Aufheizung Metallbehälter d. Sonnenstrahlung

- H
- Hans-Christian Grosz
  
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vor 18 Jahren

Tue, Aug 16, 2005 11:42 AM

Hi!

Ich habe ein - für mich - ungewöhnliches Problem:

Ein Metallsilo, DM 6,8m, h 12m wird durch die Sonnenstrahlung scheinbar stark aufgeheizt. Das Silo ist aus galvanisiertem Wellblechwänden aufgebaut und steht auf einer Unterkonstruktion, d.h. die Wärme kann praktisch nur durch Abstrahlung an der Oberfläche abgegeben werden.

Umgebungstemperatur im Sommer liegt bei 35-40°, Sonneneinstrahlung auf die volle Projektionsfläche - ca. 80qm - während des gesamten Tages, d.h. keine Schatten oder Berge, Abstrahlung/Wärmeübergang über die gesamte Oberfläche - ca. 320qm. Oberfläche ist verzinktes Blech. Siloinnentemperatur dürfte sich bei 100-200° befinden.

Wie sieht hier die Wärmebilanz aus?

Als alternative Erwärmungsmöglichkeit wäre denkbar, dass die Hitze mit dem Produkt aus der Produktionshalle, d.h. bei ungenügendem Kühlvorgang dort ins Silo eingebracht wurde.

HC

- R
- Ralf Kusmierz
  
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vor 18 Jahren

Tue, Aug 16, 2005 12:47 PM

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Hans-Christian Grosz schrieb:

Was genau willst Du wissen? Du hast je nach Reflexionsvermögen der Oberfläche durchschnittlich 600-800 W/m^2 Einstrahlung, macht eine Leistung von gut 50 kW. Abstrahlung gem. Strahlungsgesetzen

P = A * sigma * epsilon * (T_Oberfläche^4 - T_Umgebung^4) = 320m^2 * 5,7e-8 W/(m^2*K^4) * 0,5 * (430^4 - 310^4) K^4 = 113 kW

Es stellt sich also eine Gleichgewichtstemperatur bei ungefähr 100 °C ein - Rechnung Pi mal Daumen, weil da einige diskutable Annahmen drinstecken - Absorptionsfaktor der Oberfläche für Sonnenlicht, dessen Stärke, Emissivität im fernen Infrarot (ziemlich klein für blankes Blech, deutlich höher bei Anstrichen oder Rost), Oberflächentemperatur usw. (ändert sich alles auch über den Tag, Strahlungsleistung variiert bei klarem Himmel zwischen 400 und 1200 W/m^2).

Wenn Du das Ding warm kriegen willst, dann isolier es gut, wenn kalt, mit weißer Farbe anstreichen - reflektiert das Sonnenlicht, erhöht aber zugleich die Infrarotemission.

Gruß aus Bremen Ralf

- H
- Hans-Christian Grosz
  
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vor 18 Jahren

Tue, Aug 16, 2005 2:05 PM

Im Prinzip hat mir diese Abschätzung schon deutlich weitergeholfen, bzw. kurz gesagt ist es plausibel, dass sich das Silo stellenweise sehr stark erhitzt. Da wir die Wärmeleitung im Silo vernachlässigt haben, nehme ich an, dass stellenweise auch deutlich höhere Temperaturen gegeben sein können. Nicht beachtet wurde zwar die Konvektion, aber die obige Abschätzung gibt mir schon Grund zur Annahme, dass die Überhitzungsproblematik durchaus von der Sonneneinstrahlung herkommt.

HC