Dobór Zbiornika Buforowego, Solarów I Kotła Do Instalacji C.o. + Obliczenia - Pomocy!

[rozkminiacz]

Witam.

 

Mam problem związany z doborem zbiornika buforowego do instalacji c.o. Postaram się mój problem przedstawić najprzejrzyściej jak potrafię. Otóż moja praca magisterska nosi tytuł "Metoda oceny efektów zastosowania wybranego urządzenia grzewczego na biomasę do ogrzewania domu jednorodzinnego" i w części projektowo-badawczej o nazwie "Opracowanie (przyjęcie, wybór) metody oceny efektów pracy wybranego urządzenia w przykładowym domu jednorodzinnym" tej pracy mam sprawdzić jakie skutki (energetyczne, ekologiczne, ekonomiczne, eksploatacyjne) przyniesie dobranie do instalacji źródła ciepła (kotła grzewczego c.o.) dla budynku jednorodzinnego, przy założeniach co do źródła ciepła, takich że:

 

- jest to kocioł o mocy 13 [kW] ( dobrany na OZC = 12575 [W] dla budynku o pow. 295,2 [m2] w programie Purmo OZC 4.01B z uwzględnieniem nadwyżki na potrzeby c.w.u. według tego co tu podają na stronie http://www.e-instalacje.pl/a/4081,jak-dobrac-moc-kotla/2 przy zużyciu 200 czy 250 litrów c.w.u. a więc przy dobowym naddatku 0,47 czy 0,57 [kW] wyjdzie około 13 [kW].)

 

- jest to kocioł na: paliwo stałe, gaz lub olej (muszę wybrać kilka wariantów najpopularniejszych w których paliwo podstawowe dla którego osiągana jest moc nominalna to: węgiel, drewno, pellet, owies, eko-groszek, miał, gaz, olej i wersje kondensacyjne dwóch ostatnich)

 

- jest to kocioł automatyczny gazowy lub olejowy, a w przypadku kotłów na paliwo stałe z podajnikiem

 

- jest to kocioł jednofunkcyjny

 

------------------------------------------------------------------------------------------------

 

Z kolei założenia projektowe budynku są takie (z Purmo 4.01B):

 

- budynek zamieszkuje 4-osobowa rodzina

 

- budynek należy do III strefy klimatycznej

 

- powierzchnia ogrzewana budynku: 295,2 [m2] (2 kondygnacje - piwnica i piętro)

 

- kubatura ogrzewana budynku: 783,6 [m3]

 

- roczne zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania: 20925 [kWh/rok] = 75,33 [GJ/rok]

 

- projektowe obciążenie cieplne budynku: 12575 [W]

 

- zużycie c.w.u. na osobę według http://www.zbiornikibuforowe.pl/faq/czeste_pytania/jakie_jest_srednie_zapotrzebowanie_na_ciepla_wode_uzytkowa_dziennie,pnews,13.html'>http://www.zbiornikibuforowe.pl/faq/czeste_pytania/jakie_jest_srednie_zapotrzebowanie_na_ciepla_wode_uzytkowa_dziennie,pnews,13.html przyjąłem: od 30 do 40 litrów

 

------------------------------------------------------------------------------------------------

 

pozostałe założenia dla instalacji c.o. są następujące:

 

- instalacja c.o. ma mieć bufor w postaci zbiornika buforowego

 

- instalacja c.o. ma składać się z następujących elementów: kotła grzewczego c.o. , zbiornika buforowego c.o. z funkcją c.w.u. (lub osobno zbiornik buforowy c.o. i zbiornik na potrzeby c.w.u. ) i kolektorów słonecznych.

 

- funkcja podgrzewania c.w.u. realizowana ma być przez kocioł c.o. i kolektory słoneczne

 

- kolektory słoneczne powinny wspomagać ogrzewanie instalacji c.o. w okresach przejściowych (wiosna i jesień)

 

- instalacja powinna być ekonomicznie opłacalna, a więc okres zwrotu inwestycji możliwie najkrótszy

 

- instalacja powinna dawać możliwość w miare szybkiego rozruchu, a czas oczekiwania na ogrzanie c.w.u. racjonalnie optymalny (nie w godzinach, a w minutach)

 

- pozostałe elementy instalacji takie jak czujniki temperatury, pompy, zawory itp. maja być jednakowe dla wszystkich wariantów instalacji i należy uwzględnić je jedynie jako koszty stałe

 

- w kolejnych badanych wariantach instalacji zmieniać ma się jedynie źródło ciepła, którym jest kocioł grzewczy spełniający wcześniej wymienione założenia, tudzież pozostałe elementy instalacji c.o. mogą zmieniać sie wielkością, ale powinny pozostać z tego samego typoszeregu

 

- instalacja c.o. to standardowe rozwiązanie ogrzewania poprzez grzejniki konwekcyjne, jednak w projekcie nie jest wymagane liczenie instalacji i

dobór poszczególnych grzejników, istotne jest samo źródło ciepła dobierane na obliczeniową moc cieplną dla budynku

 

------------------------------------------------------------------------------------------------

 

Podstawowym problemem jest więc taki dobór poszczególnych elementów instalacji (kotła c.o. + zbiornika/zbiorników dla c.o. i c.w.u. + solarów ), który

umożliwi realizację powyższych założeń, przy czym w poszczególnych wariantach instalacji ma się zmieniać tylko źródło ciepła - kocioł c.o. . Następnie takie instalacje mam analizować pod względem energetycznym, ekonomicznym, techniczno-eksploatacyjnym i emisji zanieczyszczeń i opisać we wnioskach. Jednak utknąłem właśnie przy doborze zbiornika buforowego (lub dwóch osobnych zbiorników dla c.o. i c.w.u.) dla tego typu instalacji i dlatego proszę o pomoc w jego doborze, a w zasadzie to chodzi nie tyle o zbiornik co o cały schemat instalacji, bowiem zastosowanie buforowania ma wpływ na wygląd całej instalacji c.o.

 

------------------------------------------------------------------------------------------------

 

Zacząłem więc szukać i znalazłem kilka typów zbiorników buforowych:

 

------------------------------------------------------------------------------------------------

 

1. Kombi higieniczny z przepływowym podgrzewaczem c.w.u. + bufor c.o.

 

PRZYKŁADY:

 

Viessmann - Vitocell 340-M ,

TWL - Zbiornik buforowy HIGIENICZNY KOMBI BU KE / KER / KER2

NOEL - 700 / 3W

 

------------------------------------------------------------------------------------------------

 

2. Kombi higieniczny, warstwowy z przepływowym podgrzewaczem c.w.u. +

bufor c.o.

 

PRZYKŁADY:

 

Viessmann - Vitocell 360-M

TWL - Zbiornik buforowy WARSTWOWY HIGIENICZNY BU HSK-TD SOLAR

 

------------------------------------------------------------------------------------------------

 

3. Kombi zbiornik c.w.u. w zbiorniku buforowym c.o.

 

PRZYKŁADY:

 

GALMET 380/120 W2 [izolowany kombinowany zbiornik akumulacyjny 380/120 l

(zbiornik w zbiorniku, z 2 wężownicami)]

 

------------------------------------------------------------------------------------------------

 

4. Osobno zbiornik dla potrzeb c.w.u. i zbiornik buforowy c.o.

 

SCHEMAT takiego rozwiązania:

http://www.kaskady.com.pl/projektowanie11a.php stąd Przykład 2, czyli

http://www.kaskady.com.pl/pdf/11_3_3.pdf

 

 

4.1. Zbiornik dla potrzeb c.w.u.

 

PRZYKŁADY:

 

Viessmann - Vitocell 100-B

Viessmann - Vitocell 300-B

Wymienniki biwalentne z dwoma wężownicami spiralnymi do kolektorów słonecznych i pomp ciepła typ SGW(S)B o pojemności 200 do 1500 litrów

GALMET - typ SGW(S)B - wymiennik biwalentny z dwiema wężownicami spiralnymi do sieci c.o i kolektorów słonecznych, skay, twarda pianka

poliuretanowa 250 l

 

 

4.2. zbiornik buforowy c.o.

 

PRZYKŁADY:

 

Viessmann - Vitocell 140-E

Viessmann - Vitocell 160-E

Zbiornik buforowy BU PR2 0300 SOLAR 300 litrów z dwoma wymiennikami

 

------------------------------------------------------------------------------------------------

 

Podsumowując zrodziły się następujące PYTANIA I PROBLEMY:

 

------------------------------------------------------------------------------------------------

 

1. Jakie przyjąć zużycie c.w.u. / Mieszkańca dla 4-osobowej rodziny

 

2. Jaka powinna być powierzchnia kolektorów dla potrzeb 4-osobowej rodziny

 

3. Czy wielkość kolektorów słonecznych dopasowuje się do wielkości zbiornika c.w.u./ buforowego czy na odwrót

 

4. W jakim stopniu kolektory słoneczne zaspokajają zapotrzebowanie na c.w.u. i c.o. latem a w jakim zimą i okresach przejściowych (wiosna i jesień) - jak to przyjąć/policzyć

 

5. Gdy moc nominalna kotła jest z góry założona (w tym wypadku 13 [kW] dla OZC = 12757 [W]) ale również gdy jest ona modulowana i w pewnym zakresie mocy osiągana jest moc nominalna np. 7-13 [kW], to czy przyjmuje się pojemność zbiornika c.w.u. lub buforowego na moc kotła czy na moc/powierzchnię solarów (ja dostałem informacje że powinno się przyjąć mniejszą wartość z dwóch wyników tzn. z doboru zbiornika na moc kotła lub moc/powierzchnie solarów, a co wy o tym sądzicie?)

 

6. Jaki typ zbiornika wybrać spośród wymienionych wcześniej; jaki będzie optymalny w moim przypadku dla domku jednorodzinnego

 

7. Zbiornik buforowy typu zbiornik w zbiorniku - jaka pojemność dla 4-osobowej rodziny i jak funkcjonuje w lato (czy kolektory dobrane na pojemność wewn. zbiornika c.wu.u muszą ogrzewać również zbiornik zewnętrzny c.o. - co zmniejsza skuteczność solarów)

 

8. 3 składowe instalacji c.o.: kocioł, kolektory słoneczne, zbiornik buforowy c.o. + c.w.u. lub zbiornik c.o. z funkcją c.w.u. - po kolei krok po kroku co się dobiera najpierw a co później i w jaki sposób oraz jak się ma powierzchnia kolektorów oraz moc kotła do pojemności zbiornika i jak właściwie dobrać zbiornik buforowy c.o. z funkcją c.w.u. lub osobno dwa zbiorniki c.o. i c.w.u.

 

9. jak obliczyć ilość ciepła zgromadzonego przez bufor oraz ilość cykli ładowania i rozładowania zbiornika buforowego lub c.w.u. dla rożnych wariantów instalacji c.o. (różnych rodzajów kotłów t.j. automatycznych jednofunkcyjnych, ale na paliwo stałe, olej i gaz)

 

10. Czy znacie jakieś pewne programy / poradniki / wytyczne / metodologie doboru i obliczeń cieplnych dla elementów instalacji o których wspomniałem, czyli dla instalacji c.o. złożonej z zbiornika buforowego z funkcją c.w.u. (lub dwóch zbiorników buforowego i c.w.u.), kotła automatycznego i solarów, a jeśli tak to proszę o linki

 

------------------------------------------------------------------------------------------------

 

Odpowiedzi na niektóre pytania znalazłem tutaj:

 

http://www.zbiornikibuforowe.pl/faq ale na ile są właściwe ciężko mi ocenić, a na dodatek obecnie strona jest niedostępna (założone hasło).

 

------------------------------------------------------------------------------------------------

 

To by było na tyle, liczę na waszą pomoc w temacie.

Co prawda w internecie googlując dużo można znaleźć, jednak niekiedy sprzecznych ze sobą informacji, dlatego potrzebuje rady ekspertów.

Za wszelkie porady i linki z góry serdecznie dziękuje. Pozdrawiam.