Vara cauruļu un nerūsējošā tērauda siltummaiņas cauruļu veiktspējas salīdzinājums ir šāds:
1. Vara cauruļu un nerūsējošā tērauda siltummaiņas cauruļu veiktspējas salīdzinājums: siltumvadītspēja
Tā kā vara cauruļu siltumvadītspēja ir 100W/m grāds un nerūsējošā tērauda cauruļu siltumvadītspēja ir 13W/m grāds, tas, protams, ietekmēs kopējo siltuma pārneses koeficientu. Tomēr nerūsējošā tērauda cauruļu sienu biezumu var samazināt līdz 0,5–0,8 mm, savukārt vara cauruļu sieniņu biezums nedrīkst būt mazāks par 1,2 mm stiprības, erozijas un nodiluma dēļ.
Pēc formulas: Rc=(1)Kur: Rc--termiskā pretestība, m2k/w. λ--siltuma vadītspēja, W/(mk).
δ--caurules sieniņu biezums, m
Ja caurules materiāls ir nemainīgs un λ nemainās, saskaņā ar formulu (1), jo mazāks δ, jo mazāks Rc un lielāks siltuma pārneses koeficients. Tas var samazināt atstarpi kopējā siltuma pārneses koeficientā starp nerūsējošā tērauda caurulēm un vara caurulēm.
Tā kā vara cauruļu iekšējās un ārējās sienas ir raupjākas nekā nerūsējošā tērauda, tās ir pakļautas zvīņošanai, kas palielina vara cauruļu termisko pretestību, kas savukārt samazina atstarpi starp vara cauruļu un nerūsējošā tērauda cauruļu kopējiem siltuma pārneses koeficientiem.
II. Vara cauruļu un nerūsējošā tērauda siltummaiņas cauruļu veiktspējas salīdzinājums: konvekcijas siltuma izdalīšana
Izmantojot nerūsējošā tērauda caurules vai vara caurules, plūsmas ātrums caurulē ir nemierīgs. Lielākais faktors, kas ietekmē konvekcijas siltuma izdalīšanos, ir laminārā apakšējā slāņa biezums, jo siltuma pārnese laminārajā apakšējā slānī ir siltuma vadītspēja, un ūdens siltumvadītspēja ir ļoti zema. Tajā pašā plūsmas stāvoklī laminārā apakšējā slāņa biezums ir atkarīgs no caurules iekšējās sienas raupjuma. Uz vara caurules iekšējās virsmas ir oksīds, un tā raupjums ir daudz lielāks nekā nerūsējošā tērauda caurulei. Vara caurules laminārā apakšējā slāņa biezums ir lielāks nekā nerūsējošā tērauda caurules laminārā apakšējā slāņa biezums. Tādējādi nerūsējošā tērauda caurules konvekcijas siltuma izdalīšanās koeficients ir lielāks nekā vara caurulei.
Rw=(2)
Kur: Rw{0}}konvekcijas siltuma izdalīšanās termiskā pretestība, m2k/w. w--konvekcijas siltuma izdalīšanas koeficients, w/m2.k. ?Saskaņā ar formulu (2), jo lielāks ir w, jo mazāks ir Rw.
III. Vara caurules un nerūsējošā tērauda siltummaiņas caurules veiktspējas salīdzinājums: kondensācijas siltuma izdalīšanas koeficients
Ir divu veidu kondensācijas siltuma izdalīšanas koeficienti: plēves kondensācija un lodīšu kondensācija. Lodīšu kondensācijas siltuma izdalīšanas koeficients ir daudz lielāks nekā plēves kondensācijas siltuma izdalīšanas koeficients. Tomēr nav skaidrs, vai nerūsējošā tērauda caurules vai vara caurules ārējā sienā ir vairāk lodīšu kondensāta, taču var teikt, ka lielākā daļa abu cauruļu ārējo sienu ir plēves kondensāts. Plēves kondensācijas siltuma izdalīšanas koeficients ir cieši saistīts ar plēves biezumu, jo plēves iekšpuse ir siltuma vadītspēja, ūdens plēves siltumvadītspēja ir īpaši zema un plēves biezums ir atkarīgs no plēves raupjuma. caurules ārējā siena. Vara caurules ārējā siena ir daudz raupjāka nekā nerūsējošā tērauda caurulei oksīda slāņa dēļ. Tāpēc nerūsējošā tērauda caurules ārējās sienas kondensācijas siltuma izdalīšanās koeficients ir lielāks nekā vara caurules ārsienas koeficients.
Rm=(3)
Kur: Rm--caurules ārsienas kondensācijas siltuma izdalīšanās termiskā pretestība, m2k/wm--caurules ārsienas kondensācijas siltuma izdalīšanās koeficients, w/m2.k. Saskaņā ar formulu (3), jo lielāks ir m, jo mazāks ir Rm.
IV. Vara caurules un nerūsējošā tērauda siltuma apmaiņas caurules kopējais siltuma pārneses koeficients
K=(4)
Kur: R--kopējā termiskā pretestība, m2k/w. K--kopējais siltuma pārneses koeficients, w/m2.k.
No (4) var redzēt, ka: ja tiek samazināta konvekcijas siltuma pretestība, siltumvadītspējas pretestība un kondensācijas siltuma izdalīšanās siltuma pretestība, kopējā siltuma pretestība tiks samazināta: ja kopējā siltuma pretestība tiek samazināta, kopējā siltuma pārnese koeficients palielināsies.
Ar tādu pašu sienu biezumu nerūsējošā tērauda caurules kopējais siltuma pārneses koeficients ir par 6% zemāks nekā vara caurulei. Sakarā ar to, ka tiek izmantotas nerūsējošā tērauda caurules, kas ir plānākas par vara caurulēm, kopējais nerūsējošā tērauda cauruļu siltuma pārneses koeficients un kondensācijas siltuma izdalīšanas koeficients ir lielāks nekā vara caurulēm, kas uzlabo nerūsējošā tērauda cauruļu kopējo siltuma pārneses koeficientu.
