dom ciepły, pasywny albo 3 lub 5 litrowy

[KvM]

... i dochodzisz do punktu, w którym koszt cwu jest znaczący przy ogrzewaniu prądem...

Można się nie myć Mi na przykład wyszło, że ekonomiczniej zamiast magazynować 200 litrów ciepłej wody w zbiorniku ładowanego tylko tanim prądem byłoby ogrzewać ją bezpośrednio przy kurkach. Chociaż różnica w cenie prądu jest dwukrotna.

 

Mógłbyś zdradzić te obliczenia

[Jezier]

Obecnie na ogrzewanie CWU zużywam ok 11 kWh energii (jak dobrze nastawię zegar to taniego prądu tylko). Straty przesyłowe i magazynowe to jakieś 30%. Wychodzi więc, że wylewam codziennie ze 220 litrów wody ogrzanej do 40 stopni. Część tej wody można zaoszczędzić bo marnuje się na dostosowanie odpowiedniej temp. w wylewce Niech to będzie 20%.

A więc obecnie za ciepłą wodę dziennie płacę:

11 kWh*0,27 zł/kWh + 0,22 m3 *15 zł/m3=6,27 zł

Mając ogrzewacze przepływowe miejscowe szacuję, że płaciłbym:

6,16 kWh*0,47 zł/kWh + 0,176 m3 * 15zł/m3=5,55 zł

15 zł to cena ścieków za 1m3.

[gosciu01]

rzetelnie podchodząc do obliczeń, to straty pochodzące z tranzytu cwu w okresie grzewczym, należałoby zbilansować do ogrzewania domu - chyba jako zyski bytowe (?), a mówić jedynie o stratach w okresie letnim. W okresach przejściowych, raczej też możemy mówić o twego rodzaju ogrzewaniu poprzez cwu

 

Pisząc powyżej o kosztach cwu, miałem na myśli stosunek ich udziału do całej kwoty ogrzewania domu i podgrzewania cwu.

Dawniej koszty cwu niemalże pomijano projektując ogrzewanie domu. Na przykład kotłem węglowym. Obecnie koszt cwu to niemalże taka wartość jak ogrzewania domu. Stąd warto przyjrzeć się możliwościom odzysku/oszczędnościom energii i w tym aspekcie.

[Jezier]

Ale też nie całe. Z drugiej strony to są tylko szacunki mogące odbiegać od rzeczywistości.

[gosciu01]

w ostatnim czasie ponownie zafascynowałem się PC, gdyż potrafi ona 3-4 krotnie obniżyć koszty podniesienia temp. w domu ( co/cwu ), co jest i było oczywiste.

 

Jej zastosowanie jednak ma sens w domu 3-, lub mniej, -litrowym , jeśli koszty całej instalacji nie przkraczają kosztów typowiej instalacji ( taniej ) kotłowni i średnio najwyżej 2x koszty grzewczej instalacji elektrycznej co/cwu.

[leśny_ziutek]

Dasz więcej w sumie ocieplenia niż 10 cm pod posadzką?

Hm, ja rezygnuję chyba z 24 cm właśnie dlatego że będę wrzucał ciepło pod budynek. Nie sądzisz że zakładając pod domem akumulator ciepła zmniejszamy delta T i tym samym straty więc mogłoby wystarczyć 10-12 cm?

Pytam bo może masz jakiś argument za tym aby dać więcej, i może ja nie powinienem schodzić w dół.

Po trochu wynika to z tego, że chciałbym aby podłoże pod legarami było choć trochę izolatorem (taki legar to kawał drewna o sporej w stosunku do styropianu czy wełny przewodności), a poza tym mam niewielką nadzieję, że uda mi się nagrzać podłoże bezpośrednio pod podłogą powyżej 25 oC (może nawet do 30 oC), a wtedy trzeba będzie to ciepło jakoś zatrzymać pod podłogą. Więc jeśli mogę zamiast żwiru, wsypać do betonu keramzyt i zrobić tą samą warstwę wyrównującą, tylko o większej izolacyjności, to pewnie tak zrobię.

I przy solarach płaskich mamy pewną jakąś sprawność.

Ale pytanie ile m 2 solara potrzeba by bylo.

Biorąc pod uwagę zespoły pompowe ktore mają np. Hewalex te największe są na przepływ 0,2 l/s, mi wyszło 0,5 l/s więc ponad 2 x więcej.

Ale koszty 5 kolektorów z największym zespołem wynoszą już ok. 14000 zl więc duużo więcej.

Jesli zmierzę powierzchnię ogrzewaną rur (dokładnie górną ogrzewaną połowę rury) to mam 1400*2*pi*0,006/2=ok.26 m2

Tyle m2 kolektorów płaskich??? Raczej nie należy wziąc pod uwagę sprawność i założyć że płąskich będzie np. 4 x większa niż rurowego więc 26/4=ok 6-8 m2 więc wychodzi ok 4 kolektorów Hewalex (1,83 m2 czynnej powierzchni absorbera). Ale to wciąż przepływem mało więc:

albo w rurowym przyjąłem za dużą prędkość i z tym związany za duży przepływ albo sprawność plaskich nie jest 4 x ale tylko 1,5 x większa wtedy potzrebowalibyśmy ok 10 kolektorów i wtedy byłoby ok 0,5 l/s.

Mam nadzieję że przebrnąłeś i rozumiesz o co mi chodzi .

Jak sądzisz?

Myślę, że branie jako powierzchni 1/2 obwodu rury nie jest prawidłowe. Rura będzie chłonęła ciepło z obszaru pod dachówką, czy blachą praktycznie całą swoją powierzcznią. To zadziała tak, że dachówka całą powierzchnią chłonie promieniowanie cieplne ze złońca, rozgrzewa się i podgrzewa strefę pod dachówką na dwa sposóby:

- przez promieniowanie podgrzewa rury z glikloem, łaty, kontrłaty i wszystko co tam jest pod spodem,

- przez przewodnictwo ogrzewa się od dachówki i innych elementów powietrze w przestrzebni pod dachówką, które przy poprawnie wykonanej wentylacji zaczyna poruszać się od dołu dachu ku górze, obmywając rury z glikolem i oddając ciepło na całej ich powierzchnii; część ciepła wraz z powietrzem uchodzi przez otwory wentylacyjne w kalenicy; to zjawisko powoduje, że w pobliżu kalenicy powinno być znacznie cieplej niż w pobliżu okapu.

Myślę, że biorąc pod uwagę te zjawiska należałoby jako powierczhnię czynną kolektora dachowego przyjąć nie powiercznię rur, tylko całą powiercznię dachu i do tej powierczni zastosować jakiś współczynnik sprawności, oczywiście znacznie gorszy niż przy kolektorach płaskich, ale jaki, nie wiem...

 

4. Z tym cwu nie do końca kumam.

Rozumiem że wtedy cwu tylko wstępnie w gruncie do tych ok 18-20 K?

Więcej wtedy ciepla zostanie w gruncie niż przy rozwiązaniu aby od razu z solara dawać do zbiornika i dogrzewać do ok. 30-35 K?

Pytanie które rozwiązanie lepsze .. hm nie wiem?

A jak temp, czynnika spadnie poniżej tych 30-35 oC to co wtedy? Musisz obejść zbiornik CWU i ładować bezpośrednio grunt.

 

Oczywiście najlepiej byłoby zastosować odpowiednią automatykę, coś typu:

- jak z dachu schodzi 60 oC - ładujemy najpierw zbiornik (o ile ma niższą temperaturę), a dalej grunt,

- jak 40 oC - pomijamy zbiornik, ładujemy grunt,

- jak 20 oC - pomijemy najcieplejszą strefę gruntu, ładujemy chłodniejsze brzegi,

- jak 10 oC - wyłączamy system.

 

Zimą trudno spodziewać się aby kolektor dachowy nagrzewał ci zbiornikCWU, ale dzięki ciepłu zmagazynowanemu w gruncie możesz nadal wstępnie podgrzewać ciepłą wodę. Zbiornik CWU pracuje zwykle przy wyższych temperaturach niż wspomniane przez ciebie 30-35 oC. Jeśli che się te wyższe temperatury pogodzić z niskimi, trzeaba dość mocno kombinować.

Kurde a nie prościej wziąć pełno izolacji jak teraz rozplanowałem i dać PC Ziriusa z bezpośrednim odprowaniem i 120 m wężownicy podlogowej roplanować w domu tak aby była w odl. od siebie ok 30 cm. W wewnętrznych pomieszczeniach i pom. gosp. nie dawać wężownicy w ogole, tylko zostawić tam gdzie najczęściej się przebywa i starczy jej długości i cenowo i eksploatacyjnie będzie nieźle ...

Kuszące to bo to jedyna taka mała PC i dzięki temu taka tania.

A do tych naszych rozważań trzeba doliczyć jeszcze ogrzewanie jednak.

Nie wiem co będzie w przyszłości. WIem tylko tyle, że jak na tym etapie budowy nie właduję rury pod posadzkę to już tego nie zrobię nigdy. A jak z tej rury w przyszłosci skorzystam, czy bezpośrednio, czy przy pomocy pompy ciepła, czy wcale, to się dopiero okaże.

[j-j]

Po trochu wynika to z tego, że chciałbym aby podłoże pod legarami było choć trochę izolatorem (taki legar to kawał drewna o sporej w stosunku do styropianu czy wełny przewodności), a poza tym mam niewielką nadzieję, że uda mi się nagrzać podłoże bezpośrednio pod podłogą powyżej 25 oC (może nawet do 30 oC), a wtedy trzeba będzie to ciepło jakoś zatrzymać pod podłogą. Więc jeśli mogę zamiast żwiru, wsypać do betonu keramzyt i zrobić tą samą warstwę wyrównującą, tylko o większej izolacyjności, to pewnie tak zrobię.

 

No na zimę to myślę że z własnej roboty "kombinacjami' powinniśmy się cieszyć jeśli będzie powyżej 15 K w gruncie. Ale wtedy myślę że spokojnie wystarczyłoby 12 cm.

Ale masz rację skoro możesz dać keramzyt to pewnie.

Tylko swoją drogą musiałbyś dać go trocę dużo aby dał efekt bo o ile wiem to jest niezły ale gorszy niż BK. W każdym razie w parametrami styro to mała konkurencja.

 

A jak temp, czynnika spadnie poniżej tych 30-35 oC to co wtedy? Musisz obejść zbiornik CWU i ładować bezpośrednio grunt.

 

Oczywiście najlepiej byłoby zastosować odpowiednią automatykę, coś typu:

- jak z dachu schodzi 60 oC - ładujemy najpierw zbiornik (o ile ma niższą temperaturę), a dalej grunt,

- jak 40 oC - pomijamy zbiornik, ładujemy grunt,

- jak 20 oC - pomijemy najcieplejszą strefę gruntu, ładujemy chłodniejsze brzegi,

- jak 10 oC - wyłączamy system.

 

Zimą trudno spodziewać się aby kolektor dachowy nagrzewał ci zbiornikCWU, ale dzięki ciepłu zmagazynowanemu w gruncie możesz nadal wstępnie podgrzewać ciepłą wodę. Zbiornik CWU pracuje zwykle przy wyższych temperaturach niż wspomniane przez ciebie 30-35 oC. Jeśli che się te wyższe temperatury pogodzić z niskimi, trzeaba dość mocno kombinować.

 

No masz też rację, pytanie tylko czy warto się bawić w robotę i dawać trochę metrów rury wodociągowej w gruncie specjalnie aby podniosla się o zaledwie 4-8 K?

 

Nie wiem co będzie w przyszłości. WIem tylko tyle, że jak na tym etapie budowy nie właduję rury pod posadzkę to już tego nie zrobię nigdy. A jak z tej rury w przyszłosci skorzystam, czy bezpośrednio, czy przy pomocy pompy ciepła, czy wcale, to się dopiero okaże.

 

Acha, rozumiem, i też przyznaję rację bo mam takli sam dylemat dlatego chcę to rozwiązać jak najszybciej. . Moja rodzina gdy zmieniłem koncepcję z płyty na ławy to już mruczała że wyszło przez to za dużo rur kanalizacyjnych DN200 ale udobruchałem mówiąc że do deszczówki się nada .

A co powiem, że do czego zakopana rura pod domem bez tej na dachu , jeśli dam PC? Dlatego akurat mi zależy na podjęciu decyzji 100% zimą jeszcze .

 

 

Myślę, że branie jako powierzchni 1/2 obwodu rury nie jest prawidłowe. Rura będzie chłonęła ciepło z obszaru pod dachówką, czy blachą praktycznie całą swoją powierzcznią. To zadziała tak, że dachówka całą powierzchnią chłonie promieniowanie cieplne ze złońca, rozgrzewa się i podgrzewa strefę pod dachówką na dwa sposóby:

- przez promieniowanie podgrzewa rury z glikloem, łaty, kontrłaty i wszystko co tam jest pod spodem,

- przez przewodnictwo ogrzewa się od dachówki i innych elementów powietrze w przestrzebni pod dachówką, które przy poprawnie wykonanej wentylacji zaczyna poruszać się od dołu dachu ku górze, obmywając rury z glikolem i oddając ciepło na całej ich powierzchnii; część ciepła wraz z powietrzem uchodzi przez otwory wentylacyjne w kalenicy; to zjawisko powoduje, że w pobliżu kalenicy powinno być znacznie cieplej niż w pobliżu okapu.

Myślę, że biorąc pod uwagę te zjawiska należałoby jako powierczhnię czynną kolektora dachowego przyjąć nie powiercznię rur, tylko całą powiercznię dachu i do tej powierczni zastosować jakiś współczynnik sprawności, oczywiście znacznie gorszy niż przy kolektorach płaskich, ale jaki, nie wiem...

 

 

Oki, ponownie masz rację leśny, a więc :

 

na koniec coś ciekawszego dla wszystkich którzy kombinują:

 

Zrobiłem obliczenia kolektora dachowego i gruntowego.

Z obliczeń wyszło że totalnym bezsensem jest dawać 1400 m na dach a w grunt tylko 360- to się nie sprawdzi.

A teraz więcej szczegółów ktore podlegają dyskusji.

 

Założenia:

Dach:

1. rura PP DN16, gr. ścianki 1,9 mm, L= 1400 m, F=53,7 m2

2. lambda rury 0,21

3. czynnik- ergolit (gęstość= 1030 kg/m3, lepkośc dynam.=0,00175 kg/m*s, lepkość kinemat.=0,0000017m2/s, labmda (strzelałem najniekorzystniej bo nie znam)=0,1, cp=3170)

4. ruch konwekcyjny swobodny powietrza pod dachówką przyjąłem minimalny (bezpieczniej i pewniej w obliczeniach), parametry pow. (gęstość= 1,09 kg/m3, lepkośc dynam.=0,0000195 kg/m*s, lepkość kinemat.=0,00000179m2/s, lambda =0,025, cp=1004)

5. Delta T przyjałem średnio 35 K między ergolitem a powietrzem pod dachówką)

6. Będzie 10 obiegow po 140 m

 

 

Grunt

1. rura PP DN25 gr ścianki 2,2 mm, L=360 m, F=23,3 m2

2. lambda rury 0,21

3. czynnik ten sam

4. opór gruntu (0,43- wziąłem lambda piasku 1,16 i zakres gruntu wokół wężownicy 0,5 m, więc 0,5/1,16=0,43)

5. Delta T przyjąłem średnio też 35 K między ergolitem a gruntem)

6. Będą 3 obiegi po 120 m

 

Wyniki dla dachu:

 

1. współ wnikania ergolitu- alfa ze wzoru dla Re>2200 bo przepływ wyszedł laminarny Re=2150, alfa=ok. 436 (przeplyw 0,035 l/s, stąd prędkość 0,3 m/s, Nu=ok. 53), ale to alfa zależy od lambdy którą strzeliłem bardzo niekorzystnie.

Ostaczenie to alfa ma mały wpływ na wynik

2. opór rury- 0,0019/0,21=0,009 m2*K/W- to ma też mały wplyw na wynik

3. współ wnikania powietrza pod dachówką- ok. 4,7 i to ma duży wpływ na alfa i na ilość ciepła, jak napisalem- wyliczyłem wydaje mi się niekorzystnie aczkolwiek patrząc na przykładową jakąś tabele zmniejsza się on im większa średnica, my mamy małą więc te 5,5 może być wcale nie tak najniekorzystniej a w sam raz.

4. przenikanie U=4,5

5. ilośc ciepła z kolektora dachowego=8420 W

 

 

Wyniki dla gruntu:

 

1. współ wnikania ergolitu- alfa ze wzoru dla Re>2200 bo przepływ wyszedł prawie całkowicie burzliwy Re=6180, alfa=ok. 600 (przeplyw 0,17 l/s, stąd prędkość 0,5 m/s, Nu=ok. 123), to alfa zależy od lambdy którą strzeliłem bardzo niekorzystnie.

Ostaczenie to alfa ma średni wpływ na wynik

2. opór rury- 0,0206/0,21=0,01 m2*K/W- to ma najmniejszy wplyw na wynik bo ścianka jest cieńutka

3. opór gruntu- 0,43 i to ma duży wplyw na ilość ciepła

4. przenikanie U=2,25

5. ilośc ciepła z kolektora dachowego do gruntu=1840 W

 

Wniosek:

Grunt nie przejmie tyle ciepła z dachu, nie ma sensu dawać tyle na dach.

Przy kolektorze dachowym o L=360 m tak jak w gruncie ma to sens, jest mniej więcej po równo.

Przyjęte Delta T=35 K dla obliczenia współ. U w gruncie i na dachu ma też duże znaczenie ale to zmienne w czasie, jak przyjąć inaczej?

Zmniejszając odleglość w gruncie wg obliczeń można zwiększyć ilość pobranej energii ale pojemność gruntu w końcu nie wyrobi i temperatura może być coraz wyższa. Zresztą z gruntem to też trudna sprawa jak to będzie i

tak wychodzi z obliczeń bo parametry gruntu mają największy wplyw na to ile grunt odbierze.

 

Przyjmując moje 60 m2 powierzchni i zakres wężownicy te 0,5 m mam 60*1,5=90 m3 akumulatora gruntowego (zakładając bo od dołu jest nie zamkniety), wyliczając temperaturę do jakiej przez cały rok mógłaby sie ta obj. nagrzać to:

T=1840W*3600/(800*1600*90m3)=0,06 K/1h

Zakładając grzanie w ciągu roku średnio przez 10 h dziennie mamy:

0,06*10*30,5*12=210 K

Coś dużo ale nie zakladam rozchodzenia się ciepla w trakcie roku w gruncie i liczę na podstawie maxymalnego odebranego ciepła w trakcie najcieplejszego m-ca. A średnie roczne wyjdzie dużo niższe, które wraz z rozchodzniem się ciepła daloby niższą temp. pod budynkiem w akumulatorze.

I to wychodzi dla tego co grunt odbierze czyli 360 m a nie z tego co da kolektor ktory założyłem za duży 1400 m.

 

OKI to wszystko.

 

Prosze o błędy, będziemy poprawiać jak coś nie tak, mam to w excelu więc no problem:).

 

Acha jeszcze jedno:

Biorąc pod uwagę Kolektory plaskie o powierzchni takiej jak nasz kolektor rurowy mamy ze słońca w najcieplejszym m-cu ok. 12,0 kW, wszystko na godzinę.

Porównanie:

rurowy- 8,4 kW/ cena 1400 m rur zaledwie

płaski- 12,0 kW/ cena- no comment

 

pzdr

[joannaj75]

HenoK

 

 

Fajne te zdjęcia Isomaxa dałeś , nie widziałem ich, ech żal ...

 

 

pzdr

na tej stornie tez napisali " Zachęcamy wszystkich, którzy cenią sobie oszczędność i przyjazny stosunek do środowiska o kontakt z firmą INTER-KERAM" -hahahahaha

i takich co mają DUUUUŻŻŻŻOO KASY

a mi tam szkoda nie jest byłam na tej budowie , gościu buduje te domy na sprzedaż , ciekawe ile za nie będzie chciał -wole nie wiedziec

[leśny_ziutek]

No masz też rację, pytanie tylko czy warto się bawić w robotę i dawać trochę metrów rury wodociągowej w gruncie specjalnie aby podniosla się o zaledwie 4-8 K?

Mam nadzieję (podkreślam nadzieję), że jednak uda mi się uzyskać lepszy wynik, a to dzięki uwarstwieniu ładunku ciepła. Liczę, że w centrum akumulatora będzie około 25-30 oC, na brzegach w okolicy 15 oC, ale oczywiście tylko na początku sezonu grzewczego.

Zrobiłem obliczenia kolektora dachowego i gruntowego.

Z obliczeń wyszło że totalnym bezsensem jest dawać 1400 m na dach a w grunt tylko 360- to się nie sprawdzi.

A teraz więcej szczegółów ktore podlegają dyskusji.

W twoich obliczeniach brakuje mi użytych wzorów i jednostek przy wielkościach - bez tego trudno coś zanalizować. Jedno jest jednak pewne, niezależnie jak wykonasz kolektor gruntowy i dachowy i tak zawsze moc pobierana z dachu będzie równa mocy ładowanej w grunt + moc strat po drodze. Jeśli dachowy przewymiarujesz w stosunku do gruntowego, zmniejszy się jedynie jego sprawność, ale za to powiększy temperatura czynnika schodzącego z dachu, co też jest cenne. Oczywiście gdzieś jest ten złoty środek.

 

Ja analizę dachu zrobiłbym podobnie jak gruntu, czyli postarał się określić na jaką szerokość dachu wystarczająco skutecznie oddziaływuje rura z glikolem. Ty przyjąłeś, że jest to 5 cm w każdą stronę, co dało rozstaw 10 cm. Dla mnie jest to tak na oko za gęsto - ja bym przyjął jedną rurę ustawioną w połowie odległości pomiędzy łatami - tam jej powinno być najlepiej (no może jednak dwie, jeśli to blacha - ogólnie odległość w okolicach 30 cm, tak jak to planuje HenoK, wydaje mi się, że jeszcze sensowne minimum 20 cm) . Oszacowanie oporu cieplnego na trasie dachówka - odcinek rury pod wydaje się trudniejsze niż to samo oszacowanie dla odcinak rury otoczonej 0,5 m warstwą gruntu, a i to ostatnie też nie jest łatwe. Wtedy możnaby porówywać sumaryczny opór kolektora dachowego do gruntowego (a jeszcze lepiej porównać impedancje jednego i drugiego, bo i jedno i drugie cechuje pewna bezwładność związana z pojemnością cieplną, ale to już wyższa szkoła jazdy). Największy przepływ energii powinien nastąpić przy dopasowaniu oporów.(ipedancji), co nie znaczy, że będzie to optymalne rozwiązanie z punktu widzenia użytkowego. Bardziej optymalne wydaje się być niedopasowanie, na korzyść wydajniejszego kolektora dachowego, bo w ten sposób powinniśmy otrzymać wyższą temperaturę przekazywanego ciepła, tracąc jednak na jego ilości.

[j-j]

Leśny zrobiłem dokładniejsze obliczenia ale wciąż bez znajomości lambda ergolidu (przyjąłem 0,1 W/m*K). Jednak z dokładniejszym wyliczeniem dachowego i współ. wnikania z powietrza do ścianki rury:

Wyszło podobnie ale z dużo większym przewymiarowaniem dachu.

Nie mam pojęcia jaką temp. przyjąć powietrza pod dachowką, założylęm 80 K a ten parametr jest baardzo ważny.

Co do kolektora dachowego liczę ze wzoru na konwekcję swobodną gazu otaczającego rury.

Jeśli chesz podumać to mogę wrzucić dokładne obliczenia.

Dopisze jednak że kolektor dachowy wychodzi mi- że jeden obieg nagrzewa się z 10 K które założyłem że wpada na dach do ok. 40 K, przy przepływie w obiegu 0,035 l/s.

W gruntcie przy rozstawie tam wężownicy co 0,5 m wychodzi mi schłodzenie w jednym obiegu o niecałe 2 K, przy przepływie 0,12 l/s więc na dach wraca ok. 38,5 K. Tak więc nie wiem czy nie lepiej dobrać kolektor dachowy odpowiednio w stosunku do gruntowego bo inaczej jak napisaleś będzie mała sprawność dachowego jeśli poleci tam już nie 10 K a to z gruntu 38,5 K.

, bo wydaje mi się w gruncie raczej nie ma sensu go zawracać aż sie maksymalnie schłodzi tak w kółko.

Ale wyrównanie nie ma szans zwiększając długośc gruntowego bo nie wyrobię gdzie tyle rury dać przy rozstawie co 0,5 m. Przy 360 m daje ok. 2 kW więc musiałbym dać prawie 16 x więcej długości rur .

Pozostaje jak pisałeś dać mniej na dachu, czyli rzadziej- nie co 10 cm, wyrównując dach właśnie z gruntem.

Tak w skrócie to wszystko. Jesli ktoś chce szczególy- no problem, ważne sprawy trzeba rozwiązac .

 

Wszystko liczyłem w oparciu o wartości średnie i tak jakby uwzględniając przez 1 h (bo ciepło wszędzie jest niby godzinowe), że wpada na dach 10 K a w rzeczywistości będzie tak tylko przy uruchomieniu, potem to dynamiczne zmiany temp. na dachu uzależnione od zmian (a dokładnie odbioru ciepła) w gruncie. Może wrzucić w grunt coś drobnego co dobrze przewodzi ciepło .

 

Zaczynam rozumieć dlaczego Isomax to z dachu dawał w żelbetową plytę w bliskim rozstawie- bo lepsze rozprowadzenie ciepła dzięki temu bo lepsze też lambda i lepsze wyrownanie proporcji- dach vs plyta i grunt, bo to potem z płyty powoli szło w grunt.

 

Ciepło dawane przez dach: prawie 35 kW (wyszlo tak dużo więcej ze względu na dokładniejsze wyliczenia alfa- współ. wnikania ktory ma największy wpływ na wynik jak pisałem też poprzednio)

a grunt odbiera: ok. 2 kW jak poprzednio.

 

 

pzdr

[leśny_ziutek]

j-j Spróbuję policzyć kilka wartości, które może ci się przydadzą, oraz podsunąć sposób analizy tego całego układu.

 

Według mnie należałoby porównywać rezystancje cieplne poszczególnych podukładów.

 

Tak np. rezystancja instalacji hydraulicznej przy wybranym przez ciebie przepływie 0,035 l/s.

 

1 / (0,035 l/s * 1,038 kg/l * 3380 J/(kg*K)) = 1/(123 W/K) = 0,0081 K/W

 

W bardzo uproszczony sposób policzmy rezystancję kolektora gruntowego (bez uwzględnienie rezystancji glikolu-ścianka rury, którą trzeba by do tego dodać).

Przyjmiemy, że z każdą rurą związany jest walec gruntu o średnicy 0,5 m. Rury ułożone w gruncie co 1 m w dwóch warstwach, co dla 100 m2 daje ok. 200 m rury. "Średnia droga" jaką musi pokonać ciepło w gruncie niech wynosi trochę więcej niż połowę promienia walca (bo czym dalej od walca tym więcej gruntu): 0,3 m - przez nasze uproszczenie skupiliśmy całą masę walca w odległości 0,3 m od rury. Policzmy rezystancję tej 0,3 m trasy.

 

Rezystancja małego odcinka dx trasy w odległości x od rury, jeśli rezystywność gruntu wynosi 1/(1,5 W/(m*K)) = 0,67 m*K/W wynosi

 

0,67 m*K/W * dx / (2 * 3,14 * x * 200 m) = 0,00053 K/W * dx/x

 

Sumując rezystancje tych małych odcinków na całej trasie od 1,25 cm do 30 cm (czyli całkując) otrzymamy:

 

0,00053 K/W * ( ln (0,3 m) - ln (0,0125 m) ) = 0,00053 K/W * ln (0,3 m / 0,0125 m) = 0,0017 K/W

 

dodajmy do tego rezystancję ścianek wężownicy:

 

0,0022 m / (3.14 * 0,025 m * 200 m * 0,30 W/(m*K)) = 0,00047 K/W

 

a otrzymamy całkowitą rezystancję kolektora gruntowego:

 

0,0017 K/W + 0,00047 K/W = 0,0022 K/W

 

Teraz dla pełni szczęścia należałoby policzyć dach, ale ja w tej chwili nie czuję się na siłach aby nawet się do tego przymierzyć..

 

Jeszcze jedna istotna wielkość: pojemność cieplna gruntu związanego z kolektorem gruntowym:

 

2 MJ/(m3*K) * 3,14 * (0,5 m)^2 * 200 m = 314 MJ/K

 

Gdybyśmy mieli rezystancję kolektora dachowego, w miarę łatwo można by zobaczyć jak się to ładuje i jak się rozładowuje (jakie temperatury w poszczególnych punktach, jaka wydajność, wykresy, itp.).

 

Z powyższych obliczeń wynika, że akumulator gruntowy bez problemu wchłonie każdą ilość ciepła dostarczoną przez pompę obiegową (nie jest najwęższym gardłem tego systemu) - jego rezystancja jest 4 razy mniejsza od rezystancji związanej z obiegiem czynnika.

 

A jak z tych wielkości korzystać? Oto przykład:

 

Załóżmy że jest słoneczny dzień i z dachu schodzi nam 10 kW mocy i 100% tej mocy (bez uwzględnienia strat ciepła) ładujemy w grunt. To są pierwsze chwile pracy naszego systemu, więc grunt ma temperaturę 10 oC, jednakową wzdłuż całej wężownicy.

 

Średnia temperatura glikolu w kolektorze gruntowym wyniesie:

 

10 oC + 10 kW * 0,0022 K/W = 32 oC

 

Aby wpompować w grunt 10 kW przy przepływie 0,035 l/s, temperatura czynnika po przejściu przez grunt musi spaść o:

 

10 kW * 0,0081 K/W = 81 oC

 

Znając rezystancję kolektora, prędkość przepływu glikolu oraz rozkład średniej temperatury gruntu wzdłuż wężownicy (na początku jest identyczny na całej długości) można dokładnie określić konieczny rozkład temperatury glikolu wzdłuż wężownicy (można się spodziewać, że na początku będzie wykładniczy), a tym samym, określić konieczną temperaturę przed i za kolektorem. Jednak do tego potrzebne są trochę bardziej skomplikowane obliczenia, niż do wyliczenia średniej - spróbuję je zrobić jak tylko znajdę trochę wolnego czasu.

 

Tymczasem przyjmijmy optymistycznie, bez obliczeń, że temperatura glikolu na wyjściu kolektora gruntowego wynosi 11 oC. Z tego wynika, że na wejsciu musi wynosić:

 

11 oC + 81 oC = 92 oC

 

a to raczej nie jest możliwe do zrealizowania przy użyciu kolektora dachowego - maksimum jakiego możemy się spodziewać to pewnie 60 oC.

 

Jak widać obieg 0,035 l/s nie uciągnie 10 kW, chyba że w jakiś sposób kolektor dachowy rozgrzeje glikol do 113 oC.

 

Ale gdyby zwiększyć obieg 4 razy, do 0,136 l/s to wtedy:

 

32 oC + 10 kW * 0,002 K/W = 52 oC

 

a to jest już w miarę realna temperatura do uzyskania.

 

Zakładając, że ładujemy z mocą 10 kW policzony wyżej akumulator, po godzinie jego średnia temperatura podniesie się o:

 

10 kW * 3600 s / 314 MJ/K = 0,11 K

 

To sporo, ale nie uwzględniamy, że energia idzie również dalej niż 50 cm od rury , a w szczególności wgłąb gruntu - faktycznie wzrost będzie więc mniejszy.

 

***

 

Jeśli gdzieś się walnąłem w rachunkach, to chyba wina pory kiedy to pisałem

[leśny_ziutek]

W powyższych obliczeniach jest pomyłka, w miejscu gdzie liczyłem co się stanie jeśli obieg powiększymy 4 krotnie - przyjąłem temperaturę cieczy po przejściu przez kolektor gruntowy równą policzonej średniej temperaturze cieczy w kolektorze, a to jest błąd. Jeśli konieczny spadek temp. na kolektorze gruntowym przy tym przepływie wyniesie:

 

10 kW * 0,002 K/W = 20 oC

 

a średnia temperatura cieczy w kolektorze gruntowym, policzona wcześniej wyszła 32 oC, to z porównania tych dwóch wielkości wynika, że spadek na długości kolektora powinien być w tych warunkach prawie liniowy, więc możemy przyjąć, że na wyjściu jest 32 oC - 9 oC = 23 oC, na wejściu 32 oC + 11 oC = 43 oC.

 

43 oC na zejściu z dachu jest już temperaturą zbliżoną do rzeczywistej jakiej można się spodziewać, więc przy takim przepływie układ będzie działał poprawnie.

 

Niestety przy takim powiększeniu przepływu znakomicie rosną nam wymagania co do pompy i moc potrzebna do jej zasilenia.

 

Jest jeszcze jedna pomyłka w zdaniu:

Jak widać obieg 0,035 l/s nie uciągnie 10 kW, chyba że w jakiś sposób kolektor dachowy rozgrzeje glikol do 113 oC.

Oczywiście powinno być 92 oC tak jak zostało to policzone - nie wiem skąd mi się wzięło 113 oC

[j-j]

Leśny jeszcze nie do końca kumam Twój sposób liczenia mimo iż jest bardzo prosty

Ale po kolei nie do końca rozumiejąc spróbuję :

 

Obliczenia dotyczące gruntu wg Twojego sposobu wyglądają (już z danymi dokładnie moimi):

 

Rezystancja czynnika w obiegu kolektora gruntowego:

=1 / (0,117[l/s]/1000*1030 *3170)=0,0026 [K/W]

 

Rezystywność- opór gruntu (dla piasku przyjąłem 1,16 W/m*K):

=1/1,16 [W/m*K]=0,86 [m*K/W]

 

Rezystancja małego odcinka gruntu dx (coś tu mi nie gra z jednostkami, sprawdz)-

=0,86[m*K/W]*dx[m]/(2*pi()*x[m]*120[m])=0,00114 [K/W*m2]

 

Całkując powyższe mamy rezystancję gruntu (dla gruntu przyjąłem kolektor co 0,5 m i zakres obejmowania strumieniem ciepła jako połowę tego i ciut dalej jak pisałeś, więc: 0,5/2+0,1 [m]), (i tu też coś nie tak z jednostkami, nie wychodzi K/W):

=0,00114[K/W*m2]*(LN(0,5[m]/2+0,1)-LN(0,025[m]/2))=0,0038 [K/W*m]

 

Rezystancja ścianki rury (DN25 mm, g= 2,2 mm, długośc obiegu-120,0 m):

=0,0022[m]/(2*PI()*0,025[m]*120[m]*0,21[W/m2*K])=0,00056 [K/W]

 

Rezystancja całkowita kolektora w gruncie:

=0,0038+0,00056=0,00437 [K/W]

 

Średnia temp. Glikolu w kolektorze gruntowym (wlatuje na dach zakładamy 10K, 4158 W to jest to co daje dach z jednego z 10 obiegów, czyli z 0,035 l/s- tyle wyliczyłem) :

=10[K]+4158[W]*0,00437=28,15 [K]

 

Aby wpompować w grunt ciepło z dachu przy przepływie 0,117 l/s, bo tyle w gruncie będzie mial 1 obieg z 3 obiegów, moc z dachu muszę przemnożyć przez krotność przepływów jednego obiegu dachowego w 1 obiegu gruntowym czyli: 0,117[l/s]/0,035[l/s]=3,34 i dalej

3,34*4158[W]=13887,7[W] i temperatura czynnika po przejściu przez grunt musi spaść o:

=13887,7[W]*0,0026[K/W]=36,31 [K]

 

Czy dobrze to przerobiłem i poprawiłem?

 

I coś z moich obliczeń:

Mi z obliczeń wychodzi w sumie, że temp. jaka z Twoich obliczeń wyszła (36,3 K) to u mnie o tyle podniosła się na dachu i schodzi z dachu w sumie 46,3 K, ale chyba to jest logiczne.

A spadek temp. u mnie w gruncie wychodzi ok. 17,3 K.

I na wyjściu z gruntu mam temp. równą 29 K i chyba to jest ta sama ktora u Ciebie wychodzi niby 28,15 K jako niby średnia chyba.

Grunt jest tym wąskim gardłem mi wychodzi, dwa razy węższym niż kolektor dachowy.

 

Jedno wyliczenie współ. k odniesionego do jednostki długości rury gruntowej (DZ i DW- średnice zewn. i wewn., alfa- współ. wnikania płyn/ścianka, 0,5 m/2+0,1m- zakres oddzialywania temp. na grunt:

=1/(1/(alfa[W/m2*K]*DW[m])+LN(DZ[m]/DW[m])/(2*lambda ścianki[W/m*K])+

+LN((0,5[m]/2+0,1[m])/DZ[m])/(2*lambda gruntu[W/m*K]))=

=1/(1/(499,17[W/m2*K]*0,0206[m])+LN(0,025[m]/0,0206[m])/(2*0,21[W/m*K])+

+LN((0,5[m]/2+0,1[m])/0,025[m])/(2*1,16[W/m*K]))

k=0,59 [W/m*K]

 

średnie delta T wyszło mi=29,66 [K], więc

Q=29,66[K]*pi*0,59[W/m*K]*długość obiegu 120[m]=6593 [W]

 

W sumie wychodzi prawidlowo wg Twojego- że wpompować w grunt trzeba 36,3 K; czyli to co u mnie wyszło z dachu= 46,3K-10K tego co powinno wyjść z gruntu, wszystko zgadza się tylko że wg moich obliczeń jak pisalem w gruncie schłodzi się ok ok. 17,3 K a nie 36,3, jak byśmy chcieli.

 

OKI na razie tyle.

 

Sorki też za błędy, każdy nstp mój post zawiera dane najbardziej aktualne które są zmieniane na bieżąco, dlatego wyniki się różnią od poprzednich, ale ostatnie są najbardziej poprawne co nie znaczy idealne .

 

 

 

Jeśli chodzi o dach to policzyłem współ. k na 2 sposoby;

1 dla współczynnika wnikania z powietrza do ścianki kolektora

2. traktując powietrze jako nieruchome i wtedy pod dachówką do ścianki rury ciepło wnika tylko przez przewodzenie

 

wynik dla:

1. k=0,17 W/m*K, Q=4158 [W]

2. k=0,05 W/m*K, Q=1283 [W]

różnica duża, ale myślę że pierwsze rozwiąznie będzie trafniejsze bo ruchy konwekcyjne powietrza pod dachówką będą.

Dla dachu na razie bardziej szczegółowych nie podaję, bo jesteśmy przy gruncie .

 

pzdr

[leśny_ziutek]

Rezystancja małego odcinka gruntu dx (coś tu mi nie gra z jednostkami, sprawdz)-

=0,86[m*K/W]*dx[m]/(2*pi()*x[m]*120[m])=0,00114 [K/W*m2]

Powinno być:

0,86[m*K/W]*dx[m]/(2*pi()*x[m]*120[m])=0,00114 [K/W] * dx[m]/x[m]

 

=0,00114[K/W*m2]*(LN(0,5[m]/2+0,1)-LN(0,025[m]/2))=0,0038 [K/W*m]

Tu powinno być:

0,00114[K/W] * (LN(0,5[m]/2+0,1)-LN(0,025[m]/2)) = 0,0038 [K/W]

 

=0,0022[m]/(2*PI()*0,025[m]*120[m]*0,21[W/m2*K])=0,00056 [K/W]

Tu pomyliłeś się obliczając obwód: powinno być pi*średnica lub 2pi*promień - użyłeś średnicy, a pomnożyłeś przez 2pi - prawidłowa wielkość wyjdzie 2 razy większa: 0,0011 [K/W]

 

I dalej będzie:

0,0038+0,0011=0,0049 [K/W]

Średnia temp. Glikolu w kolektorze gruntowym (wlatuje na dach zakładamy 10K, 4158 W to jest to co daje dach z jednego z 10 obiegów, czyli z 0,035 l/s- tyle wyliczyłem) :

=10[K]+4158[W]*0,00437=28,15 [K]

Aby wpompować w grunt ciepło z dachu przy przepływie 0,117 l/s, bo tyle w gruncie będzie mial 1 obieg z 3 obiegów, moc z dachu muszę przemnożyć przez krotność przepływów jednego obiegu dachowego w 1 obiegu gruntowym czyli: 0,117[l/s]/0,035[l/s]=3,34 i dalej

3,34*4158[W]=13887,7[W] i temperatura czynnika po przejściu przez grunt musi spaść o:

=13887,7[W]*0,0026[K/W]=36,31 [K]

 

Czy dobrze to przerobiłem i poprawiłem?

Tego w ogóle nie kumam

 

Jeśli masz ochotę, spróbuj policzyć do końca według mojego schematu, zobaczymy co wyjdzie.

[joannaj75]

No chłopcy .. nieźle dajecie czasu z tymi obliczeniami jestem ciekawa jaki tego będzie owoc ..ale fajnie fajnie...może coś nam się z tego urodzi

Pozdrawiam

[j-j]

Ok leśny poprawiłem:

 

Wykreślam-

Rezystancja czynnika w obiegu kolektora gruntowego:

=1 / (0,117[l/s]/1000*1030 *3170)=0,0026 [K/W]

i w to miejsce

dodałem:

Rezystancja czynnika w obiegu kolektora dachowego:

=1 / (0,035[l/s]/1000*1030 *3170)=0,0087 [K/W]

 

Rezystywność- opór gruntu (dla piasku przyjąłem 1,16 W/m*K):

=1/1,16 [W/m*K]=0,86 [m*K/W]

 

Rezystancja małego odcinka gruntu dx-

=0,86[m*K/W]*dx[m]/(2*pi()*x[m]*120[m])=0,00114 [K/W] * dx[m]/x[m]

 

Całkując powyższe mamy rezystancję gruntu (dla gruntu przyjąłem kolektor co 0,5 m i zakres obejmowania strumieniem ciepła jako połowę tego i ciut dalej jak pisałeś, więc: 0,5/2+0,1 [m]),

(nadal tu też coś nie tak z jednostkami, nie wychodzi K/W):

=0,00114[K/W]*(LN(0,5[m]/2+0,1)-LN(0,025[m]/2))=0,0038[K*m/W]

 

Rezystancja ścianki rury (DN25 mm, g= 2,2 mm, długośc obiegu-120,0 m):

=0,0022[m]/(2*PI()*0,025[m]/2*120[m]*0,21[W/m2*K])=0,0011 [K/W]

 

Rezystancja całkowita kolektora w gruncie:

=0,0038+0,0011=0,0049 [K/W]

 

 

Poprawiłem dla przejrzystości:

Średnia temp. Glikolu w kolektorze gruntowym (na wlocie na dach zakładamy 10 [K], wyliczyłem, że z jednego obiegu dachu o przepływie 0,035 l/s uzyskamy 4158 W, Ty poprzednio założyłeś 10 kW, ja zakładam tyle ile mi wyszło wg tych moich obliczeń):

=10[K]+4158[W]*0,0049=30,46 [K]

tego nie rozumiem- im większa rezystancja (opór) tym temperatura powinna maleć a nie rosnąć a tu jest odwrotnie

 

 

Aby grunt przejął ciepło z dachu, temperatura czynnika po przejściu przez grunt musi spaść dokładnie o tyle o ile się podniosła na dachu czyli:

=4158[W]*0,0087[K/W]=36,3 [K]

dlatego na samej górze zamieniałem rezystancję czynnika w gruncie na czynnik na dachu

 

 

Co do moich obliczeń powyżej w poście są na razie OK.

 

Wg Twojego raczej dalej nie pojadę bo za bardzo do końca nie kumam, ale jeszcze trochę dyskusji i zobaczymy, może też Ty coś sklecisz zobaczymy.

Jeśli zdecydujesz sie policzyć to sróbuj dla ułatwienia na początek przyjąć tak jak ja w przypadku 2:

 

2. traktując powietrze jako nieruchome i wtedy pod dachówką do ścianki rury ciepło wnika tylko przez przewodzenie

 

pzdr

[gosciu01]

Dachy są tak konstruowane, aby przestrzeń pomiędzy dachówką a deskowaniem ( foliowaniem ) była wentylowana.

NIE MA MOWY o powietrzu w bezruchu.

 

Dokonywałem pomiarów temp. pod dachówka.

O ile pamiętam najwyższą temp. jaką zanonowałem przez cały sezon letni ( termometr z pamięcią ) to 58C.

Obecnie przy pochmurnej pogodzie temp. pod dachówką 1-3K większa niż temp. zewnętrzna.

 

Oprócz obliczeń zysków, należałoby uwzględnić koszty i amortyzcję ;

zespół pompowy - 1200 zł ( własnym sumptem - 700-800 zł, ale trzeba wiedzieć co i jak i policzyć ),

rozdzielacz ( komplet ) - 300-500 zł,

sterownik ( zależy co miałby wysterować ) - 250-600 zł,

same rurki 200 mb + 360 mb = 560 mb x 2,5 zł =1400 zł,

roztwór glikolu - 400 litrów - 1200 zł

trochę żelaztwa ( zawory, tranzyty, naczynie wzbiocze - spore, pojemność się oblicza ) - 250 zł,

inne - ?

robocizna - ?

 

Należy dodać koszty pracy pompy obiegowej.

Razem spokojnie ponad 5 kzł + koszt pompy obiegowej w okresie amortyzacji + koszty wymiany glikolu co kilka lat.

[j-j]

Co do kosztów to trochę chyba przesadziłeś.

KOSZTY DACHOWEGO (wyżej pisałem) u mnie to:

dach- 1400 m PP DN16- 2,0 zł/m=2800 zł

główny ok. 20 m PP DN50- 10 zł/m=200 zł

gruntowy ok. 250 m PP DN32- 4 zł/m=1000 zl

dach- 2 rozdzielacze na 7 obiegów: ok. 430x860 zł

grunt- 1 rozdzielacz 2-4 obiegów- 250 zł

i dochodzi jeszcze automatyka i sterowanie jakieś- może ok. 500 zł

razem: 5500 zł

Ale co do zespołu pompwego to się zastanawialem i fakt to ok 1500 zł dodatkowo razem z naczyniem wzbiorczym:

wyszłoby ok 7000 tys.

jednak trzeba pamiętać że na pewno da się to zrobić dużo taniej, kiedyś nie bylo takiej automatyli i wszystko dzialalo c.o. i cwu i inst. technologiczne itp więc wcale nam do szczęścia tych gotowców cudownych nie trzeba.

ale czy się opłaca to zależy od wielu czynników.

Gdyby można bylo to ciepło użyć jak w Isomaxie to na pewno TAK, w przypadku ograniczenia strat przez posadzkę to zależy.

 

A tą temp. pod dachówka to mnie zszokowaleś, 58 K??? Pod ceramiczą czy blachą?? 58 K to wydaje mi się bardzo nędznie.

Daj jak najwięcej danych

I masz racje ruch powietrza będzie na pewno, to było tylko dla ułatwienia obliczeń i sprawdzenia różnicy.

Ale nie bralem pod uwagę że ten ruch na pewno będzie większy niż minimalny założony przeze mnie.

 

pzdr

[gosciu01]

Co do kosztów to trochę chyba przesadziłeś.

KOSZTY DACHOWEGO (wyżej pisałem) u mnie to:

dach- 1400 m PP DN16- 2,0 zł/m=2800 zł

główny ok. 20 m PP DN50- 10 zł/m=200 zł

gruntowy ok. 250 m PP DN32- 4 zł/m=1000 zl

dach- 2 rozdzielacze na 7 obiegów: ok. 430x860 zł

grunt- 1 rozdzielacz 2-4 obiegów- 250 zł

i dochodzi jeszcze automatyka i sterowanie jakieś- może ok. 500 zł

razem: 5500 zł

Ale co do zespołu pompwego to się zastanawialem i fakt to ok 1500 zł dodatkowo razem z naczyniem wzbiorczym:

wyszłoby ok 7000 tys.

 

 

Ależ ja napisałem 5kzł - pięć kilo złotych = 5 000 zł.

Ty piszesz o 7 tys. zł - toż to jeszcze więcej.

 

Czysta ekologia, zero zwrotu z inwestycji

[gosciu01]

OK,

dachówka betonowa, pomiary od strony poludniowej ( skręcenie ok. 15 stopni na wschód ) pochylenie dachu 45 stopni,

Najwyższa temp. 58K ( lato ),

Najniższa zeszłej zimy 0,2K

w słoneczny dzień ( październik-luty ) przy 0-3C na zewnątrz, 8-17K pod dachówką w zależności od miesiąca i długości "świeceia słońca".

 

dane przytaczam z pamięci, ale nie machnąłem się specjalnie. da Wam to pogląd temperatur do obliczeń.