Делаю много бесполезных вещей. Иногда интересно.
Охлаждаем воду естественным образом.
Мы уже знаем ,что литр воды, от 0 до 100°С. закипает за 7 минут, при мощности нагревателя 1 кВт. Но это нас абсолютно не греет. Интересно как быстро эта вода остывает и как сильно влияет теплоизоляция.
Экспериментальная установка не может быть проще, чем компьютер, даталоггер, термодатчик и банка, куда мы будем заливать горячую воду. 0 - это количество слоев теплоизолятора.
Кривулька на экране компьютера (температура - время в минутах) наглядно показывает как это происходит.
Остается сделать то же самое, но с теплоизолятором. Числа на фотографиях показывают количество слоев теплоизолятора (вспененный полиэтилен толщиной 3 мм, из упаковочного материала).
Остальную работу делает компьютер и Excel. Графики приведены к точке +90"С, когда емкость и теплоизолятор прогрелись. Окончательная температура +37"С. В последнем случае, когда теплоизолятора было неприлично много, ждать окончательной температуры (+37"С) было бесконечно долго. Поэтому Excel апроксимировал продолжение (пунктирная линия и формула на графике).
Как результат, первый слой теплоизолятора оказался самым эффективным. Это связано с тем, что наружная площадь теплообмена практически не изменилась. При увеличении числа слоев, увеличивается внешний диаметр и площадь теплообмена, соответственно. На фото, максимальный диаметр теплоизолятора, который еще работает.
Поэтому, с какого то момента, увеличение толщины теплоизолятора будет увеличивать теплопотери (отдачу тепла в окружающую среду). Это можно доказать формулами, но я этого делать не буду (лень). Достаточно знать, что такое "имеет место быть".
Дальше, мы попробуем выяснить, можно ли с помощью простого двигателя Стерлинга получить разницу температур или работает ли он как тепловой насос. Опять же, это только для меня.
***А если Вы нашли неточности, или имеете что-нибудь добавить, то мой адресс ниже.