model cieplny DOMU- praktyczne zastosowanie

[Gość]

cześć Leon, widzę, że wróciłeś

 

chętnie poczytam o wynikach niezależnie czy będą zaskakujące czy też z góry oczekiwane

 

Też się cieszę, że można poczytać Leona,

Pamiętam wątek o tych kW z GWC ...

 

Bardzo ciekawa dyskusja, ale temat też morze ...

 

Ale z drugiej strony można teoretyzować, a na budowie zrobić tak albo owak, a z daną ekipą tylko TAK !

W hurtowniach też ten "real" wygląda różnie, a najczęściej jak nie dopilnujesz sam to kończy się choćby jak tu :

 

http://www.murator.com.pl/forum/viewtopic.php?t=20024&sid=73d391734a8dc10e59fa614c791a24da

 

I nici z Twoich wyliczeń !

 

Życzę wszystkim w 100% pokrycia teorii i założeń w praktyce

 

Cz.

[Piotr S.]

Leon,

 

Ciekawy temat, jestem potencjalnym inwestorem wiec przede mna (mam nadzieje) szereg wyborow. Miedzy innymi rodzaj scian i sposob wentylacji. Pewnie sie naraze sporej grupie forumowiczow ale sceptycznie podchodze do aktualnych trendow dotyczacych wentylacji mechanicznej z rekuperatorem czy domow "inteligentnych" w ogole. W numerze specjalnym Muratora 4/2003 "Nowoczesny dom" na stronach 12-14 mozna przeczytac artykol "Dom zdalnie sterowany", gdzie w temacie Sterowanie wentylacja, mozemy znajdujemy:

 

"Aby moc kontrolowac jakosc powietrza w pomieszczeniach, trzeba w nich zamontowac czujniki stezenia dwutlenku wegla i wilgotnosci powietrza. Gdy w pomieszczeniu zostanie przekroczone dopuszczalne stezenie dwutlenku wegla (bo przebywa tam wiele osob), przekaza one sygnal do centralki, a ta skieruje go do systemu wentylacji lub klimatyzacji. Efektem bedzie wlaczenie wywiewnikowi/lub nawiewnikow"

 

Wedlug mnie jest to przyklad na ubezwlasnowolnienie domownikow. Przez wieki ludzie po prostu wietrzyli pomieszczenia otwierajac okna. Oczywiscie zaraz ktos powie, ze utrata ciepla, ze z rekuperatorem mozna czesc tego ciepla odzyskac itd. Mysle, ze trzeba dobrze sie zastanowic gdzie jest mniejsze zlo, co jest zle a co jeszcze gorsze. Wyrafinowane systemy, wymagajace nakladow inwestycyjnych juz na samym poczatku a popzniej moga sprawiac klopot w eksploatacji. Osobiscie sklaniam sie ku rozwiazaniom prostym a przede wszystkim niezawodnym.

 

Teraz wreszcie na temat. Wydaje mi sie ze aby ocenic ktory z proponowanych modeli domow jest lepszy, nalezy rowniez uwzglednic akumulacje sezonowa ciepla. Domy z tradycyjnej ceramiki nagrzewaja sie przez lato a po zimie sa wychlodzone. Wydaje mi sie, ze jest to akurat atut choc obecna ceramika (pustaki) nie posiada takiej akumujacji jak cegla pelna.

 

Zycze owocnych badan,

pozdrawiam,

 

Piotr.

[bilbo]

Życzę wszystkim w 100% pokrycia teorii i założeń w praktyce

 

Nasz doktor na Teorii Obwodów ujmował to tak:

Jeżeli zaprojektujecie np. wzmacniacz, policzycie wartości wszystkich elementów itd. a następnie zmontujecie taki wzmacniacz fizycznie, stosując wyliczone wartości, włączycie go i on będzie... wzmacniał (a nie wzbudzał się i działał jak generator), to... natychmiast wyłączcie go z prądu!!! i zastanówcie się, co jest nie tak. Jest bowiem mało prawdopodobne, by obliczenia idealnie sprawdzały się w praktyce. Realny obiekt nigdy nie będzie dokładnym odzwierciedleniem modelu teoretycznego.

 

pozdrawiam

Robert

[Gość]

 

Sprawność całego systemu grzewczego np z piecem kondensacyjnym gazowym wynosi ponad 90 % (w tym sprawność pieca, przesyłania i regulacji). .

Czy mógłbyś napisać jak doszedłeś do tego wyniku? I jaka będzie sprawność ogrzewania ale ze zwykłym piecem (niekondensacyjnym)? Czy mógłbyś opisać na czym polegają straty w przesyle ciepła i regulacji w domu jednorodzinnym z wodnym CO?

[krispl]

Sprawność przesyłania określa jaki procent energi traci się między piecem a kaloryferem. Woda z pieca musi przebyć dość długą, podwójną drogę od pieca do kaloryfera i od kaloryfera do pieca rurkami. Jeśli wszystkie rurki i piec są umieszczone w pomieszczeniach ogrzewanych i są nieizolowane to sprawność przesyłania jest 100 %. Natomiast jeśli kotłownia znajduje się w piwnicy, nieogrzewanej czy innym zimnym pomieszczeniu a rurki biegną przez to pomieszczenie a następnie dalej są zalane w podłodze czy ścianch to występują tzw. straty przesyłowe. Oczywiśćie strata jest niewielka i tym mniejsza im lepsze i grubsze zastosujemy osłony rur. W materiałach pomocniczych do sporządzania audytu energetycznego domów i budynków do celów uzyskania premi termomodernizacyjnej znalzałem wartość tej straty do 5 %.

 

Natomiast sprawność regulacji określa straty związane z tzw przeregulowaniami. Regulator powinien tak sterować piecem żeby w pomieszczeniu nie następowało przegrzewanie. Najlepiej jak moc pieca jest sterowana dynamicznie przez regulator tak by przy dochodzeniu do temperatury zadanej moc spadała proporcjonalnie do różnicy temperatury. Jeśli regulator nie jest liniowy tylko dwustanowy włącz-wyłącz to nastąpi niewątpliwie przeregulowanie czyli temperatura w pomieszczeniu niepotrzebnie przekroczy temperaturę zadaną o pewne

ułamki stopnia tj. piec zupełnie niepotrzebnie dostarczy pomieszczeniom pewną częśc energi. Wszelkiego rodzaju histerezy temperaturowe w piecu i regulatorach pokojowych a także termostatach grzejnikowych przyczyniają się do straty regulacyjnej. W tych samych materiałach do wykonywania audytu energetycznego znalazłem iż tego rodzaju strata może być również do 5 %.

 

Jeśli chodzi o sprawność systemu grzewczego to określa się ją właśnie dla potrzeb audytu. Jeśli przyjmiemy że idealny piec kondensacyjny na gaz ziemny ma sprawność 111 % to rzeczywisty produkowany ma 107 %. Nastęnie jeśli pomnożymy te 107 % przez 95 % w związku ze stratą przesyłową i 95 % ze stratą regulacji to otrzymamy ok 97 % sprawności całego sytemu grzewczego.

 

Jeśli przyjmiemy dla uproszczenia że teoretyczne 111 % to 100 % wtedy otrzymamy ok 88 % sprawnosći sytemu grzewczego z kotłem kondensacyjnym.

 

Dużo gorszy rezultat otrzymamy przy kotle klasycznym.

82 % sprawności pieca x 95 % x 95 % = 74 %.

[Gość]

ciesze sie ze temat zainteresowal pare osob

 

symulacja zachowania domu to oczywiscie temat rozlegly

jest wiele mozliwosci, mozna przyjmowac rozne uproszczenia, rozne materialy, rozne sposoby dostarczania ciepla, rozwazac rozne scenariusze itp.

 

pierwsza wersja bedzie prawdopodobnie dzisiaj gotowa

i kiedy tylko bedzie dzialala chcialbym przedstawic najpierw wyniki

roznicy pomiedzy sciana 36 cm ytong a 24 cm max+12 cm steropian

 

a konkretnie rzecz biorac zachowanie sie temperatury domu po wylaczeniu np na pare godzin ogrzewania a potem ponownym jego zalaczeniu

 

oprocz wykresow w czasie tej temperatury pokojowej, pokaze byc moze rowniez jakies dodatkowe parametry jak np moc przekazywana do powietrza i moc przekazywana na ogrzewanie scian i inne podobne udziwnienia

 

z przyjemnoscia bede czekal takze na propozycje zasymulowanie innych sytuacji

 

musze tylko zalozyc szybko jakas strone www do opublikowanie tych wynikow

to na razie

[neuron]

Dorzucam pare uwag:

1. nawet najprostrzy model powinien uwzgledniac 2 inercje.

- 1. ze stala czasowa 1-3 godzin od okien i wentylacji

- 2. ze stala czasowa 6-14 godzin dla murow

co do proporcji to okna i wentylacja daja szybkie odpowiedzi na temp. zewnetrzna

w postaci zmian temp wewn. i pochlaniaja polowe ciepla (sazcunkowo)

2. dla uzytkownika jest wazne by jak najtaniej uzyskac komfort cieplny

(def. jako suma temp. powietrza i promieniowania otoczenia)

Pojemne sciany moga byc tu zaleta gdy sa cieplejsze od powietrza i daja

bardzo mile odczucie, a moga byc wada gdy jeszcze zimne wymuszaja przegrzanie

powietrza by nie ciagnelo chlodem.

3. Regulacja duzej bezwladnosci to jak filtracja dolnoprzepustowa, malo wazne czy

teraz czy za godzine. wazne by w ciagu tych kilkunastu godzin dostarczyc tyle energii

ile budynek oddaje (prawa fizyki sa nieublagane)

4. Zaleta bezwladnosci jest np:

- mniej dotkliwe wyziebienia pomieszczen przy wietrzeniu (wyziebia sie tylko powietrze)

- mozliwosc efektywnego obnizania temp. noca bez drastycznych efektow

utraty komfortu, u mnie (max+styropian + rekuprator) w nocy temp

nie spada pon 19 st.C a kociol wylacza sie miedzy 23-6 kazdej nocy

5. LATO!!! Podczas gdy przemysl namawia nas bysmy inwestowali w klime,

przyroda daje nam swe dary i warto sie po nie schylic.

W 2003 roku tylko raz w mojej okolicy temp noca nie spadla ponizej 20 st.C

nawet gdy w dzien bylo ok 30 st w nocy moglo byc 15-18. Oczywisceie nie o polnocy

ale miedzy 2 a 5 rano. Jesli mury sa grube to wystarczy zapewnic intensywny

przeplyw noca przez budynek i schlodzic go - za darmo. I nie chodzi tu o wentylatory

tylko o okna np. piwnica -> strych. Musi byc cug i te kilka wymian na godzine,

wentylacja mechaniczna tego wam nie da. Taki chlodek trzeba oczywiscie

miec w czym zmagazynowac, i po to sa grube mury.

[Gość]

podoba mi sie kierunek w jakim podaza dyskusja

 

przede wszystkim dlatego, ze jest tu mowa o pewnych cechach budynku

i o wplywie tych cech na przyklad na mozliwosci regulacji temperatury w budynku.

 

o ile kazdy jest w stanie dojsc do wnioskow przytaczanych tu czesto , dotyczacyh wplywu pojemnosci cieplnej budynku na sterowanie temperatura o tyle "ilosciowe" okreslenie tych wplywow wymaga juz symulacji i takich wlasnie symulacji trzeba tu dokonac

[Wladek]

W starym matlabie, a dokładniej w simulink'u (3.cośtam) był model regulatora ogrzewania domowego. Obiektem sterowanym był oczywiście dom. Wtedy (czyt. na studiach) malo mie obchodziły regulatory do domu, a teraz nie mam tego matlaba. Może ktoś ma (pamiętam, że była jakaś wersja trial'owa)? A tak w ogole to w matlabie by było to oczywiście lepiej zrobić.

[Gość]

lepiej niz w czym?

[Wladek]

No właśnie w czym (miałem tego ostatniego zdańia nie psać, ale ręka mi się omskła). A wczym masz zamiar to pisać?

 

Głównym problemem będzie określenie jako takiej transmitancji domu, właśnie dla tego zaproponowałem ten przykład z matlaba/simulinka, gdzie taki model był już gotowy.

[Szaruś]

I trzeba jeszcze wziąć pod uwagę jak duża akumulacyjność domu wpływa na przegrzewanie się (czy też nie przegrzewanie się) tegoż domu latem.

 

Szczególnie w mojej strefie klimatycznej, gdzie lato jest na prawdę gorące.

[Gość]

program jest w visual c++ 6.0

 

w modelu sa uwzglednione wszystki wazniejsze mechanizmy wymiany ciepla , rowniez akumulacja

wiec mozna byc spokojnym o wynik

program juz dziala, ale musze jeszcze troche go potestowac ,

zanim podam jakies wyniki

[Wladek]

Z ciekawością obejrzę wyniki a nawet jak będziesz tak miły to kod tego programu opisujący dom.

 

Mam jednak pytanie czy to jest model w dziedzinie miennej s (przekształcenie Laplace'a) czy też opisujesz go równaniem różniczkowym?

[Gość]

rozwiazuje rownania nieustalonego przeplywu ciepla za pomoca metody roznic skonczonych

[Gość]

witam znowu

troche potestowalem symulatora i musze powiedziec ze jest to zgodnie z moim oczekiwaniem bardzo ciekawa sprawa.

 

jak juz rowniez wspomnialem mozliwych jest wiele scenariuszy i mozna sie tym bardzo dlugo bawic....

 

mysle ze nawet jesli kogos to malo interesuje to powinien sobie troche posymulowac swoj wybor domu( rodzaj, grubosc, powierzchnie sciany zewnetrznej , rodzaj izolacji, rodzaj , grubosc i powierzchnie scian wewnetrznych itd), zeby sie przekonac co jest mozliwe a co nie

(chodzi mi glownie o mozliwosci sterowania, a takze o jakies przewidywane oszczednosci z tym zwiazane)

[bilbo]

Pewnie, że fajnie tak posymulować domek. My też byśmy chcieli

Mam nadzieję Leon, że się podzielisz swoją zabawką, albo chociaż wynikami.

Ja osobiście postuluję wprowadzenie poza Ytongiem i Maxem, również mur z silikatów.

 

pozdrawiam

Robert

[Gość]

no to sie bawcie,

jesli ktos ma troche pojecia to moze sobie to wkleic do visuala c++

w pliku tekstowym " wyniki" otrzyma sie wyniki

mozna wyeksportowac do excela i gotowe

 

/*model cieplny budynku*/

 

#include

#include

#include

#include

/*________Dane_____________________________*/

double ti=20 ;//*temperatura wewnatrz budynku na poczatku*/

double ta=0; /*temp zewnetrzna*/

double iw=1; /*ilosc wymian powietrza na godzine*/

 

double tialt; /*stara temp powietrza(do obliczenia ciepla podgrzania)*/

 

 

double Ql; /*cieplo ogrzania powietrza*/

 

double Qvdf; /*straty przez okna i dach*/

 

double Qkakt; /*aktuelle leistung des Heizkörpers*/

double si=0.1; /*izolacja zewnetrzna_grubosc*/

double li=0.04; /*izolacja zewnetrzna_lambda*/

double cpi=0; /*izolacja zewnetrzna_cieplo wlasciwe*/

double aa=30; /*alfa zewnatrz*/

 

 

double sw=0.24; /*sciana_grubosc*/

double lw=0.6; /*sciana lambda*/

double cpw=1000; /*sciana cieplo wlasciwe*/

double Aw=200; /*sciana powierzchnia*/

double row=600; /*sciana gestosc*/

double ai=15; /*alfa wewnatrz*/

double dsw=sw/10; /*dgrubosci sciany*/

 

 

 

double vl=400; /*objetosc powietrza*/

double rol=1.1; /*gestosc powietrza*/

double cpl=1100; /*cieplo wlasciwe sciany*/

double ml=400; /*masa powietrza*/

 

 

 

 

double mw=row*Aw*sw; /*masa scian wewnetrznych*/

 

 

double tk; /*temperatura kaloryfera*/

double to; /*temperatura w komorze pieca*/

double mk=500; /*masa kaloryfera wraz z woda*/

double cpk=3000; /*cieplo wlasciwe kaloryfera z woda*/

 

 

double sm=0.08; /*scianainertna_grubosc*/

double lm=0.7; /*scianainertna lambda*/

double cpm=1000; /*scianainertna cieplo wlasciwe*/

double Am=400; /*inertna powierzchnia*/

double rom=2000; /*scianainertna gestosc*/

 

double dsm=sm/10; /*d grubosci sciany inertnej*/

 

double Qk=1000; /*cieplo kaloryfera*/

double Qv; /*cieplo verlstu przez sciane*/

double Qwent; /*cieplo verlustu wentylacji*/

double Qm; /*cieplo oddawane przez sciane*/

 

/*____________________________________________________*/

 

double poradnia;

double dz=.1; /*zeit_schritt*/

double X[10];//*matrix für Wand*//

double Y[10];//*matrix für inertmasse*//

int z;

int s;

int i;

double tempscianaalt;

double zeit;

double Qakumulat;

double tempdelement;

double cieploakumulacjisciana;

double tempsciana;

double Qgesamt;

/*_______________PROGRAMM________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________*/

 

 

main ()

{

FILE *pF=fopen("wyniki.txt","wt");

/*_________________Anfangsbedingungen___________________________--*/

 

for (s=0;s<10;s++)

{

X=20;

Y=20;

}

i=0;

 

 

tempdelement=0 ;

/*_________________anfangtimeloop__________________IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII______*/

for (z=1;z<26784000;z++)

 

{zeit=z*dz/3600;

poradnia=poradnia+1;

i=i+1;

/*________________anfangplaceloop____________sssssssssssssssssssssss*/

for (s=0 ;s<10;s++)

{

 

if (s==0) {X=X+ ((ti-X)*1/(1/ai+0.5*dsw/lw)-(X-X[s+1])*lw/dsw)*dz/(row*dsw*cpw);}

 

if (s==9) {X=X+ ((X[s-1]-X)*lw/dsw-1/(1/aa+si/li)*(X-ta)*2)*dz/(row/cpw/dsw);}

 

if (s<9 && s>0) {X=X+ ((X[s-1]-2*X+X[s+1])*lw*dz/(dsw*dsw*row*cpw));}

 

 

 

if (s==0) {Y=Y+ ((ti-Y)*ai-(Y-Y[s+1])*lm/dsm)*dz/(rom*dsm*cpm);}

 

if (s==9) {Y=Y+ ((Y[s-1]-Y)*lm/dsm)*dz/(rom/cpm/dsm);}

 

if (s<9 && s>0) {Y=Y+ ((Y[s-1]-2*Y+Y[s+1])*lm*dz/(dsm*dsm*rom*cpm));}

 

tempdelement=tempdelement+X*dsw;

 

if (s==9) {tempsciana=tempdelement/sw; Qakumulat=(tempsciana-tempscianaalt)*sw*row*cpw*Aw/dz;

tempscianaalt=tempsciana;tempdelement=0;}

 

Qgesamt=Qv-Qakumulat;

 

/*printf("%g,",ti);

if (s==9) printf("\n");*/

}

 

 

 

 

 

/*________________endeplaceloop______________ssssssssssssssssssssssss*/

 

 

 

if (zeit>=3) { ti=ti+(Qk-Qv-Qwent-Qvdf-Qm)*dz/(ml*cpl);

if (ti>=22) ti=22;

;Qwent=ml/3600*cpl*(ti-ta)*iw;

Qv=1/(1/ai+dsw*0.5/lw)*Aw*(ti-X[0]);Qm=ai*Am*(ti-Y[0]);Qvdf=70*(ti-ta);}

 

Ql=ml/dz*cpl*(ti-tialt);

 

Qkakt=Qv+Qvdf+Qwent+Qm+Ql;

if (Qk==0) Qkakt=0;

tialt=ti;

//*Qk=af*(tk-ti);Qv=1/(1/ai+0.5*dsw/lw)*Aw*(ti-X[0])*//

 

 

 

 

 

 

if (i==35999 ) {printf("%g,",ti),fprintf(pF,"%g,%g,%g,%g,%g,%g,%g,%g,%g,%g,%g,%g,%g,%g",

zeit,ti,X[0],Y[0],Qwent/1000,Qv/1000,Qm/1000,Qkakt/1000,X[4],X[9],Qakumulat/1000,Qgesamt/1000,

Qvdf/1000,Ql/1000),

fprintf(pF,"\n"), i=0;}

 

 

if (zeit>=24) Qk=10000;

if (poradnia/36000<=12) {Qk=10000;}

if (poradnia/36000>=12) {Qk=0;}

if (poradnia/36000==24) poradnia=0;

 

 

}/*_________endetimeloop_________________________________IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII_____*/

 

printf("\n");

printf("%s","fertig");

printf("\n");

return 0;

 

}/*ende of the program*/

[Gość]

kurcze sory ze podaje tylko kod, ale na razie nie zalozylem jeszcze strony

[Gość]

pierwsze wnioski plynace z symulacji sa nastepujace:

 

1. oba rodzaje sciany wykazuja podobne zachowanie (ich maly wplyw na calosc zachowania domu jest spowodowany m. innymi tym, ze oprocz scian zewnetrznych mamy duza mase scian wewnetrznych

 

2. symulacja doskonale nadaje sie natomiast do symulacji regulacji temperatury - mozna sledzic wymagana moc aby otrzymac zadane temperatury- co moze byc szczegolnie pomocna przy doborze pieca