Комбинированная СО для небольшого дома

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

..В "Котлах" редко бываю... видимо, там(?) "сложилось стойкое мнение" об улучшенной "аккумулируемости" тепла насосом..
Режим 45/35 - ничего необычного, если не надо бОльшего.

"Аккумуляция" (повышение Т*ср.) идет быстрее пропорционально увеличению мощности горелки. Естественно, при достаточной мощности горелки Т* средняя повышается, несмотря на усиливающееся "рассеяние" Насосу неоткуда взять "дополнительную температуру". А сам он ее не производит...при любых режимах "рассеивания" в СО.
Подозреваю, что роль насоса в повышении "аккумуляции" навеяна, все-таки, "косячным" вариантом ЕЦ - "котел кипит.. 2 батареи горячие..остальные холодные." "Аккумуляции" (Т*ср.) - "чуть-чуть".. ...И вот из кипящего котла ..насос вбрасывает горячую воду в систему.. Мигом повышается ее Т*ср. (что соответствует) и, соответственно - "аккумуляция".

А если "ЕЦ" работает 80/50 терморегулятор сам выключит котел. Включение насоса понизит Т* подачи, включится котел, и будет работать до ..80/70. Температура в доме при этом вырастет. (опять вследствие повышения Т*ср. но не способностей насоса в области "аккумулирования). Напр. до +30. Того же можно добиться, повысив температуру в "ЕЦ" ...90/60. (для примера, dТ*в реальности, будет куда меньше). Тем же путем - перерасходом газа на "аккумуляцию".. и +30* в доме..

Без включения котла система не войдет в режим ЕЦ. Никак.

Режим называется "То жарко, то холодно". И имел бы смысл с использованием теплоаккумулятора, где тепло запасается в "чистом виде" (обьем х температура) в виде "излишков" тепла, выделяемого котлом при нормальном температурном режиме СО. и любом, (ЕЦ), (ПЦ) режиме циркуляции.
Есть и "любители" постоянной температуры в доме, скажем, +22, для которых режим "аккумуляции" ..+26 - +18 каждые ..2 часа не очень подойдет, при одинаковом расходе газа.
.

 

Исходные даные:
теплоемкость антифриза - 1,02 Вт.ч/гр.С
емкость СО - 250л (257.25кг)
Дельта Т (между Тпц и Тец) - 10гр.С
Расчет:
Кол. аккумулирующего тепла = теплоемкость антифриза х емкость СО х Дельта Т
1,02 х 257,25 х 10 = 2617,76 Вт или 2,62 кВт
При повышении средней температуры 250 л. теплоносителя (антифриз, минус 30С) на 10С, в СО аккумулируется на 2,62 кВт тепловой энергии больше.

Насос перемешивает теплоноситель в СО, сохраняя среднюю температуру теплоносителя.
Но, если в системе с ЕЦ котел при достижении температуры подачи (Туст) 80С (подача котла имеет самую высокую температуру в СО) может автоматически выключить основную горелку, независимо от температуры обратки (50С),
то в системе с ПЦ, при той же средней температуре теплоносителя в СО (65С), как Вы и сказали выше, на подаче будет температура 70С (обратка - 60С) и котел будет продолжать греть теплоноститель, повышая его среднюю температуру до момена достижения Тподачи 80С.
Но при этом Тобратки будет уже не 50С а 70С, что и обеспечит дополнительную аккумуляцию в СО - 2,62 кВт тепловой энергии.

На данном этапе, пока, не вводим дополнительных сущностей. Сейчас мне важно обсудить именно принцип аккумуляции тепла в СО за счет повышения средней температуры теплоносителя с помощью увеличения скорости его циркуляции.

Насколько мне помнится, стандартом ASHRAE-55, температура в помещении не должна меняться более чем на 2,2 °С в течение 1 часа, внутри рекомендуемого комфортного диапазона.
Поэтому, учитывая большую емкость и инерционность моей СО, надеюсь, что повышение средней температуры теплоносителя на 10С не приведет к заметному дрейфу температуры в помещении.

 

За период повышения Т*ср. методом "перемешивания" и доп. выделения тепла горелкой, будет увеличиваться температура в СО и в доме. С повышением теплоотдачи на улицу. К 2,62 надо добавить на "это" (потери).

Если мощность, выделяемая вашей системой до "перемешивания" составляла ~8кВт, то "дополнительной" хватит на ..20 минут. Учитывая потери избыточного тепла домом при нагреве системы (и перерасход газа на повышение -2,62кВт+потери) можно было бы и не беспокоить насос... Во всяком случае, у вас есть шанс проверить все это "на натуре". - С расходом газа в разных режимах, с графиком изменения температур и подведением дебета/кредита..

 

То есть, 2,62 кВт будем считать запасом системы, который можно применить для увеличения теплоотдачи СО без изменения Туст. котла для компенсации увеличившихся теплопотерь.

У помещения пиковые теплопотери ожидаются 6кВт, средние около 4 кВт, а в межсезонье и того меньше. Так что 2,62 кВт вполне себе запас от 0,5часа и более.
Можно конечно смоделировать процесс, но у меня нет методики и некоторых исходных данных.

 

Попробую "смоделировать":
Автомобиль движется по горизонтальной дорого со скоростью 60 км/час. Решая "с'аккумулировать" скорость впрок, увеличиваем её до 80 км/час. После чего едем по инерции до снижения скорости -60 км/час. Далее цикл повторяется... Для улучшения "усвояемости" топлива, можно применить на разгоне турбонаддув..

В реальной СО и "смоделированном процессе" ..выплывает незамечнный вопрос - а для чего (?) такая "аккумуляция"?

В свое время велись разработки и даже был создан опытный образец городского автобуса, использовавший энергию торможения не на истирание колодок, а "аккумуляцию" запаса "движения" на раскручивание массивного маховика. Который, по замыслу авторов, должен был отдавать запасенную кинетическую энергию на ..трогание с места автобуса..
В результате испытаний оказалось - да, работает. Но затраты бензина и износ увеличились ..в связи с необходимостью возить "на себе" этот "рекуператор" - расчетная масса маховика вместе с передаточным механизмом составила ..за тонну веса. Хотели с'экономить т.колодки и бензин...

 

Будем считать что автомобиль = теплоноситель, и его двигатель работает на постоянных оборотах "акселератор (горелка котла)" зафиксирован на определенной мощности.

По достижении 80 км/час выключим зажигание (отключим горелку котла) и автомобиль прокатится "Х" метров.

Для корректности (раз "акселератор = горелка котла" и его нельзя ускорить), то перенесем автомобиль на дорогу с уклоном, снизив сопротивление качения автомобиля
(в случае с СО - преодоление сопротивления движения теплоносителя возьмет на себя циркуляционный насос).

По достижении 80 км/час выключим зажигание (отключим горелку котла) и автомобиль прокатится "Х+2,62м" метра.

Это говорит о том, что во втором случае автомобиль (теплоноситель) обладает в момент выключения зажигания (основной горелки котла) более высокой кинетической (тепловой) энергией.
Что, в свою очередь, позволяет выполнить автомобилю (теплоносителю) больше работы.

Следующий вопрос, который возникает:
что делать и как использовать запасенный потенциал тепловой энергии?

Его можно решать по-разному:
- загонять энергию в аккумулятор (например нагревая доп.емкость);
- увеличивать "выбег", а применительно к СО, это значит увеличивать промежуток времени между рабочими тактами котла.

Последнее объясняется тем, что включение котла и его выключение происходят по достижении определенной температуры теплоносителя в рубашке котла. Разница между Твыкл и Твкл составляет 5 градусов (петля гистерезиса СИТ-630).

В моем случае, явно не тонна весом, а насос Грюнфорс.
Во-вторых: из-за применения в моей СО антифриза, ожидается повышенное сопротивление его циркуляции и, как следствие, большая, чем для воды, дельта между Т подачи и Т обратки.
В-третьих: (внимание: ввожу дополнительное условие) для циркуляции в магистрали радиаторов вполне можно и логично использовать работу насоса ТП, врезав ТП последовательно в обратку СО, через байпас с обратным клапаном.

Работа:
На момент отключения основной горелки температура теплоносителя СО достигает своих максимальных значений: Т подачи = Т уст (80С), Т обратки 70С.
Если циркуляционный насос тоже отключается, то теплоноситель начинает медленно остывать, отдавая запасенное тепло в помещение. Так как центр охлаждения находится близко к середине высоты радиаторов, а циркуляции в системе не происходит (неравномерность по радиатором не учитываем), то постепенно Т обратки стремится приблизиться к минимально возможному для ЕЦ значению 50С.
Одновременно, температура теплоносителя в верхней части рубашки котла снижается с 80С до Твкл 75С. Автоматика включает основную горелку на 5,6 кВт. И температура в верхней части СО начинает постепенно повышаться, ЕЦ теплоносителя растет, и в котел начинает входить относительно холодная обратка из батарей СО.
Если поступающая в котел обратка понизит температуру термодатчика котла до 60С, то автоматика котла начнет модуляцию подачи газа на основную горелку и повышать ее мощность.
При дальнейшем понижении температуры до 57С горелка выйдет на номинальную мощность - 11,4кВт .

Логично предположение, что в момент включения основной горелки имеет смысл включить циркуляционный насос, что понизит температуру теплоносителя в котле подачей холодной обратки и автоматикой котла выведет его на номинальную мощность (максимальное КПД). Это в свою очередь позволит быстро нагреть теплоноситель до рабочей температуры.

 

Исправлено, читать как:
Если поступающая в котел обратка понизит температуру термодатчика котла до 70С, то автоматика котла начнет модуляцию подачи газа на основную горелку и повышать ее мощность.

Исправлено, читать как:
При дальнейшем понижении температуры до 67С горелка выйдет на номинальную мощность - 11,4кВт .

Указанные температуры являются призводными от Т уст.= 80С предусмотренными конструкцией регулятора СИТ-630.

 

Нелогично автомобиль, как движущуюся "систему", полностью автономную, принимать за аналог элемента СО. Неверные (или несовпадающие) точки "отсчета", уводят от сути вопроса - что имеем, устраивая такой режим в СО?

Автомобиль и автобус приведены в качестве примера такой "прыгающей" смены режимов и их полезность(?) Автомобили так (обычно) не ездят.. С автобусом убедились на практике..
Ваши рассуждения носят предположительный характер, так и не взяв за основу "количество тепла" в системе и условия и возможности его накопления. Без фактической базы утверждать что-то с точностью не берусь. Возможно, какие-то изменения теплового баланса будут. Скорее те, что были описаны выше.

..После этого его ..неумолимо ждет подьем на горку... С повышением расхода газа, температуры в доме и соотв. теплопотерь. За счет разгона до 80 км/ч. (с 60-ти) он и проедет эти 2,62м, ценой "форсажа" на разгоне и ..большего сопротивления воздуха.. А мог бы проехать и 3.62. или 4.12..
К сожалению, насос не создаст режима "постоянной горки" для СО. Он, если помните, одновременно с ожидаемой "аккумуляцией", лишь улучшит теплоотдачу в помещения (на 12%) Это единственная реальная цифра, которую вы также не принимаете во внимание. И ее надо отнимать от количества тепла, аккумулируемого системой путем подьема температуры. Будь то сделано лучшим перемешиванием насоса и дополнительным нагревом, или просто одним дополнительным нагревом, без насоса. Попросту говоря - "перетоп" с дальнейшим остыванием. Пардон, но также привожу свои аргументы в ..4-й раз. Хотя они и очевидны..

Да, выполнит больше работы (с более высокой температурой в СО) но увеличение работы достигнуто с увеличением потерь от увеличения Т* в помещении. (ненужного). Насос помогал их и тратить..(12%) Опять встает вопрос - для чего? Точно такую же "работу" выполнит повышение средней температуры в СО без всякого участия насоса. Разве что быстрее? Насколько?

Так и делают, еще и утепляя емкость и реально достигая "выбега" - пропорционально емкости.. Помните? (К-во тепла)= (обьем т/н) х (Т*т/н. - Т*комн.).

С предшествующим увеличением времени работы котла на "аккумуляцию".

В преодолении сопротивления насосу нет равных. Очень понятный плюс.

И в этом роль насоса неоспорима.

 

Опять неверный "посыл".. Мы сделали все, чтобы этот "центр батарей" сместился выше. Иначе - у вас та -.."нехорошая" система. А охлаждение обратки без циркуляции по кольцу произойдет быстрее, чем ожидаете. Если хотите достаточное время для остывания - поставьте датчик выше (опытным путем).

...Опять не все учтено. Понизится температура, улучшится распределение по приборам (и теплосьем с них), нагреется до средней температуры. (по ней мы оцениваем скорость набора "рабочих" параметров) И все это - при условии ухудшенной антифризом циркуляции в СО - в этом случае СО становится аналогом "плохой" ЕЦ, для которой насос - спасение. Если система заправлена водой и имеет хорошие "показатели", время достижения этой средней температуры вряд ли будет намного разниться с тем же показателем "теплосьема" в котле, при увеличении циркуляции, как и в радиаторах (...12%) Для более быстрого достижения нужной температуры необходим, все-таки, более интенсивный нагрев, как ни крути..

 

Автомобиль - выбранная Вами аналогия теплоносителя в плане накопления и расходования накопленной кинетической энергии.

Да, автомобиль находится в "более" мягких условиях перепадов кинетической энегрии, постоянно изменяющейся скорости, но отличается от котла, который при избытке мощности просто тактует (выключает двигатель).

 

Простите, не понял! С чего Вы взяли, что без увеличения потребляемой мощности котла возможно добиться увеличения средней температуры теплоносителя? Да, температура последних радиаторов в системе повысится, но и первые станут холоднее. При той же мощности. А котёл вынужден будет поднять температуру прямой до тех же 80 градусов. Мощность, потребляемая котлом, в данном случае, увеличится!
Если бы можно было брать энергию ниоткуда, нахрена нам вся топливная энергетика?

 

Здесь нам нужно иметь ввиду, что циркуляция по кольцу возможна только когда горит основная горелка котла.
А это условие (отсутствие циркуляции) имеет место быть как в системе с ЕЦ, так и в той системе, что рассмтриваем сейчас.
Мощность котла, как правило, превышает теплоотвод с СО (особенно в межсезонье) и котел "тактует".
СО то получает импульс от кола, то "встает" при его отключении.
Охлаждение обратки без циркуляции происходит и в системе с ЕЦ при неработающем котле.
Датчик (термобаллон) автоматики СИТ уже встроен в рубашку котла в районе подачи теплоносителя (выходного патрубка котла).

Да, применение антифриза взамен воды "сдвинет" СО в сторону "плохой ЕЦ"

Но интенсивность нагрева ограничена максимальной температурой нагрева теплоносителя котлом (80С) в обоих случаях независимо от ЕЦ или ПЦ в СО.
А в случае ЕЦ, вывести котел на повышенную мощность (11,4 кВт) невозможно по причине того, что при ЕЦ циркуляция не обеспечит 70С на термобаллоне (он запустит горелку уже при 75С). А вот принудительная подача насосом охлажденной до 50С обратки в рубашку котла может обеспечить падение температуры на термобаллоне до Т=(75+50)/2 или Т=62,5С.
Эта температура ниже "Т пуска номинального режима горелки 11,4 кВт".
Соответственно автоматика котла выведет при такой температуре горелку котла на 11,4 кВт. и она будет на номинальной мощности работать пока температура на термобаллоне не достигнет 67С. Затем автоматика будет плавно уменьшать мощность горелки до второй ступени (5,6кВт) которая полностью войдет в режим на температуре 70С.

Работа = мощность х время.
Запас потенциала в рассматриваемом случае достигается за счет увеличения времени работы горелки или ее перехода c частичной (5,6кВт) на номинальную мощность (11,4кВт).

Что значит "ниоткуда" если Вы под этим подразумеваете пернос энергии совместно с метерией (топливом), то существует в природе факт переноса энергии без переноса материи.

 

Этот запас потенциала происходит за счёт увеличения потребляемой мощности котла. Это - главная причина! Неверно утверждать, что средняя температура теплоносителя увеличивается только с помощью увеличения скорости циркуляционного насоса.

 

Извините, но я так не утверждаю.
Управление насосом позволяет управлять котлом и СО.

 

А-а... А я понял, что только увеличение циркуляции единственная панацея! На самом деле для любого котла увеличение времени и мощности горения или нагрева неизбежно приведёт к повышению средней температуры теплоносителя СО и увеличению теплового потенциала. Если одно из условий - ограничение максимальной температуры нагрева, то увеличение скорости циркуляции действительно приведёт к некоторому повышению теплоотдачи всей системы в целом. При соответствующем увеличении потребляемой мощности котла, конечно. Если же система работает не на максимальной температуре, то такого эффекта не будет.