Kolik let vydrží topný kabel?

Vítejte
Kolegové, prosím, řekněte mi; Mám následující úkol: Potřebuji vypočítat dobu, za kterou topný kabel ohřeje trubku na danou teplotu. Je znám průměr trubky a její tepelná izolace, jakost oceli. Okolní teplota a teplota, na kterou je třeba potrubí zahřát. Značka topného kabelu a kolik tepla vyzařuje na metr.
Nastíním situaci, impulsní trubka DU14x2 v tepelné izolaci PSH-T-450, tloušťka 30,8, délka trubky 10 metrů. Udržování teploty +5 – +10 stupňů. Úkolem je spočítat, za jak dlouho bude topnému kabelu s tepelným výdejem 170 W trvat ohřev této trubice např. na teplotu od -20 do +5.
Nebo pokud je výpočet velmi pracný, řekněte mi, kterým směrem číst? Jaký je tento obecný směr vědy a techniky, jaký druh přenosu tepla a hmoty nebo co?

Registrace: 14.12.2009
Příspěvky: 2,324
Zpráva od Geniy_Dzydo

Za jak dlouho topný kabel s tepelným výdejem 170W tuto trubici zahřeje např. na teplotu od -20 do +5

Proč topný kabel potřebuje ohřívat tuto trubici od -20 do +5 stupňů?
Systém, který řídí topný kabel, musí napájet tento kabel při teplotě +5 stupňů. a dále udržovat tuto teplotu ve stanovených mezích. Proč zchladit trubici na -20 stupňů a pak ji zahřát na +5.

__________________
Každá otázka vyvolává nové otázky
Registrace: 26.12.2011
Příspěvky: 322
Zpráva od Kozlík lékařský
Proč zchladit trubici na -20 stupňů a pak ji zahřát na +5.

Ano, je jasné, že to není potřeba a s největší pravděpodobností je takový výsledek nemožný. Jen mě zajímá princip výpočtu, určitě musí existovat metoda, která by to umožnila vypočítat, tzn. jak při +5, tak při -20.
Kozlík lékařský, pokud jste se setkali s elektrickým vytápěním, i když by to asi nemělo být probíráno v tomto vláknu fóra, zeptám se vás na následující. Topný kabel má rozběhový proud přibližně dvakrát větší než běžný, i když není správné mu říkat rozběhový proud, protože vydrží déle než např. běžný startovací proud motoru. .těch. Je to jako jen provozní proud během prvního období, kdy je topný kabel v provozu. např. 25 ampérový stroj, startovací proud je např. 32, s charakteristikou C stroje bude pracovat za cca 50 sekund. Za předpokladu, že kabel bude nadále odebírat takový proud, ale časem bude spotřebovávat stále méně a méně, tak chci spočítat, že např. po 20 sekundách již nespotřebovává 32 A, ale již o nějakých méně a do doby provoz Stroj již nemá tento proud v kabelu. nějak takhle.

Ať to není ani topný kabel, ale, no tak třeba voda, dejte mi alespoň nějakou radu na čtení.

Registrace: 14.12.2009
Příspěvky: 2,324

Doba ohřevu samotného kabelu a doba ohřevu trubky se budou lišit z důvodu procesu přenosu tepla z kabelu do trubky.
Automatické zařízení pro ochranu topného kabelu je nutné zvolit podle jeho zapínacího proudu

__________________
Každá otázka vyvolává nové otázky
Registrace: 14.05.2013
Petrohrad
Příspěvky: 347

Zajímavý problém nestabilního přenosu tepla. Řešil bych v kvazistacionární formulaci metodou konečných diferencí, jinak je tam hodně proměnných. Je také důležité, jaká přesnost je potřeba: pokud jen odhadujete, můžete jednoduše vydělit tepelnou kapacitu potrubí výkonem kabelu, přesněji řečeno, budete muset vzít v úvahu přenos tepla z okolí , podél kontaktních ploch a uvnitř (co je tam?).

Pro začátek si můžete přečíst Isačenkovu „Přenos tepla“.

Registrace: 14.06.2010
Příspěvky: 1,044

Existuje tepelná kapacita ocelových trubek. Vezmeme hmotnost oceli (v kg) jednoho metru trubky, vynásobíme ji tepelnou kapacitou a vynásobíme rozdílem teplot (+5 -20=25). Ve výsledku jsme skončili řekněme na 340 W (potřebujeme přepočítat výhřevnost na vatu), což znamená, že 170W kabel nám trubku zahřeje za dvě hodiny.

Naposledy upravil gofra, 10.03.2015 v 15:07.
Registrace: 22.10.2010
Příspěvky: 7,802

Ocel má zanedbatelnou tepelnou kapacitu. Budete muset ohřívat vodu. Tyto trubky jej zahřívají, aby nedošlo k jeho zamrznutí. Nebo je tam nějaký sug? Dále budete muset zahřát vnitřní vrstvu tepelné izolace.
Přibližná metoda pro první iteraci již byla zmíněna ve zprávě výše.

—— přidáno po ~3 min. ——
Podivné časy, pak Valerian vypočítal ventilaci, pak Geniy_Dzydo vypočítal dobu ohřevu vodovodního potrubí. Kam se poděli instalatéři? Tohle je jejich práce.

Životnost přímo samoregulačního topného kabelu (nikoliv topného systému) je dána jeho technickými vlastnostmi a provozními podmínkami. Technicky je omezena počtem startů nebo provozních hodin. Pojem „životnost“ znamená provoz kabelu bez významných změn jeho vlastností. Správně zvolený a nainstalovaný topný kabel tak vydrží více než 15 let.

Ztráta výkonu kabelu během provozu je nevyhnutelný proces, proto se při výpočtu topného systému bere v úvahu koeficient ztráty výkonu 20-40%.

Životnost samotného topného systému (automatizace, upevnění, termostaty atd.) závisí na kvalitě návrhu a montáže systému. Obecně platí, že výměna jakékoli části není velký problém.

Střešní topné systémy využívají kabel v plášti, který je odolný vůči UF paprskům. Plášť kabelu je obvykle vystaven riziku poškození mechanickým namáháním, teplotou a různými vnějšími vlivy během přepravy, instalace a provozu. Inherentní vlastností materiálu pláště musí být schopnost odolat těmto nárazům bez degradace vedoucí k praskání.

Konstrukce topného kabelu s ochranným opletením

Degradace ochranného pláště, vedoucí k praskání a pronikání vlhkosti do kabelu, snižuje životnost kabelu. V podmínkách, kdy je plášť kabelu vystaven UV záření, dojde k jeho degradaci, pokud nejsou do složení zahrnuty vhodné stabilizátory. Nejlepší ochrany proti UV záření je dosaženo zapracováním dobře dispergovaných sazí do polyethylenu. Rozsáhlý laboratorní výzkum ukázal, že minimálně 2 % jemných sazí (velikost částic 20 nm nebo méně) poskytuje polyethylenu významnou UV ochranu po dobu 35 let nebo déle.

Hlavní příčiny poškození topného kabelu na střeše

1. Nesprávné připojení topného kabelu. Ke spojení sekce střešního vytápění dochází již na místě, během procesu instalace. Spojení mezi topnou částí a napájecí částí je zranitelnou částí systému. Po ztrátě těsnosti spojka umožňuje průchod vlhkosti, což vede ke zkratům a selhání systému.
2. Nedostatek uzemnění. Pokud zemnící vodič (opletení) topného kabelu není připojen k zemní smyčce přes zemnící vodič, může dojít ke zkratu nebo dokonce požáru.
3. Porušení integrity pláště během instalace. Plášť kabelu může být poškozen nepřesně zašroubovaným samořezným šroubem při instalaci upevňovacích prvků (svorky, držáky, perforované pásky atd.). Také nesprávný výběr upevňovacích prvků může vést k předčasnému opotřebení topného kabelu na střeše, například bez zohlednění maximální hodnoty ohybu kabelu, rozteče pokládky, hmotnosti atd.
4. Porušení technologie instalace. Pokud je například délka odtoku větší než 5 m, je kabel připojen ke kabelu. V opačném případě se kabel natahuje sám pod sebe a plášť se stává křehčím a náchylnějším k prasknutí.
5. Překročení maximální délky kabelu. Při spouštění systému je nutné vzít v úvahu hodnotu rozběhových proudů, která závisí na celkovém odporu sekce. Je zvláště důležité vzít v úvahu hodnotu zapínacích proudů při zapínání systému v podmínkách nízké teploty. Maximální délky kabelů můžete vidět zde.
6. Provoz topného kabelu v agresivním prostředí. Topný kabel používaný v prostředí s obsahem kyselin, zásad a jiných prostředí má speciální antikorozní plášť. Životnost kabelu bez takové ochrany je v tomto případě mnohem kratší.
7. Chyba řídicího systému. Nekvalitní komponenty rozvaděče (pojistky, ovladače atd.).

Dobře navržený a nainstalovaný systém střešního vytápění vydrží více než 10 let.