Hvor lang tid tar det å kjøle ned sjøvann fra 15°C til 0°C?

[bellen]

Sittet og funderer på om jeg skal montere RSW-anlegg i en sjark jeg er i ferd med å kjøpe, for å kjøle ned fisk med sjøvann. Båten har to isolerte tanker som jeg tenkte å bruke til å kjøle ned saltvannet med og etterpå pumpe dette vannet i containerene som fisken oppbevares i.

Formelene for å rekne ut dette, lærte jeg jo på maskinistskulen for snart 20 år siden, men har no aldri brukt dette i arbeidslivet senere, så det har gått i glemmeboka. Jeg vet at det er flere på gruppen her som helt sikkert tar dette på strak arm.

Så spørsmålet er så enkelt følgende: Hvor lang tid må jeg ha for å kjøle ned 5 kubikk med sjøvann fra 15°C til 0°C om jeg har 15kW til rådighet?

[Code0]

Jeg bruker litt runde tall (ferskvann)

5000 kg x  4,2 kJ/kg/K x 15 K = 315 000 kJ

 

315000 kJ/15 kJ/s = 21000 sek = 350 minutter  = 5 h 50 min

[sailorboy]

Det tar ca 5,5 time...

 

Spesifik varmekapasitet på sjøvann 3850 J/kgC     J = Joule (watt * s)  kg =vekt  C = Temperatur

 

5m3 sjøvann = 5000 * 1.025 = 5125 kg

 

Kjøle ned 5 m3 sjøvann 15 grader med 15 kW:

 

5125kg * 3850 J/kgC * 15 = 295968750J

 

295968750 J / 15000 W = 19731.2 sekund   --> 5 timer 28 minutter 51.2 sekunder

 

Ferskvann tar lenger tid siden varmekapasitet på ferskvann er 4184 J/kgC

 

[Chiefengineer]

Grunnformelen for varmeomsetning i et slikt regnestykke er Q=m x C x ΔT og av denne kan du sette inn de tallene du ønsker.

 

Men det er å påpeke at du også vil ha tap i varmeveksler etc., så de 15 kW du har tilrådelig vil ikke være tilgjengelig i sin helhet.

[J-Å]

Er det elektrisk tilført energi som er 15kW? Da kommer i tilfelle COP inn i formelen også. Hvis COP=2 så vil tiden halveres, i forhold til COP=1

[Chiefengineer]

J-Å skrev 1 time siden:

Er det elektrisk tilført energi som er 15kW? Da kommer i tilfelle COP inn i formelen også. Hvis COP=2 så vil tiden halveres, i forhold til COP=1

Det er kun virkningsgraden som står mellom tilført effekt og avgitt effekt i en slik beregning.

[bellen]

Se her, ja. Da har jeg fått svar på spørsmålet. Formelen låg langt bak i hjernebarken, men kom nå frem igjen. Sikkert allerede glemt igjen over helgen.

15kW var bare et eksempel, men 5,5 timer med nedkjøling tror jeg skal være greit innenfor. Jeg ser for meg at jeg må ha en hydraulisk drevet kompressor som tar for seg hovedoppgaven med nedkjøling og eventuelt en liten elektrisk kompressor som kan drives av landstrøm og generatoren når hovedmotoren ikke er tilgjengelig, for å vedlikeholde nedkjølingen.

[J-Å]

Chiefengineer skrev for 5 timer siden:

Det er kun virkningsgraden som står mellom tilført effekt og avgitt effekt i en slik beregning.

Er det noen som har påstått noe annet?

https://en.wikipedia.org/wiki/Coefficient_of_performance

[Arne2]

On 10/18/2024 at 5:08 PM, bellen said:

en liten elektrisk kompressor som kan drives av landstrøm

 

Hvor mange ampere landstrøm kreves det for å drive en motor på 15 KW?

[J-Å]

Arne2 skrev 27 minutter siden:

 

Hvor mange ampere landstrøm kreves det for å drive en motor på 15 KW?

230V enfase: 65 A

230V trefase: 38 A

400V trefase: 22 A

 

Så det kan gå med en elbil-ladeboks, hvis en har 400V. Hjemmeladebokser og -kabler er gjerne begrenset til 32A,

[bellen]

Arne2 skrev 1 time siden:

 

Hvor mange ampere landstrøm kreves det for å drive en motor på 15 KW?

Var aldri snakk om å drive 15kW via landstrøm.

Ser du fikk svar på spørsmålet ditt, men jeg kan no legge til at det ikke er unormalt at det er tilgjengelig både kontakter for 32A, 65A og 125A, 3-fase på 230V i fiskerihavner.

[Chiefengineer]

Merk at de ampereverdiene som du har fått estimert ovenfor ikke vil bli korrekt for en kompressor, de er utregnet for resitiv last med effektfaktor på 1 og det vil du aldri se på en slik kompressor.

 

Så reellt strømtrekk i ampere vil være høyere enn dette, en asynkronmotor kan f.eks. ha effektfaktor helt ned mot verdier på 0,2 ved lav belastning. Lav effektfaktor vil gi høyt strømtrekk selv om den aktive effekten holdes relativt lav.

[J-Å]

Chiefengineer skrev 19 minutter siden:

Merk at de ampereverdiene som du har fått estimert ovenfor ikke vil bli korrekt for en kompressor, de er utregnet for resitiv last med effektfaktor på 1 og det vil du aldri se på en slik kompressor.

Det er blitt ganske vanlig å bruke frekvensomformere på slike motorer. Da kan en få cos φ nær 1. Men må gjerne ofre noen % i virkningsgrad.

[Chiefengineer]

J-Å skrev 54 minutter siden:

Det er blitt ganske vanlig å bruke frekvensomformere på slike motorer. Da kan en få cos φ nær 1. Men må gjerne ofre noen % i virkningsgrad.

Ja på større kompressorer på f.eks. RSW anlegg og AC-systemer til større kjølebehov benyttes oftest en kombinasjon av volumkontroll i kompressor og turtallskontroll gjennom VFD for å kontrollere kapasiteten mest mulig energieffektivt men tviler sterkt på at dette er aktuelt for en slik liten sak. Dette blir nok mer å regne for en liten proviantkompressor.

[Arne2]

23 hours ago, Chiefengineer said:

Merk at de ampereverdiene som du har fått estimert ovenfor ikke vil bli korrekt for en kompressor, de er utregnet for resitiv last med effektfaktor på 1 og det vil du aldri se på en slik kompressor.

 

Og i tillegg så er det vel også snakk om å drive en varmepumpe som også er gir annen type samlet belastning enn "bare" en elektrisk motor.

[Code0]

Arne2 skrev On 19.10.2024 at 20.31:

Hvor mange ampere landstrøm kreves det for å drive en motor på 15 KW?

Hva i denne prosessen er det som trenger en motor på 15 kW, eller er det kun av generell interesse? 

generell formel er vel Watt = Amp x Volt, så da blir Amp = Watt / Volt.

 

Hvis du lurer på hvor mange kW man trenger for 'lage 15 kW kjøling' så er det et helt annet spørsmål enn at du trenger en kompressor med 15 kW motor.