Calcolo potenza termica erogata in Watt da serpentina in rame

[G.P.]

Buongiorno a tutti,

 

Il mio problema è il seguente:

 

Calcolare la potenza erogata da una serpentina in tubo di rame conoscendo le seguenti informazioni:

 

1. Materiale del tubo, rame nudo direttamente a contatto con aria ambiente (nessun isolamento)
2. Fluido circolante all’interno del tubo, acqua
3. Lunghezza del tubo, 50m
4. Diametro esterno del tubo, 16mm
5. Diametro interno del tubo, 14mm
6. Contenuto di acqua nel tubo, 7.7l (http://www.zhitov.ru/it/volume_pipes/)
7. Area occupata dalla serpentina, 6 m2
8. Temperatura ambiente, 20°C
9. Temperatura mandata acqua, 40°C
10. Temperatura ritorno acqua, 30°C
11. Portata acqua, 80 l/h
12. Perdita di carico, (?)
13. Potenza in Watt erogata, (?)

 

Spero che i dati siano sufficienti per un calcolo anche approssimativo.

 

PS: non conosco la termodinamica e sono sempre stato scarso in fisica e matematica ma se scrivete le formule prometto che le studierò.

 

Grazie mille

GP

[rubio2002it]

Ciao

non per fare il prof. ma credo che la quantità d'acqua sia errata. Il volume di un cilindro si trova moltiplicando l'area di base per l'altezza, quindi Area di base = raggio X raggio X 3,14 = 7x7x3,14= 153,86 mm2; riportando tutto a mm Volume = 153,86 X 50.000 = 7.693.000 mm3 che riportati a litri sono 7.693 l, ovvero circa 7,7 m3 ovvero 7,7 tonnellate. Non è che la lunghezza della tubazione sia errata!

rubio2002it

Modificato: 23 marzo 2020 da rubio2002it

[Adelino Rossi]

Quote

153,86 X 50.000 = 7.693.000mm3 che riportati a litri sono 7.693 l

Forse hai fatto un errore di tre cifre e i litri sono effettivamente 7,7

[Livio Orsini]

34 minuti fa, rubio2002it ha scritto:

 7.693.000 mm3 che riportati a litri sono 7.693 l, ovvero circa 7,7 m3 ovvero 7,7 tonnellate

1000 mm³ <== >1cm³

1000 cm³ <==> 1dm³ <==> 1l

Quindi 7.693.000 mm³ <==> 7,693 dm³ <==> 7,693 litri che, se sono acqua a 20°C, pesano 7,693 kg

 

Il dato riportato da G.P. è corretto.

[rubio2002it]

Ciao

mi coprirò il capo di pece e cenere

rubio2002it

[G.P.]

Ciao a tutti

 

Rispondo a Semplice 1 che ringrazio e chiaramente ha capito che ho cercato di recuperare le informazione un pò qua e la sperando che in qualche modo potessero essere coerenti.

 

Riguardo il punto 11. cioè la portata acqua, ho letto qui https://www.cappellottosrl.com/faq/qual-e-la-portata-di-un-circuito-di-un-impianto-a-pavimento/ che normalmente un impianto a pavimento lavora con una portata di 100 l/h quindi ho indicato 80 per sottostimarlo e per avere un margine di resa maggiore. (questo è ciò che ho immaginato)

 

Altra verità di Semplice 1 è che il punto 10. (Temperatura di ritorno) all’interno di questo problema rappresenta più una incognita che un elemento noto. Io ho indicato 30°C sperando che un ΔT=10°C fosse un parametro coerente ad un funzionamento di riscaldamento a pavimento ma anche qui probabilmente ho sbagliato poiché entrano in gioco molti fattori tra cui il coefficiente di conducibilità termica del rame rispetto ad un altro materiale.

 

Anche la temperatura di mandata, ho stimato 40°C ma in questo caso il valore è coerente ad un impianto a pavimento che normalmente ha senso se la temperatura di mandata si trova nel range di 40-45°C.

 

Per il resto, le altre informazioni sono effettivamente elementi che corrispondono alle mie esigenze.

 

Grazie mille per la disponibilità

GP

[G.P.]

Ciao a tutti

 

Rispondo a Semplice 1 che ringrazio e chiaramente ha capito che ho cercato di recuperare le informazione un pò qua e la sperando che in qualche modo potessero essere coerenti.

 

Riguardo il punto 11. cioè la portata acqua, ho letto qui https://www.cappellottosrl.com/faq/qual-e-la-portata-di-un-circuito-di-un-impianto-a-pavimento/ che normalmente un impianto a pavimento lavora con una portata di 100 l/h quindi ho indicato 80 per sottostimarlo e per avere un margine di resa maggiore. (questo è ciò che ho immaginato)

 

Altra verità di Semplice 1 è che il punto 10. (Temperatura di ritorno) all’interno di questo problema rappresenta più una incognita che un elemento noto. Io ho indicato 30°C sperando che un ΔT=10°C fosse un parametro coerente ad un funzionamento di riscaldamento a pavimento ma anche qui probabilmente ho sbagliato poiché entrano in gioco molti fattori tra cui il coefficiente di conducibilità termica del rame rispetto ad un altro materiale.

 

Anche la temperatura di mandata, ho stimato 40°C ma in questo caso il valore è coerente ad un impianto a pavimento che normalmente ha senso se la temperatura di mandata si trova nel range di 40-45°C Max meglio se inferiore.

 

Comunque se si preferisce considerare 100 l/h e non tener conto della temperatura di ritorno (anzi magari calcolarla) non c'è alcun problema.

 

Per il resto, le altre informazioni sono effettivamente elementi che corrispondono alle mie esigenze.

 

Grazie mille per la disponibilità

GP

[click0]

se vuoi calcolare la potenza dissipata massima su un impianto a pavimento ?!

[G.P.]

Ciao click0

 

non si tratta di un impianto di riscaldamento a pavimento. Si tratta di un sistema radiante composto dal solo tubo di rame. Quindi senza massetto o pannelli radianti o isolanti o altro. Immagina una serpentina di rame sospesa in ambiente a 20°C.

 

Ho solo cercato di utilizzare le informazioni che ho trovato relative ad un impianto a pavimento per replicare dati che potevano servire al calcolo. Ovviamente se alcune informazioni sono superflue è possibile non considerarle.

 

L’obbiettivo rimane quello  di calcolare la dissipazione di calore del tubo attraversato da acqua di mandata a 40°.

 

Ciao

GP

[G.P.]

Ciao Semplice 1,

ti ringrazio molto per la spiegazione e per i link che mi hai suggerito.

Vediamo cosa riesco a combinare.

Saluti

GP