Apšuvuma cehs nomainīja PTFE iegremdējamo sildītāju neizolētā tērauda tvertnē ar sildītāju, kura izmēriem izmantoti tādi paši aprēķini kā iepriekš. Jaunais sildītājs nodrošināja pareizo jaudu, taču tvertnei bija nepieciešams ilgāks laiks, lai sasniegtu iestatīto vērtību, un ražošanas laikā sildītājs darbojās nepārtraukti. Tvertne bija izolēta divus gadus iepriekš, taču izolācija tika noņemta apkopes projekta laikā un nekad netika uzstādīta no jauna. Siltuma zudumi bija palielinājušies, un sildītājs tagad bija mazāks par faktisko slodzi.
Tvertnes izolācijai ir tieša ietekme uz nepieciešamo PTFE iegremdējamā sildītāja jaudu. Neizolēta tvertne caur sienām zaudē siltumu ar ātrumu, kas var būt 5–10 reizes lielāks nekā izolētai tvertnei. Sildītājam ir jāaizstāj zaudētais siltums, lai saglabātu iestatīto vērtību.
Kā izolācija samazina siltuma zudumus
Siltuma zudumi caur tvertnes sienu ir atkarīgi no temperatūras starpības starp vannu un apkārtējo gaisu, sienas virsmas laukuma, kā arī sienas un jebkuras izolācijas siltuma pretestības. Izolācija palielina siltuma pretestību, kas samazina siltuma zudumus noteiktai temperatūras starpībai.
Tērauda tvertnes sienai 60 grādu temperatūrā 20 grādu telpā siltuma zudumi bez izolācijas ir aptuveni 200–300 W/m². Ar 50 mm izolāciju zudumi samazinās līdz 20–40 W/m². Ar 100 mm tas samazinās līdz 10–20 W/m².
| Izolācijas biezums | Sienas siltuma zudumi pie 60 grādiem | Relatīvs zaudējums | Ikgadējās enerģijas izmaksas (100 m²) |
|---|---|---|---|
| Nav | 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 |
Sienu siltuma zudumi un enerģijas izmaksas pēc izolācijas biezuma 60 grādu vannai
Kā izolācija maina nepieciešamo jaudu
Sildītājam ir jānodrošina pietiekami daudz jaudas, lai aizstātu siltumu, kas zaudēts caur sienām un virsmu, un uzsildītu ienākošās sagataves. Ja tvertne nav izolēta, sienas zudumi ir lielāki, un sildītājam jābūt lielākam.
2000 litru tvertnei 60 grādu temperatūrā ar 100 m² samitrinātu virsmu sienas zudumi bez izolācijas ir 20–30 kW. Ar 50 mm izolāciju zudumi samazinās līdz 2–4 kW. Atšķirība ir 18–26 kW apkures jaudas, kas jāpiegādā sildītājam.
| Tvertnes tilpums | Mitrina virsma | Neizolētas sienas zudums | Izolētas sienas zudums (50 mm) | Nepieciešama papildu sildītāja jauda |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Sienas siltuma zudumi un papildus sildītāja jauda nepieciešama neizolētām tvertnēm
Ietekme uz virsmas zudumiem
Virsmas zudumi rodas iztvaikošanas un starojuma rezultātā. Atvērta tvertnes virsma 60 grādu leņķī zaudē 300–500 W/m². Peldoša bumbiņu sega vai tvertnes pārsegs samazina šos zudumus par 60–70%.
2000 litru tvertnei ar 1,5 m² virsmu atvērtās virsmas zudumi ir 450–750 W. Ar vāku zudumi samazinās līdz 135–225 W. Siltuma jaudas atšķirība ir 315–525 W.
Izolācijas un sildītāja izmēru noteikšana
Sildītājam jābūt tādam izmēram, kas atbilst faktiskajiem tvertnes siltuma zudumiem. Ja tvertne ir izolēta, sildītājs var būt mazāks. Ja tvertne nav izolēta, sildītājam jābūt lielākam.
Praktiska pieeja ir aprēķināt siltuma zudumus faktiskajam izolācijas stāvoklim un sildītāja izmēru šai slodzei, kā arī ražošanas slodzes rezervi. Sildītājs, kas ir paredzēts izolētai tvertnei, bet ir uzstādīts neizolētā tvertnē, būs maza izmēra un darbosies nepārtraukti.
Kad izolācija maina vatu blīvuma prasību
Izolācijas pievienošana samazina siltuma zudumus, kas samazina nepieciešamo jaudu. Bet izolācija ietekmē arī sildītāja virsmas temperatūru. Var būt nepieciešams mazāks sildītājs, kas darbojas ar lielāku vatu blīvumu, lai nodrošinātu samazinātu jaudu pieejamās vietas ietvaros. Lielāks vatu blīvums paaugstina virsmas temperatūru un paātrina degradāciju.
Optimālais variants ir izolēt tvertni un norādīt sildītāju ar lielu virsmas laukumu un zemu vatu blīvumu. Izolācija samazina vajadzību pēc jaudas, un lielais virsmas laukums saglabā zemu vatu blīvumu.
Ja standarta sildītāji nevar atbilst izolācijas stāvoklim
Tvertnēm ar bojātu vai trūkstošu izolāciju bieži ir nepieciešami lielāki sildītāji nekā sākotnējā specifikācijā. Pielāgota PTFE iegremdējamā sildītāja konfigurācija ar lielu virsmas laukumu, zemu vatu blīvumu un plūsmas optimizētu pozīciju novērš mazizmēra galveno iemeslu. Specifikācijas procesam ir nepieciešami tvertnes izmēri, izolācijas stāvoklis, darba temperatūra un nepieciešamā jauda. Iekārtām ar dažādiem izolācijas apstākļiem šī lietojumprogrammas -specifiskā pieeja nodrošina, ka sildītājs atbilst faktiskajiem siltuma zudumiem.
