Originariamente inviato da spider61
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Ripeto grosso modo quell'intervento del quale ho conservato la bozza.
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Se ti accontenti di un risultato approssimato, eccoti un metodo.
Sempre in linea di massima, nel nostro caso si può dimensionare lo scambiatore sulla base della energia trasferita/scambiata nell'unità di tempo (potenza termica) dal flusso di acqua che alimenta la doccia od altra utenza.
Per ipotesi:
-Pom=portata massica doccia= 0.15 kg/sec circa (litri/sec)
-Tsi=temperatura acqua in ingresso scambiatore (acquedotto)= 15°C
-Tsu=temp. acqua uscita scambiatore (doccia)= 50°C
La potenza trasferita/scambiata Qc sarà:
Qc=Pom x (Tsi-Tsu)
0.15x(50-15)= 5,25 kcal/sec
cioè, se 1 kw =0,239 kcal/sec
Qc= 5,25/0,239=21,96 kw cioè 21960 w (potenza termica dello scambiatore)
se:
S= superficie scambiante in metri quadrati
Qc=potenza termica in watt
Tsm=temperatura media scambiatore
Tbm=temperatura media boyler (nella zona del serpentino)
Dtm=differenza media di temperatura fra acqua dello scambiatore e del boyler in gradi centigradi
U=coefficente generale di scambio, valore compreso fra 500 e 2000 per fluidi acqua-acqua.
Questo coefficiente, di determinazione complessa, dipendente da natura e spessore delle pareti dello scambiatore, interfaccie di scambio fluidi-parete, natura dei fluidi e loro capacità termica, viscosita e velocità di flusso dei due fluidi, interno ed esterno, loro temperatura, sporcamento, incrostazioni ecc. possiamo considerarlo, date le cattive caratteristiche di conduzione del PE, al valore più basso, cioè 500.
Poniamo Tbm superiore di 10°C rispetto a Tsu e cioè:
Tbm=50+10=60°C
e
Tsm=(Tsi+Tsu)/2=(50+15)/2=32,5°
allora
Dtm=Tbm-Tsm=60-32,5=27,5°
perciò
S= Qc/(UxDtm) = 21960/(500x27,5)= 1,60 mq
E' evidente che se cambiano portate e temperature, cambiano i risultati.
Questo calcolo è valido per utilizzo di PE come materiale del tubo scambiatore.
Con tutte le cautele del caso, se prendi 3 mq dovresti avere la doccia sempre calda.
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