Тепловой баланс, Пождскажите Опции

[SergeiRZN]

Добрый день.
Есть отдельно(на улице) стоящий шкаф(3-х слойный) 2000х800х800 , напичканный электроникой(1Квт). Рассчитываю для него систему поддержания микроклимата и в очередной раз зашел в тупик. Получается, что для зимнего периода, а параметры наружного воздуха -75 С и внутреннего +5, требуется отвод тепла. Это вообще реально?
Правильно ли я составил тепловой баланс:
Зима: Q(тепловыделения от эл.)-Q ( теплопотери через ограждения)=Q(обогрев/охлаждение) . Q(инсоляции)-не учитывал.
Лето: Q(тепловыделения от эл.)+Q ( теплопоступления через ограждения)+Q(инсоляции)=Q(обогрев/охлаждение).

Что здесь не верно??
Нужно ли "летом" учитывать Q(через ограждения) или только Q(инсоляции)???

Спасибо..

[SergeiRZN]

Добрый день.
Есть отдельно(на улице) стоящий шкаф(3-х слойный) 2000х800х800 , напичканный электроникой(1Квт). Рассчитываю для него систему поддержания микроклимата и в очередной раз зашел в тупик. Получается, что для зимнего периода, а параметры наружного воздуха -75 С и внутреннего +5, требуется отвод тепла. Это вообще реально?
Правильно ли я составил тепловой баланс:
Зима: Q(тепловыделения от эл.)-Q ( теплопотери через ограждения)=Q(обогрев/охлаждение) . Q(инсоляции)-не учитывал.
Лето: Q(тепловыделения от эл.)+Q ( теплопоступления через ограждения)+Q(инсоляции)=Q(обогрев/охлаждение).

Что здесь не верно??
Нужно ли "летом" учитывать Q(через ограждения) или только Q(инсоляции)???

Спасибо..

[daddym]

Хехе. Все тот же глубокоуважаемый шкаф.
Я же ведь предупреждал, что строительные снипы для электроники не особо годятся.
Все реально, только надо выбирать правильные решения.
В Вашем случае это скорее всего набор тепловых труб и термопар.

[SergeiRZN]

Хехе. Все тот же глубокоуважаемый шкаф.
Я же ведь предупреждал, что строительные снипы для электроники не особо годятся.
Все реально, только надо выбирать правильные решения.
В Вашем случае это скорее всего набор тепловых труб и термопар.

Просто тепловыми расчетами особо не занимался, работал несколько в другом направлении, но вот пришлось.По-этому и прошу помощи. Часть вопросов решил сам, но по некоторым зашел в тупик, таким как: теплопотери ограждающей конструкции через теплопроводящие включения.Но думаю разберусь.
А что скажешь по тепловому балансу?

[daddym]

Тепловой расчет это учет значимых членов.
Ну как я и предупреждал по большому счету на сталь плевать.
Так что играет теплопроводность минваты. Но поскольку она мала то я могу сходу сделать предпожение что 1кВт от оборудования легко бьет и теплопотери зимой и теплопоступления летом. Все это порядка сотни ватт. Не считая ваще, вот настолько я крут.
Так что в теории только через ограждение, инсоляция просто повышает забортную температуру как в методичке Острова.
Давай уж ТЗ целиком выкладывай, поскольку -75С наводит на определенные мысли.

[SergeiRZN]

Тепловой расчет это учет значимых членов.
Ну как я и предупреждал по большому счету на сталь плевать.
Так что играет теплопроводность минваты. Но поскольку она мала то я могу сходу сделать предпожение что 1кВт от оборудования легко бьет и теплопотери зимой и теплопоступления летом. Все это порядка сотни ватт. Не считая ваще, вот настолько я крут.
Так что в теории только через ограждение, инсоляция просто повышает забортную температуру как в методичке Острова.
Давай уж ТЗ целиком выкладывай, поскольку -75С наводит на определенные мысли.

Легко.
tнаружн= -75+80
tвн= +5+35
Усдловия эксплуатации нормальные "Б"
Теплопоступления от эл. 1кВт
Габариты 800х800х1700 материалы шкафа: сталь оцинков.1,0мм/каменная вата(коэф.теплопроводности 0,035)/сталь черная 2,0мм

действительно при расчетах R0(сопротивления теплоотдаче) получилось, что листовыми металлами можно пренебречь, из-за крайне малых значений R0.

[daddym]

Самую грамотную информацию о том как такую систему спроектировать можно найти в книжках по проектированию космических аппаратов
К сожалению библиотека у меня не с собой так что ссылки раньше середины января не дам.
Но немного погуглив местных производителей тепловых труб и термомодулей (их не так много) можно найти их контакты. Я полагаю они без проблем предложат готовое решение.

Сама то по себе система простая - термосифон с радиаторами залитый ацетоном если правильно помню на такой диапазон.
Внутри еще немного инертного газа чтобы температура внутреннего радиатора не падала.
Плюс к внутреннему радиатору приляпаны термомодули которые собствено и обеспечивают активное охлаждение когда надо.
Вот как то так.

Можно конечно на стирлинге сделать - но это на мой взгляд более экзотическая железка.

[SergeiRZN]

Самую грамотную информацию о том как такую систему спроектировать можно найти в книжках по проектированию космических аппаратов
К сожалению библиотека у меня не с собой так что ссылки раньше середины января не дам.
Но немного погуглив местных производителей тепловых труб и термомодулей (их не так много) можно найти их контакты. Я полагаю они без проблем предложат готовое решение.

Сама то по себе система простая - термосифон с радиаторами залитый ацетоном если правильно помню на такой диапазон.
Внутри еще немного инертного газа чтобы температура внутреннего радиатора не падала.
Плюс к внутреннему радиатору приляпаны термомодули которые собствено и обеспечивают активное охлаждение когда надо.
Вот как то так.

Можно конечно на стирлинге сделать - но это на мой взгляд более экзотическая железка.

Да решение у меня есть.Проблема в расчете. Мы уже подобные шкафы делали, но только никто не озадачивался по поводу досконального теплотехнического расчета.

[daddym]

И правильно делали что не озадачивались.
Площадь 6.72
Считая что слой минваты 10см теплопроводность 0.35 Вт/К
На зиму перепад 80 итого 200Вт теплопотери
На лето перепад 45 итого 100Вт теплопритоки
По сравнению с 1000Вт полезной нагрузки в пределах погрешности. Еше небось вентиляторы жрут ватт 100.

[SergeiRZN]

И правильно делали что не озадачивались.
Площадь 6.72
Считая что слой минваты 10см теплопроводность 0.35 Вт/К
На зиму перепад 80 итого 200Вт теплопотери
На лето перепад 45 итого 100Вт теплопритоки
По сравнению с 1000Вт полезной нагрузки в пределах погрешности. Еше небось вентиляторы жрут ватт 100.

У меня цифры несколько другие. Наверное просто методики разные.Я делал по принципу расчета, описанному Е.Г.Малявиной в справочном пособии "Теплопотери здания". Да и слой изоляции не 0,1 м ,а 0,03м.
Скиньте свою методику.
С расчетом теплопроводных мостиков не сталкивались? Я нашел расчет в СП 23-101-2000 , но не знаю подойдет.

[daddym]

Принцип один и тот же. Просто я не учитываю очевидно малого сопротивления стали и пренебрегаю эффективностью теплообмена сталь воздух.
В итоге остается классическая формула тепропроводности. Количество теплоты -равно площади умноженной на сопротивление на перепад температур.
С минватой 3см получится примерно 600Вт и 350Вт.

В вашем случае мне кажется, что наиболее правильно было бы просто провести эксперимент.

[SergeiRZN]

Принцип один и тот же. Просто я не учитываю очевидно малого сопротивления стали и пренебрегаю эффективностью теплообмена сталь воздух.
В итоге остается классическая формула тепропроводности. Количество теплоты -равно площади умноженной на сопротивление на перепад температур.
С минватой 3см получится примерно 600Вт и 350Вт.

В вашем случае мне кажется, что наиболее правильно было бы просто провести эксперимент.

Эксперимент- это слишком просто.
Расчет на теплопотери через ограждение это только часть расчетов.Я же могу экспериментально получить искомые данные о теплоизбытках или недостатках тепла. А нужно учитывать еще и инсоляцию, которую экспериментально я не смогу найти.Да и климатические условия очень специфические, хотя их можно обеспечить. Да и для опыта необходима экспериментальная модель, а это денег стоит.
Вы мне лучше подскажите как теплоёмкость конструкции найти?
С наступающим НГ.

[daddym]

Эксперимент- это слишком просто.
Расчет на теплопотери через ограждение это только часть расчетов.Я же могу экспериментально получить искомые данные о теплоизбытках или недостатках тепла. А нужно учитывать еще и инсоляцию, которую экспериментально я не смогу найти.Да и климатические условия очень специфические, хотя их можно обеспечить. Да и для опыта необходима экспериментальная модель, а это денег стоит.
Вы мне лучше подскажите как теплоёмкость конструкции найти?
С наступающим НГ.

А причем тут инсоляция? В ТЗ ее нет значит и не надо париццо
Скорости ветра ведь тоже нет как и много чего другого.
+80С это как раз покрывает любую возможную инсоляцию.
А теплоемкость конструкции я еще в предыдущем диалоге считал - это тупо масса металла внутреннего слоя ну и рельсов и прочего.