Сравнение разных типов систем охлаждения

Запал тогда высказал мысль,что в помещении выжить будет трудно.staut, 10 Авг. 12, 22:21

Счас он высказывает полностью противоположную мысль, поскольку удачно прикрутил радиатор от компьютера к колонне....впрочем, это для него нормально - впадать в крайности )))

Вопрос все же хочется обкашлять шире -

Есть воздух.
Есть вода.
Есть лед, как вариация.
Есть охлажденный лом, по которому льют СС или брагу - фазы разные, смысл один, если что ( я пьян, лень пояснять мысль, и так очевидно)

Есть ли еще варианты- раз
Когда какой вариант предпочтительнее - два
Как проще реализуем тот или иной вариант - три

Есть ли еще актуалные вопросы у коллег?

)))

Ну если сравнивать,может потревожим дедушку Фурье(закон теплопроводности Фурье)?
Утилизацию тепла можно ускорить изменив коэффициент теплопроводности или площадь охлаждения. В этом случае,мне кажется, воздух проигрывает. Разница ,примерно, в 23 раза.

В этом случае,мне кажется, воздух проигрывает. Разница ,примерно, в 23 раза.staut, 11 Авг. 12, 07:44

Это верно! Но он бесплатен и везде есть )))

Возвращаясь к нашим баранам.
Давайте для начала попробуем разложить маленько по полочкам вариации на тему "единства и отличий" в построении систем охлаждения.

Теплообмен, в нашем конкретном случае, есть обмен энергией между парами спирта (одно физическое тело) и вторым физическим телом - пока не суть важно, каким.
Первое тело отдает энергию, и остывает при этом. Второе - наоборот, получает и нагревается. Подавая все новые порции и первого, и второго тела в место теплообмена, мы и получаем то, что желаем - конденсацию и, чаще всего, доохлаждение первого тела почти до температуры второго (конденсацию и охлаждение СС почти до комнатной температуры).
Замечу вскользь, что при хорошем КПД системы второе тело нагревается почти до температуры первого тела (к примеру, вода, как охлаждающая жидкость, при выходе из хорошего теплообменника, нагревается почти до температуры охлаждаемых спиртосодержащих паров)

Итак, возникает вопрос....точнее говоря комплекс взаимосвязанных вопросов, но - по порядку.
1. Что выбрать вторым телом, участвующим в теплообмене?
На практике чаще всего это вода, однако пока отвлечемся от этого факта...итак, пофантазируем

вода
иная жидкость, например антифриз
воздух
лед (та же вода, только в другом агрегатном состоянии)
твердое холодное тело, введенное в область паров спиртовых, на котором происходит конденсация (вышеупомянутый лом)
газообразное холодное тело, введенное туда же (например холодный воздух)
жидкое холодное тело, испаряемое при взаимодействии с парами спирта - например, жидкий азот, впрыскиваемый в конденсатор...

Думаю, можно нафантазировать еще немало вариаций теплообмена....однако возвращаемся пока к нашим баранам.

Барана, доступного широким винокуренным массам - два.
Это вода, используемая как теплоУноситель в теплообменнике дистилляторной или ректификационной установки. И воздух, используемый там же.
Ну чтож, можно обсудить сравнительно преимущества и недостатки первой и второй систем охлаждения.

Замечу на посошок, что и при воздушном, и при водяном охлаждении в общем случае возможны два типа системы - открытая и закрытая.

Открытая система - это система, когда есть неограниченное количество холодного теплоносителя. Который, проходя через теплообменник, нагревается однократно, и далее не используется более (вода сливается в канализацию, воздух выводится в окно...хотя тут случай скорее третьего рода, аналог очень большой бочки с водой, куда она сливается обратно после использования)))

Закрытая система - это система, когда нагретый теплоноситель охлаждается в еще одном теплообменнике, и, охлажденный, возвращается обратно в работу.
Для водяного охлаждения это означает, что вода проходит через радиатор, и отдает в итоге энергию воздуху, которым этот радиатор обдувается. Либо (как вариант) прокачивается по трубам, закопанным в землю, и отдает энергию через них массе земли. Либо...опять же, пока не суть важно.
Для воздушного охлаждения это означает чаще всего, что нагретый в теплообменнике воздух остается в помещении, которое играет роль второго теплообменника. Стены нашего помещения (воздух в котором, в этом случае, должен обязательно быть нагрет выше температуры воздуха на улице)  имеют теплопотери, и вторичный теплообмен происходит через них. Можно нарисовать мысленно иной вариант...но опять же, пока нет смысла строить иные, отличные от вышеописанного, случая варианты.

площадь охлаждения. В этом случае,мне кажется, воздух проигрываетstaut, 11 Авг. 12, 07:44

При использовании водяного охлаждения площадь поверхности, контактирующая с продуктом довольно невелика, получается компактный прямоточник или деф к примеру, "воздушное" исполнение гораздо объемнее в размерах, как мне видится...

По телеку видел использование жидкостного охлаждения в крутых серверах...

Размеры системы воздушного охлаждения будут зависеть от конкретной поставленной задачи . Если надо утилизировать 3 квт при дистиляции в летнее время то это одни размеры , если надо 1квт при ректификации это другие . Например можно модернизировать конструкцию дефлегматора что я кинул ссылку на прошлой странице - сделать его горизонтальным и добавить ребра охлаждения и он будет хавать гораздо больше при примерном весе 4 кг и габаритах 12х12х40 см . Так же можно сделать выносной блок воздушного охлаждения - спиртосодержащий пар подаеться через гофру в верхнюю точку радиатора конденсируеться , под действием силы тяжести стекает в нижнию часть и возвращаеться назад к месту подачи где и собираеться в другую емкость .

Продолжаем продолжать.
Итак, из вышеизложенного очевидно, что в общем то построение систем охлаждения с разными теплоносителями схоже.
В любом случае нужен
а)сам теплоУноситель
б) теплообменник, где теплоУноситель отбирает энергию у паров спирта
в) транспортная система, по которой теплоУноситель подается в систему
г) насос, которым теплоУноситель подается в систему.

Посмотрим на составные части систем. Сравнивать имеет смысл друг с другом открытые и закрытые системы, очевидно, а также плюсы и минусы конкретной реализации составных частей.

К примеру
а) Теплоуноситель.
Воздух и вода. И то и то обычно бывает в достаточном количестве.
Плюсы воды - она намного эффективнее в работе. Но иногда стоит денег, особенно если система открытая, и вода сливается в канализацию.
С воздухом все наоборот - он пока бесплатен, но не эффективен. Его нужно много, и подача его должна осуществляться с высокой скоростью, что создает шум...впрочем, это я забегаю вперед))

б) теплообменник
В случае с водой это либо рубашка охлаждения, либо димрот - чаще всего. И то, и другое - специфическое оборудование, и требует определенной квалификации и приспособлений для изготовления.
Плюсы - малые габаритные размеры, легкая заменяемость на аналогичный телообменник.

В случае с водой опять же все наоборот - большие габариты (требуются в силу малой эффективности теплообмена, из за малой эффективности самого теплоУносителя) есть очевидный минус.
Простота конструкции (в принципе просто кусок неутепленного паропровода) - это очевидный плюс. Правда - теоретический, поскольку при сколько нибудь реальных мощностях нагрева габариты такой конструкции (а также реализация подачи на нее воздуха) сводят этот плюс к очевидному нулю

в) транспортная система
Вода.
В любом случае система трубопровода - это две силиконовые или ПВХ трубки/шланга, одна из которых служит для подвода, другая для отвода теплоУносителя к теплообменнику
Воздух.
В случае с открытой системой - его фактически нет при малых мощностях. В случае с реальными мощностями требуется система, которая направляет поток воздуха/теплоУносителя от воздушного насоса к теплообменнику, формирует охлаждающий поток. Назовем эту конструкцию условно кожухом.
В случае закрытой системы - очевидно - появляется вторая половина, кожух/собиратель нагретого теплоУносителя, и трубопровод отвода горячего воздуха вовне помещения.

г) насос

Вода.
В случае открытой системы (чаще всего это водопровод городской) насос установлен вне нашего рассмотрения - вода движется за счет большого перепада давлений сеть/канализация.
В случае закрытой системы - любой насос, который способен создать необходимый нам поток теплоУносителя через теплообменник. В каждом конкретном случае вопрос решается в соответствии с поставленной задачей, от аквариумного насоса стоимостью 8-10 долларов до насоса обратного осмоса стоимостью 80-100 долларов.

Вода. И в том и в другом случае (открытая и закрытая система) - используется воздушный насос, вентилятор. Диапазон цен примерно одинаков, что , впрочем, вполне естественнно.

Плюсы и минусы достаточно очевидны, хотя оценки  - крайне субьективны, и часто полярны.
К примеру, я считаю, что два шланга и рубашка бытового термоса в 1.5 литра, переделанного в конденсатор - НАМНОГО проще и изящнее, надежнее и удобнее, чем вентилятор и воздушный конденсатор (второму нужно сконденсировать, а первому сдуть со второго мощность тепловую в три киловатта - прикиньте сами а) габариты конструкции и б)шум от их работы)

Более того, часто свойство системы меняет свой знак на противоположный. К примеру, три киловатта энергии, "сдутого" в неотапливаемое помещение зимой - это одно. А тот же поток тепла, сдуваемый в неохлаждаемое (неконденционируемое) помещение летом - это совсем иное, согласитесь.
В случае с водой в качестве теплоУносителя, кстати говоря, тоже можно довольно несложно рекуперировать снятое тепло в "дармовой" обогрев - но это уже специфические приложения, которые не всегда есть смысл даже упоминать.

П.С. Далее тему пока не вижу смысла раскрывать, хотя есть еще некоторые мыслишки - хотелось бы услышать подробные соображения коллег по цеху...

Возможно и объединение этих способов. Точнее " обогащение" воздушного охлаждения водой. Условно; если смачивать рубашку-конденсатор водой , то эффективность утилизации , за счёт испарения воды , должна повыситься. Как это осуществить технически, отдельный вопрос.

, отличные от вышеописанного, случая варианты.игорь223, 11 Авг. 12, 10:30

Чисто теоретически, хотя по раздельности эффект приходилось использовать. Горячий воздух и вода в разомкнутой системе с теплом уходят безвозвратно. Если теплообменник с водой смачивать той же водой и обдувать(испарять) на его поверхности воду, КПД можно повысить. Но возникает вопрос, куда девать образующийся пар? Нужно конденсировать и возвращать в систему. Рекуперация ,упомянутая выше?

Может для начала рассмотреть сравнение и эффективность автономных систем охлаждения на воде(закрытая) и воздухе?
В автономной системе эти виды равны между собой по проблеме отвода нагретого воздуха из винокурни, но при охлаждении воздухом не требуется транспортная среда, теплообменник и насос для воды, в то время как при охлаждении водой транспортная среда для отвода горячего воздуха (или чего другого) необходима.

Да мне кажется,автономку изначально и обговариваем. Открытая система что - из крана взял и через холодильник вылил. Воздух также ,если в форточку, а так просто будем "месить" его в помещении.

Счас он высказывает полностью противоположную мысль, поскольку удачно прикрутил радиатор от компьютера к колонне....впрочем, это для него нормально - впадать в крайности )))игорь223, 10 Авг. 12, 23:20

ткни пальцем - где я впал в крайность?? Везде где упоминал прямое воздушное охлаждение ( в том числе и про свою автономку),
я везде упоминал что в замкнутом помещении - равноценное количество тепла выделится в воздух.
По моему даже тебе и пояснял по случаю - почему не пользуюсь воздушным охлаждением в подвале.
Из за проблем с хранением картошки.

Хотя..в ряде случаев - даже этот факт может быть достоинством.
не пропадать же добру, когда можно и продукт получить и прохладный гараж подогреть попутно.

И абсолютно нигде не наблюдаю противоречия в своих суждениях - ни падения в крайности.  
Я всегда применяю технику - с наивысшей рациональностью.  

 

Пять предложений - десять Я.
Круто информативно, и по теме!!!

ткни пальцем - где я впал в крайность??Zapal, 11 Авг. 12, 15:48

Воздушка по любому более преимущественна по сравнению с автономной жидкостной.Zapal, 10 Авг. 12, 14:27

Zapal, ты остался практически единственным оппонентом сейчас на форуме, с которымигорь223, 10 Авг. 12, 21:08

виноват, ошибся...

Тема была бы гораздо актуальней если бы называлась  как нибудь " особенности способов охлаждения в разных условиях", а так побьются титаны и разойдутся

Воздушка по любому более преимущественна по сравнению с автономной жидкостной.

Совершенно верно. В чем противоречия?.  Количество передаваемого воздуху тепла неизменно.
я отказался от радиаторов, насосов и жидкости и прочих ненужных атрибутов.
Достали меня эти шланги, и гундение насосов.  тебе это нравится?
Достроил дом,  теперь воздушка стала намного более актуальной.
И это ты называешь крайностью??
Благодаря  свободному доступу листовой меди от 0,5 - до 3 мм спокойно и без суеты делаю чисто воздушное охлаждение.
К тому же по случаю провел очень удачные опыты с тепловыми трубками.
результаты более чем впечатляющие. полстакана ацентона в герметичной системе - работает изумительно.

так что уверенно ухожу в сторону от замшелых набивших оскомину систем, обсуждать которые - не мой удел.  

tixoxod-4x4,  перечисли эти самые разные условия - рассмотрим их подробнее))

Пожалуйста. Свой дом, свой водопровод из скважины с водой температурой плюс четыре градуса, это одно.
Барак в забытом Богом месте с гнилыми трубами и пьяным оператором котельной, с температурой гуляющей как ей вздумается, это второе. Гараж (баня, пустыня)вообще без водопровода это третье. маленькая каморка из кладовки или темной комнаты, где и так не дыхнуть не пернуть, а тут еще грелка работает, это четвертое и так далее

Кто нибудь может объяснить, почему нельзя применять для охлаждения СС медные радиаторы автомобильные охлаждения, отопления, масляные. Достаточно дешевые изделия в большом ассортименте. Как пример мощнейший для ВАЗа стоит 2500. Самогонный пар подается вверх, снизу отбор СС и вентилятор, соответствующий производительности СА, да тот же автомобильный родной с регулировкой оборотов.

Так называемые медные радиаторы в лучшем случае латунные, а про свойства этих металлов уже много говорили

Ну не всегда, вот на даче лежит какой то масляный, так явные медные трубы. Кроме страшного вреда латуни, что нибудь есть еще против примения радиаторов? СС идет потом на двойную ректификацию. Не нравятся медные, есть люминиевые.