Курятник, прикидочный расчёт -3
Основные итоги отсюда:
http://akostina76.ucoz.ru/blog/2018-03-17-4909
При разнице температур между улицей и курятником в 8.1 градус отток тепла за 15 минут составляет 75 600 Дж.
За те же 15 минут обогреватель мощностью 150 Вт-ч вырабатывает 135 000 Дж.
Остаток тепла, вырабатываемого нагревателем идёт на нагрев воздуха и примыкающих к курятнику стенок. Всё это за те же 15 минут нагрелось на 0.4 градуса.
Если считать, что нагревался внутренний воздух и половина толщины стенок то на это уйдёт 29 634 Дж.
Непонятно куда девалось 135 000 – 75 000 – 29 634 =30 366 Дж тепла. Мощность нагревателя известна точно. Отток через стенки известен из эксперимента потому сомнения вызывает цифра, которая пошла на нагрев помещения. Стоит посмотреть на неё ещё раз внимательнее:
Точно известны масса (объем и плотность) и теплоёмкость воздух. Это означает, что всю эту компанию лучше сразу отодвинуть в сторону, заменив на константу. Меняться это всё точно не будет:
Теперь подробно про стенку:
Всё понятно с высотой и шириной стенки. Непонятно на какую толщину она прогревается.
Поскольку играть придётся именно этой цифрой имеет смысл вынести её за скобку:
Имеет смысл сразу проверить хватит ли всей стенки чтобы закрыть «недостачу». Если не хватит, что что-то с коэффициентом теплоёмкости в них или с арифметикой у меня.
Имеет смысл понять, сколько же должна накопить эта стенка:
Всё вместе:
На самом деле отсюда сразу можно вычислить процент p при котором в стенке накапливается известное количество тепла:
… что означает что чтобы запасти такое тепло надо стенку в полтора раза больше имеющейся. Этого быть не может.
У меня там, конечно не только вата. Ещё там дерево в виде хотя бы вагонки. Теплоемкость дерева – 2700 Дж/(кг*К). Плотность древесины – 500 кг/м3. За площадь вагонки можно взять площадь теплоотдающий стенок. Толщина… пусть будет 13 мм.
Итого:
И это сходу превысило всё тепло, которое, вроде бы идёт на нагрев. Где-то наврано….
А наврано в размерности. Теплоёмкость может измеряться в ккал и Дж. По другой ссылке это 1550 Дж/(кг*К). Подставляю (вместо 2700 1550) и получаю 56460.3Дж Это хотя бы меньше чем 60000 которые можно использовать. Это же показывает насколько полезно дерево если надо накапливать тепло в помещении.
Сколько же тогда тепла запасается в вате?:
Здесь:
http://akostina76.ucoz.ru/blog/2018-03-16-4905
… был пример решения уравнения теплопроводности. Чтобы его решить надо было задать начальное условие, т.е как распределены температуры в начальный момент времени. В этом примере начальное распределение – экспонента, т.е очень быстро возрастающая (или убывающая при отрицательном аргументе) функция:
В случае распределения тепла это означает, что нагрев убывает очень быстро. Если так, то основной кусок довольно холодный и тепло не запасет. Так что может в вате действительно почти ничего не скапливается (просто потому что температуры меняются в форме экспоненты).
|