Kiitos selvityksestä, mielestäni kaikki mitä kirjoitat vaikuttaa järkevältä. Miltä näyttää simulaationi tulos viestissä #30, vaikuttaako se järkevältä? Valitettavasti se vahvistaa teoriani, jos se on oikein.
hlph sanoi:
En pysty ratkaisemaan ongelmiasi, mutta haluan antaa joitakin teoreettisia kommentteja, jotka toivottavasti voivat antaa lisää ymmärrystä siitä, miten tämä toimii.
Tämä on tyypillinen stationäärinen lämmönjohtumisongelma. Lämmönjohtumisongelmaa ohjaa differentiaaliyhtälö, joka kertoo, miten lämpö leviää kiinteässä kappaleessa lisäämämme energian johdosta. Tarvitaan sitten niin sanottu konstitutiivinen laki, joka yhdistää energiavirran ja lämpötilagradientin, yksinkertaistettuna lämpötilaeron. Laki, jota yleensä käytetään, on Fourierin laki, joka sanoo, että energiavirta on verrannollinen lämpötilagradienttiin. Verrannollisuuskerroin on lämmönjohtavuus, lambda on mainittu aiemmin ketjussa. Jos otetaan yksinkertainen esimerkki, seinä samasta materiaalista. Seinän läpi on tietty energiahäviö, jolloin lämmönjohtoyhtälö ja Fourierin laki antavat, että lämpötila vaihtelee lineaarisesti seinän paksuuden läpi. Olen nähnyt vastaavanlaista päättelyä ketjussa putkieristykselle. Ongelma on, että meillä ei ole näin yksinkertaista tapausta. Meillä on putki ja eristys pyöreällä poikkileikkauksella. Uskon, että on helpointa ajatella, että tarkastelemme energiavirtaa siivun näköisen leikkauksen läpi. Energia, joka menee sisään sisemmällä kärjellä (putken pinnalla), on oltava yhtä suuri kuin energia, joka tulee ulos reunalla (eristyksen ulkopinnalla). Koska reunan pinta-ala on paljon suurempi kuin kärjen pinta-ala, energiavirta pinta-alayksikköä kohti pienenee, kun siirrymme putken pinnalta eristyksen ulkopinnalle. Mutta Fourierin laki pätee edelleen, eli energiavirta pinta-alayksikköä kohti on verrannollinen lämpötilagradienttiin. Jotta tämä saadaan täsmäämään, lämpötilan on vaihdeltava epälineaarisesti eristyksen läpi, lämpötilagradientti pienenee, mitä pidemmälle ulos mennään. Sitä voi kysyä, voiko sen approksimoida lineaarisella lämpötilavaihtelulla? Näin voisi tehdä hyvällä omallatunnolla, jos eristys olisi ohut, mutta se ei ole, joten tällaisen approksimaation tekeminen on kyseenalaista.
Seuraava asia, jonka olen lukenut ketjussa, ovat keskustelut siitä, mitä eristyksen yläpinnan lämpötila tulee olemaan. Eristyksellä ei tule olemaan sama lämpötila kuin ympäröivällä ilmalla. Se, mikä aiheuttaa lämmönsiirron eristyksen ulkopinnan ja ilman välillä, on suurimmaksi osaksi konvektio. Yleensä oletetaan, että konvektioreunaehdot määräävät, että energiavirta pinnan läpi on verrannollinen eristyksen pintalämpötilan ja ympäröivän ilman lämpötilan eroon. Verrannollisuuskerroin on valitettavan hankala saada selville. Se riippuu pinnan ominaisuuksista ja ehdottomasti ilman nopeudesta. Jos ilma on liikkumatonta, on kyseessä luonnollinen konvektio. Silloin ilman lämpeneminen pinnan läheisyydessä aiheuttaa liikettä ilmassa.
Siinä oli joitakin kommentteja, ne saattavat hämmentää enemmän, mutta mielestäni on silti syytä olla varovainen liian karkeiden selitysmallien ja olettamusten kanssa.
Kiitos selonteosta, mielestäni kaikki kirjoittamasi vaikuttaa järkevältä. Onko mielestäsi simulaationi tulos #30 kohtuullinen? Se valitettavasti vahvistaa teoriani, jos se on oikein.
Olen pohtinut tulosta jonkin aikaa. En yleensä työskentele johtumislämmön analyysin parissa. Teen lujuusanalyysia, mutta joskus lasken myös johtumislämmöistä. Tunnen kuitenkin melko hyvin taustalla olevat teoriat. Ei ole niin yllättävää, että lambda, tiheys ja lämpökapasiteetti eivät vaikuta. Tiheys ja lämpökapasiteetti tulevat esiin vain, jos kyseessä on siirtymäprosessi, eli olosuhteet muuttuvat ajan myötä, esim. lämmityksen aikana. Tässä tapauksessa meillä on vakaa tila. lambda ei vaikuta juuri malliisi, koska olet määrittänyt lämpötilat kaikille pinnoille. Se vaikuttaa, jos on annettu energialähde tai konvektorin rajaehdot.
Oikeastaan uskon, että on melko karkea yksinkertaistus asettaa 25 astetta ulkopinnoille. Jos putket ovat lattianrajassa, lattian ja katon putkia lähimpänä tulisi varmaan olla jonkinlainen konvektiorajaehto, ne ovat todennäköisesti hieman kylmempiä kuin putkista kauempana olevat lattiat ja katot, todennäköisesti melko vähän. Ja jos tarkastelee lattian rajaa putkien poikki, uskon, että kun liikkuu kauemmas putkista, ei kyseisessä suunnassa tapahdu paljon lämmön siirtoa, jolloin voisi olla eristysrajaehto. Sen saa, jos ei aktiivisesti aseta rajaehtoja malliin. Uskon kuitenkin, että jos malliin tuodaan realistisempia rajaehtoja, tilanne pahenee, eristyksen lämpötila tulee olemaan alempi. Joten jos putkieristyksen ulkopuolella oli jo liian matala lämpötila, se ei parane.
Sinulla on ehdottomasti merkityksellisiä pohdintoja. Ehkä olisi parempi olla vain putkieristys ja sitten kiertävä ilma sen ympärillä? Aion miettiä tätä hieman lisää, se on mielenkiintoinen ongelma.
Kiitos, joo todella paljon monimutkaisempaa kuin aluksi luulin. Suoritan nyt myös simulaation konvektiolla.
Samaa mieltä, ei ole yllättävää, että se ei vaikuta tasapainotilaan.
Olen myös samaa mieltä siitä, että malli on yksinkertaistettu. Mutta kuten kirjoitat, se on yksinkertaistettu siten, että jos ei saa hyväksyttäviä tuloksia tällä tavalla, ei niitä luultavasti saa tarkemmalla mallillakaan.
/Fredrik
hlph sanoi:
Olen miettinyt tulosta jonkin aikaa. En yleensä työskentele lämmönjohtumisongelmien analyysin parissa. Työskentelen lujuusanalyysien parissa, mutta joskus teen myös laskelmia lämmönjohtumisesta. Minulla on kuitenkin melko hyvä tietämys teorioista taustalla. Ei ole niin yllättävää, että lambda, tiheys ja lämmönkapasiteetti eivät vaikuta. Tiheys ja lämmönkapasiteetti tulevat mukaan vain, jos on kyseessä transit vaihe, eli kun olosuhteet muuttuvat ajan myötä, esim. lämmityksen yhteydessä. Tässä tapauksessa meillä on steady state -tila. lambda ei tule juuri sinun malliisi mukaan, koska olet määrittänyt lämpötilat kaikille pinnoille. Se tulee mukaan, jos on annettu tehonlähde tai konvektioreunaehto.
Itse asiassa luulen, että on liian karkea approksimaatio olettaa 25 astetta ulkopinnoille. Jos putket sijaitsevat lattiassa, niin luultavasti lattialla ja katolla lähimpänä putkia pitäisi olla jonkinlainen konvektioreunaehto, ne tulevat todennäköisesti hieman kylmemmiksi kuin putkista kauempana olevat lattia ja katto, todennäköisesti melko vähän. Jos katsoo lattian poikki putkea pitkin, niin luulen, että jos mennään vähän kauemmas putkista, lämpötilaerojen suuntaan ei tapahdu paljonkaan lämpösiirtymää, silloin voisi käyttää eristysreunaehtoa. Sen saat, jos ei aktiivisesti määritä reunaehtoja mallissa. Mutta luulen kuitenkin, että jos ottaa vähän realistisempia reunaehtoja mukaan, tilanne pahenee, lämpötila eristyksessä laskee. Joten jos sinulla oli jo liian alhainen lämpötila putkieristyksen ulkopuolella, se ei parane.
Omaat erittäin relevantteja pohdintoja. Olisiko ehkä parempi olla pelkkä putkieristys ja sitten ilmaa ympärillä, joka voi vähän kiertää? Mietin tätä vielä vähän lisää, tämä on mielenkiintoinen ongelma.
Joo, minulla oli henksele- ja vyöratkaisussa, jossa vedän eristetyn letkun VP-putkiin, jolloin voitaisiin pakottaa liike, jos on pakko. Luulen, että itsesekaaminen olisi melko ok, koska jäähdytän vain yläkerrassa.
/Fredrik
hlph sanoi:
Olen miettinyt tulosta jonkin aikaa. En yleensä työskentele lämmönjohtavuusongelmien analyysin parissa. Teen lujuusanalyysia, mutta välillä lasken myös lämmönjohtavuudesta. Olen kuitenkin melko hyvin perehtynyt teorioihin. Ei ole yllättävää, että lambda, tiheys ja lämpökapasiteetti eivät vaikuta. Tiheys ja lämpökapasiteetti vaikuttavat vain, jos on kulkuvaihe, eli olosuhteet muuttuvat ajan myötä, esim. lämmityksen yhteydessä. Tässä tapauksessa meillä on vakiotila. Lambda ei tule esiin juuri sinun mallissasi, koska olet määrittänyt lämpötilat kaikilla pinnoilla. Se tulee esiin, jos meillä on tietty teholähde tai konvektioreunat.
Varsinaisesti uskon, että 25 asteen arviointi ulkopinnoilla on liian karkea. Jos putket ovat kattolaatassa, lattian ja katon, jotka ovat lähinnä putkia, tulisi olla jonkinlaiset konvektioreunat, ne pääsääntöisesti kylmenevät jonkin verran vähemmän kuin lattia ja katto kauempana putkista, mutta melko vähän. Jos sitten katsotaan putkien poikittaissuunnassa katossa ja tulee hieman kauemmas putkista, siinä suunnassa ei todennäköisesti tapahdu paljon lämpösiirtoa, jolloin voisi olla eristysreunat. Näin tapahtuu, jos malliin ei aktiivisesti laiteta mitään reunaehtoja. Uskon kuitenkin, että jos otetaan hieman realistisemmat reunaehdot, tilanne huononee ja eristyksen lämpötila tulee olemaan alhaisempi. Joten jos putkieristyksen ulkopuolinen lämpötila oli jo liian alhainen, se ei parane.
Nämä ovat erittäin merkittäviä pohdintoja sinulla. Ehkä on parempi olla vain putkieristys ja sitten ilmaa ympärillä, joka voi hieman kiertää? Ajattelen tätä vielä vähän, se on mielenkiintoinen ongelma.
Sitten sen ei tarvitse tarkoittaa kondensaatiota vain siksi, että lämpötila on muutaman asteen kastepisteen alapuolella. Vesihöyry liikkuu kohti ilmaa, jossa on alhaisempi höyrypaine, eli kohti lämpimämpää ilmaa, joten putken läheisyydessä höyryn määrä on pienempi niin kauan kuin ilmanvaihtoa ei ole.
Hmm, se on myös näkökohta, jonka pitäisi vaikuttaa positiivisesti.
/Fredrik
useless sanoi:
Ei ole välttämätöntä, että kondenssia syntyy vain siksi, että lämpötila on muutama aste kastepisteen alapuolella. Vesihöyry liikkuu kohti ilmaa, jonka höyrypaine on alhaisempi eli kohti lämpimämpää ilmaa, joten aivan putken vieressä höyrypitoisuus on alempi niin kauan kuin ilmanvaihtoa ei tapahdu.
Onko kenelläkään teoriaa siitä, miksi yllä olevat simulaatiot lämmön leviämisestä ja konvektiosta eroavat valmistajien laskureista? Mitä he laskevat, mitä minä en tee?
Johtopäätökseni on, että brine-putkia ei tulisi asentaa eristettyihin/tuulettamattomiin tiloihin ilman höyrynsulkua ulkopinnoissa. Toivon todella, että olen väärässä :/
Periaatteessa se on totta. Voin antaa käytännön esimerkin. Olemme juuri vaihtaneet kokonaisen ulkoseinän, joka oli täysin tuhoutunut sen sisäpuolella olevan pakastehuoneen vuoksi. Riippumatta siitä, kuinka hyvin eristetty pakastehuone on, tarvitset ilmanvaihtoa tai lämmitysjohdon, jotta kastepiste ei pääty ulkoseinään. Mutta lattiarakenteessa sinulla on kohtuullisen kontrolloitu ympäristöilmasto suhteessa ilmankosteuteen.
Kiitos vastauksesta, luulen että se voisi olla ratkaisu vetää eristetyt brine-putket vp-putkiin, jotta niiden ympärillä voi olla ilmavirta? Silloin hyödynnetään myös se kylmä, joka vuotaa eristeen läpi.
/Fredrik
Ccpalm sanoi:
Periaatteessa se pitää paikkansa. Voin antaa käytännön esimerkin. Olemme juuri vaihtaneet kokonaisen ulkoseinän, joka tuhoutui täysin sisällä olevan pakastehuoneen vuoksi. Riippumatta siitä, kuinka hyvin pakastehuone on eristetty, sinun täytyy olla ilmanvaihto tai lämmityskaapeli, jotta kastepiste ei päädy ulkoseinään. Mutta välipohjassa sinulla on kohtuullisen hallittu ympäristöilmasto kosteuden suhteen.
Onko kellään teoriaa miksi yllä olevat simulaatiot lämmön jakautumisesta ja konvektiosta eroavat valmistajien laskimista? Mitä he ottavat huomioon, mitä minä en tee?
Olen tutkinut hieman, mitä Paroc tekee, ja he käyttävät standardia EN ISO 12241, joka kuvaa muun muassa, kuinka lasketaan lämmön häviöt putkissa. Se perustuu valmiisiin lausekkeisiin lämpötilajakaumille ja lämmönsiirroille. Lämpötilan reunaehtojen lisäksi huomioidaan konvektio ja säteily. Mutta nämä ovat vain valmiita ratkaisuja lämmönsiirtoyhtälöön, jonka voi muuten monimutkaisissa geometrioissa, kuten esimerkiksi, ratkaista äärellisten elementtien menetelmällä.
Tein nopean laskelman putkelle annetuilla tiedoillasi. Annoin putken olla vapaasti ilmassa (ei mitään, mikä sulkisi ilman) ja asetin lämpötilan reunaehdot sisäpinnalle ja konvektion ulkopinnalle. Sain, että lämpötila vaihteli 2 asteesta 20 asteeseen eristyksen ulkopinnalla, mikä on melko samanlainen kuin Parocin laskentaohjelmalla saatu tulos. Ei kuitenkaan ole varmaa, että tämä analyysi on realistinen, kun putket ovat suljetussa palkistossa.
Olen katsonut lähemmin viimeisimpiä analyysejäsi, sekä konvektion kanssa että ilman. Mielestäni tulokset ovat hieman outoja, mutta se johtuu todennäköisesti siitä, että en täysin ymmärrä, miten olet mallisi määrittänyt.
Hei ja kiitos. Olen käyttänyt Energy 3D:tä (https://energy.concord.org/energy2d/), joka vaikuttaa olevan jonkin tutkimusprojektin tulos, aluksi se vaikutti toimivan hyvin. Mutta alan epäillä ohjelman tuloksia, mutta aion kokeilla ajaa muutaman kierroksen lisää korkeammalla aikaresoluutiolla.
Mitä olet laskenut mukaan? Yksinkertaistuksia EN ISO 12241:stä vai onko sinulla jokin ammattimaisempi ohjelmisto FEM-analyysiin?
hlph sanoi:
Olen katsellut vähän mitä Paroc tekee, he käyttävät standardia EN ISO 12241, se kuvaa muun muassa kuinka lasketaan lämpöhäviöt putkissa. Se perustuu valmiisiin ilmaisuun lämpötilajakaumille ja lämmönsiirrolle. Lämpötila reunaehtojen lisäksi otetaan mukaan konvektio ja säteily. Mutta tämä ei ole muuta kuin valmiita ratkaisuja lämpöyhtälöön, jonka muuten mielivaltaisille geometrioille esim. voidaan ratkaista äärellisten elementtien menetelmällä.
Tein nopean laskelman putkesta, jossa oli antamasi tiedot. Annoin putken olla vapaana ilmassa (ei mitään, mikä sulkee ilman) ja asetin lämpötilan reunaehdot sisäpinnalle ja konvektion ulkopinnalle. Sain, että lämpötila meni 2 asteesta 20 asteeseen eristeen ulkopinnalla, mikä on melko samankaltainen kuin mitä saadaan, jos käytetään Parocin laskentaohjelmaa. Ei kuitenkaan ole varmaa, että tämä analyysi on realistinen siitä, mitä tapahtuu, kun putket ovat suljetussa lattiarakenteessa.
Olen tarkastellut lähemmin uusimpia analyysejäsi, niitä konvektiolla ja ilman. Mielestäni tulokset ovat hieman outoja, mutta se voi johtua siitä, että en oikein ymmärrä, miten olet asettanut mallit.
Hei ja kiitos. Olen käyttänyt Energy 3D ([linkki]), joka vaikuttaa olevan jonkin tutkimusprojektin tulos, aluksi se vaikutti toimivan hyvin. Mutta alan epäillä ohjelman tuloksia, mutta aion kokeilla ajaa muutaman kierroksen lisää korkeammalla ajallisella resoluutiolla.
Mitä olet laskenut? Yksinkertaistuksia EN ISO 12241:stä vai onko sinulla jokin ammattimainen ohjelmisto FEM-analyysiin?
olisin ajanut tämän staattisena ongelmana, eli ei ajallisia riippuvuuksia. Käytän kaupallista finittien elementtien ohjelmaa. Jos olet tehnyt transientaalianalyysin, se selittää, miksi tietyt käyrät ovat niin heiluvia. Mietin, kuinka olet mallintanut ilman? Sillä ymmärsin, että olet mallintanut sen jollain tavalla ja saanut lämpötilajakauman ilmassa.
Epäselvää minulle, ohjelma (Energy 2D) oli seuraavat esiasetetut parametrit, tarkistin muutamia ja vaikuttaa olevan ilma.
hlph sanoi:
olisin ajanut tämän staattisena ongelmana, eli ei aikariippuvuuksia. Käytän kaupallista elementtimenetelmäohjelmaa. Jos olet tehnyt ajallisesti muuttuvan analyysin, se selittää miksi jotkin käyrät ovat niin siksak-kuvioisia. Mietin, miten olet mallintanut ilman? Koska tulkitsin, että olet mallintanut sen jollain tavalla ja saanut lämpötila jakautuman ilmassa.
Yksi asia, jonka tein sen jälkeen, kun postasin yllä olevat kuvat, oli päivittää eristyksen lämpökapasiteetti. Aluksi ajattelin, että sillä ja tiheydellä ei ollut merkitystä, koska etsin arvoja vakaassa tilassa. Korkeammalla lämpökapasiteetilla kaikki tuli paljon vakaammaksi. Nyt minulla on:
hlph sanoi:
olisin käsitellyt tätä stationäärisenä ongelmana, eli ilman aikariippuvuuksia. Käytän kaupallista elementtimenetelmäohjelmaa. Jos olet tehnyt transienttianalyysin, se selittäisi, miksi tietyt käyrät ovat niin heiluvia. Ihmettelen, miten olet mallintanut ilman? Koska tulkitsin sen niin, että olet mallintanut sen jollain tavalla ja saanut ulos lämpötilajakauman ilmassa.
Vi vill skicka notiser för ämnen du bevakar och händelser som berör dig.
frma71 sanoi:
hlph sanoi:
