Dette er den stillede opgave: Finde en grundfos pumpe der kan agere brine pumpe for anlægget. Pumpen skal kunne cirkulere brinevæsken i 75x 25 meter 22 mm pex-slange ( slangerne sidder i parallel og er lkoblet en manifold. Brinen kan være henholdsvis ethanol (sprit) eller glykol. - Find det nødvendige flow Flowet findes ud fra kapaciteten på ca. 20 kw og en delta T på ca. 5 gr. Celcius. Brug at Q = m x C x dt. - Beregn heraf tryktabet i slangerne. Tryktab i slangerne kan findes via kataloger. Slangerne går ca. 15 meter ned i jorden og op igen. Q 20 5 1 of 17
2 of 17
Brine Specifikvarmekapacitet af0% ethanol og 70% vand: C.ethanol 240 C.vand 4185 0 C.bland.ethanol + 100 C.ethanol 70 100 C.vand C.bland.ethanol = 658.500 Masseflow afethanol: m.bland.ethanol Q C.bland.ethanol m.bland.ethanol = 1.09 Massefylde: 789.45 998.2 0 100 + 70 100 = 95.575 q.bland.ethanol m.bland.ethanol of 17
Volumenflow: q.bland.ethanol = 4.207 q.slange.bland.ethanol q.bland.ethanol 75 q.slange.bland.ethanol = 56.094 Indvendig diameter afuponor PEX-rør: di.pex22 22 (2 ) di.pex22 = 16.000 di.pex2 2 (2 ) di.pex2 = 26.000 di.pex40 40 (2.7 ) di.pex40 = 2.600 di.pex50 50 (2 4.6 ) di.pex50 = 40.800 di.pex75 75 (2 6.9 ) di.pex75 = 61.200 4 of 17
Hydrauliskradius afpex-rør: R.pex22 di.pex22 4 R.pex22 = 4.000 R.pex2 di.pex2 4 R.pex2 = 6.500 R.pex40 di.pex40 4 R.pex40 = 8.150 R.pex50 di.pex50 4 R.pex50 = 10.200 R.pex75 di.pex75 4 R.pex75 = 15.00 Kinematiskviskositet for blanding af70% vand og 0% ethanol: 1 1.52 5 of 17
VBIstår for viscosityblending index VBI.vand.20C 14.54 ln (ln ( + 0.8)) + 10.975 VBI.vand.20C =.252 VBI.ethanol.20C 14.54 ln (ln ( + 0.8)) + 10.975 VBI.ethanol.20C = 8.468 0 VBI.bland + 100 VBI.ethanol.20C 70 100 VBI.vand.20C VBI.bland = 4.817 exp exp (VBI.bland 10.975) 14.54 0.8 = 1.12486 Da jeg har regnet enhedsløst i denne beregning,definerer jeg nuenheden. 1.12486 2 6 of 17
Slanger i energipæle - 22mm PEX Strømningshastighed i rør: q.slange.bland.ethanol = 56.094 di.pex22 = 16.000 v.bland.ethanol q.slange.bland.ethanol 4 di.pex222 v.bland.ethanol = 0.077 Reynoldstal for brineblanding: v.bland.ethanol = 0.077 R.pex22 = 4.000 = 1.124 2 Re.bland.ethanol.22mm v.bland.ethanol R.pex22 Re.bland.ethanol.22mm = 275.697 Ruhedsfaktor for PEX-rør: k 0.00001 7 of 17
Friktionstal for 22mm PEX-rør med laminar strømning: Re.bland.ethanol.22mm = 275.697 f.laminar.bland.ethanol 64 Re.bland.ethanol.22mm f.laminar.bland.ethanol = 0.22 Tryktabfor 22mm PEX-rør: f.laminar.bland.ethanol = 0.22 = 789.450 v.bland.ethanol = 0.077 di.pex22 = 16.000 f.laminar.bland.ethanol v.bland.ethanol 2 2 di.pex22 = 0.00044 Længde afpex-rørsystem: L 0 Tryktabfor 22mm PEX-rørsystem i energipæle: = 0.00044 L = 0.000 L = 0.0102 8 of 17
Enkelttab ved u-bøjning i bunden af energipæl 0.8 = 95.575 v.bland.ethanol = 0.077 1 2 v.bland.ethanol 2 = 0.0000225 9 of 17
Slanger fra 10-streng manifold til stor 8- streng manifold - 2mm PEX Volumenflow: q.bland.ethanol = 4207.081 q.slange.10streng q.bland.ethanol 7.5 q.slange.10streng = 560.944 Strømningshastighed i rør: q.slange.10streng = 560.944 di.pex2 = 26.000 v.bland.ethanol q.slange.10streng 4 di.pex22 v.bland.ethanol = 0.29 Reynoldstal for brineblanding: v.bland.ethanol = 0.29 R.pex2 = 6.500 = 1.124 2 Re.bland.ethanol.2mm v.bland.ethanol R.pex2 Re.bland.ethanol.2mm = 1.697 10 10 of 17
Ruhedsfaktor for PEX-rør: k 0.00001 Friktionstal for 2mm PEX-rør med laminar strømning: Re.bland.ethanol.2mm = 1.697 10 f.laminar.bland.ethanol 64 Re.bland.ethanol.2mm f.laminar.bland.ethanol = 0.08 Tryktabfor 2mm PEX-rør: f.laminar.bland.ethanol = 0.08 = 789.450 v.bland.ethanol = 0.29 di.pex2 = 26.000 f.laminar.bland.ethanol v.bland.ethanol 2 2 di.pex2 = 0.00049 Længde afpex-rørsystem: L 7 Tryktabfor 2mm PEX-rørsystem i energipæle: = 0.00049 L = 7.000 L = 0.0045 11 of 17
Slanger fra 5-strenget manifold til stor manifold Volumenflow: q.bland.ethanol = 4207.081 q.slange.5streng q.bland.ethanol 15 q.slange.5streng = 280.472 Strømningshastighed i rør: q.slange.5streng = 280.472 di.pex2 = 26.000 v.bland.ethanol q.slange.5streng 4 di.pex22 v.bland.ethanol = 0.147 Reynoldstal for brineblanding: v.bland.ethanol = 0.147 R.pex2 = 6.500 = 1.124 2 Re.bland.ethanol.2mm v.bland.ethanol R.pex2 Re.bland.ethanol.2mm = 848.298 12 of 17
Ruhedsfaktor for PEX-rør: k 0.00001 Friktionstal for 2mm PEX-rør med laminar strømning: Re.bland.ethanol.2mm = 848.298 f.laminar.bland.ethanol 64 Re.bland.ethanol.2mm f.laminar.bland.ethanol = 0.075 Tryktabfor 2mm PEX-rør: f.laminar.bland.ethanol = 0.075 = 789.450 v.bland.ethanol = 0.147 di.pex2 = 26.000 f.laminar.bland.ethanol v.bland.ethanol 2 2 di.pex2 = 0.000247 Længde afpex-rørsystem: L 7 Tryktabfor 2mm PEX-rørsystem i energipæle: = 0.000247 L = 7.000 L = 0.0017 1 of 17
Slanger fra stor 8-streng manifold til VP Volumenflow: q.bland.ethanol = 4207.081 q.slange.vp q.bland.ethanol q.slange.vp = 4207.081 Strømningshastighed i rør: q.slange.vp = 4207.081 di.pex50 = 40.800 v.bland.ethanol q.slange.vp 4 di.pex50 2 v.bland.ethanol = 0.894 Reynoldstal for brineblanding: v.bland.ethanol = 0.894 R.pex50 = 10.200 = 1.124 2 Re.bland.ethanol.50mm v.bland.ethanol R.pex50 Re.bland.ethanol.50mm = 8108.70 Dette Reynoldstal indikerer at vi har turbulent strømning i PEXrøret.Derfor benyttes alternativ formel. 14 of 17
Ruhedsfaktor for PEX-rør: k 0.00001 Friktionstal for 50mm PEX-rør med strømning: Re.bland.ethanol.50mm = 8108.70 f.laminar.bland.ethanol 64 Re.bland.ethanol.50mm f.laminar.bland.ethanol = 0.008 Tryktabfor 50mm PEX-rør: f.laminar.bland.ethanol = 0.008 = 789.450 v.bland.ethanol = 0.894 di.pex50 = 40.800 f.laminar.bland.ethanol v.bland.ethanol 2 2 di.pex50 = 0.000610 Længde afpex-rørsystem: L 50 Tryktabfor 50mm PEX-rørsystem i energipæle: = 0.000610 L = 50.000 L = 0.0050 15 of 17
Friktionstal for flow i PEX-rør med ethanol: R.pex50 = 10.200 Re.bland.ethanol.50mm = 8108.70 k = 0.00001 f.turbulent.bland.ethanol k ln + 14.8 R.pex50 0.41 1.65 Re.bland.ethanol.50mm 0.9 2 f.turbulent.bland.ethanol = [ 0.006102 ] Tryktabfor PEX-rør med ethanol: f.turbulent.bland.ethanol = [ 0.006102 ] = 789.450 v.bland.ethanol = 0.894 di.pex50 = 40.800 f.turbulent.bland.ethanol v.bland.ethanol 2 2 di.pex50 = [ 0.000472 ] Længde afpex-rørsystem: L 50 16 of 17
Samlet tryktabfor PEX-rørsystem med ethanol: = [ 0.000472 ] L = 50.000 L = [ 0.0258 ] 17 of 17