Árbók VFÍ/TFÍ - 01.06.2001, Blaðsíða 329

Ritrýndar vísindagreinar 327
Útreikningar - kólnun
Til að geta reiknað út hver hitastigsbreytingin á vatninu er þarf að athuga varðveislu ork-
unnar samkvæmt fyrsta lögmáli varmafræðinnar: Varmi inn er jafn varma út + varmatap.
Þannig fæst:
mcpT = ihcp(T -
- öT) + qöx
Með því að einfalda jöfnu 12 fæst diffurjafnan:
ðT _____q_
8x
mc„
(13)
(14)
Lausn jöfnu 13 er línuleg, aðeins háð vegalengdinni sem um ræðir. Ekki mælt með því
að rör-í-rör lagnir séu mikið yfir 10 m langar því annars getur útdráttur orðið erfiður (þ.e. að
draga innra rörið út). Því var kólnun reiknuð fyrir lögn sem er 10 m að lengd.
Niðurstöður
Hefðbundin kerfí
Við útreikninga er
miðað við æstætt ástand
þar sem bæði neyslu-
vatns- og ofnalagnir eru
í fullri notkun. For-
merkjareglur á varma-
flæðigildum eru á þann
veg að mínus fyrir
frarnan tölu merkir að
varmi sé að flæða frá því
svæði seni um ræðir.
Mynd 5: Hitastigsdreifing í vegg. Mynd 6: Reikninetið er mun
þéttara í kringum rörin.
Sem dænii um forskriftir má nefna að þýðir að varmi
flæðir um innra byrði veggjar en qn stendur fyrir varma-
flæði frá innra byrði til rörs nr. 1. Varmadreifing (mynd 5)
var reiknuð í FEM forritinu ANSYS. Þar var svæðinu
skipt í mörg smærri svæði (mynd 6) og varmaflæðið
reiknað á milli þeirra. Eins og sést á mynd 6 þá er
skiptingin mun fínni í kring um rörin til að fá nákvæmara
mat á varmaflæðinu þar, einnig vegna þess að rörin eru
mjög lítil samanborið við vegginn.
Mynd 5 sýnir hitastigsdreifinguna i veggnum. Þar
sést að hæst er hitastigið (79,98°C) í einangrunni við
heita neysluvatnsrörið og framrásarrörið. Ekki var gerl
ráð fyrir varmaleiðni í gegnum vegg röranna við gerð
líkansins en það virðist ekki koma að sök þar sem
hitastigsmunur milli vatns og einangrunar reynist ekki
vera meira en 0,02°C. Þetta er eðlilegt þar sem mikill
munur er á varmaleiðni einangrunarinnar og málmsins í
Tafla 2: Varmaflœðistuðlar og
samsvarandi varmaflœði.
Varmaflæðistuðlar Varmaflæði
[W/m2°C] [W/m]
hiu 0,854 9/„ -29,9
hi\ 0,0631 9/1 3,78
hi2 0,0514 9/2 3,08
hi3 0,0514 9/3 0,771
hA 0,0628 9/4 -0,941
K\ 0,0618 9„i 5,87
^ul 0,0503 9„2 4,78
hu3 0,0502 9„3 2,51
hu4 0,0615 9„4 1,23
h12 0,0074 912 0
1113 0,0005 913 -0,0224
hM 0,0002 914 -0,0180
^23 0,0064 923 -0,288
h24 0,0005 924 -0,0371
h34 0,0073 934 -0,220
rorunum.