Jak "to" się robi? - czyli bufor ciepła

[adam_mk]

Witaj

Ostatni tak jakby jesteśmy w europie... A tam się wodę ozonuje...

A chloruje się wodę w basenie. Takim do pływania. Najlepiej podchlorynem.

 

A z legionellą to jest tak.

Jak jest ciepły, bardzo ciepły zbiornik, to te inne sobie zdychają od tego ciepełka i zalegają na dnie. A ona, ta legionella nie - bo tak jej dobrze i jeść jest co.

 

A typowe naczynia wzbiorcze istnieją do takich układów. Przeponowe. Takie małe baniaczki. Ten problem, to nie problem.

 

A legionella nie zawsze atakuje. Ma sezony lepsze i gorsze. Jest wiele układów z magazynowaniem wody, które nie sprawiają kłopotów.

Adam M.

[fileminion]

Jakoś u mnie woda nadal chlorowana...

Nie jestem w Europie czy co?

[ravbc]

Ok, wiem już że da się podgrzewać wodę przepływowo w takim buforze, choć wężownica wymagana dla zapewnienia odpowiedniej wydajności będzie miała minimum 50m długości (przy fi 25mm) - niemały koszt i niemały problem, żeby to upchnąć. Pytanie czy wężownicę CWU też układać w "ślimaka" o zmiennej średnicy zwojów? Pewnie dobrze by było... A może zrobić 2-3 spirale rozłożone nie współśrodkowo w tym buforze? Oczywiście wszystkie je wpiąć w pojedyncze przyłącza zasilania i odbioru.

 

Drugi problem jaki mnie naszedł, to jak wpiąć w ten zbiornik kolektory. Zakładam, ze PC będzie wpięta w ślimaka pod tym lejkiem. Chciałbym ustawić kolektory na wykorzystanie głównie przy słabych warunkach (czyli wtedy kiedy wyjście z nich będzie miało ok. 50 stopni C). Gdzie umieścić wężownicę kolektorów i jak to zrobić? W moim przypadku zbiornik będzie stał w piwnicy, czyli 2 piętra pod kolektorami. Teoretycznie pewnie dało by się wpiąć kolektory w jedną wężownicę z PC (i tak pewnie nie będę miał bezpośredniego parowania), ale to chyba gra nie warta świeczki. Czyli potrzebna jest dodatkowa wężownica dla kolektorów.

A może inaczej wpiąć PC - tam gdzie adam zaznaczył piec/kominek?

 

Jak się okazuje, samo policzenie wymiarów to najmniejszy problem w budowie tego bufora...

[fileminion]

Jeśli mogę swoje skromne zdanie tu wtrącić, to ja zamierzam obieg kominka włączyć bezpośrednio do bufora, i sądzę że jeśli Twoja pompa ciepła stoi w domu i ma jako medium wodę a nie glikol to też może być wpięta do bufora bezpośrednio gdzieś pośrodku wysokości. Wtedy tylko kolektory mają swoją oddzielną wężownicę. Ewentualna trzecia wężownica to już niesamowite komplikacje w budowie zbiornika.

Tak jeszcze dodam, że kominek mam nie z płaszczem wodnym tylko rurę czopuchową owinąłem wężownicą miedzianą z rury fi 15 długości 25 metrów. Koszt nieporównywalnie mniejszy niż kominków płaszczowych i nie obawiam się że w razie rozszczelnienia kominek wybuchnie.

Polecam jeszcze obejrzeć stronę firmy Brugg, mają w ofercie rury o nazwie Spiraflex wprost idealne dla naszych zastosowań, o cene jeszcze nie pytałem, ale wyglądają przepięknie...

[adam_mk]

Ja też teraz buduję bufor (zlecenie) i dam fotki, jak już powstanie coś, co widać.

Dla mnie te 20mb wężownicy to już lekki przerost a 50mb to sporo za sporo. Nie wiem, ale mnie się tak wydaje. Jak się zobaczy inne konstrukcje (często robione nogami i w pośpiechu, chyba) To tam za chińsikego boga nie ma miejsca nawet na 10mb - a działają! (inna sprawa, jak działają).

 

Co tylko się da trzeba wpinać wprost. Stopień komplikacji rośnie, jak tych wężownic przybywa.

 

Pozdrawiam Adam M.

[ravbc]

Będę bardzo wdzięczny za zdjęcia i wrażenia z użytkowania. Sam nigdy nie widziałem takiej konstrukcji podgrzewacza przepływowego.

 

Co do długości tej wężownicy CWU, to chciałbym mieć pewność, że jak zacznę nalewać wodę do wanny (ma mieć ponad 300 litrów pojemności), to będę mógł to zrobić pełnym strumieniem i po nalaniu woda w tej wannie będzie ciepła (oczywiście w trakcie nalewania do wanny na pewno będzie niezbędne doładowywanie bufora).

Ten warunek w zasadzie definiuje mi wymagania dla całego bufora:

przepływ ok 20 litrów/min, temperatura wyjścia ok. 40-45 stopni (40 to nie za mało?), wreszcie metoda na załączenie doładowania w odpowiednim momencie (ale to już inna bajka).

 

Zdaję sobie sprawę że dodawanie wężownic to nic dobrego, ale wpinanie bezpośrednie ma też wadę: trzeba wymyślić gdzie się wpiąć (w sensie na jakiej wysokości zbiornika), żeby odpowiednią warstwę trafić. Chyba, że założyć ze zasilanie jest zawsze maks i w związku z tym zawsze wpinać je na samej górze.

 

Coś mam wrażenie, że za bardzo filozofuję... Chyba zamiast skupiać się na tak drobnych optymalizacjach, zaplanować dokładnie tą wężownicę CWU.

 

PS. Przepraszam za dość chaotyczny post, ale chyba za dużo na raz chciałem napisać.

[fileminion]

To mamy następne założenie jesli chodzi o przepływ wody, i to nie tylko dla przypadku ravbc i jego wanny, ale dla większości użytkowników żeby dało sie rano odkręcic jednocześnie 2 prysznice z ciepłą wodą. Tak na marginesie koniecznie ocieplij wannę od spodu styropianem, pianą itp. bo różnica w szybkości stygnięcia jest znaczna. I kolejna kwestia, że 45 stopni cwu to minimum, bo kiedy woda z czasem jednak ostygnie to nie będzie nikt biegał po czajnik z wrzątkiem... z tego delta T= 45-8=37K

A teraz policzmy 20l/min=0,333dm3/s

0,333kg x 4200J/kgK x 37K = 51,75 kJ czyli konieczna moc wężownicy wynosi w zaokrągleniu 52 kW !!!

[ravbc]

W tych wyliczeniach jest chyba podobny błąd jaki sam zrobiłem. Że należy dostarczyć tej wodzie 52 kJ energii, to się zgadzam. Tylko że niekoniecznie musi się to odbyć w ciągu sekundy. To że pobór wynosi 1/3 litra na sekundę, to nie znaczy, że ta szklanka wody ma kontakt z wężownicą tylko przez tą sekundę. I to jest tajemnica doboru odpowiedniej długości wężownicy CWU...

[hes]

Jak myślicie, czy jest sensowne podzielenie tej dlugosci na mniejsze

odcinki - połaczone równolegle ? Przy okazji sugeruję też użycie

rurek o jak najmniejszej średnicy- wymiana ciepła zachodzi wtedy

korzystniej.

[fileminion]

Tu się nie zgodzę, bo jeśli potrzebujemy w ciągu sekundy 0,33 dm3 wody której musimy dostarczyć 52 kJ, to znaczy że musimy wtłaczać w wężownicę 52 kW mocy. Porcja wody 0,33 dm3 może faktycznie płynąć ile chcemy przez wężownicę ( to zależy czy mamy jeden długi odcinek rury czy kilka połączonych równolegle i jakiej średnicy ), ale jeśli założymy przepływ tej porcji w ciągu jednej sekundy to ewidentnie widać te 52 kW. Jeśli natomiast woda będzie płynęła bardzo wolno przez wężownicę, a wydajność pozostaje te 20l/min to będzie taka sytuacja że mamy bardzo obszerną wężownicę lub kilka polączonych, i nasza porcja 0,33 dm3 ogrzewa sie powoli, ale w ciągu każdej sekundy ogrzewa się kilka innych takich porcji, w przeciwnym wypadku wydajność wężownicy byłaby mniejsza ( ograniczona czasem przepływu ). Moim zdaniem nadal pozostaje 52 kW, jeśli ktoś wykaże że jest inaczej i mi udowodni że się mylę będę uszczęśliwiony ale jak dla mnie dla utrzymania tej wydajności nadal pozostaje słuszne twierdzenie że trzeba 52 kW mocy przy ogrzewaniu przepływowym z deltą T 37 K.

I teraz pozostaje sie zastanowić co robimy dalej, czy układ przepływowy, czy układ typu zbiornik w zbiorniku czy jeszcze inaczej. W sytuacji gromadzenia większej ilości wcześniej ogrzanej wody moc może być znacznie mniejsza bo mamy więcej czasu.

Pozdrawiam.

[fileminion]

Polecam obejrzeć strony viessmanna i pdf-y vitocella 333 i 353, na stronach polskich lub viessmann.com bo tam można zobaczyć więcej.

Podane moce i wydajności cwu są podobne do naszych wyliczeń ( > 50kW)

Na przekrojach widać, że jest 27 zwojów wężownicy i to z rury falistej co przy średnicy zwoju 70 cm daje długość 60 metrów!!! Zgodzę się że stal nierdzewna ma gorszy współczynnik przewodzenia ciepła niż miedź, ale sądze że jakby rozwiązanie z miedzią było lepsze to taka firma by je zastosowała. Skoro zrobili jak jest to zapewne wiedzą co robią. I teraz kwestia ceny. Jesienią rok temu rurka falista calowa system CATS ( można wpisać w google.pl) kosztowała prawie 50 zł. Sądzę że teraz jest jeszcze gorzej.

[ravbc]

Nie no moc się zgadza, chciałem tylko zwrócić uwagę na to, że mimo wszystko czas wymiany ciepła jest tu znacznie dłuższy niż przy typowych (jeśli w ogóle można w tym kontekście użyć takiego sformułowania) przepływowych podgrzewaczach wody.

Różnica między zbiornikiem, a wężownicą o znacznej pojemności będzie taka, że w tej drugiej żadna legionella czy inne świństwo się nie zagnieździ (chyba że "wwierci" się w ściankę rury).

[fileminion]

To ja trochę z innej beczki dodam, że tak kombinuję, jakby cały układ kolektorów słonecznych wypełnić nie roztworem wody i glikolu ale czystym spirytusem. Ciepło właściwe alkoholu etylowego to ok. 2100 J/kgK, prawie połowę mniej niż wody czyli teoretycznie alkohol powinien osiągać wyższą temperaturę w kolektorze słonecznym ( bo do podgrzania go o 1K potrzeba mniej energii). I alkohol ma mniejszą lepkość niż glikol, nie zamarznie, nie otruje nas jak dojdzie do przecieku itd. Przy tej ilości z racji ceny konieczna byłaby samodzielna produkcja...

[hes]

Czy to ,że alkohol może osiągnąć większą temperaturę, ma być zaletą ?

A nie spadnie przy okazji sprawność całego układu, z racji mniej

efektywnej wymiany/ przejmowania ciepła w kolektorze ?

[adam_mk]

Witam

fileminion!

Napisałeś:

" tak kombinuję, jakby cały układ kolektorów słonecznych wypełnić nie roztworem wody i glikolu ale czystym spirytusem. Ciepło właściwe alkoholu etylowego to ok. 2100 J/kgK, prawie połowę mniej niż wody czyli teoretycznie alkohol powinien osiągać wyższą temperaturę w kolektorze słonecznym ( bo do podgrzania go o 1K potrzeba mniej energii). I alkohol ma mniejszą lepkość niż glikol, nie zamarznie, nie otruje nas jak dojdzie do przecieku itd. Przy tej ilości z racji ceny konieczna byłaby samodzielna produkcja..."

 

Prawie, że prawda, ale jednak nie prawda!

tak kombinuję, jakby cały układ kolektorów słonecznych wypełnić nie roztworem wody i glikolu ale czystym spirytusem. Ciepło właściwe alkoholu etylowego to ok. 2100 J/kgK, prawie połowę mniej niż wody

Można. Nikt nie zabroni. Sama prawda.

teoretycznie alkohol powinien osiągać wyższą temperaturę w kolektorze słonecznym ( bo do podgrzania go o 1K potrzeba mniej energii).

Tak, ale zapomniałeś dodać, że w porównaniu z wodą w TYM WŁAŚNIE kolektorze. I tylko teoretycznie, bo jeżeli solar ma dobrą automatykę, to tylko przyspieszysz przepływy a automatyka przypilnuje temperatur. Wtedy będą takie jak przy wodzie!

I alkohol ma mniejszą lepkość niż glikol, nie zamarznie, nie otruje nas jak dojdzie do przecieku itd. Przy tej ilości z racji ceny konieczna byłaby samodzielna produkcja..."

Glikol to też alkohol. Taki trochę inny niż ten spożywczy (etanol), ale naprawdę - to alakohol! Samodzielna produkcja jest reglamentowana i obłożona ograniczeniami. Jest jednak alkohol techniczny, który można kupić. Zadziała tak samo. Pić go raczej nie należy, ale z pewnością będzie "lepszy" jak deptanka

No i na koniec!

Twoim celem, marzeniem i zadaniem jest transport dostępnej ENERGII (dostępnych około 1000W/m2) a nie temperatur. Temperatury są objawem tego, czy ta energia tam jest czy nie (tam, gdzie są te temperatury mierzone).

I to by było na tyle!

Adam M.

[fileminion]

Mnie chodzi o to, że w słoneczny letni dzien nie ma problemu z nagrzewaniem wody do wyższych temperatur. Natomiast jeśli weźmiemy pod uwagę miesiące wiosenne/jesienne, kiedy natężenie energii padającej na kolektor jest mniejsze to sądzę że ciecz o mniejszym cieple właściwym będzie się nagrzewała szybciej i nawet w czasie nijakiego świecenia słońca zbliży się chociaż do 40 stopni. Z tego co obserwowaliśmy u znajomego który ma kolektory to w sezonie jesień-wiosna w bardziej słoneczny dzień kolektor daje wodę o temp np 20 stopni a to trochę mało. Zgadzam się z tym co napisał Adam że transportujemy w różne strony energię, ale odpowiednia temperatura jest niezbędna, bo nie chciałbym się kąpać w systemie niskotemperaturowym...

[fileminion]

Właśnie sprawdziłem że etanol ma temp wrzenia 78 stopni i to do kolektora za mało, trzeba go jedna mieszać z glikolem, wodą albo jeszcze czymś innym. Tak czy inaczej zastosowanie cieczy o mniejszym cieple własciwym niż woda mnie zastanawia i porobię doświadczenia bo nie ma jak empiria.

Pozdrawiam, wracamy na razie do tematu bufora

[hes]

Czy wymiana ciepła musi odbywać sie w buforze ? Są przeciez doskonałe

wymienniki plytowe. Taki wymiennik można zainstalować przy zbiorniku

i dodatkową pompą przetłaczać wodę z bufora.

 

A co myślicie o uzyciu małej pompy ciepla do podwyższenia temperatury

wody uzytkowej ?

[ravbc]

Czy wymiana ciepła musi odbywać sie w buforze ? Są przeciez doskonałe wymienniki plytowe. Taki wymiennik można zainstalować przy zbiorniku i dodatkową pompą przetłaczać wodę z bufora.

 

Jeśli kombinujesz grzać w ten sposób cwu, to potrzebowałbyś dużego tego wymiennika, a o ile wiem, nie należą one do najtańszych. Na dodatek z czasem wymiennik taki zaczął by zarastać, a wyczyszczenie nie jest całkiem proste (łatwiej wyczyścić jednak zwykłą rurę). No i dochodzi dodatkowy koszt pracy pompy.

 

A co myślicie o uzyciu małej pompy ciepla do podwyższenia temperatury wody uzytkowej ?

 

Funkcjonalnie niezły pomysł, tylko że inwestycyjnie chyba nie opłacalny. Do dogrzania cwu o kilka stopni chyba lepiej użyć zwykłego przepływowego podgrzewacza elektrycznego o małej mocy (w końcu chodzi tylko o kilka stopni). Gorzej że ciężko znaleźć takie w których można regulować moc grzewczą w zależności od temperatury wody na zasilaniu (innymi słowy: dogrzewać tylko do określonego poziomu).

[HenoK]

Czy wymiana ciepła musi odbywać sie w buforze ? Są przeciez doskonałe

wymienniki plytowe. Taki wymiennik można zainstalować przy zbiorniku

i dodatkową pompą przetłaczać wodę z bufora.

To rozwiązanie ma kilka wad :

1. konieczna dodatkowa pompka,

2. przez wymuszony przepływ w buforze zakłócony zostaje warstwowy rozkład temperatury.