Какой самый экономичный способ охлаждения бака с водой?

У меня есть бак с маслом, который я планирую нагревать 24/7 с постоянными 15 кВт. Я хочу рассеять эту энергию, используя воду в качестве охлаждающей жидкости. У меня есть внешний блок кондиционера сплит-типа, который можно использовать в качестве радиатора для обогрева окружающей среды.

Могу ли я рассеять столько энергии на такой радиатор?

Как я должен обмениваться теплом между маслом и водой? Я думал о теплообменнике, используемом в отоплении пола. Я видел некоторые номинальные 70 кВт и выше. Но я не могу себе представить, как это работает, видя его маленький размер.

Резервуар около (1 * 1 * 1) м, заполненный маслом. Я бы использовал столько масла, сколько нужно, чтобы погрузить электронику, которую я хочу хранить при температуре менее 50 ° C. Рассеиваемая энергия постоянна 15 кВт. Радиатор кондиционера с вентилятором установлен на высоте ~ 5 м над землей, а резервуар находится на земле. Я хочу, чтобы охлаждение работало и в самое жаркое лето, при температуре около 40 ° C в самые жаркие дни июля. Система должна быть закрыта, потому что у меня нет бесконечного количества воды.

heat-transfer cooling

— Nandor
источник

Мне бы схематический рисунок тут помог. Кроме того, не имея представления о размерах вещей, с которыми вы работаете, у нас нет реального способа помочь вам решить вашу проблему.

— grfrazee

Оценка мощности почти бесполезна. Нам нужно знать, сколько тепла (энергии) содержится в масле и как быстро вы хотите от него избавиться. Одна из самых простых вещей - опустить катушку с медными трубками в масло и пропустить через нее холодную воду. Система охлаждения должна быть закрыта, или вы могли бы просто подвести горячую воду в канализацию?

— Dave Tweed

Есть ли причина, по которой вы не можете распространять масло и охлаждать его радиатором?

— Chris Johns

Это дорого, поэтому я стараюсь использовать как можно меньше.

— Nandor

Этот вопрос действительно сбивает с толку. Откуда поступает 15 кВт тепла? Почему вы нагреваете масло, если хотите использовать его для охлаждения? Вы пытаетесь использовать масло для охлаждения 15 кВт оборудования, и теперь вы задаетесь вопросом, как получить тепло из масла? Как в этом фигурирует неисправный кондиционер? Почему вы хотите использовать воду в качестве второй среды передачи, если конечная цель - поднять тепло в воздух? Что такого особенного в масле, что у вас есть кубический метр, но вы хотите использовать «столько масла, сколько нужно»?

— Dave Tweed

Проблема с использованием масла для охлаждения установки и охлаждения масла с помощью теплообменника заключается в том, что вы вводите узкое место в вашу систему, поскольку полагаетесь на конвекцию для передачи тепла от горячей поверхности к теплообменнику через масло.

Помимо всего прочего это значительно усложняет анализ и контроль проблемы. Большой риск состоит в том, что средняя температура масла может быть в допустимых пределах, но вы начинаете испарять его на горячей поверхности, что резко снижает скорость теплопередачи и трудно обнаружить или что-либо предпринять.

В этом контексте экономическая эффективность может быть такой же простой и консервативным решением, которое может быть сделано для работы с довольно скромным входом в проект, и этот подход часто в конечном итоге оказывается дешевле, чем то, что требует много разработки и моделирования для работать эффективно.

Использование принудительной конвекции путем циркуляции самого масла значительно упрощает проблему и дает вам гораздо более прямой контроль над скоростью теплопередачи, просто увеличивая скорость потока.

Поскольку у вас уже есть кубический фут масла в баке, дополнительное количество, которое вам понадобится, чтобы заполнить трубопровод, а радиатор невелик, учитывая также, что вода, используемая для охлаждения, обычно требует добавок для предотвращения коррозии и т. Д., Которые сами по себе могут быть недешевыми ,

— Chris Johns
источник