Эффективен ли насос в открытой системе?

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

"Не хочу показаться нетактичным, но вы не привели достаточных аргументов, что бы написать следующее: "И высчитанная "разница КПД" = 7,2% - НЕКОРРЕКТНА. То бишь ошибочна". Если не трудно, раскройте все таки эту мысль!"
Хотел бы вернуть эту фразу, потому как вы, видимо, имеете ввиду расчет и собственно 7,2%. Да, расчет некорректен и разница КПД не 7,2, а иная цифра. Какая? я не знаю, но, по моему мнению, она отлична от ноля.
Прошу ответить на вопрос:
Рассмотрим 3 ситуации:
1. в камере сгорания нет теплообменника.
2. в камере сгорания есть теплообменник с содержашимся в нем теплоносителем с СРЕДНЕЙ температурой х
3. в камере сгорания есть теплообменник с содержашимся в нем теплоносителем с СРЕДНЕЙ температурой х-25
Выходящие газы будут все холоднее от 1-го к 3-му варианту, а КПД работы котла выше?

 

Извините, вопрос об "экономии газа при помощи насоса" уже не раз "разбирал", возможно и в этой теме. Ничего нового, кроме повторения закона сохранения энергии, сказать не могу: "Энергия не берется ниоткуда и не исчезает бесследно".
И если, все-таки, понять, что СО в любой момент, даже без насоса выделяет ровно то к-во тепла, что получает от котла, добавка тепловой энергии бОльшей циркуляцией насоса - не укладывается в эту формулировку.

Не меняется суть "макропоказателей" - тепловой мощности, выделяемой котлом. Для чего берутся показатели Т* на входе выходе в котел. Без подробного "копания", каким образом происходит т/передача в котле.
Однако, вы же сами попытались найти "добавку" к этим показателем в виде усиленного теплосьема ..более холодной обраткой.
По поводу чего пришлось и влезть в "тонкости".

К сож. - раздумья "к делу не пришьешь". Увы. А вот ознакомиться с имеющимся "официальным" взглядом на процесс - можно выбрать время.
Тем более, литература - в свободном доступе в и-нете.

Количество тепла, выделяемое теплообменным прибором опИсана формулой:

Q = V (расход в ед. времени) х (Т*под. - Т*обр.)​

(+коэффициенты, не влияющие на суть)

Если соблюдать закон сохранения энергии - постоянство выделяемой мощности при данном режиме работы котла,
То ничего, кроме сокращения дельты (Т*под - Т*обр.) при увеличении V (расхода) мы не получим. Тепла, выделяемого котлом (и рассеиваемой системой) останется ровно столько же, что и с меньшей циркуляцией. Но с бОльшей разницей (Т*под. - Т*обр.)

Вот и все, что можно, кроме "дум" и "предположений" сказать / написать конкретно.

СРЕДНЯЯ Т* останется на прежнем уровне, в силу изложенного выше. Ибо бОльший темп. напор в радиаторах означает ...добавку мощности радиаторам.
Но пока - это ваше предположение.

К сож. лишен возможности (и привычки) что-то предполагать. Опираюсь только на "заскорузлые" материалы учебников. Вопрос, скорее всего изучен специалистами в области котлов и имеет, имхо, толкование в литературе. Найдете - будет предметный ВЫВОД.

Имхо, достаточно яснА мысль о том, что "высчитанная" разница температурного напора на стенке теплообменника неприменима уже в силу того, что в ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТИ контакта воды с РАЗНОЙ температурой нет. Вода у стенки нагрета до ...например, до 90* независимо, имеет ли обратка, входящая в котел 20* или 60*.
И расчет ..900 / 40 или 900 / 60 - неправильный. (7,2% тоже) Теоретически разница должна быть но она нам
а) Неизвестна
б) зависит от конструкции /обьема котла и теплообменника конкретной модели.
в). Величина этой разницы может быть ..исчезающе мала.
г). Впечатление "добавки тепла" в холодной комнате при установке насоса может быть (обязательно) вызвано улучшением распределения по приборам из-за ЛУЧШЕЙ циркуляции. (В неправильных системах с ЕЦ)

...И что улучшить теплосьем за счет, преимущественно, ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ воды (не конвекции) и теплообменника можно принудительным "прогоном" "контактирующих сред" что и используется в теплотехнике давно и успешно.

Только не котлы сфера моих интересов. И убеждать нет задачи (и нет в планах). На уровне "рассуждений" вполне достаточно имеющихся простейших, базовых зависимостей теплообмена, тепловой мощности приборов, формул стандартного расчета тепловых систем и общей "физики".
Помогает ..от фантазий.

P. S. ..Вопрос о "бОльшем тепле после установки насоса" поднимается не раз и не 2 владельцами плохих "открытых систем". (ЕЦ) Тогда как плохие "насосные" ничем от них не отличаются по "холоду" из-за неравномерности РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПО радиаторам.
И решение проблемы установка насоса бОльшей мощности (или 2-го дополнительного) у владельцев ЭТИХ систем не вызывает у владельцев иллюзий о бесплатной "добавке" тепла. Они совершенно точно знают, для чего нужен насос!

 

Lyko, спасибо за развернутые коментарии, но на вопрос вы так и не ответили.

"Фантазии" говорите...
Разговор уже давно переведен на "вашу площадку".

1. То, что средняя температура в теплообменнике снижается при увеличении скорости потока доказывать не нужно. Это очевидный факт, основанный на простейшем: каждый элементарный объем воды меньше времени находится в теплообменнике и меньше воспринимает тепла. Да и ваша формула (Q = V (расход в ед. времени) х (Т*под. - Т*обр.) об этом же, т. е. при значительном увеличении скорости потока при сопостовимых тепловложениях дельта подачи и обратки будет снижаться, соответственно средняя температура меняется и становится ближе к температре подачи.

2. В характеристиках радиаторов есть мощность в зависимости от дельты температур, так? чем больше дельта (теплоноситель/среда) тем больше мощность. В теплообменнике тоже есть среда и тоже есть теплоноситель и почему вы полагаете, что там НЕ действует закон связывающий напрямую увеличение теплопередачи при увеличении градиентов температур сред мне не понятно.
Про закон сохранение энергии вы совсем напрасно. Он здесь вообще не причем. Увеличение КПД влечет за собой снижение температры уходящих газов при увеличении теплосьема теплообменником и всё, никакой магии.

Последнее, я не говорю про десятки процентов прироста КПД, вы утверждали что его (прироста) не может быть в принципе.
Ок, каждый останется при своем мнении.

 

http://www.termosistem.ru/files/texpaspvitogas.pdf
Температуры исходящих газов (КПД) в зависимости от температуры котловой воды.
Взято из паспорта газоваого котла Виссман.

Параметры уходящего газа
(расчетные значения для проектирования газовы-
пускной системы согласно EN 13384)
Температура уходящих газов
(значения брутто, измеренные при температуре
воздуха для сжигания топлива 20 °C)
при температуре котловой воды 50 °C
(результаты измерения используются при расчете
параметров газовыпускной системы)
°C 102

при температуре котловой воды 80 °C
(результаты измерения служат для определения
области применения газоходов при максимально
допустимых рабочих температурах)
°C 118.

Lyko, вы согласны что на этом наш спор можно прекращать?

 

С удовольствием. бы, да не дают покоя те же "основы"...
Вопросы:
а) Что имеется в виду под. Т* котловой воды 50... 80...? Если это "средняя", то котел работает на разных уровнях мощности в одной и той же СО. К скорости циркуляции это не имеет отношения.

б). КПД указан ОБЩИЙ на все режимы. Но, видимо, для разных "температур котловой воды" - для
режима 75/60* - ...83../ 92*.

в). В "материале" нет ничего о скорости протока / расходе через котел, которые могли бы влиять на КПД котла. Только уровень перепада температур.

Самым убедительным был бы вариант - вставить градусник в "выхлопную" трубу котла и, не меняя ничего в настройках котла и БЕЗ режима тактования Замерить Т* без насоса и с вкл. насосом.



P. S.

Мои утверждения:

1. Теоретически разница должна быть но она нам
а) Неизвестна
б) зависит от конструкции /обьема котла и теплообменника конкретной модели.
в). Величина этой разницы может быть ..исчезающе мала.
2.К сож. лишен возможности (и привычки) что-то предполагать. Опираюсь только на "заскорузлые" материалы учебников.

И где здесь отрицание в принципе?

 

Про выхлопную трубу это простейший, а потому лучший вариант, согласен.

а) речь о средней температуре, либо о температуре на входе, но это не важно, потому как с насосом и та и другая температура будет ниже при том же тепловом съеме с СО.
б) КПД указан для одного режима. Скорее всего этот режим прописан как требование европейского стандарта на отопительные приборы. Для других режимов другой КПД
в) конечно нет ничего про скорость потока, это котлу, по большому счету, без разницы, для котла важно Твх и Тобр., но они в условиях нашей беседы зависят от скорости потока.

Да бросьте цепляться за основы. Основы не рассматривают глубоко эти варианты, потому как экономически низкотемпературная система не эффективна и котлостроительной науке интереснее изучать конструкции теплообменников, в этом есть смысл, а здесь КПД меняется на проценты, 2-3, не более. Можно кстати посчитать.
давайте прикинем разницу в КПД, дельту уходящих газом немцы принимают в 16 °C. КПД можно представить как (Тсгор- Туходящих газов)/Т сгор
Значит дельта по КПД у низкотемпературной системы примерно 16/900*100 или 1,7%.
Вы правы, эти 1,7% экономии газа никогда не оправдают затраты на установку СО в 1,5 раза мощнее для требуемой низкотемпературной системы.
Я не сторонник установки насосов ради экономии. Теще я ставил насос на байпасе в систему с естественной циркуляцией при смене котла, но вовсе не для экономии, а потому что мощности стоящих регистров не хватало в особые холода и спальня плоховато прогревалась (далеко от котла). Установка насоса решила проблему неравномерного нагрева регистров в СО и не более.
Мир?

 

Не-не. ежели я за фантазии начну цепляться, заказчик ..выгонит без выходного пособия..

 

Я предлагаю ни за что не цепляться, а пользоваться всеми материалами, но обрабатывать информацию самому.
Войны не было, просто хочется завершить эту тему, потому как мы оба начинаем повторятся.
Перечитал ваши предыдущие посты и согласен на 100% со всем, кроме... недоумение вызвала вот эта фраза "Или остается предположить, что включение насоса добавляет системе / котлу дополнительные кВт тепла. (!) И закон сохранения энергии - "не работает"."
Резюмируя все сказанное выходит, что установка насоса дает таки котлу незначительное количество кВт, СО дает, кстати, уже весьма заметно.


уточню, для СО насос дает кВт потенциальной мощности, т. е. возможность освоить больше мощности от котла работающего на соответствующих режимах, которые раньше привели бы к закипанию теплоносителя. Закон сохранения энергии работает!

 

Называется ...методом доказательства "от противного" - предполагается, например, вполне безобидное НЕЧТО. После чего "окольными", но абсолютно бесспорными путями "выясняют" - "НЕЧТО" не достижимо этими "путями", а потому - невЕрно. А закон сохранения энергии, если вчитаетесь, вынужден повторяться, не допускает "добавки" тепла "ниоткуда", кроме как от внезапного увеличения КПД котла, случившегося после улучшения циркуляции насосом.

И "добавку" 2-3 кВт (увеличение КПД котла?) только предстоит установить, сунув градусник в трубу.
...Хотя бы для обоснования "резюме".
А если принять тот факт, что ..незакипающая СО выделяет ровно столько тепла, сколько получает от котла, то задача упрощается еще больше - Найти доказательства увеличения КПД котла с увеличением расхода, протекающего через него. Без изменения остальных параметров.
...О чем, к сож. в вашем документе - паспорте котла не сказано ни слова.

Сам нашел только это:

2. Определение КПД котла

Мгновенный КПД котла –это соотношение полезной мощности, сообщаемой греющему контуру, и мощности, потребляемой котлом (теплопотребление). Мгновенный КПД котла зависит от нескольких параметров: качества горелки, работы теплообменника, качества и чистоты сгорания, управления горелкой и изоляции котла. Современные жидкотопливные и газовые котлы имеют КПД от 92 до 95 %. Конденсационные котлы обеспечивают еще более высокий КПД (от 98 до 105%). Однако мгновенный кпд – не единственный параметр, по которому оценивается производительность котла. Лучший показатель энергопроизводительности котла – это годовая эксплуатационная эффективность, которая учитывает и систему отопления, и систему ГВС.
КПД отопительного котла

Таким образом, для повышения эффективности отопительного котла недостаточно стремиться к снижению тепловых потерь; необходимо также всемерно сокращать расходы тепловой и электрической энергии на собственные нужды, которые составляют в среднем 3...5%теплоты, располагаемой котельным агрегатом.
Изменение КПД отопительного котла зависит от его нагрузки

Зависимость КПД котлаηк от его нагрузки (D/Dном) 100
qу. г, qх. н, qн. о — потери теплоты с уходящими газами, от химической и механической неполноты сгорания, от наружного охлаждения и суммарные потер.
https://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=479093
http://www.derev-grad.ru/stroitelstvo/tehnicheskoe-regulirovanie-promyshlennosti/elektronnaya-i-elektrotehnicheskaya-promyshlennost/gost-20548-87--kotly-otopitelnye-vodogreinye-.html

И тоже - ничего о влиянии расхода воды через котел на его КПД.
Даже в примере расчета КПД котла расход воды, как отдельный"фактор" не фигурирует...
http://auditnorma.ru/podrobnyj-raschet-koefficienta-poleznogo-dejstviya-kotla
...А был ли мальчик?

Эта возможность называется тепловой мощностью. Существующей или "потенциальной".
И ее формула приведена выше...

Q = V (расход в ед времени) х (Т*под. - Т*обр.).

И в кВт будет выглядеть:

N (кВт) = 1,163..Q.(ккал/час)

Из чего можно заключить, что мощность СО (N) можно повысить 2-мя путями:

а) Поднимая верхний предел температуры. (Для подьема Т*ср.)
б) Увеличивая скорость циркуляции (расход в ед. времени).а

Но при постоянной мощности котла это увеличение мощности СО так и останется "потенциальным". Т. е. возможным.
И станет действительной только тогда, когда котел начнет увеличивать мощность.
Причем, сторого соответствуя этому увеличению. Если до ..закипания еще далеко.
Без увеличения мощности котла, или его КПД, ни котел, ни "сама по себе" СО ничего дополнительно "выделить" не могут, как бы быстро не "крутилась" в них вода.
А сама "потенциальная" возможность СО рассеять (отвести) больше тепла, никак не может означать, что котел начнет его "больше" отдавать. Повышение "потенции" системы означает другое - что система не будет кипеть. Или закипит, как только мощность выделяемая котлом, ..опять достигнет предела "потенции" (тепловой мощности) системы.

..И вновь "о былом" .. - В х*реновой системе с ЕЦ, где расход / циркуляция ..мягко говоря, не соответствует выделяемой котлом (необходимой) мощности, увеличение мощности, которое способна выделить СО идет по пути а). ДО ЗАКИПАНИЯ (100*).
Установка насоса ведет по пути б). Увеличение расхода / скорости циркуляции.

В связи с чем (с насосом), падает дельта (разность Т*под - Т*обр.) с сохранением средней Т*.
Падает верхний предел Т*, растет нижний.

..Собственно, предмет полемики, имхо, утерян.
т. к. сообщаете мне свой вариант "моих" доводов.

 

Полемику вы ведете не вполне уважительно к опоненту и, независимо от причин этого явления, удовольствия от нее я уже не испытываю, потому весьма рад, что вы предпочли считать, что предмет утерян.

Последнее: зачем снова писать о том "Без увеличения мощности котла, или его КПД, ни котел, ни "сама по себе" СО ничего дополнительно "выделить" не могут, как бы быстро не "крутилась" в них вода."?
Я начал с этого. Если не усложнять - все просто:
1. КПД меняется от температуры котловой воды (считаю доказанным и подтвержденным паспортом котла Виссман).
2. Температура котловой воды зависит от режима работы котла и скорости циркуляции (согласно приведенной Lyko формуле).
3. Скорость циркуляции при том же режиме работы СО, а значит и котла, зависит от наличия насоса (понятно даже выпускнику ПТУ либо любому владельцу подобной системы).

Итого: КПД зависит от наличия насоса при том же режиме работы котла и теплового съема с СО и выражается это не в нарушении закона сохранения энергии, а в незначительном снижении температуры уходящих газов при относительно небольшом повышении мощности на теплообменнике.
Прибавка КПД и дополнительная мощность котла при том же потреблении газа исчисляется несколькими процентами и существенной выгоды с учетом необходимых для этого вложений в оборудование системы отопления не несет.

По поводу максимальной мощности котла:
Настройка горелки на определенное либо предельное (в случае модулируемой) значение, которое определяет массу газа сжигаемого в единицу времени определяет мощность затраченную. Мощность полученная (теплообменником) определяется как разность затраченной и мощности потерь.
Мощность потерь определяется при той же настройке горелки температурой уходящих газов.
Итого: да, при снижении температуры уходящих газов максимальная мощность котла повышается! Снижение температуры уходящих газов, как показано выше, достижимо установкой насоса в СО с ЕЦ.

За сим откланиваюсь

 

Приходили сантехник и сварной. Смотрели систему на предмет монтажа ЦН в обратку. Заронили сомнение: а что, если при работающем насосе будет происходить сброс воды из системы по аварийной трубе из расширительного бачка? Такое возможно? (Два этажа, котел АОГВ, система из стальных труб и чугунных радиаторов.)

 

Насос, создает давление, движение и куда в ОС он будет давить! Странные, сантехник и сварной!

 

Возможно в двух случаях. Но по ОДНОЙ причине.

Случай 1-й. "Свежая", с растворенным воздухом вода в системе + нагрев + насос.
-Завоздушивание - увеличение обьема в СО вода + воздух - вытекание из бачка.

Случай 2-й - Вода уже без воздуха, НО. Давление на "всасе" насоса недостаточно. ("низкая" СО / давление столба воды). При повышении температуры - "досрочное" вскипание. (при пониженном давлении).
Далее - см. выше
-Завоздушивание - увеличение обьема...-...вытекание из бачка.

Меры борьбы:
а) повышение уровня установки открытого РБ в системе.
б). Меньший по давлению насос. (большое давление насоса не нужно при больших диаметрах в СО).
в) переврезка/присоед. РБ на "всас" насоса. Сам РБ на прежнем месте. (сверху). + воздухосборник.
Рекомендации Грундфос по давлению в ТОЧКЕ установки насоса (было в теме..)
https://www.grundfos.by/web/homeru.nsf/Webopslag/SKOS-6BMH9Q

 

Спасибо за полноценный ответ!

 

Только что врезали ЦН на байпасе. Как теперь его "обкатать" в эксплуатации? Что делать с краном на аварийной трубе из расшир. бака, закрывать или нет? (Два этажа, котел АОГВ, система из стальных труб и чугунных радиаторов.)