NAV Схема отопления с тепловым аккумулятором. Фотоотчет на 10-й странице

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

А если ц. нагрева котла и ц. охл. системы приблизительно совпадают по высоте?
Ц. нагрева котла - это уровень колосников или центр топки котла?
Ц. охл. системы - это середина (по высоте) батарей, стоящих на обратке, идущей к котлу?

 

Ситуация будет еще хуже. В первом примере - отсутствие перепада температур (столбов) - с некоторой "натяжкой", т. к. перепад высоты (h) между центрами н. и охл. все-таки существует. И выражаться это будет в том, что нижний уровень воды (в ТА) одинаковой Т* с котлом будет, все же на ..."х" см. ниже. При полном равенстве уровня ц. нагрева и охлаждения теплообмен будет происходить только по достижении полного "паритета" по "температурным уровням"... т. е. абсолютного равенства распределения Т* по высоте в котле и ТА. ..Не знаю, как проще выразить...

В научных определениях "центра нагрева" за него принимается центр топки (теплообменника). Причем, условно принимается, что в этой точке температура меняется скачкообразно. Для простоты расчетов, хотя изменение температуры по высоте по факту - плавное.

Ситуация немного сложнее. В расчетах 2-трубной системы за ц. охл. принимается середина радиатора, расположенного на определенной высоте. Влияние труб разводки в его контуре циркуляции также учитывается (в виде повышающего коэффициента). Однако, более точным и правильным считаю метод определения центра охлаждения, учитывающий охлаждения в трубах не прибавкой коэффициента, а конкретным подсчетом их величины охлаждения, имеющей, в некоторых случаях бОльшее значение, чем охлаждение самого радиатора. Такое определение центра охлаждения всей системы выражается, как интегрированный (ср.геометрический) центр охлаждения, учитывающий влияние всех элементов системы (их расположением относительно ц. нагрева и теплоотдачу), а не только радиаторов. Использование для расчета только ц. охлаждения радиаторов в этом случае - очень приблизительно к истине.

В однотрубке на 2-3 этажа - принципиально иная ситуация с высотой радиаторов над котлом. Основная циркуляция - от перепада высот ц. нагр. котла/ц.охл. кольца циркуляции (основной трубы разводки). Вторичные контуры циркуляции - осн. труба/радиатор имеют собственные ц. охл. (в радиаторе) и ц. нагр. (труба разводки). Т. е. как не раз писАл, такая СО соответствует гидрострелке в ПЦ, имеющей в каждом контуре свое кольцо циркуляции.
Поэтому в этом случае (1-трубки) высота отдельного радиатора над котлом - величина вторичная. Главной является высота ц. охл. кольца разводки над ц. нагрева котла.

 

Спасибо, достаточно понятно.
Такой вопрос, центр охлаждения в ТА насколько я понимаю,плавающий,то есть фактически это граница раздела между горячим слоем и холодным. Практически я имею температуру низа ТА и соответственно обратки КЧМ 40 градусов. Температура выхода котла 95 гр, а температура горячего слоя в ТА верх 80,ниже 60. (вообщем средняя по больнице температура пусть 70 гр будет) Все цифры измеряны одним прибором.
Только не обижайтесь и не считайте нахальством. посчитайте пожалуйста (вроде у вас и таблицы плотностей под рукой и формулы) граница горячая -холодная в ТА до какого уровня сможет опуститься. По причине разности температур ( и соответственно плотностей) полагаю ниже центра нагрева котла. Мои условия: котёл - КЧМ, ТА установлен на 15 см выше КЧМ, полная высота ТА 2 метра. Центр нагрева КЧМ навскидку см 70 будет. Посчитал бы сам, но быстро и правильно не смогу, строю дом, и в компе только вечером бываю по полчаса.

С уважением Александр

 

Отвечал "конспективно", т.е бегло.. сам вопрос о "плавающем" центре охлаждения имеет место быть.. если озадачиться буквальным пониманием такого центра.. (в остывающем радиаторе он должен смещаться к верху с нагревом, если иметь в виду равенство по теплоотдаче верхней и нижней его частей). И углубляться - "интегрировать" - дело математиков. Однако, в "анналах" принято в понятиях и расчетах не растекаться так далеко, а ..принимать все многообразие процессов нагрева/охлаждения в элементах системы - за точку неких средних параметров. Так же, как за точку принят ц.нагрева котла, также за ц. охл. радиатора принят его геометрический центр. У участка трубы - центр этого участка.

Также условно принято, что температура в этих точках изменяется "скачкообразно", т.е. ниже этой точки (в радиаторе, например) Т*= 50*, А выше, т.е. вся верхняя половина - имеет, напр. = 80*

Исходя из этого и можно ..беседовать о процессах... В существующих понятиях. Т.е. в емкости симметричной формы ее центр нагрева (или охлаждения) находится в геометрическом центре этой емкости. Не сдвигаясь, вне зависимости от процессов...

Если заметили, свой "опус" я снабдил рисунком и оговорился, что котел работает только на зарядку ТА. В вашем случае остается ..гадать, почему Твыхода котла выше, чем верх ТА. Предположу, что котел работает на "что-то" еще, куда есть выход воде с 95*, а в ТА заходит постольку-поскольку.. Параллельно стоило бы измерить температуры по одинаковой от пола высоте обоих емкостей - котла и ТА. А также изобразить увязку их между собой и СО.

..Считать не буду, ..лень. Да и ТА с котлом у меня нет.. А изложенная теория проверена на ..других емкостях методом "ощупывания".

..До какого уровня может опуститься вода макс. температуры (в ТА заодно с котлом) - завистит от мощности котла (!). Т.к. выяснить этот вопрос возможно с водой, не достигающей 100*, (как отрегулировать горение котла? И внутреннюю циркуляцию в каждом "сосуде"? Другой ..нет) А после закипания что там будет происходить... Проще учесть наши с ув. Смит-ом "поправки" и поместить ТА в "зону максимального нагрева".

 

Александр, я руководствовался Вашим постом :

Прошу прощения , видимо ,не так понял. Все же если есть ТА , то по моему мнению , следует использовать по полной , заряжая от верха до низа до максимальных температур , тогда можно вместо четырех кубов обойтись меньшим объемом. КЧМ дровами топить -это сколько подходов к котлу надо сделать?

Главное набрать необходимую площадь теплообмена и СО медью не обвязывать.

Koal, все равно потери тепла будут , улицу будете отапливать . Пусть лучше котельную греет.

 

Буду думать. У меня котельная будет в гараже, хотелось бы место под мастерскую сэкономить.

А вот такая меня посетила идея: контур циркуляции через ТА сделать как на схеме, то есть труба подачи входит в ТА в верхней части и потом опускается, ну например, до середины ТА. При этом горячая вода выйдя из трубы будет стремиться вверх, при этом перемешивая более интенсивно весь объем ТА. Можно и другой вариант. Подающая труба входит в ТА не вверху, а в середине объема, тогда загогулину вниз не делаем.
Можно разнести точки входа и выхода в ТА в разные концы. Вариантов много. Но будет ли работать сам принцип: подача горячей воды не вверх ТА, а в толщу воды для более интенсивного перемешивания, вследствие этого - более равномерный нагрев ТА?

 

Естественное напр. движение нагретой ("легкой") воды - вверх! Загибая трубу в ТА таким образом - тормозите выход ее в ТА.

При небольшой скорости "потока" из котла никакого перемешивания не будет. Нагретая вода, частично разбавленная по пути по Т*... будет только подниматься, занимая "свое" место по уд. весу. Перемешивание в теплоизолированном ТА возможно только принудительное. Т. к. там нет (условно) внутренней конвекции, связанной с остыванием у стенок.
Нагретая вода из котла "самостоятельно" и полностью занимает верх ТА, где установлен теплообменник. Остывшая после контакта с теплообменником, также самостоятельно опускается вниз. Перемешивание воды в ТА, в этом случае, понизит температуру в месте установки теплообменника.
И поможет только в случае повышенной мощности котла, т. к. самостоятельно вода с Т*~95* заполнить весь обьем ТА не сможет. (см. расположение по высоте).

В режиме ЕЦ нижняя четверть (по рисунку) ТА не достигает высокой температуры и, по существу, явл. "балластом".

 

У меня всё как на вашем рисунке,вход и выход. СО уже привинчена ,да не в ней дело. Температура выхода котла пусть 100 гр будет ,но если она втекает в бак где всё остальное градусов даже 60. то 60 будет ещё очень долго, странно что вы это не подозревали, ну это как в 3 л кастрюлю с холодной водой чайной ложкой кипяток добавлять.Кстати у меня верхний горячий слой получается в итоге 70 градусов, и именно с такой температурой он плавно спускается вниз и уже значительно позже начинается рост выше,в моём случае до 80.
Считать мне сейчас тоже лень и некогда.но вот уж потом (зимой) после всех экспериментов проверю,посчитаю и доложусь, Если по факту то 60 градусов все 4 тонны точно прогреваются. (15 см 40 гр снизу не в счёт,топить переставал) полметра выше от дна ТА 70 уже было. верх до 80 догнал. Но как метко подметил Смит к КЧМ с дровами бегать надо. В стратегических планах он у меня резервным будет. Лес кругом. Справимся. Ещё бы дом утеплить, а то небо над головой.
Поместить в зону максим нагрева наверное логично и правильно,но мне надо было компактно запихать всё ввиде перегородки между гаражом и котельной в высоту 2.50. Да ещё в чёртов бак 33 раза сверху залезть вычистить ,покрасить. напихать в него всяких трубок, до сих пор муторно.

 

Без данных и рисунка (а лучше "ощупывания"), то бишь, конкретики - ничего нельзя предполагать ни подозревать. (Как ни странно). Общие закономерности распределения температур по высоте - неизменны.

Даже в вашем 4-тонном баке:

У вас не все, как на моем рисунке. Лукавите.. Там - полностью заряженный ТА без циркуляции, с водой макс. температуры на одном уровне в котле и ТА. У вас - верх ТА еще ..80* при входящей из котла - 95*. А следовательно, идет циркуляция/нагрев между котлом и ТА. И воде 95* еще рано "накапливаться" вверху ТА. Странно, что вы не обратили на это внимание на мое предположение .."куда-то девается вода с Т*95*".
А когда прогревается до макс. температуры верх вашего ТА, то все-таки..

Если "остальное" - все-таки, как на моем рисунке...

 

Подведем итоги. Если есть возможность низ ТА поднять выше верха котла , то линию " котел - ТА " можно полностью оставить на ЕЦ. Если низ ТА находится ниже верха котла или расположен на одном уровне с нижней частью топки котла , то установка насоса на обратку из ТА к котлу является обязательным условием для равномерной и максимальной зарядки теплоаккумулятора.

 

Да что же вас так зацепило кипение моего несчастного котла. Никакого отношения его кипение ни к расположению ТА ни к максим температуре в верху ТА не имеет. Котёл 5 регистров, на дровах 25-30 кВт раскочегаренный выдаёт. Расход воды при ЕЦ в моём случае обеспечивает ему тепературный график до 60 градусов, то есть 30 вход выход 90 , 40 -100, 50 - 110. Во всех случаях его кипения у меня, ТА был совсем далёк от нагрева. ЕЦ работало. Проблема кипения котла легко решалась ограничением его мощности,в чём я не был заинтересован,о чём и поделился ранее.
Если бы я поставил КЧМ 3 регистра, я бы наверное не знал что такое кипение при всех моих остальных условиях.
О правильном или не правильном расположении котла и ТА можно будет говорить попозже, зимой при эксплуатации. Хотя .
Нашёл таблицу плотностей воды:
40гр 991,18 кг м3
80 гр 972,69 кг м3
95 гр 965,34 кг м3
далее: столб воды 2 метра , центр нагрева взяли 0,7 метра,то есть до высоты 0,7 в котле 40 градусов,затем пошло наверх 95 гр.
центр охлаждения в ТА беру 0,2 метра,то есть бак прогрет до 80 градусов,холодный слой упал вниз до 20 см и пока ещё 40 градусов
итого получаю: вес столба воды по нагреву (0,7 х 991,18) +(1.3 х 965,34)=1948,768 кг /м2
тоже самое по охлаждению(в ТА) (0,2 х 991,18)+(1,6 х 972,69)=1949,078 кг/м2

Вывод ЕЦ продолжает работать,(на гидр сопротивление мы забили).
То есть ТА при моих условиях прогревается при работающем ЕЦ до 80 градусов.а так как ТА поднят на 15 см выше котла, и точка нагрева в котле совсем не 70 см а ниже, ЕЦ уверенно работает и повыше 80 градусов. До 90 градусов ТА я даже не планирую весь прогревать.(страшновато)

Я поборол лень и попробовал сосчитать. Если ошибся где то ,укажите.

 

Ничего личного.. Собственно, не имею ни какой личной заинтересованности в ТА и "дивидендах" по разьяснению общих закономерностей циркуляции. Только "дискуссия" идет в неравных условиях...
1.Пояснительный рисунок и условия совместной работы оговорены. Что, как, каким диаметром и длиной труб вып. обвязка у вас неизвестно. Потому и писал, что ваш пример непоказателен, надо "щупать", или как минимум, "видеть". ..Любой нюанс (сопротивления, компоновка, обвязка) может создавать сопротивление циркуляции.

Остается черпать информацию из ваших сообщений:

2. С уменьшением температурного перепада уменьшается и циркуляция/теплосьем. Следовательно, мощность котла должна пропорционально уменьшаться для соответствия уменьшению отбора тепла.
В условиях все более слабой циркуляции особое значение приобретают сопротивления Обвязки котел-ТА. (нет "говорящей" схемы обвязки)

В случае горения котла на 50кВт. и перепада на котле 90/30* (по факту, сам перепад говорит о недостаточной циркуляции.) количество выдаваемого им тепла составляет 43 000ккал/час и расход (скорость циркуляции) между котлом и ТА = 716 л/час. (0,198л/с.)
В случае работы насоса перепад между под./обр. был бы, напр. 95/90*=5* и необходимая производительность насоса = 8600 л/час. (2,38 л/с.). ..А "запасенного" тепла в ТА - ок. 272кВт. тогда, как сейчас, по вашим цифрам - ок. 160кВт.

3. ..Для того и создается заранее - путем "искусственного" разнесения по высоте ц.нагрева и ц. охлаждения, чтобы при минимальном перепаде температур цирк. давление и скорость циркуляции обеспечивалось бы бОльшей частью за счет высоты "столбов" нагретой/охлажденной между ц.нагрева котла и ц. охлаждения ТА.

4. В вашем случае - малого перепада по высоте этих "центров", и уменьшения температурного перепада - цирк. давление ограничено этими недостаточными параметрами для полноценного отведения тепла.
Ваши подсчеты по плотности - в правильном направлении, но не учитывают ..высоты "столбов" с этой плотностью. Которая (высота) стремится к 0. Напомню, .Давление = h x dТ*.

Уменьшающаяся циркуляция, возможно обеспечила бы теплоотвод без кипения. Если бы вы имели регулируемый по температуре выхода (95*) котел, через некоторое время вы бы имели картину..(см. рисунок).
С чем согласны и вы:

Повторюсь, "забить" можно на моем рисунке. Ну и не забывать об уменьшении циркуляции..
Кстати, птичье перышко и ..чугунная гиря, при отсутствии сопротивления воздуха, падали бы с абсолютно одинаковой скоростью... Это о разнице в "весе" (плотности) столбов воды и роли сопротивления в системе, основанной на ускорении свободного падения...

Нагрев начинается от колосников (низа топки), но принято для расчетов - от центра.

Работает, раз еще есть перепад Т*. Но. Повторюсь опять, не обеспечивает необходимый теплоотвод от котла. Который может быть обеспечен (см. вывод Смит-а) усиленной циркуляцией от насоса.

Возможно вам затруднительно будет ..приподнять 4-тонный ТА. А у меня его вообще не предвидится.. Придется понадеяться на "свидетельские показания" тех, у кого низ ТА, таки, выше верха котла..

 

1.Ду 40, высота 2 м,на входе 2 отвода,на выходе 3 отвода. ничего лишнего. Кстати на фото смутно обвязку видно.
2. Я тоже не против принудительной схемы
3 Про мои расчёты, что там что то не так ,ничего не понял.Гидр сопротивление вы сами предложили в перваом пояснении исключить. И я с этим согласен,при таких расходах и скоростях разница по входу и выходу будет копеечная.


Вообще смысл моего ввязывания в дискуссию был в попытке разобраться в категорическом утверждении о необходимости подъёма ТА выше котла при ЕЦ.
Думаю ,что всё таки компромисс есть. Фактически в моём случае ЕЦ работать до 80 градусов в ТА точно будет.Это как говорится раз. Перевести КЧМ на принудительную схему вопрос 2 рабочих дней.Это два.
Так вот исходя из этого ,стоит ли из-за желания разогреть ТА до 100 гр при ЕЦ поднимать бак с кипятком выше котла? Бесплатной и дешёвой эта конструкция не будет.

 

Предполагал Ду 50, как минимум... Отношение площадей сечения Ду40 : Ду50 ~ 4:7 (!). Ваши расчеты подтверждают наличие циркуляции. Но недостаточной. (!). Достаточный расход циркуляции выведен из "температурных" данных вашей системы. "Разбор" работы вашего котла-ТА во всех предыдущих сообщениях. В разных "аспектах", не только "по плотности", посчитанной вами. Дальшнейшее "уточнение" соотношения плотностей "столбов" в котле и ТА не имеет смысла. Т.к. в вашем случае даже верх ТА не достигает Т* верха котла. А потому "столб" в ТА всегда будет "тяжелее" а порождаемая этим "перевесом" циркуляция не предотвратит закипания котла. В существующих у вас сейчас условиях.

Старинный пример из "популярной гидравлики": 2 ведра воды с дырками в днищах.. Площадь сечения одной дырки в 2 раза больше, чем другой. Одно и то же к-во воды (ведро) выльется из бОльшей - в ~ 2 раза быстрее, чем из меньшей. С одинаковой скоростью. (набранной в результате свободного падения)
И с расходом в 2 раза бОльшим. При одинаковом давлении (высоте столба воды в ведре)
Вот что имеется в виду под гидравл. сопротивлениями ЕЦ. Назовите это пропускной способностью, суть одна. Если бы трубы между вашим котлом и ТА были бы, скажем, диаметром 100-150, (Если котел стальной - патрубки переварить под этот диаметр). картина была бы совершенно другая. Отсутствие "затыка" с узким проходом и протяженностью трубы компенсировало бы (значительно) недостаток в расходе при циркуляции, вызванной перепадом температур.
Потому и нарисовал свою картинку с .."несуразным" диаметром соед. трубы и на близком расстоянии. И только тогда "исключил" гидравлические сопротивления.
Предсказать до градуса улучшение процесса не берусь, но при этом котел вряд ли кипел вообще. (уточнить цифрами нужный диаметр)

А смысл моего "ввязывания" - донести характер явления ЕЦ, которое здесь должно быть наиболее наглядным. Кратко изложил имеющуюся "официальную" теорию + постарался, как мог, "на пальцах". Ибо формулы видят все, а что они обозначают..- Категоричность утверждения о необходимости подьема ТА вытекает из приведенных данных. А они приведены в "аспектах":

1. По уровню воды одной плотности (температуры) - нагретая в котле до макс. температуры вода ..не опустится в ТА до точки ниже той, что соответствует ей в котле. Котел скорее закипит. ..Но с "удовольствием займет верхнее положение в агрегате котел/ТА. И лучше, чтобы в этом "верхнем положении" и находился ТА, запасая тепло. 3 сообщения на эту тему.
2. Увеличить циркуляцию (а след-но, и теплообмен) между котлом и ТА поможет "непомерно большой" диаметр соединительных труб и их малая протяженность. Но и в этом случае максимум - одинаковый уровень воды одной Т* в котле и ТА.
3. Выяснение картины по отбору тепла/расходу/скорости, исходя из данных по температуре т/носителя и мощности котла.

Никто и не возражал... это очевидно. Речь шла исключительно о наиболее эффективном для теплообмена в режиме ЕЦ расположении ТА относительно котла.

Этот вопрос каждый из уважаемых обладателей ТТ и ТА решит для себя сам. Главное, чтобы "физика" была понятной. Ошибка с которой - ..немного ..не туда потраченные усилия/деньги.

 

Аж неудобно, сколько времени затратили на ответы мне. Спасибо.

Тут у меня вся теория была загублена сырыми дровами. Привёз воз. Горят в КЧМ с такой же скоростью как и сухие,но греют подачу всего на 20 гр. вместо 50. В связи с тем что лето пришло всё таки. эксперименты приостанавливаю. В доме сейчас хорошая прохлада, правда сырость от штукатурки.но всё равно топить неохота. Зимою надеюсь продолжим тему.