Aquecedor de água com lampadas incandescentes

[Puyol5]

Eai galera,

To montando um trabalho de um aquecedor de água com lampadas incandescentes de 200W cada; elas vão ficar estufadas(isoladas) por cima de uma mangueira fina por onde vai passar a água que vem de um recipiente e sai em outro, isolado. A dúvida tá em quanto de calor essas lampadas(cinco em paralelo) vão gerar..Fiz umas contas de transferência de calor básicas jogando o calor total transferido como 1000W(1 kJ/s) para 1 litro de água, supondo que elas fiquem acesas por 3 minutos(180 segundos) = 180 kJ de calor, temperatura inicial da água 20 ºC. Aí depois calcula o rendimento do sistema.

Gostaria de saber se as contas que fiz estão certas..

No aguardo..

[Visitante]

Não sei informar sobre os cálculos, mas, dependendo da distância e do tipo de mangueira que usares, a lâmpada irá derretê-la. Cuide disso. Com 1000W, vale mais a pena por uma resistência num tanque. Fica mais eficaz, barato e simples de operar.

[Puyol5]

Não sei informar sobre os cálculos, mas, dependendo da distância e do tipo de mangueira que usares, a lâmpada irá derretê-la. Cuide disso. Com 1000W, vale mais a pena por uma resistência num tanque. Fica mais eficaz, barato e simples de operar.

Mas Bonilla, as lampadas não ficarão tão perto assim da mangueira..Acho que não derrete..Bom só testando pra realmente ter certeza.

Valeu mesmo..

Esperando alguém que ajude com os cálculos..

[aplnx]

Uma curiosidade! Por que lampadas?

[ricardospimentel]

Seria um trabalho para qual nível escolar?

Quando se faz esse tipo de cálculo tem de se levar em conta o meio de transferência térmica que nesse caso será o ar e aí você estará dissipando todo esse calor pelo ambiente em que as lâmpadas estiverem e terá de levar em consideração também a circulação de ar, bem como pressão, temperatura ambiente e etc. Quanto mais próximas as mangueiras estiverem das lâmpadas, melhor será essa transferência de calor e isso pode fazer na tentativa e erro mesmo, mas use os cálculos para confirmar os dados.

Há de se pensar também se o material que usará suportará tal calor, logo terá de deixar a mangueira longe o suficiente para que a mangueira não derreta. Nesse caso faça uma serpentina próximo às lâmpadas, quanto mais tempo a água circular próximo às lâmpadas, mais quente a água ficará. Nesse caso, imagino que possas ou utilizar uma lâmpada de 100W ou até 200W ou até várias lâmpadas incandescentes de uns 20W.

Veja aí o que precisas, faça mais perguntas se tiver mais dúvidas e não esqueça de postar resultados para serem também úteis a futuros usuários (melhor com fotos).

--Adicionado--

Um bom material para pesquisa é este:

labvirtual.eq.uc.pt

É bastante técnico, mas também bastante ilustrativo e fácil de entender.

[Puyol5]

Uma curiosidade! Por que lampadas?

Para simulação da luz do sol, o trabalho vai ser apresentado a noite

Seria um trabalho para qual nível escolar?

[\QUOTE]

Nível universitário..

aí você estará dissipando todo esse calor pelo ambiente em que as lâmpadas estiverem

Vou tentar isolar as lampadas ao maximo, fazendo um tipo de caixa de madeira com todas as suas superfícies internas tendo aluminio para reflexão do calor(aluminio vindo do lado interno de caixas de leite).

Ricardo, resumindo então, eu não posso de maneira nenhuma usar as fórmulas que citei??

[ricardospimentel]

Qual seria o ojetivo disso?

Seria o de realmente fazer um aquecedor se utilizando da radiação emitida pela lâmpada afim de simular o trabalho realizado pelo Sol, ou queres analisar a convecção que ocorre na água que circulará pela mangueira ou ainda quer saber como calcular a radiação emitida pela lâmpada?

[Visitante]

Agora entendí. Como sugestão, use uma lâmpada chamada PAR 38. Tem 100W de potência e é direcional, projetando luz num ângulo máximo de 38º. Isso fará a projeção de luz e calor de forma direcionada e direta.

[Puyol5]

Qual seria o ojetivo disso?

Seria o de realmente fazer um aquecedor se utilizando da radiação emitida pela lâmpada afim de simular o trabalho realizado pelo Sol, ou queres analisar a convecção que ocorre na água que circulará pela mangueira ou ainda quer saber como calcular a radiação emitida pela lâmpada?

O objetivo apenas é demonstrar a transferência de calor e depois calcular o rendimento do sistema, e para isso eu preciso saber a quantidade de calor que NA TEORIA será transferida, depois obtenho a temperatura final da água para saber quanto de calor foi transferido realmente, depois então tenho o rendimento.

Agora entendí. Como sugestão, use uma lâmpada chamada PAR 38. Tem 100W de potência e é direcional, projetando luz num ângulo máximo de 38º. Isso fará a projeção de luz e calor de forma direcionada e direta.

OK, mas posso usar os cálculos citados anteriormente para obter o calor transferido??

[DMcom]

bom ,

Li as respostas e sobre cálculos nao tenho conhecimento , mas se o principal objetivo é causar aquecimento na água tenho uma sugestao :

Providencie uma caixa de ferro , faça um furo em cada extremidade , um pedaço de tubo de ferro com rosca nas pontas ( se nao conseguir o de ferro tente com eletroduto, ou tubo proprio para agua quente ) . Dentro da caixa ficaria as lampadas( nao sei a quantidade) . Daí voce pode verificar curva de temperatura, etc.

Somente voce sabe exatamente como quer e espero que pelo menos aproveite parte doque sugeri.

abç !

OBS : o fluxo , pressão ou temperatura inicial dessa agua deve ser levado em consideração nos cálculos.

[SOMA190]

primeiramente Você tem o calor especifico da agua que vale 1cal/g*ºC e 1cal = 4,2 Joule.

você disse cinco lâmpadas logo 200 * 5=1000W.

1 litro = 1kg =1000g

Temp inicial = 20ºC

Temp final = X.

tempo do sistema 3 segundos.

temos a seguinte formula:

P*dt =mc(temp fin - temp ini)

1000*180 = 1000*1(x - 20)

180000 = 1000x - 20000

200000 = 1000x

x = 200000/1000

x = 200ºC

o.o estufa de que isso?

tipo esse calculo que eu fiz é no caso se a lâmpada estiver submersa na água caso seja em outro caso dai i'm not saber kkkkkk.

[Puyol5]

bom ,

Li as respostas e sobre cálculos nao tenho conhecimento , mas se o principal objetivo é causar aquecimento na água tenho uma sugestao :

Providencie uma caixa de ferro , faça um furo em cada extremidade , um pedaço de tubo de ferro com rosca nas pontas ( se nao conseguir o de ferro tente com eletroduto, ou tubo proprio para agua quente ) . Dentro da caixa ficaria as lampadas( nao sei a quantidade) . Daí voce pode verificar curva de temperatura, etc.

Somente voce sabe exatamente como quer e espero que pelo menos aproveite parte doque sugeri.

abç !

OBS : o fluxo , pressão ou temperatura inicial dessa agua deve ser levado em consideração nos cálculos.

OK, valeu pela ajuda

primeiramente Você tem o calor especifico da agua que vale 1cal/g*ºC e 1cal = 4,2 Joule.

você disse cinco lâmpadas logo 200 * 5=1000W.

1 litro = 1kg =1000g

Temp inicial = 20ºC

Temp final = X.

tempo do sistema 3 segundos.

temos a seguinte formula:

P*dt =mc(temp fin - temp ini)

1000*180 = 1000*1(x - 20)

180000 = 1000x - 20000

200000 = 1000x

x = 200000/1000

x = 200ºC

o.o estufa de que isso?

tipo esse calculo que eu fiz é no caso se a lâmpada estiver submersa na água caso seja em outro caso dai i'm not saber kkkkkk.

Calor específico da água = 4,2 J/g.ºC

1000W = 1000 J/s

1000*180 = 1000 * 4,2 * (Tf - 20)

180000 = 4200Tf - 84000

264000 = 4200Tf

Tf = 62,85ºC

Só queria que alguem por favor desse uma luz pra ver se isso esta realmente certo..

[ricardospimentel]

Editado por mim mesmo. Os comentários que escrevi aqui não fizeram o menor sentido, portanto, os apaguei..

[Engenheiro Marcelo Júlio]

Amigo, conseguiste aquecer a agua com lampadas ? estou fazendo um trabalho semelhante na faculdade.

[MarcosdeFaria]

Bom dia. A melhor forma de saber a quantidade de calor transferido para á água é através de teste em campo.

Coloque a lâmpada escolhida (100W ou 200W) em 1 litros de água; meça a temperatura da água no início do processo; Acione a lâmpada e monitore a temperatura da água até que esta chegue à temperatura desejada, assim você comprovará quantos minutos são necessários para que  essa lâmpada aqueça 1 litros d'água. Você pode utilizar um recipiente transparente, assim poderá aquecer a água e, ao mesmo tempo, utilizar a luz produzida. A água tem a propriedade de  dissipar a luz de forma homogênea. Pode utilizar um termostato para ativar e desativar a luz quando a temperatura da água estiver menor que... ou maior que..., bomba d'água (tipo as de fontes de água) para renovar a água quando a temperatura chegar ao desejado;... pense nisso: APROVEITAR O CALOR E A LUZ GERADOS PELA LAMPADA INCANDESCENTE; A lâmpada Incandescente tem sido a grande vilã das contas de energia por gerar 99% de calor e 1% de luz... pense utilizar 100% deste produto.

[.if]

lâmpadas incadescentes estão com os dias contados. Acho que você nem mais acha de 100W.

 

Penso que a próxima vilã é a geladeira. Uma alternativa (1/2 doida) é aproveitar o calor que ela retira de dentro pra preaquecer a água do banho p.ex. Mas isso é outra estória...

[Visitante]

Não é "estória" não @Isadora Ferraz, é fato e chama-se bomba de calor, onde um equipamento de refrigeração é usado no ciclo reverso para aquecimento. É mais barato que um aquecedor elétrico ou gás ou diesel, com eficiência aceitável. É bem comum, por sinal para aquecer água de piscinas, por exemplo.

 

Veja:

http://www.ochsner.com/pt/bombas-de-calor/funktionsweise/

http://www.heliotek.com.br/Produtos/Bomba-de-Calor-Heliomaster/

http://jellyfish.com.br/category/jellyfish/bombas-de-calor/

[ricardospimentel]

Boa dna. @Isadora Ferraz e sr. @Dom Bonilla! Bem tocado.

Uma geladeira consome em torno de 10% do total de uma cta. de energia elétrica e acho que parte disso seja possível recuperar, diminuindo o esforço do chuveiro. A quem possui um condicionador de ar então, nem se fala.

Se fosse fácil fazer isso, eu faria lá na minha geladeira, que é frósti-fri.

[Visitante]

@ricardospimentel, em refrigeração, tudo é 100% calculo. É uma ciência exata em todos os sentidos. A condensadora do refrigerador é calculada para dissipar calor a, no máximo, 35º de temperatura ambiente. Se quiser utilizar esse calor para algum fim, tens que calcular a transferência, a perda e/ou o ganho, o que pode mudar todo o projeto, já que num ciclo frigorífico, tem a evaporação que depende diretamente da condensação, que tem influência no tamanho da tubulação, entre outros itens. Não tão simples como parece, mas é possível.

[.if]

@Dom Bonilla , o frio das bombas de calor é utilizado pra alguma coisa ou é despediçado? Ah vi que uma delas é usado pra refrescar o ar. Aí sim hein...

A doidêra da 'estória' é fazer isso com a geladeira ou seja, aproveitar o frio E calor.

Ainda penso em fazer +- isso na minha: algum gotejador - uma cascatinha de fonte ornamental - no radiador dela. Por evaporação o calor é retirado tornando-a um pouco mais eficiente. Daí a coisa 'dôida'

[Visitante]

Isso só traria eficiência se a troca da condensadora estiver prejudicada por excesso de calor ambiente. Em refrigeração sempre há troca térmica com alguma coisa. Se colocar água, o condensador vai trocar com a água e a água com o ar. Esse calor tem que ir para algum lugar, que será seu ambiente. Não vejo vantagem nisso. Além do que, vais gastar água para isso. Então, o ganho de temperatura para consumo de água quente não trará vantagem financeira, creio.

[ricardospimentel]

Uma vez vi em uma igreja, que funcionava num galpão com o teto em arco, próxima à Av. Pompéia de São Paulo um par de cachoeiras do lado do palco que serviam para refrigerar o ambiente. Bem, no dia em que estive lá, o ambiente, realmente, estava fresco. O ar, não as pessoas!! Rsrs

 

A ideia é interessante, pois além de um adorno, tens aí o refrigério da alma, digo, do ar.

[.if]

Tudo a ver dom. Realmente o radiador imerso numa caixa dágua pode não ser muito interessante. Vou esquecer o aquecimento de água então. Então vou focar na melhoria da dissipação do calor baseando no climatizador evaporativo. Talvez até um sistema fechado com exaustor sei lá... Penso que o retorno financeiro é importante mas no momento não é o foco. Lembrando que são altos planos pra aposentadoria.

 

Pra quem gosta de 'frescura' , um telhado branco é uma opção simples pra redução de calor. Do planeta também...

[Visitante]

Quando for usar sistemas com água, há que projetar com cuidado, pois o consumo de água pode ficar elevado em função do ganho térmico. A faixa de eficiência térmica varia de 3°C a 7°C (sendo muito otimista e estando a água abaixo de 20°C). Para compensar, a água tem que estar, no máximo a 22°C e a temperatura ambiente entre 25°C e 30°C. De onde virá a água e a que temperatura estará? Esse é o grande senão... Há sistemas específicos que trabalham com água gelada, chamados chillers, mas são usados em grandes instalações. Os pontos a serem levados em consideração são simples, mas causam grande peso econômico se mal calculados. Sistemas tipo split com compressores inverter ou sistemas tipo VRF ou VRV tendem a serem mais econômicos a longo prazo. Água é artigo de luxo. Tem que ter cuidados nas aplicações.

[misterjohn]

Seja o que quiseres fazer, use resistências de submersão, aquelas usadas no banho-maria de restaurantes, são mais seguras do que lâmpadas, e elas funcionam com o mesmo principio, um espiral de tungstênio, então o efeito deve ser o mesmo.

 

http://www.eltra.com.br/v3/images/aquecimento%20de%20agua/slide3_agua.jpg

 

http://www.casaarco.com.br/fotografias/detalhe/2875.jpg

 

http://www.emeequipment.com.br/publicas/imagens/3c92cde5662396ade81ffb2977de7b48ALTS-65_1604x918.jpg