Однотрубная система отопления ЕЦ в 1-м доме с ТА и Бойлером

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Здравствуйте уважаемый Legatron спасибо вам огромное за ответы. Вы четко и по существу все ответили и сняли ряд вопросов по эксплуатации.

 

Доброго времени суток, Юрий Дунаев! Спасибо за тему! Для меня очень поучительна. Администрация форума, считаю, должна оплачивать счета за интернет нашим консультантам - Legatron и Lyko.
Если позволите, я посажу зерно сомнения, а Вы для меня его постараетесь раскопать.
Давайте постараемся выстроить логическую цепочку вопроса: мощность котла - 26 кВт - будет рапределена в режиме ЕЦ на всех потребителей, мощность теплообменника бойлера 200 литров, наверно, все 30 кВт, теплоноситель затекает в бойлер естественным путем и медленно течет в нем по змеевику с относительно большим гидровлическим сопротивлением. Вопрос: как быстро у Вас нагреется "холодный" бойлер до температуры 60 градусов? Не стоит ли предусмотреть отдельный насос на бойлер, включающийся от погружного (или накладного) датчика в бойлере? И вопрос к специалистам: какой объем теплоносителя 90 градусов должен пройти по контуру бойлера 200 литров, чтобы нагреть его с 15 до 60 градусов, скажем за 6 часов? Обеспечит ли этот объем ЕЦ?

P. S. Мое мнение по поводу ТА в Вашей СО - деньги на ветер! Сама СО в режиме ЕЦ - это мини ТА. До утра Вы доживете, Юрий!

 

Можно без расчетов специалистов?.. Бойлер 80л. готов к "выдаче" горячей воды очередному купальщику через полчаса после того, как предыдущий ..наберет ванну.
Учитывая то, что ГВС из бойлера, нагреваемого ЕЦ, происходит из верхней, наиболее нагреваемой части, при нормальной установке бойлера (по высоте), соответственно, хорошей развиваемой мощности, бойлер может при этом работать даже в проточном режиме, не дожидаясь ..6 часов для нагрева воды с "15* до 60*".\
Могу вас заверить, что скорость теплоносителя в змеевике бойлера, при этом - на зависть иному насосу.

Причиной этому - "колоссальная" охладительная способность бойлера (вода/водой) по сравнению с радиатором, (вода/воздухом), усиленная высотой его расположения (перепад высоты центров нагрева/охлаждения), вследствие чего температура/плотность известных "столбов" (нагретый / охлажденный) имеет значительную разность.
Следствием которой и является .."суперскорость" циркуляции.

 

Здравствуйте уважаемый Александр182! Начнем с того что котел на дровах имеет мощность 20 кВт при топке дровами и работе в номинальном режиме, а именно ими я и буду топить.

Номинальная тепловая мощность по паспорту бойлера при температуре 80 градусов и расходе 310 л/час 24 кВт. Время нагрева с 10-60 градусов 14 минут по паспорту. Но там не написано какую энергию к нему прикладывают.

Давайте посчитаем какое количество энергии нужно затратить на нагрев воды - воспользуемся формулой

Q = c * m (T1-T2) где Q - количество теплоты в Дж, с - удельная теплоемкость в Дж/(кг*К), m - масса нагреваемого вещества, (T1-T2) - разница температур

Q = 4183*200*45 = 37 647 000 Дж (я принял что 1 л воды весит 1 кг)

Котел каждую секунду выдает 20 000 Дж

Таким образом на нагрев у нас уйдет t - время в минутах

t = 37 647 000 / 20 000 / 60 = 31,3725 мин.

Но это в том случае если котел просто греет воду внутри контура и работает только на бойлер, здесь не учтено время которое будет потрачено на преодоление сопротивления металла переносу тепла. Эти вещи я рассчитывать не умею.

Общий объем СО вместе с ТА думаю получится 1,4 м3
Давайте посчитаем сколько времени потребуется чтобы нагреть при работе котла на номинальной мощности всю СО с 45 до 80 градусов.

Q = 4183*1400*35 = 204 967 000 Дж - столько энергии нужно затратить.

Таким образом на нагрев у нас уйдет t - время в часах

t = 204 967 000 / 20 000 / 3600 = 2,85 ч ну пусть будет 3 часа

Это без учета теплопотерь дома они за 3 часа составят (площадь 100 м2 при теплопотерях 100 Вт на м2)
10 000 Вт *3600с*3 = 108 000 000 Дж

Таким образом суммируя количество энергии необходимое на нагрев бойлера и возмещение теплопотерь дома получаем 37 647 000 + 108 000 000 = 145 647 000 Дж а это значит что с котлом в 20 кВт мы и дом согреем и воды 200 л примерно за 3 часа. Дальше если хочется помыться как следует продолжаем топить и моемся.

Если не будет ТА в этом случае количество запосенной тепловой энергии будет в 3 раза меньше и ее не хватит даже на возмещение теплопотерь дома за ночь, а я если не посплю 7-8 часов чувствую себя не важно.

ЕЦ или принудительная циркуляция для нагрева я так понимаю большой разницы нет т. к. у бойлера есть площадь нагрева (трубки) и сопротивление передаче тепла, а способ подачи теплоносителя значения не имеет т. к. количество энергии выделяемое котлом в единицу времени от этого не уменьшается и не увеличивается. Недостатки принудительной циркуляции начинают себя проявлять тогда когда вам захочется отрегулировать температуру на потребителях. При естественной циркуляции ее скорость и соответственно количество отданного тепла зависит от разницы температур потребителя тепла и окружающей его среды и система управляется безо всякой автоматики на каждом потребителе, а в случае с принудительной циркуляцией мы регулируем среднюю температуру по всем потребителям, что не разумно по определению. В результате при принудиловке время нагрева системы тоже самое, а теплопотери увеличиваются за счет открытоых форточек там где жарко.

Если вы разбираетесь в электричестве то ТА это конденсатор, он делает систему в целом более энерционной, он собирает тепло тогда когда его излишек и отдает тогда когда его не хватает. Идеальный случай иметь ТА равный по объему объему дома, тогда его можно и солнышком летом нагревать и топить по много часов подряд и снимать с него столько сколько нужно, и тогда когда нужно. Это мое мнение, ну и рассчеты вроде это тоже подтверждают.

 

Если я не ошибаюсь, естественно циркуляционный напор в радиаторах порядка 5 см. Насколько же он больше в бойлере, если Вы его сравниваете с насосом, у которого минимальный напор 2 м?

Чтобы обеспечить такой режим, Юрий: 80 градусов, 310 л/час (горячей воды, я так понимаю), 24 кВт, через змеевик бойлера должно пройти порядка 1,5 м. куб. теплоносителя в час и потери давления при этом составят около 150 мбар. Сравните напор 5 см в радиаторах и падение напора в бойлере 150 мбар = 150 см. Как я понимаю, Юрий, циркуляция через змеевик бойлера начнется тогда, когда циркуляционный напор превысит падение напора в бойлере. Но 5 см - это напор (предположенный мной) в радиаторных ЕЦ СО, в бойлере, мнению Lyko, он должен быть больше. Очень хочется знать насколько. Естественно, если мы изменим вводную, предположив, что СО тратит на нагрев бойлера примерно 5 кВт, температуру горячей воды бойлера примем 50 градусов, тогда расход теплоносителя через бойлер будет меньше, а вместе с ним и падение напора. Опять вопрос насколько я хотел бы адресовать к Lyko.
Между ЕЦ и ПЦ много различий. Вот хотя бы одно различие, имеющее отношение к моему вопросу о бойлере. Насос работает, пока мы (либо термостат) его не выключим, т. е. принудительный напор в работающем состоянии насос создает всегда. А циркуляционный напор, создаваемый ЕЦ, сильно зависит от "температура/плотность известных "столбов" (нагретый / охлажденный)" (лучше, чем Lyko не скажешь). Это значит, что по мере нагрева воды в бойлере циркуляционный напор в нем будет уменьшаться. А в месте с ним и скорость нагрева. Получается своеобразная отрицательная обратная связь: температура горячей воды поднимается, напор падает, и наоборот, при понижении температуры (в начале водоразбора) напор возрастает. Эффект саморегуляции ЕЦ. Я думаю, об этом писал Lyko, говоря о возможности использовать бойлер в проточном режиме. Меня терзают сомнения, не получится ли так, что пиковой температурой в проточном режиме будет всего 40 градусов, а не 50 или 60? Легкий душ принять хватит, но ванну не набирешь!
Немного в электричестве я разбираюсь, Юрий! Я кажется понял Вашу мысль про ТА в качестве конденсатора, что-то вроде сглаживателя пульсаций. Но электрический конденсатор в первоначальный момент зарядки всегда имеет маленькое сопротивление, и практически весь ток замыкается через него. По аналогии с Вашей СО, ТА в начальный момент времени топки должен забирать все тепло от котла. Т. е. допустим, те один-два часа, которые тратите утром перед уходом на работу, вы проведете либо с медленно включающимся отоплением, либо потратите некоторое время на работу с кранами - сперва отключить ТА и бойлер, чтобы ускоренно запустить СО, а перед выходом на работу не забыть их включить.

P. S. Юрий, Вам без ТА, но с бойлером 26 кВт будет достаточно. С ТА присмотритесь к котлу 32 кВт. А про дымоход, его высоту помните? Для котла 26 кВт диаметр дымохода 150 мм должен быть мин. 8 метров. Иначе Вы не выйдете на номинальную мощность котла! Для 32 кВт еще выше. Высота Вашего дома позволит Вам сделать такой высокий дымоход? Высота дымохода 200 мм - 6 м, но это уже совсем другие деньги.

 

Вы - первый, задавший этот естественный вопрос.(!)
..Дальность выстрела пушки - ..3км. Снаряд летел бы и дальше, кабы не сопротивление воздуха и гравитация - сила земного тяготения.
Вместе с тем, например, железная гайка, выпущенная из рук ..в окно самолета , через 10 сек. набрала бы скорость ок. 100 м/сек., ускоряясь еще больше на пути к земле с высоты 10 км... Во втором случае - нет никакой "принудительности" запуска. А результат?
При сохраняющемся сопротивлении воздуха мы ничего не предпринимаем для "выстрела" гайки, НО используем в качестве движущей силы - гравитацию, достигая результата, превосходящего по ср. скорости и пройденному расстоянию ..мощность заряда пушки..

Обрисовал примерно принципиальную разницу между 5 см. ЕЦ и 2 м. ПЦ.
То же - и между насосом, не имеющим "поддержки" гравитации, и ЕЦ, основанной именно на принципах .."свободного падения". (Парашютист с нераскрытым парашютом достигает "равновесной" скорости ок. 200 км/час, ..без всякого "Феррари".)

...Разумеется, этот процесс можно разложить по аналогии с расчетом "насосной" циркуляции, учитывая это самое ..5 см, потери их на преодоление сопротивлений, с получением итогового расхода/скорости и теплоотдачи... Величины будут крайне малы, а их расчет... Страниц 5 "кошмара" из 4-этажных формул, со множеством поправочных коэффициентов, зависящих от ..шероховатости труб, предполагаемой скорости, изменения температур по пути, 4-кратное " уточнение" расчета, с получением "ориентировочных" цифровых данных по диаметрам/давлениям/расходом.
Однако, логичнее (и доходчивее) весь механизм "ЕЦ" и рассматривать с учетом законов св. падения и его ускорения (g) которое не случайно присутствует в формуле циркуляционного давления ЕЦ.

...Потому и не считают. Оправдываясь "отсталостью" такой системы, и наличием "современных", с насосом, где имеющийся расчет сопротивлений по факту принятых диаметров и расходу достаточно совместить с рабочей характеристикой насоса, чтобы попасть "в точку" с расчетом.

Кто возьмется расчитать указанное вами кольцо ЕЦ-циркуляции бойлера с постепенным "затуханием" циркуляции (падением цирк. давления при изменении только его температурной составляющей)?
..И определить время этого нагрева воды ..от 15 до 60*?
Это тоже "проблема" того же порядка, что и отказ от железных труб в пользу пластика - зачем "горбатить" в 5 раз больше, когда можно легко и просто.. А для "сокрытия" факта - та же демагогия "специалистов", хотя в данном случае (расчета ЕЦ) отсутствует даже, приемлемая для практики, теория ее расчета.

Если помните, в вашей теме "Какая схема эффективнее" мы выяснили, что вода, как "ньютоновская" жидкость, не имеет состояния покоя, вызванным .."падением напора" (сопротивлением) в контуре. Она приходит в движение .."при сколь угодно малом приложении силы". Т. е. минимальной разности температур в "вертикалях" контура.

Даже если вы, в результате указанного выше расчета определите это повышенное давление в ...7,5 см. Насколько это поможет?
..Собственно, в масштабе форума проще "послушать" тех, у кого такое "чудо" есть, либо тех, кто с ним "имел дело", в нагрузку почитав о "подводных камнях" - в теории и на практике.

Зависит от расхода. Как раз для душа требуется более горячая... А ванна с температурой 40* вызовет ..испАрину на лбу после 5 минут "пребывания" в ней.

 

Признаюсь, про 5 см циркуляционного напора я впервые узнал из общения на форуме с Вами, Lyko. Еще Вы приводили значение расхода через радиатор при таком низком напоре. Вот я и подумал, что и тут Вы сможите рассчитать неизвестные параметры: напор, расход, время нагрева.
Юрий, я тоже люблю расчеты! Попытаюсь прикидочно рассчитать расход при напоре 7,5 см, учитывая, что при увеличении расхода в 2 раза падение напора увеличивается квадратично, т. е. в 4 раза.
Итак:
Q = 1500 (л/ч) / корень (150 см / 7,5 см) = 340 литров в час.
Прошу проверить правильность рассуждений.
Это расход теплоносителя в змеевике бойлера (теоретический) в начальный момент нагрева воды, когда в нем холодная вода. При нагревании воды циркуляционный напор падает и через 30 мин, когда в верхней части бойлера "накопится" 80 литров горячей воды, он практически остановится. Я могу предположить, что полезная емкость (фронт горячей воды) бойлера 200 литров будет при использовании в режиме ЕЦ меньшей, чем в режиме ПЦ. К тому же, Юрий, как горячую воду будете получать летом, когда отоплением не пользуются - с помощью электроводонагревателя или быстрой разовой протопкой ТТ котла в день. Последний вариант муторней, но дешевле и однозначно требует подключения бойлера через ПЦ.

 

Маленькая "закавыка".. Вернее, 2.
1. При увеличении скорости.
2. Квадратичная зависимость падения напора от скорости начинается при .."преодолении" числа Рейнольдса. т. е. известных условиях, когда течение жидкости становится "турбулентным".
Т. к. скорости в трубе большого диаметра невелики, (ЕЦ) вряд ли будет превышено число (Re) а следовательно, потери напора будут увеличиваться линейно, т. е. прямо пропорционально увеличению скорости.
...Это, кстати, в вашу тему "Какая СО эффективнее?" - Насос преодолевает сопротивления "в квадрате", а ЕЦ - линейно!

Перекрыв циркуляцию всей СО, кроме врезки бойлера, в зависимости от высоты его установки отн. котла и пр. "секретов" можно добиться, как и писал, результатов не хуже, чем с насосом. "Закон" тот же - усиление циркуляции не добавляет скорости нагрева. (Тепла в ед. времени). И оправдано только в случае плохой циркуляции (низкой ее скорости).

Как и в вашей теме об эффективности, еще раз обращаю внимание на путаницу эффективности как таковой и хр*новой работы циркуляционного контура.(!) вследствие "кривых рук" а не "свойства ЕЦ"

 

1. Увеличение скорости... хорошо! Я думал, что увеличение расхода при одном и том же диаметре трубы предполагает увеличение скорости теплоносителя.
2. Про число Рейнольдса я только слышал. Но если моя формула по расчету расхода теплоносителя через змеевик верна и из нее надо убрать только корень, то расход теплоносителя вообще становится мизерным - 75 литров в час. Я начинаю больше сомневаться, что бойлер выдаст достаточный объем горячей воды за 30 мин работы. 3 часа - может быть... Lyko, Вы больше меня на форуме, где можно прочитать об опыте использования бойлера при ЕЦ? Можите выложить ссылку.

 

Не знаю, что вы считали, только если вдруг оказалось, что сопротивления, на самом деле, куда меньше предполагаемых, то почему, (?) по вашим расчетам уменьшается расход?

Опять сомнения не связаны с вопросом .."а как это сделать?"
..И где я вам возьму ссылку, если такое "чудо" опИсано только ..собственной рукой, а результаты изготовления - в FAQ - е у muddy и researcher...https://www.forumhouse.ru/threads/121931/

..И еще раз! Сделать так, чтобы бойлер не работал можно:

1. "Не там" подключив.
2. "Не той" формы/длины/сопротивления змеевик.
3. "Не того" диаметра подключение.

 

Спасибо по замечанию по поводу дымохода! Вы абсолютно правы что он должен быть высоким. Единственно котол 26 кВт - эта мощность дается на уголь, на дровах его мощьность 20 кВт. По паспорту высота трубы 150 - 7 м. Скажу сразу что выбирал СО до того как начал проектировать дом и поэтому в его конструкции учел паспортные требования котла.

Чуть накосячил с вложениями прошу пардону(. Вот схемка моего дома.

 

Извеняюсь, может глупость скажу...
А проще ли сделать связку ТТ-ТА на ЕЦ, железом, а в систему отопления подачу врезать от входа подачи в ТА (то же железом) потом трехходовой термо кран, дальше разводку ПП, на обратке насос и выход обратки в ТА... Система вся будет открытая. Если надо, могу нарисовать (попозже).

 

Так ЕЦ будет только ТТ-ТА. Дальше только с насосом или диаметр труб пп будет неадекватен. Да и температурный режим этих труб до 70 град, что повлечёт за собой увеличение кол-ва регистров. А зачем такие заморочки? На стали от котла можно в самую стужу и 95 и до бульканья в РБ получать.

 

..Вы умрете от опечатки в рецепте.. Для среднего радиатора (10секций) со средне-хорошими показателями температуры расход теплоносителя составляет ок. 60 л/час.
При этом радиатор врезан по схеме низ-низ в трубу "однотрубки ЕЦ". Где "столбы нагретой и охлажденной", определяющие разницу по их плотности по высоте равны ок. 40 см, а "весовая" разница в граммах (посчитайте) равна ...миллиграммам, или миллиметрам вод. столба.

Как могло (?) "выйти" 75 л/час с перепадом высот (столбов) в СО в 2м. И разнице температур вход/выход змеевика бойлера ок. 40*? При диаметре, напр. Ду32?
У системы, которая работает с отбором тепловой мощности от котла 16, 20, 35 кВт? И с "ПРИОРИТЕТОМ" бойлера?

 

Полностью согласен с уважаемым федот1 игра не стоит свечь, кроме того технически реализовать нужен практически 3-х этажный дом.

Уважаемый Lyko спасибо за аргументированный ответ. Честно говоря в расходах воды и скоростях циркуляции ничего численно ответить не могу знаний не хватает. Пытаюсь разбираться просто на пальцах. Бойлер есть желание вообще поставить ближе к потолку, чтобы вырос перепад высот и соответственно на вход в бойлер попадала более высокая температура.