Welk materiaal voor warm zeewater?

Alles wat niet past in de rest van de subforums

Moderator: Moderators

diode
Berichten: 657
Lid geworden op: 23 aug 2008 17:04
Contacteer:

Re: Welk materiaal voor warm zeewater?

Bericht door diode »

Op zich niet zo'n gek idee. Alleen is emaille vrij gevoelig voor beschadigingen is mijn ervaring. Daarbij heb ik geen idee wat emmaileren kost. Titanium heeft een warmte geleidbaarheid van 21,9 (W·m/K). Dat van aluminium zit rond de 237 en is dus een stuk beter. Emaille lijkt zo rond de 1 te zitten.
motormuis
Berichten: 837
Lid geworden op: 17 apr 2018 19:33
Locatie: Swalmen

Re: Welk materiaal voor warm zeewater?

Bericht door motormuis »

en alu eloxeren
Gebruikersavatar
hugo stoutjesdijk
Donateur
Berichten: 11995
Lid geworden op: 02 mar 2011 17:04
Locatie: elst (u)
Contacteer:

Re: Welk materiaal voor warm zeewater?

Bericht door hugo stoutjesdijk »

35 graden, 3 kW, beetje out of the box denken, kom ik op vloerverwarmings slang. Maar dan moet het verwarmings concept misschien een beetje op de helling.
Met out of the box, bedoel ik b.v. water in een verwarmingsunit brengen ipv de verwarming in het water. Maar dat doe je misschien al.
Geen idee wat die slang en zeewater doen eigenlijk.

Of een platen wisselaar uit PP plaat opgebouwd of zo, slechte warmtegeleiding geld (bijna) niet als het materiaal maar dun genoeg is.
Ik ben voor meer techniek op school, maar dan wel vanaf groep 1 basischool.
keesfrees
Berichten: 3110
Lid geworden op: 08 jan 2008 20:25
Locatie: Grönnen

Re: Welk materiaal voor warm zeewater?

Bericht door keesfrees »

In die richting zat ik ook te denken.
Water <-> water met iets er tussen (logisch ja . . )
Het te verwarmen water zou ook door de slang kunnen gaan, in een bak met warm water.
Maar ja, we kennen de verdere eisen cq beperkingen niet.
handig aanhalen (citeren, quoten) : https://cnczone.nl/viewtopic.php?f=37&t=12599
diode
Berichten: 657
Lid geworden op: 23 aug 2008 17:04
Contacteer:

Re: Welk materiaal voor warm zeewater?

Bericht door diode »

Wederom dank voor het meedenken. De klant wil deze dingen commercieel in de markt zetten mits eenvoudig in bestaande systemen te plaatsen. Een systeem met een warmtewisselaar is voor hen te lastig uit te leggen aan klanten. Het moet dus echter een dompelbare variant zijn. Normaal houdt ik wel van "out of the box" denken maar in dit geval is dat gelimiteerd.

Of geanodiseerd aluminium toepasbaar is zou ik eigenlijk niet weten, geen idee hoe dat zich houdt in zeewater? De buis wil ik wel aarden, aan de binnenkant van de buis. Ik weet niet of dat problemen gaat geven? Voor de veiligheid is dit wel een must.
keesfrees
Berichten: 3110
Lid geworden op: 08 jan 2008 20:25
Locatie: Grönnen

Re: Welk materiaal voor warm zeewater?

Bericht door keesfrees »

Een dompelaar, maar dan van het juiste materiaal.
Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 11018
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Welk materiaal voor warm zeewater?

Bericht door DaBit »

hugo stoutjesdijk schreef: 11 jun 2019 11:08 Zou je het niet kunnen laten emailleren, zo'n dun laagje zal toch niet echt veel invloed hebben op de warmtegeleiding, anders moet je ook geen RVS nemen, dat blinkt ook niet uit in warmte geleiding.
Moet je eens uitrekenen wat je aan delta-T hebt over 1mm RVS bij een vermogensdichtheid van slechts 5,3W/cm2.....

Als de verwarming elektrisch is dan word het binnenin gewoon iets heter. Maar als ik 3000W aan warmte produceer binnenin dan komt er hoe dan ook 3000W uit (of rook). Dus vanuit dat oogpunt is de warmtegeleiding van het buitenbuis-materiaal niet zo heel spannend, tot het verschil zo groot is dat de binnenkant wegsmelt.
Ik zou glas of kunststof dan ook niet direct afschrijven, maar er gewoon eens aan rekenen of het werkt met de cartridge-heater die je gepland had. Zou me niks verbazen als bijvoorbeeld een aluminium pijpje ter voorkoming van hotspots en een buitenhuls van dun PE de truuk prima doet en dat is chemisch inert en makkelijk schoon te maken.

Na anodiseren en sealen van aluminium heb je eigenlijk een laagje keramiek aangebracht. Totdat het beschadigt houd zich dat goed in zeewater zou ik zeggen; ik had ooit met geanodiseerd aluminium en een redelijk hooggeconcentreerde calciumchloride-oplossing ook geen problemen.
Maar een stukje duplex/1.4462 pijp en een paar pluggen zal toch ook nog wel binnen het kostenplaatje vallen? Ik kende het spul niet, maar als ik de eigenschappen zo lees is moet dat doen wat je ervan wil.
De belangrijkste wet in de wetenschap: 'hoe minder efficient en hoe meer herrie, hoe leuker het is'
diode
Berichten: 657
Lid geworden op: 23 aug 2008 17:04
Contacteer:

Re: Welk materiaal voor warm zeewater?

Bericht door diode »

Een dompelaar mag over het algemeen slechts deels ondergedompeld worden. In mijn geval moet de heater volledig ondergedompeld worden.

Dabit, die berekening heb ik uitgevoerd maar de uitkomst lijkt mij wat laag. Uitgangspunten:
Materiaal: titanium
Wanddikte d: 1mm => 0,001m
Warmtestroom Q: 5,3
Oppervlak a: 1cm => 0,0001m²
Thermische weerstand labda: 21,9

dT = (Q x d) / (labda x a) => (5,3 x 0,001) / ( 21,9 x 0,0001) => 2,42K
Nu heb je nog wel wat overgangsweerstanden dus in de praktijk zal het snel het dubbele zijn, maar 5C valt mij nog alles mee.

Wellicht dat dun PP nog zou kunnen, is een testje waard. Glas vind ik persoonlijk te gevoelig voor dit soort toepassingen. Ik wil de boven- en onderkant van de titanium buis met silicone afgieten om de boel zo waterdicht te maken.
Gebruikersavatar
hugo stoutjesdijk
Donateur
Berichten: 11995
Lid geworden op: 02 mar 2011 17:04
Locatie: elst (u)
Contacteer:

Re: Welk materiaal voor warm zeewater?

Bericht door hugo stoutjesdijk »

diode schreef: 11 jun 2019 15:29 Wellicht dat dun PP nog zou kunnen, is een testje waard. Glas vind ik persoonlijk te gevoelig voor dit soort toepassingen. Ik wil de boven- en onderkant van de titanium buis met silicone afgieten om de boel zo waterdicht te maken.
Als dat silicone niet hecht aan titanium, geeft ik het weinig kans. Betwijfel of silicone het juiste materiaal is om een gietafdichting te fabrieken.
100% ingieten zou mijn 1e keus zijn.
Onderkant van de buis dichtlassen als je daar niet meer hoeft te zijn, zit de uitdaging nog maar aan 1 kant.
Ik ben voor meer techniek op school, maar dan wel vanaf groep 1 basischool.
Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 11018
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Welk materiaal voor warm zeewater?

Bericht door DaBit »

Voor zover ik zie klopt de berekening wel. Klopt ook heel aardig bij wat ik zou schatten als iemand me het terloops zou vragen.
Maar tot zover de noodzaak van een goed warmtegeleidend materiaal...

Er zijn 2 valkuilen: niet-uniforme verdeling van de warmte afkomstig van de cartridge en de isolerende werking van de stilstaande laag water die tegen de pijp gekleefd zit kunnen voor lokale hotspots zorgen als de warmtegeleiding in de lengte-as van de pijp niet zo best is.
Geen idee wanneer vissen 'auw, dat is warm' denken als ze er tegenaan zwemmen, maar ik denk dat je ook even uit moet zoeken wat de maximale oppervlakte-temperatuur mag zijn.
De belangrijkste wet in de wetenschap: 'hoe minder efficient en hoe meer herrie, hoe leuker het is'
diode
Berichten: 657
Lid geworden op: 23 aug 2008 17:04
Contacteer:

Re: Welk materiaal voor warm zeewater?

Bericht door diode »

Hugo, kun je je twijfels eens toelichten? Ik heb enkele bedrijven benaderd voor het ingieten en er zijn er twee die aangeven dat silicone het beste is. Voor hechting aan het titanium zou er een speciale activator/primer gebruikt moeten worden. De uitzetting van het titanium is enkele tientallen micron bij verhoogde temperatuur.
Een titanium prop aan de onderkant zou een optie zijn maar wel een relatief dure. Aan de andere kant, zo'n prop zou je er wellicht met loctite ook in kunnen lijmen? Of eventueel een silicone dop er in persen, zou ook nog kunnen.
Maar dan zit je nog altijd met de bovenkant....

Dabit, voor mijn gevoel lijkt de dT wat aan de lage kant. Risico van hotspots en dergelijke zit je inderdaad wel mee. Een waterfilm ben ik iets minder bang voor. De elementen worden in de meeste gevallen in de filtersystemen geplaatst, daar komen de vissen niet bij. Maar ik ga wel navragen wat voor oppervlakte temperatuur toelaatbaar is, dank voor de tip. Vroeg of laat zal er vast iemand zijn die het element wel direct in het aquarium plaatst...
Kjelt
Donateur
Berichten: 6259
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Welk materiaal voor warm zeewater?

Bericht door Kjelt »

diode schreef: 11 jun 2019 14:33 Wederom dank voor het meedenken. De klant wil deze dingen commercieel in de markt zetten mits eenvoudig in bestaande systemen te plaatsen. Een systeem met een warmtewisselaar is voor hen te lastig uit te leggen aan klanten.
Volgens mij werken de grotere aquaria wel zo en dan meteen gecombineerd met uv licht ter desinfectie van het water. Zee aquaria hebben zover als ik weet zowiezo al best wel grote installaties voor filtering , zoutgehalte constant houden, pH en CO2 en plankton toevoegen.
Maar goed dat zijn pro aquaria, misschien gaat het hier over een kreeften aquarium voor in het restaurant.
Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 11018
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Welk materiaal voor warm zeewater?

Bericht door DaBit »

Siliconen lijkt me vrij duur voor het ingieten en de hechting op termijn, hmm? Nouja, de ingieters zullen wel weten wat ze doen.
Misschien eens kijken of polyurethaan ook kan? Die heb je ook in wat beter warmtegeleidende soorten. Kun je altijd nog een los nauw passend plaatje titanium onderin de buis leggen; het oog wil ook wat en die PU plakt het wel vast.

Kwa waterfilm: de stilstaande laag gas of vloeistof op een warmtewisselaar-oppervlak is altijd goed voor koppijn. Niet zelden is dat het kritieke punt. Dan heb je een mooi volkoperen warmtewisselaar met een geleiding van 380W/mK, kleeft er een laag water aan vast die 0,6W/mK ofzoiets doet. Zeker als de doorstroom vrijwel laminair is hindert dat de warmtewisseling aanzienlijk. Makkelijk te merken als je zelf in koud stilstaand water gaat zitten; als je stil blijft zitten is het al gauw minder koud. Tot je het water in beweging brengt, dan is het opeens weer brrrrr.
In jouw geval is de energiedichtheid erg laag dus het levert je hooguit een paar graden warmer oppervlak op. Maargoed, wat ongelijkmatige algenaangroei en het word er niet beter op.

Jouw delta-T is puur het metaal alleen. De twee overgangen zitten daar niet in, wat waarschijnlijk de reden is dat het gevoelsmatig laag uitpakt voor je. Verder onderschat je het oppervlak van een buis al best snel; als je 'm uitrolt is die 30mm pijp toch opeens een strook van 10cm breed.
De belangrijkste wet in de wetenschap: 'hoe minder efficient en hoe meer herrie, hoe leuker het is'
Gebruikersavatar
hugo stoutjesdijk
Donateur
Berichten: 11995
Lid geworden op: 02 mar 2011 17:04
Locatie: elst (u)
Contacteer:

Re: Welk materiaal voor warm zeewater?

Bericht door hugo stoutjesdijk »

diode schreef: 11 jun 2019 16:18 Hugo, kun je je twijfels eens toelichten? Ik heb enkele bedrijven benaderd voor het ingieten en er zijn er twee die aangeven dat silicone het beste is. Voor hechting aan het titanium zou er een speciale activator/primer gebruikt moeten worden. De uitzetting van het titanium is enkele tientallen micron bij verhoogde temperatuur.
Omdat ik een paar keer m'n neus gestoten heb, ook na advies van diverse specialisten, o.a. Henkel en nog een andere fabrikant.
Weet ik dat je het veel beter moet testen dan dat je denkt, omdat jouw specifieke toepassing nu net weer even een klein beetje anders is als wat zij in hun R&D lab allemaal getest hebben.
Ze lijmen glas met silicone, dus in principe zou silicone kunnen hechten als je het juiste type hebt. Al denk ik eerder aan iets waar ze ook autoruiten mee plakken. (Sika)
M'n afkeer van silicone is niet heel gefundeerd, al heb ik het gevoel dat silicone af en toe als tovermiddel gezien wordt, en dan moet je gewoon extra oppassen.
Silicone is nl. niet altijd heel prettig spul als het ergens zit waar je het niet wilt hebben.
Als je die hechting echt heel goed kunt testen, ook na een jaar in het water.
Maar als het hele spul volgegoten is met PU heb je er zeker geen omkijken meer naar. Lucht in je systeem, dan krijg je volgens mij kans op inzuigen van vocht. (kan zelfs via de kabel, tussen de buitenste isolatie en de draden)
Denk dat je toch wilt ingieten, warmtegeleidend gietmateriaal is altijd beter dan lucht.
Ik ben voor meer techniek op school, maar dan wel vanaf groep 1 basischool.
Plaats reactie