水槽？に熱風を入れて液体の温度を上げるには？

質問

設計初心者です。水槽？（ばっき槽というものらしいのですが）の温度が冬場に低下するため、何とか温度を上げたいと考えています。現在ブロワでエアーを引張り、そのエアーでバブリング（というんでしょうか？）してるので、そのエアーの温度を上げたら結果的に水槽の温度も上がるのでは？と思うのですが、その場合の計算として以下の式は間違っているでしょうか？

水槽の容量50m3＝50t 冬の温度5℃　理想温度30℃　温度差25℃　送り込むエアーの温度差50℃　
とした場合、温度を上げるための必要なエネルギーXは

X(J)÷4.2(水の比熱）÷25（水槽の温度差）＝50000000（ｇ）
X＝5250000000（J）
5250000000＝1.006（空気の比熱）×50（空気の温度差)× Y（必要空気の重さ,ｇ）
Y＝5250000000÷1.006÷50＝104373757.5（ｇ）＝104373.7575（kg）
104373.7575÷0.00129（空気の比重）＝80909889.5（l）≒80910（m3,必要空気の容量）
ブロワーの吐出流量を10m3/minとすると昇温が完了する日数は
80910（m3）÷10（m3/min）÷60÷24＝5.618...（日）

説明が不足していましたが、今回はブロワの2次側にヒーター（蒸気式）を設置してエアーの温度を上げるつもりです。液体のこともよくわからないので、とりあえず水で計算することにしました。自分なりに調べた結果の式ですがまったく自信がないため、どなたかに回答いただけたらと思っています。

なお、今回の問題は寒冷地では普通にあることだと思うのですが、実際どのようにされているのでしょうか？関西ではあまりそんなことはしないと聞いているので・・・ご存知の方がいればあわせておしえてください。

よろしくお願いいたします。m(_ _)m

回答No.2

wild_kit

少し調べてみました。
曝気槽（ばっきそう）は、汚水浄化などに使われています。
内容物の暖めには電気ヒーターなどを使います。
しかし投げ込みヒーターですと、有機物のこびりつきが起きてしまい、性能が落ちてきます。
そのためいろいろ考案されているようで、「曝気槽　暖め」で検索すると特許関連のものが引っかかってきます。

回答No.1

sanori

こんにちは。

もっとも大事なことを忘れていると思います。
それは、そもそも冬場に温度が低下するのはなぜかということです。
温度が低下するのは、水の熱が外に放出されるからです。
それを計算に入れないと、ちゃんと計算したことになりません。
１秒当たりの放熱を調べる必要があります。（本当は微分方程式になります）

一般に、液体と気体の体積比は３桁ぐらいあります。
ですから、比熱も３桁ぐらい違います。
液体で気体を暖めるのは普通ですが、気体で液体を暖めるのは非常識です。

＞＞＞なお、今回の問題は寒冷地では普通にあることだと思うのですが、実際どのようにされているのでしょうか？

電気ヒーターです。
たぶん色々なタイプがありますが、たとえば家の外にある水道管の凍結防止のためには、単純に管の回りに電熱線（抵抗加熱）をらせん状に巻いたりしています。