Dengimo cechas PTFE panardinamąjį šildytuvą, esantį neizoliuotame plieniniame bake, pakeitė šildytuvu, kurio dydis buvo toks pat, kaip ir anksčiau. Naujasis šildytuvas tiekė reikiamą galią, tačiau bakas užtruko ilgiau, kol buvo pasiekta nustatytoji vertė, o šildytuvas veikė nepertraukiamai gamybos metu. Bakas buvo izoliuotas prieš dvejus metus, tačiau atliekant techninės priežiūros projektą izoliacija buvo pašalinta ir niekada nebuvo sumontuota iš naujo. Šilumos nuostoliai padidėjo, o šildytuvas dabar buvo mažesnis už faktinę apkrovą.
Rezervuaro izoliacija turi tiesioginį poveikį reikiamai PTFE panardinamojo šildytuvo galiai. Neizoliuotas bakas praranda šilumą per savo sienas 5–10 kartų greičiau nei izoliuotas bakas. Šildytuvas turi pakeisti prarastą šilumą, kad išlaikytų nustatytą vertę.
Kaip izoliacija sumažina šilumos nuostolius
Šilumos nuostoliai per rezervuaro sienelę priklauso nuo temperatūros skirtumo tarp vonios ir aplinkos oro, sienos paviršiaus ploto ir sienos bei bet kokios izoliacijos šiluminės varžos. Izoliacija padidina šiluminę varžą, kuri sumažina šilumos nuostolius esant tam tikram temperatūros skirtumui.
Plieninės rezervuaro sienelės 60 laipsnių kampu 20 laipsnių patalpoje šilumos nuostoliai be izoliacijos yra apie 200–300 W/m². Naudojant 50 mm izoliaciją, nuostoliai sumažėja iki 20–40 W/m². Esant 100 mm, jis sumažėja iki 10–20 W/m².
| Izoliacijos storis | Sienos šilumos nuostoliai esant 60 laipsnių | Santykinis praradimas | Metinės energijos sąnaudos (100 m²) |
|---|---|---|---|
| Nėra | 200–300 W/m² | 1.0× | $12,000–18,000 |
| 25 mm | 50–80 W/m² | 0.25× | $3,000–4,800 |
| 50 mm | 20–40 W/m² | 0.12× | $1,200–2,400 |
| 75 mm | 12–25 W/m² | 0.08× | $720–1,500 |
| 100 mm | 8–15 W/m² | 0.05× | $480–900 |
Sienos šilumos nuostoliai ir energijos sąnaudos pagal izoliacijos storį 60 laipsnių voniai
Kaip izoliacija keičia reikiamą galią
Šildytuvas turi tiekti pakankamai galios, kad pakeistų per sienas ir paviršių prarastą šilumą ir įkaitintų gaunamus ruošinius. Jei bakas yra neapšiltintas, sienelės nuostoliai yra didesni, o šildytuvas turi būti didesnis.
2000 litrų talpos bakui esant 60 laipsnių kampui su 100 m² drėgnu paviršiumi, sienos nuostoliai be izoliacijos yra 20–30 kW. Su 50 mm izoliacijos nuostoliai sumažėja iki 2–4 kW. Skirtumas yra 18–26 kW šiluminės galios, kurią turi tiekti šildytuvas.
| Bako tūris | Sudrėkintas paviršius | Neizoliuotos sienos praradimas | Izoliuotos sienos praradimas (50 mm) | Reikalingas papildomas šildytuvo pajėgumas |
|---|---|---|---|---|
| 1,000 L | 50 m² | 10–15 kW | 1-2 kW | 9–13 kW |
| 1,500 L | 75 m² | 15–23 kW | 1,5–3 kW | 13–20 kW |
| 2,000 L | 100 m² | 20–30 kW | 2–4 kW | 18–26 kW |
| 3,000 L | 150 m² | 30–45 kW | 3–6 kW | 27–39 kW |
Sienos šilumos nuostoliai ir papildomas šildytuvo pajėgumas, reikalingas neizoliuotiems rezervuarams
Poveikis paviršiaus nuostoliams
Paviršiaus nuostoliai atsiranda dėl garavimo ir radiacijos. Atviras bako paviršius 60 laipsnių kampu praranda 300–500 W/m². Plaukiojantis rutulinis antklodė arba rezervuaro dangtis tuos nuostolius sumažina 60–70%.
2000 litrų talpos bakui su 1,5 m² paviršiaus atviro paviršiaus nuostoliai yra 450–750 W. Su dangčiu nuostoliai sumažėja iki 135–225 W. Skirtumas yra 315–525 W šildymo galios.
Izoliacijos ir šildytuvo dydžio nustatymas
Šildytuvo dydis turi būti pritaikytas faktiniams rezervuaro šilumos nuostoliams. Jei bakas yra izoliuotas, šildytuvas gali būti mažesnis. Jei bakas yra neizoliuotas, šildytuvas turi būti didesnis.
Praktinis metodas yra apskaičiuoti šilumos nuostolius pagal faktinę izoliacijos būklę ir šildytuvo dydį pagal šią apkrovą, pridėjus gamybos apkrovos maržą. Šildytuvas, kurio dydis yra skirtas izoliuotam bakui, bet įmontuotas į neizoliuotą baką, bus per mažo dydžio ir veiks nuolat.
Kai izoliacija pakeičia vatų tankio reikalavimą
Pridėjus izoliaciją sumažėja šilumos nuostoliai, o tai sumažina reikiamą galią. Tačiau izoliacija taip pat turi įtakos šildytuvo paviršiaus temperatūrai. Gali prireikti mažesnio šildytuvo, veikiančio esant didesniam vatų tankiui, kad būtų galima tiekti sumažintą galią turimoje erdvėje. Didesnis vatų tankis padidina paviršiaus temperatūrą ir pagreitina degradaciją.
Optimalus yra izoliuoti baką ir nurodyti didelio paviršiaus ploto ir mažo vatų tankio šildytuvą. Izoliacija sumažina galios poreikį, o didelis paviršiaus plotas išlaiko mažą vatų tankį.
Kai standartiniai šildytuvai negali atitikti izoliacijos sąlygų
Rezervuarams su pažeista arba trūkstama izoliacija dažnai reikia didesnių šildytuvų, nei nurodyta pirminėje specifikacijoje. Pasirinkta PTFE panardinamojo šildytuvo konfigūracija su dideliu paviršiaus plotu, mažu vatų tankiu ir optimizuota srauto padėtimi pašalina pagrindinę per mažo dydžio priežastį. Specifikacijos procesas reikalauja bako matmenų, izoliacijos būklės, darbinės temperatūros ir reikalingos galios. Įrenginiams, kurių izoliacijos sąlygos skiriasi, šis pritaikymo būdas{4}}užtikrina, kad šildytuvas atitiktų faktinius šilumos nuostolius.
