Maaviileän mitoitus

[Espejot]

Nyt kun viilennys on saatu toimimaan ja helteet menneet voidaan hieman laskeskella mitoitusta. Pläräsin hieman painehväviöiden teoriaa ja muutama teoriaa käsittelevä kysymys...

1) Lasketaanko noita suoran putken painehäviöitä Reonldsin luvilla vai luetaanko ne jostakin käyrästä?
2) Jos lasketaan Reinoldsin luvulla niin putkiston liitokset lisää karheutta. Esim siniraidan puskusaumaus ja kuparin juottaminen tai puserrusliittimet tms. Kuinka paljon karheutta pyöristetään. Luin muoviputkien valmistajan teknisistä ohjeista että jos asettaa karheudeksi 0,1-0,2 niin päästään riittävään marginaalliin. Eli karheitta listään non kymmenkertaiseksi.
3) Maalämpöfoorum on laskenut kaivoni painehäviön 24kPa kun virtaama on 0,33 l/s. Nibe F1255-6 keruupiirin nimelisvirtaama on kuiten vain 0,18 l/s.
4) Paljonko mlp koneen aihetamat painehäviöt keruupiirissä on komponettina (lämmönvaihdun jne)?

 

[jmaja]

Suoran putken painehäviöt voi lukea käyrästä tai laskea kaavalla, tulos on sama. Karheus vaikuttaa, mutta se on putken karheus. 0,1 mm olisi todella karhea muoviputki eli todellakin tulee marginaalia. Saakohan edes hiekkavelliä kuljettavaa muoviputkea noin karheaksi. 0,002 mm uudelle muovi- tai kupariputkelle. Vanhalle ehkä 0,02 mm, mutta viinapiirissä ei luultavasti karheus juuri uudesta muutu.

Karheus tarkoittaa jyväkokoa, jos pinta olisi kuin hiekkapaperi. 0,1 mm vastaisi 150:stä hiekkapaperia ja 0,02 mm 1000:sta.

Sandpaper - Wikipedia

en.m.wikipedia.org

Kaikki liitokset ja muut osat lasketaan kertavastuksina. Puskusauma, jossa pinta-ala ei muutu, ei aiheuta juuri mitään kertavastusta. Samoin loivahkon 90-asteen mutkan kertavastus on aika mitätön, jos poikkipinta-ala pysyy samana. T-kappaleissa, venttiileissä jne. voi tulla varsin suuria kertavastuksia. Kertavastukset löytyvät valmistajien teknisistä manuaaleista.

MLP:n sisuskaluille lienee helpointa määrittää painehäviö niin, että vertaa pumpulle ilmoitettua nostokorkeuskäyrää MLP:lle ilmoitettuun. Jälkimmäinenhän sisältää jo MLP:n sisäiset painehäviöt. Jos kierrätys tehdään ulkoisella pumpulla MLP:n läpi, pitää lisätä myös MLP:n pumpun aiheuttama painehäviö.

 

[Espejot]

Muoviteollisuuden prosyyri sanoo näin

PE-putkella on sileä sisäpinta ja siksi sillä on matala k-arvo (ekvivalenttihiekkakarheus). Putkilla, joiden halkaisija de≤ 200 mm, on k-arvo 0,01 mm. Putkilla, joiden halkaisija de > 200 mm, k-arvo on 0,05 mm. Puskuhitsauksessa syntyy pienehkö purse, jota yleensä ei poisteta, katso kuva. Purseet, joiden koko normaalisti on noin 2 % putken halkaisijasta, eivät aiheuta merkittäviä painehäviöitä putkessa. PE-putkissa, joissa on suuri seinämäpaksuus, sisäpuolinen hitsauspurse jäähtyy hitaammin ja voi muodostua suuremmaksi aiheuttaen hieman suurempia painehäviöitä. Puskuhitsauksen purseet voidaan poistaa PE-putkesta, mutta tämä tulee tehdä heti hitsauksen jälkeen kun purse on vielä lämmin. Sisäisen purseen poisto pienistä putkista vaatii erikoisvälineitä. Kun lasketaan kokonaispainehäviö PE-putkijärjestelmälle ja käytetään k-arvoa 0,1-0,2 mm voidaan jättää huomioimatta kaikki kulmien ja hitsauspurseiden aiheuttamat lisäpainehäviöt. Tällöin painehäviö putkijärjestelmässä on mitoitettu riittävällä varmuudella. Kuljetettaessa käsittelemätöntä jätevettä tai muita nesteitä voi putken sisäpinnalle muodostua ohut kerrostuma, joka kasvattaa hieman k-arvoa.

 

[jmaja]

Tuo 0,1-0,2 on siis tarkoitettu laiskalle laskijalle, joka ei viitsi huomioida kertavastuksia. Eihän noissa keruupiireissä montaa liitosta ole ja pitkät putket, joista tulee suorista osuuksista suuri vastus. Itse laskisin vain tuolla pienellä arvolla (siis enintään 0,02) ja unohtaisin kaikki ison putken osat. Sen sijaan kuparit lienevät selvästi pienempihalkaisijaisia ja sen osissa tulee merkittäviä painehäviöitä.

Tuossa keruupiirissäsi on siis 24 kPa painehäviö (sisältää vain 40 mm putket, ei mutkia). Siinä on 0,33 l/s virtaamalla reilut 0,3 m/s nopeus, jolloin suurehkokin 1:n kertavastus aiheuttaisisi vain n. 50 Pa painehäviön. Hitsausliitoksesta ei varmasti tule noin suurta ellei ole hirveät roippeet sisällä. 90-asteen pyöristetystä mutkasta voi tulla vaikkapa 0,2. Toisin sanoen noilla ei ole mitään merkitystä, kun kokonaispainehäviö on noin suuri pitkistä suorista osuuksista.

28 mm kuparissa nopeus on jo 0,64 m/s, jolloin yhden kertavastuksesta tulee 205 Pa. Tuolla on paljon mutkia ja osia, joista tulee helposti yhteensä kertavastukseksi jopa kymmeniä eli useita kPa yhteensä. 22 mm kuparissa 1,05 m/s, jolloin yhden kertavastuksesta tulee 550 Pa. Noissa 28 ja 22 mm putkissa voinet taas unohtaa suorat osuudet, kun tuolla lienee paljon mutkia jne.

Tuon keruupiirin voit itsekin laskea Bergheatin laskurilla: http://bergheat.ingalsuo.fi/
En kyllä tiedä mitä karheutta tuo käyttää. Viskositeetti muuttuu keruunesteen lämpötilan mukana, jolloin kesällä painehäviötä on hiukan vähemmän.

 

[Espejot]

Tuon keruupiirin voit itsekin laskea Bergheatin laskurilla: http://bergheat.ingalsuo.fi/
En kyllä tiedä mitä karheutta tuo käyttää. Viskositeetti muuttuu keruunesteen lämpötilan mukana, jolloin kesällä painehäviötä on hiukan vähemmän.

Bergheatilla olen laskenyt 24 kPa @ 0,33l/s. Kokeilen Execelissä katsoa viilennyksen osuuden. Luvata-kanavapatterin vastus on 18kPa kun virtaus on 0,21 l/s joten kaivon kesäaikainen vastus lienee pienempi kun virtausta ei saada kanavapatterin läpi tuo 0,21 l/s. Viilennyshaara on 22mm kupariputkea yhteensä 2x3m että tosta tulee jotakin kPa painehäviöitä. Pyörittelen näitä lukuja aika rauhassa ja tutustun aiheeseen...

Tiputin pumpun nostokorkeuden/tehon 3m / 30 kPa eikä tunnu vaikuttavan viilenykseen merkitävästi.

 

[Espejot]

Nyt kun vielä tuli helteet niin joitain lukemia: LTO:n jälkeen 27C. Ilma lämpnee asteen tai kaksi LTO:n jälkeen. Kanavaista tuppaa 15C raitisilmaa kun ilma vaihtuu normaalisti mikä lienee jotakin 60 l/s tuntumassa. Kanavapatteria ei ole vielä eristetty että pari asetta tosta saa ehkä vielä alaspäin. Kondensivettä tulee sen 10l vuorokaudessa eli toistaiseksi on ämpäri. Täytyy joku keruuallas väsätä mitä putki viemäriin.

Edit: Nopee laskutoimitius tehosta. XL 80% eli varoivaisesti arvioiden 0,4m³/h, lämpötila laskee sen 10C (28:sta 18C) joten teho jotain 5 kW (1,3*10*0,4) luokkaa??

 

[Espejot]

Entäs pumpun käyrä... olen nyt käyttänyt vakiopaine käyrää. Eikös viilennyspumpun pitäisi laskea kierroksia kun MLP:n liuospumppu lähtee käyntiin?

 

[kotte]

Entäs pumpun käyrä... olen nyt käyttänyt vakiopaine käyrää. Eikös viilennyspumpun pitäisi laskea kierroksia kun MLP:n liuospumppu lähtee käyntiin?

Jos on normaalikytkentä ja sopivan väljä takaiskuventtiili, niin eipä mlp:n liuospumpun käynnistyminen paljon painetta lisää. Eli jättäisin vakiopainesäädön käyttöön.

Ei taida normaaleista kiertopumpuista löytyä sopivampaakaan käyttömoodia, eli pitäisi olla vakiovirtaussäätö tai jopa lämpötilaeron mukaan toimiva säätö?

 

[Espejot]

Ajtelin kytkeä toisen viilennyspatterin IV kanavaan. Ensimäinen 250mm lähdöillä on siis rungossa ennen ensimäistäkään haaraa ja toinen 160mm lähdöillä oleva patteri tulisi olosuoneeseen.

Ja sitten kysymys. Ajatelin aluksi kumalekkin omaa moottoriventiiliä mutta töissä missä asentelin pumppuryhmiä tuli mieleen että mitä jos kytkisin olohuoneen patterin menoon ja sen paluun sitten rungossa olevaan patteriin. Tällöin dT olisi suurin mahdollinen mutta säätö ei olisi yhtä optimaalinen. Lisäksi selviä yhdellä moottorilla ja nykyisellä ohjauksella. Mielipiteitä? Teen tästä kuvan ilemalla jotta kysymys olisi yksiselitteinen.