vermogen van warmtewisselaar / zwembad verwarmen

forumask

Hallo,

Voor een zwembad heb je een warmtewisselaar nodig om de temperatuur te regelen. Ik wou berekenen hoe lang het zou duren om heel het zwembad op te warmen met bv 10 graden.

Als je een zeker debiet hebt, en je kent de warmtecapaciteit van water, dacht ik dus het vermogen P te berekenen door P=m*cp*deltaT (met m=massadebiet)

maar als ik op de warmtewisselaar kijk, dan staat daar een vermogen P op...

ik vind het gek dat een warmtewisselaar een constant vermogen P heeft... dit hangt toch af welke deltaT je moet bereiken, welke debieten je er van je opwarmwater doorstuurt,

dus hoe moet ik te werken gaan als je bv je water met 10 graden wil opwarmen?

want je kan ook niet héél je zwembad door je leiding ineens sturen, dus je mengt je opgewarmde water ook met je koud zwembad.

ik heb nog geen concrete getallen, omdat ik vooral eerst op zoek ben naar een oplossingswijze en omdat ik verward ben met dat vermogen op de warmtewisselaar...

iemand die me verder kan helpen?

Jan van de Velde

Als een apparaat een vermogen heeft wil dat nog niet zeggen dat dat vermogen ook daadwerkelijk steeds geleverd hoeft te worden.

forumask

Opmerking moderator

onderstaande samengevoegd met bovenstaande. Jan van de Velde

Hallo,

Ik zou graag berekenen hoe lang het duurt om een zwembad van 65m³ op te warmen van 15-25°C. Ik heb enkele berekeningen, maar ik maak ergens een fout. Iemand die me kan helpen hiermee?

Hier gaan we:

Het debiet van de warme stroom is een constante en is 25L/min bij een ingangstemperatuur van 80°C.

Het debiet van de zwembadstroom is geregeld met een pomp en bedraagt 200L/min.

Hieruit kan ik berekenen dat de uitgangstemperatuur van het zwembadwater nu 18.16°C bedraagt (warmtewisselaar vermogen is 44kW).

Ik bereken hoeveel energie ik nodig heb op 65m³= 65 000 kg water van 15°C naar 25°C op te warmen mbv de warmte capaciteit van water die 4178J/kgK bedraagt. Dit geeft mij een nodige energie van 2715.7 MJ!

Hoe moet ik nu gaan berekenen hoe lang het duurt, natuurlijk warmt dat zwembadwater op en gaat het niet altijd bij 15°C binnengaan en bij 18°C buitengaan in de warmtewisselaar. Maar ik wil wel een ruwe benadering doen, géén al te gedetailleerde berekeningen.

Hier gaat het fout:

ik pomp dus per minuut 200kg van 18°C terug in mijn zwembad binnen. Water bij een temperatuur van 18°C heeft een energieinhoud van 1.21MJ/kg. Dus 200 kg per minuut in mijn zwembad ---> 243MJ/min dat ik in het zwembad steek.

als ik die nodige 2715.7/243 deel, dan kom ik dat ik maar 11 minuten nodig heb.....dit kan toch helemaal niet......

Michel Uphoff

Je maakt het m.i. ingewikkelder dan nodig is met die debieten en temperaturen ervan. Het gaat er in de kern om dat je een hoeveelheid water moet opwarmen. Of je dat nu doet met x liter van y graden of y liter van x graden is niet echt belangrijk. Je voegt immers een bekende hoeveelheid energie toe aan een bekende hoeveelheid water.

Soortelijke warmte water = 4186 J/(kg.K).

Delta t 10 graden

Massa 65.000 kg

Energie nodig: 4186*10*65000 = 2,72 GJ (= 2,72 GW.s / 3.600.000) = 755 kWh

Geleverde vermogen 44 kW

Duur: 755 / 44 = 17,16 uur

Dit is zonder verliezen. Die kunnen behoorlijk zijn, afhankelijk van de isolatie (en evt. afdekking), het wateroppervlak, het verschil met de buitentemperatuur, wind en evt. stroming.

forumask

Dank je,

Maar ik zou de warmtewisselaar er net iets meer in willen betrekken..want dat vermogen van 44kW verandert, naargelang het feit dat de waterstroom in de warmtewisselaar opwarmt, en dus zal je geleverde vermogen steeds verminderen...

Hoe kan ik dit toch nog een beetje in rekening brengen?

Michel Uphoff

Waarom zou het vermogen van die wisselaar variëren?

Er wordt naar ik begrijp continue een vaste hoeveelheid energie (44kW) geleverd.

Naarmate het aangevoerde water warmer is, wordt het afgevoerde water extra warmer.

forumask

Vermits de debieten van warme en koude stromen constant blijven en de inlaat T van de opwarmkoelstof constant 80°C is, naarmate je inlaatT van je koude stroom stijgt, is je deltaT kleiner, en bijgevolg is je gewisselde warmte ( lees vermogen) ook minder.

Wat ik kan doen is het vermogenin het begin bereken en iets op het einde als het zwembad al 23°C is, en dan een gemiddelde nemen?

Michel Uphoff

en de inlaat T van de opwarmkoelstof constant 80°C is

Ach so! Dus er is geen sprake van een continue vermogen van 44 kW zoals ik dacht, het is het maximale vermogen. Die opwarmvloeistof is ook water?

forumask

Op die warmtewisselaar stond 40kW. Maar zoals ik in mijn eerste bericht aangaf, vond ik dit raar want dat hangt allemaal af van je debieten en temperaturen.

Toen ik het was gaan opzoeken stond die 40 kW voor een debiet van 25L/min en 200L/min voor respectievelijk warme stroom en koude stroom én was het berekend voor een ingangstemperatuurverschil van 60°C.

Vermits ik over die warmtewisselaar geen gegevens heb van warmtewisselend oppervlak, of enige correlaties voor de Nusselt getallen, wist ik niet hoe ik het vermogen moest bereken voor andere stromen.

Maar dus, bij die warmtewisselaar hoort een curve voor als je nu géén deltaT=60°C hebt in het begin. Ik heb bv initieel (80-15)=65°C verschil. Op die curve kon ik aflezen dat Q=1.1*40kW= 44kW.

dus ik denk dat als mijn zwembadwater opwarmt, ik dus steeds een kleinere deltaT in het begin ga hebben (want T=80°C blijft voor de opwarmvloeistof= ook water). Dus mijn vermogen Q zal dalen.

Als ik dan enkele punten zou uitrekenen voor de Q's, kan ik zo wel een iets betere schatting maken van de nodige tijd denk ik.

Michel Uphoff

Als ik dan enkele punten zou uitrekenen voor de Q's, kan ik zo wel een iets betere schatting maken van de nodige tijd denk ik.

Laagste, en hoogste delta t, en ter controle de gemiddelde zou dan voldoende moeten zijn denk ik. Wat er ook uit komt, (ik neem aan rond de 40 kW als gemiddelde) het zal dus meer dan 17 uur worden (rond de 18,8 schat ik dan).

Maar de warmteverliezen kunnen mogelijk een belangrijker factor worden. Ik lees elders dat 50 W/uur per m² per graad temperatuurverschil verlies gemeten wordt bij zwakke wind en gemiddelde luchtvochtigheid (dus alleen het verlies aan de bovenzijde door verdamping en uitstraling). Als we dat eens aannemen dan zal in de periode van 18,8 uur bij 20m² er bij een verschil van zeg eens 6 graden iets in de orde van 110 kWh oftewel 2,5 uur stoken op vol vermogen verloren gaan. Dan zit je al op 21,3 uur.

forumask

Ik neem aan dat je 20m² veronderstelt voor de oppervlakte van het zwembad water?

Bovendien ging ik er in mijn berekeningen ook vanuit dat er perfecte mening aanwezig zou zijn in het water,wat dus in realiteit nooit is, want je voert je water maar op bepaalde plaatsen terug binnen.

Daar moet ook nog een correctiefactor voor in rekening gebracht worden...misschien 50%?

Dit geeft al snel 40 uur en dus min of meer 2 volle dagen verwarmen (dit komt me wel bekend voor in de praktijk)

Michel Uphoff

50% lijkt mij erg veel. Als in- en uitlaat vlak bij elkaar zitten kan dat mogelijk wel, maar bij een redelijke afstand en verstandige positionering zal er mogelijk wel wat gecorrigeerd moeten worden, maar geen 50%

Heb je praktijkmetingen? Als dat inderdaad 2 volle dagen verwarmen is, hoeveel energie is er dan verbruikt?

forumask

Ik zou eens moeten nazien of ik die gegevens nog ergens heb, maar dat zou wel een goede check kunnen zijn

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

vermogen van warmtewisselaar / zwembad verwarmen

vermogen van warmtewisselaar / zwembad verwarmen

Re: vermogen van warmtewisselaar / zwembad verwarmen

Re: vermogen van warmtewisselaar / zwembad verwarmen

Re: vermogen van warmtewisselaar / zwembad verwarmen

Re: vermogen van warmtewisselaar / zwembad verwarmen

Re: vermogen van warmtewisselaar / zwembad verwarmen

Re: vermogen van warmtewisselaar / zwembad verwarmen

Re: vermogen van warmtewisselaar / zwembad verwarmen

Re: vermogen van warmtewisselaar / zwembad verwarmen

Re: vermogen van warmtewisselaar / zwembad verwarmen

Re: vermogen van warmtewisselaar / zwembad verwarmen

Re: vermogen van warmtewisselaar / zwembad verwarmen

Re: vermogen van warmtewisselaar / zwembad verwarmen