Помогите побороть перегрев второго этажа

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Спасибо, понятно. Напор (паспортная характеристика) насоса показывает давление на диаметр патрубка (паспортная характеристика) этого насоса, а реальная система СО имеет больший диаметр, поэтому давление должно быть пересчитано на реальный диаметр СО. Правильно?

В СО с нижним расположением котла "ЕЦ насос" всегда помогает механическому насосу.
Он ("ЕЦ насос") не может тормозить работающую циркуляцию, он ее дополнительно разгоняет. Теперь эта циркуляция для него "правильная".

 

Давайте рассмотри простейшую, "реальную" систему с ЕЦ (установившийся режим работы). Для првдоподобнсти данные у нашей системы будут такие (взято из http://www.teplosnab24.ru/index.php/otoplenie-doma-svoimi-rukami/otoplenie-doma-svoimi-rukami-kratkaya-entsiklopediya-chast-2/trebovaniya-k-raskhodu-vody-cherez-kotel):
Мощность генерируемая ТТ котлом - 30 кВт;
Мощность рассеваемая радиаторами (в установившимся режиме равна мощности вырабатываемой котлом) - 30 кВт;
Диаметр стояков отопления - 0,075 м (3");
Перепад температур в котле и соответственно в радиаторах - 14 грС;
Расход воды при заданном перепаде температур - 1,8 м3/час.



При выбранном диаметре стояков 3" и расходе воды 1,8 м3/час скорость течения воды в них составит 0,113 м/сек. Дополнительно считаем, что стояк подачи не охлаждается.
ЕЦ или назвать её по другому ГЦН (гравитационный циркуляционный насос) преодолевает гидравлическое сопротивление ТТ котла и труб системы отопления.
Для ТТ котла при данном расходе оно составит 0,12 м вод. ст.(данные из приведенной выше ссылки).
Для 3" труб протяженностью 50 м - 0,0277 м вод. ст. (http://allcalc.ru/node/498).
Полное сопротивления контура отопления мощностью 30 кВт при расходе 1,8 м3/час составит 0,15 м вод. ст. (можно увеличить до 0,2 м, что не принципиально).
Возражения есть?

Обратим внимание на две точки А и Д. Какое давление в трубе между этими точками? Можно посчитать, 0,000139 м вод. ст., то есть практически равно нулю.
Теперь, в разрыв трубы, между А и Д, включим ЦН и что бы он не нарушил равновесие (установившийся режим) заставим его прокачивать воду с расходом 1,8 м3/час.
Фокус в том, что ЦН работает (прогоняет через себя воду) но не создает давления (точка А на диаграмме гидравлической характеристики ), он работает на контур СО сопротивление которого равно нулю (положительное котла и труб, отрицательное ГЦН (или ЕЦ).


И насос работает "на излив" и система есть!
Фактически в данном варианте есть ЦН или нет для СО безразлично.

Кстати, на этом принципе работают некоторые датчики расхода.

Понятно, что мы рассмотрели очень частный случай, только одну точку нагрузочной характеристики СО.
Какой во всем этом смысл?
1. Если поставить в данную СО ЦН который не может даже при нулевом сопротивлении (давлении) обеспечить производительность 1.8 м3/час, система закипит. ЦН фактически будет работать сопротивлением.
2. Если ЦН большей производительности (чем 1.8 м3/час) уменьшится перепад температуры котла (радиаторов),и т. д.
Но гидравлическое сопротивление СО уже станет отличным от нуля, и рабочую точку надо искать на (как Вы правильно указали) на эпюре сопротивлений.

 

..Не очень правильно. Не от диаметра, как такового зависит давление насоса, а от сопротивлений контура, в основном состоящих из "потерь по длине" труб тогО или инОго диаметра.
В трубах бОльшего диаметра сопротивления / скорость будут меньше, расход насоса - бОльше.
Диаметр в расчетах нигде не ..."воткнешь", а вот сопротивления, создаваемые в трубах разных диаметров - расчитываются для определения сопротивлений контура / расхода при подборе насоса.

Собственно, никто и не спорит. "ЕЦ насос" существует, пока есть разность температур "столбов" в вертикальном контуре. При увеличении циркуляции (насосом) уменьшается, в пропорции, и "помощь" ЕЦ насосу. (перепад Т*) Также, как и "противодействие".

Кстати, ваш тезис .."ЕЦ насос" всегда помогает механическому насосу" имеет ...оговОрки.
-В зависимости не только положения котла, но и труб разводки. В некоторых случаях ЭТО мешает "механическому" насосу. И значительно.
В других "некоторых случаях" - непостоянство помощи "ЕЦ насоса" требует спец. "мероприятий".

 

...ПонятноНасос может работать и ..турбиной.
Вы рассмотрели "частный" случай - "не насос-не турбина".
Если насчет точности можно сомневаться, (учитывая "источники") и наличие-такИ, собственного сопротивления насоса (в вашем примере), то с логикой в порядке.

Поправка: Насос закипит ..от насоса меньшей производительности, в том случае если в результате "тормоза"
Q, = ТЕПЛО отдаваемое котлом в систему превысит Р= тепловую мощность системы.
Т. е. ..необязательно.

 

Продолжим.
Теперь включим насос "неправильно", поменяем подачу с обраткой.
Рассмотрим вариант когда СО не работает (холодная) и её температура равна температуре окружающей среды. Заставим насос гонять холодную воду с той же производительностью 1,8 м3/час.

Легко сообразить, что "наш" насос на 1 скорости на такое не способен, переключим его на 2 скорость. Но при переключении его производительность, при гидравлическом сопротивлении СО 0,15 м вод. ст. (ранее мы её посчитали), гораздо больше.
Поэтому, чтобы обеспечить ту же производительность включим последовательно с насосом, на участке Д - Е, вентиль (увеличим сопротивление контура отопления).

На диаграмме:

Точка D, рабочая точка "нашего" насоса на 2 скорости (давление развиваемое насосом 0,65 м вод. ст.).
Точка Е, рабочая точка холодной СО.
Падение давления на участке Д-Е (вентиль) 0,5 м вод. ст.

Давление на участке А-Д-Е трубы отопления равно 0,15 м вод. ст. и соответствует гидравлическому сопротивлению СО при заданном расходе.

Затопим ТТ котел, вода начнет прогреваться и ЦН погонит её в правую ветку СО, заработает ЕЦ (правая ветка станет горячее левой).
ЕЦ начнет помогать ЦН и, что бы не увеличивать расход, вентиль придется закручивать еще сильнее (увеличивать его сопротивление).
Нас же интересует СО с теми же параметрами, которые были при "нормальном" включении насоса:
Мощность генерируемая ТТ котлом - 30 кВт;
Мощность рассеиваемая радиаторами - 30 кВт;
Перепад температур в котле и соответственно в радиаторах - 14 грС;
Расход воды при заданном перепаде температур - 1,8 м3/час.


Поскольку наш "стояк подачи" греет отапливаемое помещение, то что то мне подсказывает, что ЕЦ будет работать с меньшей производительностью.
И если в "нормальном" включении ЕЦ обеспечивала 1,8 м3/час при 0,15 м вод. ст. https://www.forumhouse.ru/threads/167731/page-4#post-4442835, то сейчас давление ЕЦ будет меньше.
Рискну предположить, оно составит 0,07 м вод. ст., и СО будет характеризоваться точкой F на диаграмме:

Отсюда:
Давление насоса по прежнему 0,65 м вод. ст., при производительности 1,8 м3/час
Сопротивление вентиля 0,57 м вод. ст.
Падение давления на участке между точками А - Е составит 0,08 м вод. ст.
В сумме (отрицательные сопротивления ЕЦ (-0,07 м вод. ст.) и ЦН, положительное вентиля) составит - 0,15 м вод. ст. и будет равно сопротивлению СО.

 

Если убрать "тормозящий" вентиль, то рабочая точка СО окажется на кривой между точками D и G, пусть это будет точка Н, но это совсем другая история (параметры СО по гидравлическому сопротивлению и производительности будут совсем другими)

Что то я не заметил, чтобы ЕЦ мешала работе ЦН, при условии, что параметры ЦН выбраны правильно.

 

Не заметили, но "почувствовали"..

Наверное, следует рассмотреть "центры" нагрева и охлаждения?

 

Не заметил, что мешает.
"Почувствовал" что (при "неправильном" включении ЦН) ЕЦ помогает меньше

Согласен.

 

Нарисуйте пожалуйста картинку, что бы не наступить на подобные "грабли".

 

Дискуссии не хватает математического аппарата. Как дифференцировать \ интегрировать забыл, а если бы помнил .. (хоть убейте, не стал бы..).
Рассматривая варианты приходится применять "допущения", которые логичны, но при ближайшем рассмотрении величин 0,0... любой "шаг в сторону" может привести не туда... в связи с "неучетом" какого-либо коэффициента "ЗЮ". ("Черт кроется в деталях).

Предисловие к рисункам:
В "науке" (о ЕЦ) принято ..не высчитывать интегрированный центр охл./ нагрева в системе, а обозначать его точкой, приняв, что температура / плотность меняется в этой точке "скачкообразно", т. е. с температуры подачи до Т* обратки. (хотя это не так). Для "простоты" расчетов.
Не трогая (пока) для расчетов сами центры охл./ нагрева, обозначим их на схеме и используем их для более наглядной "иллюстрации" работы системы - в виде "стояков"

1. Котлового (который явл. в нашем примере то подающим, то ..обратным.)
2. Система, целиком (!) принятая в качестве стояка, т. к. для определения "весовой разницы" между стояками имеет значение распределение Т*/ плотностей по высоте (вертикали) сравниваемых "столбов" жидкости (т/носителя).
И неважно явл. "стояк" просто трубой или "трубой с наворОтами" в виде доп. радиаторов и разводки.
...Она (СО) тоже будет попеременно "подающей" и "обратной".
3. Центр нагрева котла учтен, но распределение температур в нем - "развернуто" шире, чем просто точка-центр нагрева, т. к. циркуляция наоборот в нем отличается от "стандартной" циркуляции и стандартного же процесса нагрева котлом СО.

Важный нюанс, упущенный вами при определении давления "противоЕЦ" = "простоЕЦ" - вода, выходящая из обратного патрубка котла никогда не будет макс. Т*, выдаваемой котлом. (85*)
Напольный котел, используемый для СО с ЕЦ - имеет "рубашку котла" - емкость теплообменника, в которой "перевернуть" ЕЦ не удастся даже насосом и выходящая вода будет с температурой смешанной воды, входящей сверху (обратки) и нагреваемой в котле. Важное допущение - вода перемешивается равномерно, и выходящая = ср. арифметической Т* (Т*под.+Т*обр.) / 2. Хотя на самом деле равномерное смешение - неправомерно уже потому, что для этого необходимо принудительное перемешивание. Естественным способом "усреднение" Т* будет неполным, с отклонением до .."ниже средней".

Рис. 1


Циркуляция "перевернута". ЕЦ в обратную сторону определяет dТ* = 1,17* (разность Т* в стояках)
"Нюанс" по температуре подачи - ее снижение (здесь) до средней - с 85* до 78* Что при сохранении прежнего расхода означает снижение тепловой мощности системы.
Т. е. к-ва тепла, отдаваемого в помещение.
Очень приблизительно, тепловой напор приборов (а с ним и мощность СО) упадет на 12%.

Куда будут деваться "недобранные" 12% мощности котла?
Они пойдут на повышение Т*макс. в котле, дабы уравнять:

Q отданное котлом = Q отведенное системой. (Теплов. мощность)

...И дай-то бо... чтобы это увеличение Т*макс. не достигло 100*.

 

Рис. 2.

Циркуляция без насоса (естественная).
Перепад Т* В ~ 4 (!) раза больше, чем "помогающая" насосу ЕЦ. (4,66 / 1,17)
Он (перепад) обеспечивают ЛУЧШИЕ параметры циркуляции (без потери 12% на "подмес" и температурной "компенсации") чем
"Насос с циркуляцией ЕЦ наоборот"

... Можно считать, что по Рис. 1 "Парашютист заброшен ..обратно в самолет". Для этого потребовался насос с мощностью ~ 65 Вт.
Сдается, что если сопоставить вес парашютиста (70кг) и вес 10см. столба воды (10г.)
то мощности "насосов / вентилятров" для процесса, обратного ..падению / естеств. циркуляции также сопоставимы примерно в такой же пропорции.
В то время, как "просто падение" Рис. 2 не требует никаких затрат и усилий "сторонних сил".

 

Это участки, где горячая вода течет вниз, а холодная вверх.
Но такие участки просто уменьшают мощность "ЕЦ насоса" в целом. Ну, будет "помощь ЕЦ насоса" поменьше.

Уважаемые, а как этот мой пост прокомментируете?

 

Именно так. В 1,5 - 2 раза...

 

Попробуем сначала разобраться без математического аппарата. Будем пользоваться арифметикой и физикой из средней школы. (Шутка)

Абсолютно согласен с вами. Могу привести несколько примеров (два уж точно) на эту тему.

Как же можно сравнивать максимальные скорости автомобилей если данные получены на разных автодромах, при разной температуре, ветре и т. д?
Иначе мы уподобимся спорщикам из соседней ветки "Твердотопливные котлы", которые порой до у...и спорят какой котел лучший, что аналогично - Что лучше свинья, лошадь или баран?

Чтобы сравнивать необходимы одинаковые начальные условия.
Поэтому, не случайно, я в своих примерах ТТ котёл фактически заменил так называемым "черным ящиком", как для "правильного", так и для "неправильного" включения ЦН, и режим работы принят установившийся.

Что там внутри (электрокотел, чугунный, стальной, жаротрубный, водотрубный и т. д и т. п.), для сравнения наших режимов работы, абсолютно безразлично.

Более эффективной будет считаться та СО, в установившимся режиме, которая для фиксированных параметров мощности Котла и его гидравлического сопротивления, будет нуждаться в меньшем количестве дополнительной энергии (ЦН, вентиляторы и т. д.).
Понятно, что в установившемся режиме мощность котла равна мощности отдаваемой радиаторами.

Отсюда:
ЕЦ будет помогать ЦН если при её появлении (ЕЦ), в установившимся режиме, мощность ЦН (давление, производительность) уменьшится. При фиксированных параметров мощности Котла и его гидравлического сопротивления.

ЕЦ будет препятствовать ЦН если ...мощность ЦН увеличится...

Какая из систем отопления более эффективна?


Правильный ответ - Вариант 1.
Для работы СО, в данном случае, требуется меньшая мощность ЦН.

Почему? Да фиг его знает, может ему ЕЦ помогает.

 

...Еще раз отметим, что система водяного отопления с естественной циркуляцией тем выгоднее, чем выше здание. В высоких зданиях гидростатическое давление в вертикальных частях системы может достигать значений, соизмеримых с давлением, создаваемым насосом.
https://www.c-o-k.ru/showtext/?id=2420