讓我們了解一下能源:BTU。
在爐子上放1磅水(僅幾品脫),然後將溫度計插入其中。打開火爐,觀察溫度計上的水是否變熱。
您正在觀看行動中的能量。溫度每升高1度,您就向水中添加1“ BTU”(英國熱量單位)能量。因此,如果是62F,而您要升至212F,則需要-您能猜到嗎? 150 BTU將那磅水提高150度。
然後定時。您可以算出您的爐子每分鐘可以向水中輸入多少BTU(在該火焰設置下)。對?
那麼要達到 213 度(即從水蒸氣煮沸)需要多少BTU?只有一個學位。再多一個BTU,對不對?不。
實際上您可以計時。您知道爐子每分鐘輸出多少BTU。將所有水煮沸多少分鐘?這將告訴您需要多少BTU。大約有1000 BTU。將水從212F液體轉化為212F蒸氣。
該怎麼處理?這就是汽化潛熱,也就是焓的潛熱。這是從液體到氣體的狀態改變所需的能量。您必須將1000 BTU泵入熱水中使其沸騰。
順便說一句,當加熱器或空調指定BTU時,實際上是每小時BTU。這是一個費率單位,表示功率(例如瓦特)而不是能量。真正的BTU就是您剛剛在爐子上所做的事情。
然後……丙烷也有這個
思考一下液態丙烷的工作原理。它以液體形式交付。它以液體形式位於罐中。但是您將其用作氣體。那是怎麼回事?打開閥門時,一些丙烷會沸騰以產生您正在使用的氣體。
但是請稍等。從液體轉化為氣體不需要一堆能量嗎?就像每磅1000 BTU?是的。是的,確實如此。大約1/5的水: 184 BTU / lb仍然是重要的。 那能量從哪裡來?
丙烷從罐中的丙烷吸收能量。因此,如果您從80華氏度的液態丙烷開始(比如說夏天),那麼您很快就會擁有70華氏度的液態丙烷。然後,隨著您使用的越來越多... 60華氏度的丙烷... 50華氏度... 40華氏度...順便說一句,您剛剛發現了空調的工作原理:)
與此同時,坦克正在被環境變暖。傳熱速率由溫度(丙烷與室外)的差異決定。在夏天,這很容易-40度的差異(80F與40F)吸收熱量的速度是80F與60F的兩倍。它在某一點或另一點達到平衡。在夏天。
但是,當您在冬天這樣做時,說它在室外0F處...運行丙烷,溫度會降低... -20 ... -40 ...現在,您的溫度差為20度...然後40度,並且熱傳遞翻倍... 除了,在-40處發生某些事情。那是丙烷天然的沸點(如水的212F)。低於此溫度,它根本不想沸騰。因此,從管道出來的要么是液體丙烷(您不想要),要么是丙烷太少。無論哪種方式,丙烷供應都已中斷。
由於外部溫度太低,丙烷罐的熱源很少。結果,它可以產生很少的氣體。
但是,當然,這恰恰是您的需求最高的時候,不是嗎?您的熔爐運轉困難,發電機運轉困難,您正在烹飪,熱水...
修復
正如您發現的那樣,您可以將溫水放在水箱上,這將暫時注入一些熱量,從而使丙烷能夠沸騰更多的氣體。但這肯定不會持續。更糟糕的是,丙烷儲罐會凍結任何接觸到它的水,因此多餘的水只會被浪費掉,因為它甚至都不會融化先前倒入的結冰的冰。因此,該策略不會真正擴展。
短期內,最好的選擇就是減少抽獎。減少烹飪,熱水使用和發電機負荷。顯然不能對爐子負荷做很多事情。您甚至可以在罐體上適當放置一個溫度計,並且知道在罐體溫度過低時可以減少用氣量。
您也可以嘗試將水箱加滿。當丙烷僅接觸罐的底部1/4時,這意味著熱量僅通過與外部的接觸面積的1/4傳遞。 (在鋼製儲罐的側面向下加一點導電)。丙烷越多,丙烷中的熱質量也就越高,這有助於短期使用。
保持坦克周圍積雪清除。儲罐的底部是最可靠的表面,因為它可以在所有填充水平上工作-您無法承擔使其無法使用的費用。您希望風能在水箱的底部自由吹動;如果被積雪阻擋,當積雪接近空時會帶走您的大部分熱源。
將0F或-10F環境空氣作為熱量 似乎很不可思議,但要使丙烷罐保持在-40以上,它確實可以工作 >。
您可以嘗試加熱水箱。例如,他們製作的防熱膠帶旨在防止水管結冰;您可以將其包裹在水箱周圍,重點放在底部。或者,您也可以將發電機的防凍液懸垂在幾根絕緣管道上,並用一些鋼管綁在儲罐底部以對其進行加熱。只要確保它是不超過200華氏度且沒有明火的低熱源即可。與您的丙烷供應商討論選擇方案可能會很好。
您也可以嘗試將“散熱片”綁在水箱上;目標是吸收熱量而不是輻射熱量。您想盡可能增加儲罐(底部)的熱表面積。
您也可以通過增加更大的水箱來增加表面積。您需要一個薄而狹窄的水箱,而不是一個矮小的肥大的水箱,以最大化表面積。
不要絕緣,
而您不想絕緣儲罐;至少,絕不要超過加熱器周圍的區域進行絕緣。鋼罐與空氣的自由接觸是正常的工作方式。
某些儲罐加熱解決方案使整個儲罐隔熱。但這是由於對問題的理解錯誤,其結果是使您100%依賴加熱解決方案!如果發生故障,則丙烷輸送會失敗,因為儲罐無法再吸收周圍的熱量。
讓我們跟隨彈跳球。我們需要保持丙烷溫度遠高於-40。假設環境空氣為0F。我們使用的系統將儲罐表面的5%加熱到150F,從而提供了很好的熱傳遞,並且附近區域是絕緣的,因此我們的150F能源不會加熱整個世界。通過對流(液體自動攪拌),即使在抽取氣體的情況下,我們也可以將丙烷加熱到-5F。因此我們甚至保持在-5。令人擔心的是:“哦,不!只有5%的水箱處於絕熱狀態,它通過95%的未隔熱水箱為整個世界供熱!” 實際上,不,不是。。 -5°F時的丙烷比0°F時的外部溫度低,因此熱量從外部傳遞到了釜中。外面有幫助,而不是偷竊。當然,加溫系統可以安裝一些智能設備,以通過比較內部和外部溫度來確保加熱器永遠不會不必要地運行,並且僅在外部吸收不足時才運行。
僅當您面對西伯利亞/ Valdez / Nuvanut極度痛苦的寒冷時才有意義,在這種情況下,周圍空氣溫度通常為-20或更低。