den bekræfter desværre min teori, hvis den er korrekt.

hlph hlph sagde:
Jeg kan ikke løse dine problemer, men jeg vil gerne give nogle teoretiske kommentarer, som forhåbentlig kan give lidt ekstra forståelse for, hvordan det fungerer.

Dette er et typisk stationært varmeledningsproblem. Varmeledningsproblemet styres af en differentialligning, der fortæller, hvordan varmen spreder sig i en krop ud fra den energi, vi tilfører. Så er der brug for en, som det hedder, konstitutiv lov, der forbinder energistrøm med en temperaturgradient, forenklet en temperaturforskel. Den lov, man normalt bruger, er Fouriers lov, den siger, at energistrømmen er proportional med temperaturgradienten. Proportionalitetskoefficienten er varmeledningsevnen, lambda er nævnt tidligere i tråden. Hvis man så tager et enkelt eksempel, en væg af samme materiale. Gennem den væg har man et vist energitab, så vil varmeledningsekvationen og Fouriers lov give, at temperaturen varierer lineært gennem væggens tykkelse. Jeg har set tilsvarende ræsonnement i tråden for rørisoleringen. Problemet er, at vi ikke har et så enkelt tilfælde. Vi har et rør og isolering med cirkulært tværsnit. Jeg tror, det er nemmest at forestille sig, at vi kigger på energistrømmen gennem et snit, der ligner et stykke af en kage. Energien, der går ind længst inde ved spidsen (overfladen på røret), skal være lige så stor som den, der går ud ved kanten (yderoverfladen på isoleringen). Da arealet ved kanten er meget større end arealet ved spidsen, vil energistrømmen pr. arealenhed mindskes, når vi går fra overfladen på røret til yderoverfladen på isoleringen. Men Fouriers lov gælder stadig, dvs. energistrømmen pr. arealenhed er proportional med temperaturgradienten. For at få dette til at passe, skal temperaturen variere ikke-lineært gennem isoleringen, temperaturgradienten vil mindskes, jo længere ud man kommer. Man kan jo spørge, kan man ikke approximere det med en lineær temperaturvariation? Det kunne man med god samvittighed gøre, hvis isoleringen var tynd, men det er den ikke, så det er tvivlsomt at lave den slags approximation.

Den næste ting, jeg har læst i tråden, er diskussioner om, hvad isoleringen vil have for ydre temperatur. Isoleringen vil ikke have samme temperatur som den omgivende luft. Det, der giver varmeoverføringen mellem yderoverfladen på isoleringen og luften, er for størstedelen konvektion. Man plejer at antage, at et konvektionsrandbetingelse styres af, at energistrømmen gennem overfladen er proportional med forskellen mellem overfladenes temperatur og temperaturen på den omgivende luft. Proportionalitetskoefficienten er desværre vanskelig at få frem. Den afhænger af overfladebeskaffenhed og bestemt af lufthastigheden. Hvis luften er stillestående, har man naturlig konvektion. Da vil opvarmning af luften ved overfladen give anledning til bevægelse i luften.

Det var nogle kommentarer, det forvirrer måske mere, men jeg synes alligevel, at man skal være forsigtig med alt for grove forklaringsmodeller og antagelser.
 
Senest redigeret:
frma71 frma71 sagde:
Tak for redegørelsen, jeg synes alt du skriver virker rimeligt. Synes du resultatet af min simulering i #30 ser rimeligt ud? Den bekræfter desværre min teori hvis den er korrekt.
Jeg har siddet et stykke tid og tænkt over resultatet. Jeg arbejder normalt ikke med analyse af varmeledningsproblemer. Jeg arbejder med styrkeanalyser, men det sker, at jeg også beregner varmeledning. Jeg har dog ret god viden om teorierne bag. Det er ikke så mærkeligt, at lambda, densitet og varmekapacitet ikke har nogen indflydelse. Densitet og varmekapacitet kommer kun ind, hvis man har en transit proces, dvs. at forholdene ændrer sig med tiden, f.eks. ved en opvarmning. I dette tilfælde har vi en steady state tilstand. lambda kommer ikke ind i netop din model, da du har specificeret temperaturer på alle overflader. Den kommer ind, hvis man har en given effektkilde eller konvektionsrandbetingelser.

Egentlig tror jeg, det er en ret grov tilnærmelse at antage 25 grader på yderoverfladerne. Hvis rørene ligger i et bjælkelag, burde gulv og loft nærmest rørene have en slags konvektionsrandbetingelser, de bliver sandsynligvis lidt koldere end gulv og loft længere væk fra rørene, sandsynligvis ret lidt. Hvis man ser langs bjælkelaget på tværs af røret, tror jeg, at hvis man kommer et stykke væk fra rørene, sker der ikke meget varmtransport i den retning, så kunne man have isolationsrandbetingelser. Det får man, hvis man ikke aktivt sætter nogle randbetingelser i modellen. Men jeg tror dog, at hvis man indfører lidt mere realistiske randbetingelser, bliver situationen værre, temperaturen i isoleringen vil blive lavere. Så hvis du allerede havde for lav temperatur udenfor rørisoleringen, bliver det jo ikke bedre.

Det er jo højst relevante overvejelser du har. Det bliver måske bedre kun at have rørisolering og så luft rundt, der kan cirkulere lidt? Jeg skal tænke lidt mere over dette, det er et interessant problem.
 
  • Synes
Tistelart
  • Laddar…
Tak, jo sygt meget mere kompliceret end jeg troede fra begyndelsen. Jeg kører en simulering med konvektion nu også.

Enig, det er ikke underligt, at det ikke påvirker ligevægtsstillingen.

Er også enig i, at modellen er forenklet. Men som du skriver, er den forenklet på en sådan måde, at hvis man ikke får acceptable resultater med dem, vil man næppe få det med en mere præcis model.

/Fredrik

hlph hlph sagde:
Jeg har siddet et stykke tid og funderet på resultatet. Jeg arbejder normalt ikke med analyse af varmeledningsproblemer. Jeg arbejder med styrkeanalyser, men det sker, at jeg også beregner på varmeledning. Jeg har dog ret gode kundskaber om teorierne bag. Det er ikke så underligt, at lambda, densitet og varmekapacitet ikke påvirker. Densitet og varmekapacitet kommer kun ind, hvis man har et transient forløb, dvs. at forholdene ændrer sig med tiden, f.eks. ved en opvarmning. I dette tilfælde har vi et steady state tilstand. Lambda kommer ikke ind i netop din model, da du har specificeret temperaturer på alle overflader. Den kommer ind, hvis man har en given effektkilde eller konvektionsrandvilkår.

Egentlig tror jeg, at det er en alt for grov approximation at sætte 25 grader på yderoverfladerne. Hvis rørene ligger i et bjælkelag, så burde nok gulv og loft nærmest rørene have en eller anden form for konvektionsrandvilkår, de bliver nok lidt koldere end gulv og loft længere væk fra rørene, formentlig ret lidt. Så hvis man ser langs bjælkelaget tværs over røret, tror jeg, at hvis man kommer et stykke væk fra rørene, så sker der ikke meget varmetransport i den retning, der kunne man have isolationsrandvilkår. Det får man, hvis man ikke aktivt sætter nogle randvilkår i modellen. Men jeg tror dog, at hvis man indfører lidt mere realistiske randvilkår, så bliver situationen værre, temperaturen i isoleringen vil blive lavere. Så hvis du allerede havde for lav temperatur uden for rørisoleringen, så bliver det jo ikke bedre.

Det er jo højst relevante overvejelser, du har. Det bliver måske bedre kun at have rørisolering og så luft rundt om, der kan cirkulere lidt? Jeg vil tænke lidt mere over dette, det er et interessant problem.
 
  • Synes
Tistelart
  • Laddar…
Ja, jeg havde en seler-og-livrem-løsning, hvor jeg trækker den isolerede slange i VP-rør, så kunne man jo tvinge frem bevægelse, hvis man skal. Jeg tror egentlig, det ville blive ret okay selvtræk, da jeg kun køler på overetagen.

/Fredrik


hlph hlph sagde:
Jeg har siddet lidt og overvejet resultatet. Jeg arbejder normalt ikke med analyse af varmeledningsproblemer. Jeg beskæftiger mig med styrkeberegninger, men det sker, at jeg også regner på varmeledning. Jeg har dog ret gode kundskaber om teorierne bag. Det er ikke så underligt, at lambda, densitet og varmekapacitet ikke påvirker. Densitet og varmekapacitet kommer kun ind, hvis man har et tidsforløb, dvs. at forholdene ændrer sig med tiden, f.eks. ved en opvarmning. I dette tilfælde har vi en steady state tilstand. lambda kommer ikke ind i netop din model, fordi du har specificeret temperaturer på alle overflader. Den kommer ind, hvis man har en given effektkilde eller konvektionsrandbetingelser.

Egentlig tror jeg, at det er en ret grov approximation at antage 25 grader på yderoverfladerne. Hvis rørene ligger i et bjælkelag, burde nok gulv og loft nærmest rørene have en eller anden form for konvektionsrandbetingelse, de bliver nok lidt koldere end gulv og loft længere væk fra rørene, formentlig ret lidt. Så hvis man ser langs bjælkelaget på tværs af røret, tror jeg, at hvis man kommer et stykke væk fra rørene, sker der ikke meget varmetransport i den retning, der kunne man have isolationsrandbetingelser. Det får man, hvis man ikke aktivt sætter nogle randbetingelser i modellen. Men jeg tror dog, at hvis man indfører lidt mere realistiske randbetingelser, bliver situationen værre, temperaturen i isoleringen vil blive lavere. Så hvis du allerede havde for lav temperatur udenfor rørisoleringen, så bliver det jo ikke bedre.

Det er jo højst relevante overvejelser, du har. Det bliver måske bedre kun at have rørisolering og så luft omkring, som kan cirkulere lidt? Jeg skal lige tænke lidt mere over det her, det er et interessant problem.
 
Lavede to nye køringer med luft omkring røret, med og uden konvektion. Det bliver stadig dårligere/koldere end paroc:s kalkulator.

Diagram viser temperaturændringer omkring et rør med luft. Temperaturen varierer mellem 11,4°C og 15,8°C. Data vises som bølget linje. Grafisk simulation af lufttemperatur omkring rør med målinger på 8,7°C og 9°C. Viser temperaturfordeling i et gult felt med kurver.
 
Så behøver det jo ikke blive kondens bare fordi temperaturen er nogle grader under dugpunktet. Vanddampen bevæger sig mod luft med lavere damptryk, dvs mod den varmere luft, så nærmest røret bliver dampindholdet lavere, så længe der ikke er luftudveksling.
 
  • Synes
frma71
  • Laddar…
Hmm, det er jo også en aspekt, der bør bidrage positivt.

/Fredrik

useless useless sagde:
Så behøver der jo ikke blive kondens bare fordi temperaturen er nogle grader under dugpunktet. Vanddampen bevæger sig mod luft med lavere damptryk, dvs mod den varmere luft, så nærmest røret bliver dampindholdet lavere så længe der ikke er luftudveksling.
 
Ingen der har nogen teori om, hvorfor simuleringerne ovenfor med varmeudbredning og konvektion adskiller sig fra producenternes kalkulatorer? Hvad regner de med, som jeg ikke gør?
 
C
frma71 frma71 sagde:
Min slutsats är man inte ska lägga brine-rör i isolerade/oventilerade utrymmen om man inte har ångspärr i ytterskikten. Jag hoppas verkligen jag har fel :/
I princippet stemmer det. Kan bidrage med et praktisk eksempel. Vi har lige skiftet en hel ydervæg, som blev helt ødelagt på grund af et fryserum på indersiden af væggen. Uanset hvor godt isoleret fryserummet er, skal du have luftcirkulation eller varmeslynge for at undgå, at dugpunktet havner i ydervæggen. Men i et bjælkelag har du jo et nogenlunde kontrolleret omgivelsesklima med hensyn til luftfugtighed.
 
Tak for svaret, tror det kan være en løsning at føre de isolerede brine-rør i vp-rør, så man kan få et luftflow rundt om dem? Så drager man jo desuden nytte af den kulde, der lækker ud gennem isoleringen.

/Fredrik

C cpalm sagde:
I princippet er det korrekt. Kan bidrage med et praktisk eksempel. Vi har lige udskiftet en hel ydervæg, der blev helt ødelagt på grund af et fryserum på indersiden af væggen. Uanset hvor godt isoleret fryserummet er, skal du have luftcirkulation eller en varmestrop for at undgå, at dugpunktet rammer ydervæggen. Men i et bjælkelag har du jo et rimeligt kontrolleret omgivelser klima med hensyn til luftfugtighed.
 

Bedste svar

frma71 frma71 sagde:
Ingen som har nogen teori om, hvorfor simulationerne ovenfor med varmeudbredning og konvektion adskiller sig fra producenternes kalkulatorer? Hvad regner de med, som jeg ikke gør?
Jeg har kigget lidt på, hvad Paroc gør, de følger jo standarden EN ISO 12241, den beskriver blandt andet, hvordan man beregner varmetab på rør. Den baserer sig på færdige udtryk for temperaturfordelinger og varmetransport. Udover temperature randbetingelser så medtager man konvektion og stråling. Men det her er ikke andet end færdige løsninger på varme-ligningen, som man ellers for vilkårlige geometriformer f.eks. kan løse med finite element metoden.

Jeg lavede en hurtig beregning på et rør med de data, du har givet. Jeg lod røret ligge frit i luft (intet, der indelukker luften), jeg satte temperature randbetingelser på den indre overflade og konvektion på den ydre overflade. Da fik jeg, at temperaturen gik fra 2 grader til 20 grader på isoleringen ydre overflade, hvilket vel er ret lig det, man får, hvis man bruger Parocs beregningsprogram. Det er dog ikke sikkert, at denne analyse er realistisk for, hvad der sker, når man har rørene i et indelukket bjælkelag.

Jeg har kigget lidt nærmere på dine seneste analyser, de med og uden konvektion. Jeg synes, at resultaterne er lidt mærkelige, men det er nok sådan, at jeg ikke helt forstår, hvordan du har opsat modellerne.
 
  • Synes
frma71
  • Laddar…
Hej og tak. Jeg har brugt Energy 3D (https://energy.concord.org/energy2d/), som tilsyneladende er resultatet af et forskningsprojekt. Det virkede godt i begyndelsen, men jeg er begyndt at tvivle på programmets resultater. Jeg vil prøve at køre nogle flere runder med højere tidsopløsning.

Hvad har du regnet med? Forenklingerne fra EN ISO 12241, eller har du en mere professionel software til FEM-analysen?

hlph hlph sagde:
Jeg har kigget lidt på, hvad Paroc gør. De bruger jo standarden EN ISO 12241, som beskriver hvordan man beregner varmetab på rør. Den bruger færdige udtryk for temperaturfordelinger og varmetransporter. Udover temperatur randbetingelser så tager man konvektion og stråling med. Men det her er ikke andet end færdige løsninger til varmeledningsligningen, som man ellers for vilkårlige geometriske former kan løse med den endelige element metode.

Jeg lavede en hurtig beregning på et rør med de data, du har givet. Jeg lod røret ligge frit i luften (intet, der lukker luften inde), og jeg satte temperatur randbetingelser på indersiden og konvektion på ydersiden. Jeg fandt ud af, at temperaturen gik fra 2 grader til 20 grader på isoleringens yderside, hvilket er ret lig det, man får, hvis man bruger Parocs beregningsprogram. Det er dog ikke sikkert, at denne analyse er realistisk for, hvad der sker, når man har rørene i et lukket bjælkekonstruktion.

Jeg har set nærmere på dine seneste analyser, de med og uden konvektion. Jeg synes, resultaterne er lidt mærkelige, men det er nok fordi, jeg ikke helt forstår, hvordan du har opstillet modellerne.
 
frma71 frma71 sagde:
Hej och tack. Jeg har brugt Energy 3D ([link]) hvilket ser ud til at være resultatet af et forskningsprojekt, indledningsvis virkede det fint. Men jeg begynder at tvivle på resultaterne fra programmet, men vil prøve at køre nogle flere gange med højere tidsopløsning.

Hvad har du regnet med? Forenklingerne fra EN ISO 12241 eller har du nogen mere professionel software til FEM-analysen?
Jeg havde kørt det her som et stationært problem, dvs. ingen tidsafhængigheder. Jeg bruger et kommercielt finit element-program. Hvis du har lavet en transient analyse, forklarer det, hvorfor visse kurver er så svingende. Jeg undrer mig over, hvordan du har modelleret luften? For jeg tolkede det, som om du har modelleret den på en eller anden måde og fået en temperaturfordeling i luften.
 
Uklart for mig, programmet (Energy 2D) havde følgende forudindstillede parametre, dobbeltkontrollerede nogle og det ser ud til at være luft.

Program Energy 2D's forudindstillinger viser parametre for luft: temperatur 25°C, ledningsevne 0.025 W/(m·°C), specifik varmekapacitet 1012 J/(kg·°C).

hlph hlph sagde:
jeg havde kørt dette som et stationært problem, dvs. ingen tidsafhængigheder. Jeg bruger et kommercielt finit element program. Hvis du har lavet en transient analyse, forklarer det, hvorfor visse kurver er så svingende. Jeg undrer mig over, hvordan du har modelleret luften? For jeg tolkede det som, at du har modelleret den på en eller anden måde og fået en temperaturfordeling i luften.
 
En ting jeg har gjort siden jeg postede billederne ovenfor, var at opdatere varme kapaciteten for isolationen. Jeg tænkte først, at den og densiteten ikke spillede nogen rolle, da det var værdierne i den stabile tilstand, jeg var ude efter. Med højere varme kapacitet blev alt meget mere stabilt. Nu har jeg:

Skærmbillede af termiske egenskaber: termisk ledningsevne 0,0035 W/(m·°C), specifik varme 1800 J/(kg·°C), densitet 100 kg/m³.

hlph hlph sagde:
jeg havde kørt dette som et stationært problem, dvs. ingen tidsafhængigheder. Jeg bruger et kommercielt finit element program. Hvis du har lavet en transient analyse, forklarer det, hvorfor visse kurver er så svingende. Jeg undrer mig over, hvordan du har modelleret luften? For jeg tolkede det som, at du har modelleret den på en eller anden måde og fået en temperaturfordeling i luften.
 
Vi vill skicka notiser för ämnen du bevakar och händelser som berör dig.