Springen naar inhoud

Nevelkamer koelen


  • Log in om te kunnen reageren

#1

pientertje

    pientertje


  • 0 - 25 berichten
  • 13 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 10 september 2009 - 15:27

Beste allemaal,

ik wil een nevelkamer koelen met peltiers, maar ik wal graag uitrekenen hoeveel warmte ik per seconde/minuut uit de kamer van 15x15x15 cm moet halen om in iedergeval de onderste helft (waar gekoeld wordt) op een temperatuur van -80 te houden. De inhoud van de kamer bestaat uit een alcohol damp. Ik wou dit doen met behulp van peltierelemten bevestigd op een alu plaat van ca 7mm dik.


Alvast bedankt

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 10 september 2009 - 18:49

Om de boel op -80 oC te houden moet alle warmte afgevoerd worden die door de wanden de nevelkamer binnenkomt.
Die hoeveelheid warmte is afhankelijk van het type en de dikte van de isolatie van de nevelkamer.
Hydrogen economy is a Hype.

#3

pientertje

    pientertje


  • 0 - 25 berichten
  • 13 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 10 september 2009 - 21:58

Ongeveer 5mm dik plexiglas.

#4

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 12 september 2009 - 17:02

Plexiglas heeft een warmtegeleidningscoefficient van 0,2 W/m.K en isoleert nauwelijks.
De partiŽle warmteoverdrachtscoefficient van de 5 mm plexiglas wand is: hw = 0,2 W/m.K / 0,005 m = 40 W/m2.K

De warmteoverdracht wordt vrijwel volledig bepaald door natuurlijke convectie van de lucht aan de buitenzijde en de damp aan de binnenzijde van de nevelkamer.
Voor de lucht aan de buitenzijde schat ik een partiŽle warmteoverdrachtscoefficient van ho = 6 W/m2.K voor de vertikale wanden en iets minder voor boven- en onderzijde.
Voor de damp aan de binnenzijde weet ik het niet. Is dit pure alcoholdamp? Of gemengd met lucht? Is de druk atmosferisch of wat anders?

Als ik nu even aanneem dat de partiŽle warmteoverdrachtscoefficient van de damp aan de binnenzijde ongeveer gelijk is aan die aan de buitenzijde dan is hi = 6 W/m2.K

Als ik het kleine verschil in oppervlak tussen binnenzijde en buitenzijde van de nevelkamer verwaarloos dan geldt voor de totale warmteoverdrachtscoefficient U geldt nu: U = 1 / (1/ho + 1/hw + 1/hi) = 2,8 W/m2.K

Het totale oppervlak van de nevelkamer is 0,135 m2 (6 wanden van 15 cm vierkant) en het temperatuursverschil is dat tussen 20 oC en -80 oC, oftewel 100 oC.

De warmteoverdracht door convectie van omgeving naar nevelkamer is dan: Qc = 2,8 * 0,135 * 100 = 38 Watt.

Daarbovenop is er nog warmteoverdracht door straling Qr die maximaal 340 W/m2 zou zijn als de nevelkamer van binnen zwart was. In werkelijkheid is dat niet zo (toch?) en zal het wat minder zijn. Nemen we de helft hiervan dan krijgen we dat Qr = 340/2 W/m2 * 0,135 m2 = 23 Watt

De totale hoeveelheid warmte die de nevelkamer binnendringt door convectie plus straling is dus ruwweg Qc + Qr = 38 + 23 = 61 Watt.

Dit is slechts een ruwe schatting voor jouw ongeisoleerde nevelkamer, het kan eigenlijk alles tussen 50 en 100 Watt zijn.

Bedenk wel dat de wandtemperatuur van die plexiglas nevelkamer erg laag zal zijn zodat er waterdamp uit de omgevingslucht op zal bevriezen. Ik heb geen verstand van nevelkamers maar ik vermoed dat je dan niets meer ziet?
Hydrogen economy is a Hype.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures