Охлаждение аквариума - теория и практика

[Starcomputer]

Поскольку форум просто взорвался от тем "Жара в аквариуме" и тому подобных, то захотелось рассмотреть существующие варианты охлаждения
1. Экзотику типа модулей Пельтье и аквариумных холодильников опустим сразу
2. Кондиционер (надо сказать самый лучший способ).
3. Бутылки со льдом.
4. Компьютерный или иной вентилятор, направленный на поверхность воды.
........................
Поскольку вопрошающим некогда (или нет возможности) ставить кондиционер, то рассмотрим два оставшихся способа.
........................
Что нам надо знать для этого ?
1. Удельная теплоемкость воды - 4,183 кДж/кг*К
2. Удельная теплота плавления льда - 330 кДж/кг
3. Удельная теплота испарения воды - тут сложнее, т.к. она зависит от температуры воды и рассчитывается по формуле:
L = (25 - 0,024 * Тп) * 10^5
где 25 * 10^5 Дж/кг - удельная теплота испарения при 0С;
Тп - температура поверхности воды
В общем то она меняется слабо и для температур 20-40 С можно брать 2400 кДж/кг
4. Объем аквариума. Берем для примера 100 л.
5. Начальная температура воды - 35 С
6. Конечная температура воды - 25 С
7. Сколько тепла нужно отобрать от воды ???
Ну это просто
4,183 * 100 * 10 = 4183 кДж

Теперь сами расчеты
ЛЕД
Задача - сколько нужно растопить льда, чтобы снизить температуру воды на 10 С ?
4183 / 330 = 12,7 кг !!!

ВЕНТИЛЯТОР
Охлаждение идет за счет испарения воды. Сколько же воды испарится ?
4183 / 2400 = 1,74 кг (или литра).

Отсюда простой вывод - проще долить в аквариум 1,5 - 2 литра воды, чем бегать целый день с бутылками
(конечно если у Вас в комнате не 100% влажность при полном отсутствии вентиляции).
........................
Зы, для любителей поспорить:
В расчетах не учитывалась текущая влажность воздуха, объем помещения, производительность вентилятора и т.п. Также не учитывалось охлаждение воды ПОСЛЕ таяния льда ДО нагрева воды в бутылке, хотя ее можно и посчитать:
12,7 / 100 = Х / 25
отюда Х = 3,2 С
Пересчитав все сначала, мы поймем, что надо не 12,7, а 9 или около этого килограмм льда.

Чтобы не обидеть любителей электроники (сам такой ) небольшой экскурс в охлаждение на модулях Пельтье
Условия задачи те-же - нужно охладить 100 литровый аквас на 10 С.
Итак нужно забрать 4183 кДж и отдать их в воздух.
Для этого надо .....
4183 / 1,018 / 1,2047 = 3411 кубометров воздуха
1,018 - удельная теплоемкость воздуха;
1,2047 - его плотность.
Это при КПД = 100% !!!
При реальном КПД понадобится .... по самым классным прикидам (КПД 40%) - 8528 кубометров
Слабо себе представляю установку, способную прогнать через себя такое количество
Да и в квартире после этого дышать будет затруднительно

[Angered]

Допис від Xимик_UA

Angered, Потерял стадо Гарднеров, около 20 шт (1 самка старая осталась) - просто перестал крутиться куллер (уезжали отдыхать на 10 дней). Обидно до слез (для себя держал - обновлял только самосевом) - прошлое лето без проблем прошло, и жару в июне нормально перенесли.

Может не из-за жары? А другая причина? (если прошлое лето пережили нормально).

[Angered]

Fly, ну у меня аэрации тоже нет только два фильтра один внутрений ювеловский другой внешний канистровый. Аква 200 литров свет две Т5 по 39 ват.
Доходило до 32 (может и больше это то что я замечал т.к. постоянно каждый день банку не мониторил по температуре).
Впрочем рыба у меня из той для которой температура 29 является верхней так что я так понимаю дневное повышение до тех же 32 переносится без особых внешних затруднений.

[ТоптуновПотапов]

Допис від Starcomputer

... Чтобы не обидеть любителей электроники (сам такой ) небольшой экскурс в охлаждение на модулях Пельтье
Условия задачи те-же - нужно охладить 100 литровый аквас на 10 С.
Итак нужно забрать 4183 кДж и отдать их в воздух.
Для этого надо .....
4183 / 1,018 / 1,2047 = 3411 кубометров воздуха
1,018 - удельная теплоемкость воздуха;
1,2047 - его плотность.
Это при КПД = 100% !!!
При реальном КПД понадобится .... по самым классным прикидам (КПД 40%) - 8528 кубометров
Слабо себе представляю установку, способную прогнать через себя такое количество
Да и в квартире после этого дышать будет затруднительно

Я прошу прощения за поднимание древней темы, но...

Количество воздуха необходимое для охлаждения 100 кг воды на 10 К сильно зависит от температуры до которой нагреваем воздух. Если эта разность всего 1 градус, то Ваш расчет верен. Но если мы нагреваем воздух градусов на 15 то его обьем падает. Теоретически тоже в 15 раз.

Верное решение такое:

Количество теплоты = 4183 кДж
Теплоемкость воздуха ~ 1,03 кДж/ кг
Плотность воздуха = 1,29 кг / м^3

Обьемная теплоемкость = 1,03 * 1,29 = 1,33 кДж / К * м^3

Потребный обьем воздуха = 4183 / 1,33 *delta T.

Если будем греть воздух на 10 градусов, то необходимый обьем = 314 м^3

Но кто мешает греть на 20-50 градусов? Даже с учетом низкого кпд элементов Пельтье получаются вполне вменяемые цифры. Но тут совсем другой вопрос: куда сбрасывать этот воздух. Кондишен сбрасывает на улицу. С пельте сложнее. Надо радиатор ставить там же - на улице, тогда система работает. Отводить тепло в кваритиру не вариант. В жару и так дышать нечем, а тут еще "печка" в комнате...

[Angered]

Та чего Как раз вовремя )) Новое лето на подходе...

[Грин]

Допис від ТоптуновПотапов

... элементов Пельтье получаются вполне вменяемые цифры. Но тут совсем другой вопрос: куда сбрасывать этот воздух. Кондишен сбрасывает на улицу. С пельте сложнее. Надо радиатор ставить там же - на улице, тогда система работает. Отводить тепло в кваритиру не вариант. В жару и так дышать нечем, а тут еще "печка" в комнате...

1. Когда люди охлаждают аквы испарением воды под кулерами, то это тепло тоже отводится в квартиру, притом ещё и с влагой. В любом случае, хоть вечерне-ночная, но вентиляция есть у всех.
2. Когда люди охлаждают аквы банками со льдом, то то же самое тепло (при маленьком КПД) в квартиру выбрасывает холодильник.
А вообще мне непонятно, как люди, содержащие явно недешёвые аквы и имея каждое лето проблемы с жарой, не могут за год накопить 100-150 баксов хотя бы на простейший оконник. Который можно просто в пики жары хотя бы просто поставить на табуретку в балконном проёме, разделив холодную/горячую часть завесой из полиэтилена. Или мобильник в те же деньги, пусть и бэ/у - прекрасно работающее недорогое решение - я маме поставил, ей понравилось.

[Hierophis]

Допис від Грин

А вообще мне непонятно, как люди, содержащие явно недешёвые аквы и имея каждое лето проблемы с жарой, не могут за год накопить 100-150 баксов хотя бы на простейший оконник.

А почему сразу "баксов", мы же не в Америке живем )))
Да и нужно учесть еще потребляемую кондиционером эл. энергию! Ну и неожиданную летнюю простуду, жара+конддиционер=простуда даже летом.

Лучше сделать выносную систему охлаждения на базе испарения воды, вот у меня сейчас в комнате +25С, а в аквариуме.. в общем, на фотке все видно И никакого потреблятства и прерасхода земных ресурсов

[Angered]

Грин, всяко бывает. Я б например давно поставил бы нормальный кондишен но жена категорически и наотрез против.

[pioner]

я Вам сочуствую

[Fly]

Допис від Грин

1. Когда люди охлаждают аквы испарением воды под кулерами, то это тепло тоже отводится в квартиру, притом ещё и с влагой. В любом случае, хоть вечерне-ночная, но вентиляция есть у всех.
2. Когда люди охлаждают аквы банками со льдом, то то же самое тепло (при маленьком КПД) в квартиру выбрасывает холодильник..

1) в квартиру уходит влажность- да, но не тепло. Энергия тратится на испарение, но не на нагрев. Регулировать влажность можно проветриванием.
2) со льдом ситуация сходная. Холодиник на кухне, там проветривается активнее, чем в спальне или гостиной где стоит аква. Хотя мне охлаждение льдом в аквах более 100л не понятно. В маленьких (ну до 50л) еще приемлимо.
собственно Пельтье в микро банках - весьма интересно.

Hierophisну выносная система это интересно, но
а) если бы фото было сделано в июле - другое дело, а сейчас +15 в акве я могу и на водопроводе организовать.
б) как система выглядит? я так понимаю, что теплообменник с охладителем на улице? .... а у меня от аквы до ближайшей улицы 6 метров по прямой, с учетом изгибов и пр больше 10м выдет...

[Грин]

Допис від Angered

Грин, всяко бывает. Я б например давно поставил бы нормальный кондишен но жена категорически и наотрез против.

Я тоже Вам искренне сочувствую! Оффтоп

Хотя уже давно для себя понял, что в доме всё надо делать по своему разумению, не обращая внимания на женские наотрезы

Правда, у нас чаще явно жарче, чем в Харькове.
Я тоже сильно подвержен простудам под кондишном - поэтому у меня всю ночь он выключен - работает только центробежник-воздуходуй (через регулятор), живущий на внешней стенке дома. Комарья в доме не бывает вообще! И воздух через фильтр синтепоновый чистится от пыли.
Окна (Юг, 3 больших) все на лето тщательно закрываю зеркальной плёнкой. В 8 утра таймер выключает воздуходуй. Днём к обеду, в моё отсутствие в комнате, включаю кондишн ( оконник девятка, практически бесшумный) - он работает у меня в среднем 5-6 часов в сутки, этого достаточно, чтобы в дикую жару держать в моих 3х комнатах Т* в 25-27*, охлаждая стены - самое главное. Так что и я могу спать по-человечески, и даже в аквах обогреватели не выключаю - мимо них воздух холодный дует!

[Hierophis]

Fly, летом все то же самое, потому что мое охлаждение работает на том же принципе что и испарение воды кулером, только у меня- лучше, потому что на улице испарение идет намного эффективнее. Испаритель расположен на балконе, это емкость 40л, в которой размещен шланг ПВХ длиной 15 метров и диаметром 10мм. Практика показывает, что этого достаточно, длина компенсирует низкую теплопроводность. Но на этот сезон я приобрел трубку из нержавейки, посмотрю что выйдет, так как через большой шланг прокачка воды затруднительна.

То что при выдувании кулером повышается только влажность- не совсем так, но влажность сама по себе повышает эф. температуру, возникает ощущение "бани", вовторых, при обратной конденсации выделяется и тепло, а этот процесс неминуемо наступит при достижении точки росы в комнате. Но главное, это всетаки повышенная влажность, это неприятно. Проветривать тоже не всегда есть возможность.

Но самое гланвое- это то что при таком способе вода испаряется прямо из аквариума, и ее нужно менять на обессоленую. При двухконтурном охлаждении ничего такого нету, плюс повышается эфективность, так как снизить температуру можно до 10С за счет сверхсильного испарения воды только за счет обдувания ветром (я летом доливаю 10л за сутки примерно, при Т в комнате +30 в воде ок. +20) У меня живут местные рыбки, поэтому такие температуры необходимы.

А жару в комнате я переношу замечательно, при +37С сплю как будто так и надо. Так что зачем, как говорится платить больше )))

[Lesik22]

Коллеги, может кто подскажет где можно купить сей девайс:
Если у нас его купить нельзя, то думаю те, кто занимается поставками из за бугра должны им заинтересоваться. Мне сдается, что он неплохо будет продаваться. Лично я с удовольствием прикупил бы пару штук. С уважением.

[Parkhom]

Lesik22, Компьютерные карлсоны удобнее и бюджетнее ИМХО. К стати, единственный коммент по вашей ссылке очень правильный.

[Lesik22]

Не спорю, может и дороже,я нигде не нашел их стоимость.Если честно, то меня больше прельстило их крепление на аквасе. Может быть и у нас можно купить что то подобное? По поводу коммента к ссылке. Единственное, с чем могу согласиться с ее автором, так это с употреблением слова:"не серьезно." Действительно не серьезно имея банку для содержания астронотусов говорить о каком то ином способе её охлаждения кроме как о кондиционере. Это я себе трахаю мозги от отсутствия возможности установить кондиционер на работе, но дома ... Вы меня конечно простите, но здесь на форуме я начитался столько чуши о кондиционерах, сколько не слышал за всю жизнь. И в спальне-недай Бог, и при 22*С в комнате уже шубы с валенками натягивают,и дети малые страдают, и супруга с солнечной Молдавии. Хочется спросить, а на улице, при 22*С они тоже мерзнут? Если "Да", то немедленно к врачу! На улице перемещение воздушных масс называется ветер и никто на улице ушки и носики не закрывает, а в маршрутке или квартире передвижение воздушных масс называется страшными словами: "Сквозняк!!! ДуИть!!!" Кстати о детях, они такие же люди как и мы- взрослые, им тоже жарко, но вместо разумного температурного режима некоторые переляканi на всю голову родители, движимые якобы благими намерениями, сами создают своему ребенку тропическую Африку. Вот послушайте уважаемого доктора http://video.komarovskiy.net/shkola_conditioner.html С уважением.

[chack]

Кондей штука хорошая, но не всегда приемлемая. Поэтому вентиляторы и холодильники по-прежнему чуть ли не единственный выход. И ничего тут не сделаешь.