Jag var nyfiken på vad R-C-tidskonstanten är, för en vanlig el-värmare för lagringstankar; Jag kom fram med ett svar som verkar väldigt motintetivt.
("RC-tidskonstant" är produkten av resistans och kapacitans med tidsdimensionerna. På den tiden laddas eller avges en given kapacitans C genom en given resistans R, cirka 63%. , R kan ha måtten: grader-F per btu per timme och C måtten: btu per grad-F).
För min 10 gal köksvattenberedare är tankens yta cirka 8 kvadratmeter, och isoleringen är ca 8 kvadratfot * grad-F per btu / hr (aka. R-8). Den totala termiska resistansen hos tankens kuvert är således ca 1 grad-F per btu / h.
Den termiska "kapacitansen" är ca 80 btu per grad-F (10 gals vatten vid 8 kg per gallon, med en btu definierad som energin för att höja en liter vatten med en grad-F).
Således är termisk R-C-tidskonstant (1 grad-F per btu / h) * (80 btu per grad-F) eller 80 timmar. Det innebär att tanken under 3 + dagar, efter att ha tappat kraft, fortfarande behåller 37% av sin värme (eller kyler endast 63% av vägen från sin inställda temperatur till omgivande temperatur). Kanske är det rätt, men det verkar ganska kontraintuitivt. Beräknar jag fel på något sätt?
Bäst jag kan säga, din matte är rätt. Jag har aldrig gjort termiska R-C beräkningar tidigare men vad jag kom överens med dina nummer. Här är en plot av temperaturen över 10 dagar om den startade vid 140 ° F och omgivningstemperaturen är 70 ° F:
Igrundochbottenvaddettasägerärdetmycketenergiivatten.Dettarca8BTUattvärmaenlitervattenbaraengradF.Dettarbaraca0,2BTUförattvärmasammavolymavluftengradF.Dettarungefär400gångermerenergiattvärmavattenänluftpervolym.Eftersomvärmenärsåkoncentreradivattnetärdetlättareattisoleraochhållavarmaeftersomdetfinnsmindreyta.
Menhärantardennamodellensfäravvätskasomärheltåtskildavisoleringfrånmiljön.Isjälvaverketkommerduattharör,andrakomponenterochsjälvavattnet,vilketocksåkommerattsläppavärmeimiljönsompåverkarslutligtemperatur.
Härärenrelateraddiskussionomen Thermos flaska
Läs andra frågor om taggar water-heater engineering Kärlek och kompatibilitet Skor Gear 12 Stjärntecken Grunderna