Innalzamento T Acqua Da 10°c A 50°c - quanto metano è necessario?

[esco]

Quanto gas metano è necessario per innalzare la temperatura di un volume di acqua di 200 litri da 10°C a 50°C con una caldaia a metano?

Modificato: 27 febbraio 2010 da esco

[kaotik]

Utilizza questa formula per trovarti la quantità di energia necessaria: Q = M*( Cp(s)*DT + lamda +Cp(l)*DT)

Poi da joule convertili in calorie

IL risultato in kcal dividilo per il potere calorifico inferiore del metano che l'eni te lo dà a 9660 Kcal/m3

Il risultato sono i metri cubi necessari; attenzione però questo calcolo mica tiene conto delle dispersioni e del calore perso, quindi non prenderlo alla lettera

[esco]

ho anche trovato anche questo appunto:

E= m cp dT

dove E è l'energia per scaldare una massa m con calore specifico a pressione costante cp e con un salto termico dT.

Esempio: con lo scaldabagno voglio scaldare 200 lt d'acqua dalla temperatura ambiente 10°C a 50° C (dT=40°C), allora:

m= 200lt di acqua= 200 kg di acqua

cp= 1 kcal/kg (acqua)

E= 200 1 40= 4000 kcal

Quindi considerando il potere calorifico inferiore del metano che ENI indica in 9660 Kcal/m3, occorrono 4000/9660 = 0,4140786749 m3 di metano

[esco]

ho trovato anche questo procedimento con le entalpie nei diagrammi di Mollier:

a 20 gradi => h1 = 84 kJ/kg

a 40 gradi => h2 = 167,61 kJ/kg

a 60 gradi => h3 = 251,248 kJ/kg

a 80 gradi => h4 = 335,054 kJ/kg

Essendo a pressione costante Qp = Δh che da 20 a 40 gradi da:

Qp = h2 - h1 = 167,61 - 84 = 83,61 kJ/kg che è l'energia necessaria per aumentare la temperatura di 20 gradi ad un kg di acqua. Volendo puoi usare la relazione dei gas ideali che va piuttosto bene per basse pressioni e a temperature sotto i 100 gradi dove Cp resta praticamente costante:

Δh = Cp*ΔT = 4186*20 = 83720 J (83,72 kJ/kg)

Cp = calore specifico a pressione costante dell'acqua.

Prima di calcolare il calore necessario (Q) per una quantità X di acqua trasforma i litri in kg (massa):

1 litro = 1 decimetro cubo = 1 kg di acqua. E' vero che con l'aumento di temperatura diminuisce la densità ma non di tanto se siamo sotto i 100 gradi quindi puoi tenere costante

1 kg = 1 litro.

Per scaldare 200 litri d'aqua da 20 a 40 gradi:

Q = m*Qp = m*Δh = 200*83610 = 16722000 J (ovvero 16722 kJ). Il potere calorifico (Hu) del metano si aggira sui 50000 kJ/kg, da cui trovi che per aumentare la temperatura a quel modo ti servono:

Q = Hu*mc => mc = 0,33444 kg di metano.

Per scaldare da 20 a 80 gradi:

Qp = h4 - h1 = 251054 J/kg

Q = m*Qp = 200*251054 = 50210,8 kJ

e ti serve mc = Q/50000 = 1,004216 kg di metano che al prezzo attuale sono ca. 85 centesimi (il metano costa 0,85 euro/kg).

[esco]

Con il primo metodo (E= m cp dT), se non ci sono errori grossolani, sarebbero necessari:

0,4 mc di metano (ovvero 0,71 kg/mc * 0,4 mc = 0,284 kg) per innalzare la temperatura di 200 litri di acqua da 10°C a 50°C.

Con il secondo metodo, se non ci sono errori grossolani, sarebbero necessari:

0,3344 kg di metano per innalzare la temperatura di 200 litri di acqua da 20°C a 40°C.

Per rimanere sul piano teorico potrebbe essere interessante comparare i 2 metodi, semplificando ove possibile, per valutare il consumo di metano necessario per innalzare la temperatura di 0,2 mc di acqua alle medesime condizioni: da 10°C a 50°C.

[esco]

alla domanda:

Salve, spero sia possibile avere un supporto tecnico per eseguire il calcolo che segue. Quanto gas metano è necessario per innalzare la temperatura di un volume di acqua di 200 litri da 10°C a 50°C con la caldaia Victrix Zeus 27 in condizioni teoriche?

dall'ufficio tecnico Immergas rispondono:

Egr Sig.,

a livello puramente tabellare e quindi teorico i metri cubi di metano necessari sono 2,016. Rimaniamo a disposizione per qualsiasi chiarimento. Distinti Saluti

[tranqui]

Parlo da semplice tecnico di assistenza... la formula E= m cp dT è giusta, una kcal è l'energia che serve per innalzare di un grado la temperatura di un litro di acqua, innalziamo di 40 gradi 200 litri di acqua=8000kcal (non 4000!).

Dividendo 8000 per il potere calorifico inferiore del metano (9660 teorico) abbiamo 0.828 metricubi di metano.

Facciamo una prova! La caldaia che hai citato ( Victrix Zeus 27) produce 14.3 litri al minuto continui e consuma 3.39 metricubi ora di metano... 200/14.3=13.98 minuti per riscaldare i 200 litri alla massima potenzialità... 3.39/60=0.0565 metricubi al minuto di consumo massimo...13.98*0.0565=0.789 metricubi consumati nei 14 minuti circa.

Considera le perdite varie, qualche 'trucchetto' nei manuali immergas ecc. e vedrai che siamo arrivati tranquilli tranquilli a 0.85 metricubi, proprio come quelli calcolati con la formula sopra maggiorati del 3% delle perdite.

Ma l'ufficio tecnico immergas...???

[Livio Orsini]

Considera le perdite varie, qualche 'trucchetto' nei manuali immergas ecc....

Considera anche che nei periodi di massima richiesta il potere calorifico del gas in rete scende anche sotto il minimo dichiarato, purtroppo.

[esco]

ho utilizzato, spero senza troppi errori, questi calcoli/considerazioni in una discussione sui benefici dei pannelli solari grazie