Magazynowanie Ciepła

[Felipe]

Witam, wykonuje projekt magazynowania ciepła( na uczelnię). Mam projekt budynku niskoenergetycznego 155 m^2 pow. użytkowej  o projektowym obciążeniu cieplnym 5 kW. Ciepło będzie magazynowane w zbiorniku buforowym ogrzewanym kotłem 11-14 kW ( doradzono Mi by był to kocioł na pelet) do tego kolektory słoneczne i rekuperator. Pojemność zbiornika buforowego obliczyłem ze wzoru z normy PN-EN 303-5 jednak w zależności od czasu spalania wychodzą różne pojemności 500-800 l (przy spalaniu 8h) a przy założeniu że spalenie całego zasobnika 160 kg zajmie 2-3 dni to pojemność bufora wychodzi nawet 5000l. Pytanie brzmi jaki wybrać czas spalania do takiego kotła i jak obliczyć ile ciepła uda mi się zmagazynować i na jak długo starczy dla takiego budynku. Budynek ogrzewany kaloryferami. 

[Gość mak]

Jak ogrzewanie grzejnikowe to raczej nie jest Ci potrzebny bufor. Można kombinować i zasilać grzejniki czynnikiem o temp. maksymalnej np 40C ale kłopot jest z doborem grzejników, wychodzą ogromne. Jezeli  dom o niskim zapotrzebowaniu na ciepło to proponuję instalację ogrzewania powierzchniowego (podłogówka) i wtedy można próbować instalacji z buforem. Masz rację co do doboru wielkości bufora. Producenci podają dwa sposoby doboru: do mocy kotła od 50 do 100 l/kW lub ogrzewanej powiertzchni od 5 do 10l/m2 czyli dla twojego budynku i kotła optymalna wielkość wynosi od 1400 do 1550 l stosując wskaźniki maksymalne. Całkiem inny problem to solary i tu raczej nie bawił bym się ze wspomaganiem CO tylko raczedj do podgrzewu cwu. Osobiście jezeli ma być bufor nie bawił bym się z grzejnikami tylko z podłogówką.

[Felipe]

Korzystam z gotowego projektu gdzie nie zostało uwzględnione ogrzewanie podłogowe i nie chce mi się go przerabiać więc kaloryferki raczej zostaną. Pojemność bufora obliczam ze wzoru VSP= 15TB*QN [1-0.3 QH/ QMIN]

VSP- pojemność zbiornika buforowego [dm^3]

TB- czas spalania [h]

QN- nominalna moc cieplna kotła [ kW]

QH- obciążenie cieplne budynku [ kW]

QMIN- minimalna moc cieplna [kW] 

[sambor]

Tu popełniasz błąd- norma PN-EN 303-5 stosuje ten wzór do kotła zasypowego w odniesieniu do wymaganej mocy nominalnej a nie magazynowania ciepła do tego celu stosuję się EN 304.

Poniżej fragment PN-EN 303 -5

[Felipe]

Takie informacje znalazłem tu: http://www.euro-term.pl/zbiorniki-buforowe/i tu: http://www.regulus.com.pl/download/regulusy_bufor.pdf ale chyba zostałem wprowadzony w błąd. Kolego czy mógłbyś podrzucić właściwy wzór?

[sambor]

tego wzoru, a właściwie wycinka normy nie mogę znaleźć, ale sens był bardzo podobny jak u kolegi w poście #2.

Twoje założenia są złe - kocioł na pellet jak najbardziej , ale:

- przy zapotrzebowaniu mocy grzewczej 5kW , kocioł wytwarza 11kW mocy cieplnej i moc wytwarzana jest ponad 2x większe od zapotrzebowania, czyli załóż że różnicę pakujesz w bufor i dodatkowo zakładasz pracę kotła  8/16h więc bufor będzie zawsze niedogrzany.

Aby była praca 8/16 musi być kocioł o mocy rzędu 20kW.

 

Pozdr.

PS

Mam kocioł pelletowy 20kW i bufor 800l a pelletu 150kg wystarcza mi na ok 6-14dni - tak więc widzisz jakie są różnice pomiędzy teorią i praktyką.

[Felipe]

Czyli proponujesz zwiększyć moc kotła  do 20 lub więcej kW? Praca 8/16 rozumiem że chodzi o 8h palenia na 16h przerwy? Bardzo przydał by mi się wzór jak obliczyć taki bufor bo muszę mieć to na papierze

[MIQ]

Ja to widzę tak: zakładamy, że palimy przez x godzin na dobę.

Zatem potrzebujemy zmagazynować (24-x)*QH energii w buforze.

Ale podczas pracy kotła również potrzebujemy energii, zatem moc kotła wyniesie

QN= (24-x)*QH/x +QH

dla pracy 8/16 i 5kW obciążenia

daje to kocioł o mocy 15kW.

[sambor]

Oj jest wiele wzorów na poj bufora np taki , trochę uproszczony

Q=m*dt*0,001167.

Wynik  Q wychodzi w kWh
m - pojemność bufora w litrach
dt - różnica temperatur z której jesteśmy w stanie skorzystać (np 40-60 czyli dt=20)

 

Ciężko będzie coś sensownego znaleźć, gdyż większość wzorów jest dla kotłów zasypowych, a tego o którym wspominałem nie mogę znaleść

[sambor]

Ja to widzę tak: zakładamy, że palimy przez x godzin na dobę.

Zatem potrzebujemy zmagazynować (24-x)*QH energii w buforze.

Ale podczas pracy kotła również potrzebujemy energii, zatem moc kotła wyniesie

QN= (24-x)*QH/x +QH

dla pracy 8/16 i 5kW obciążenia

daje to kocioł o mocy 15kW.

To policzyłeś w drugą stronę, ale jaki ma być ten bufor aby w 8h zgromadził zapas na 16h to wyjdzie z wzoru podanego w poście #9.

Ech wy studenci, zero kreatywności :)

[Felipe]

Oj jest wiele wzorów na poj bufora np taki , trochę uproszczony

Q=m*dt*0,001167.

Wynik  Q wychodzi w kWh

m - pojemność bufora w litrach

dt - różnica temperatur z której jesteśmy w stanie skorzystać (np 40-60 czyli dt=20)

 

Ciężko będzie coś sensownego znaleźć, gdyż większość wzorów jest dla kotłów zasypowych, a tego o którym wspominałem nie mogę znaleść

Tylko ja bym chciał obliczyć pojemność tego zbiornika a pojemności raczej nie wyraża się w kWh, gdybym przekształcił ten wzór to co musiałbym podstawić za Q ? 

[MIQ]

Sambor

Oj tam, oj tam :) coś trzeba najpierw założyć, a jakoś do mnie przemówiła ta opcja 8/16. Wychodząc od niej mamy pojemność cieplną bufora. Dalej użyteczna dT.. Ja nie student, tylko wpadłem pomyśleć, żeby komórki szare nie stały się białe ;)

Felipe

na przykład 16h*5kw

[sambor]

Tylko ja bym chciał obliczyć pojemność tego zbiornika a pojemności raczej nie wyraża się w kWh, gdybym przekształcił ten wzór to co musiałbym podstawić za Q ? 

Czy czytałeś opis ?

przecież tam masz pojemność bufora liczoną w kg a nie w litrach aby się jednostki zgadzały, jak założysz że 1kg = 1 litr to co wyjdzie?

Który to rok studiów, jaka uczelnia? :angry:

[Felipe]

Takim sposobem policzę pojemność cieplną bufora. Budynek ma zapotrzebowanie na ciepło- ogrzewanie 5252 kWh/rok przy założeniu okresu grzewczego od września do kwietnia czyli teraz muszę wyliczyć ile kWh potrzebuje na jeden dzień, dobrze kombinuje ?

[sambor]

Jeżeli to tylko na grzanie budynku to przyjmij od 01 11 do 31 03 , z pełną mocą  5msc ale wtedy to masz niecałe 1,5kW ciągłej mocy grzejnej. - to coś maławo  :angry: !

Nie zgubiłeś jedynki z przodu?

[Felipe]

Tyle mi wyszło z obliczeń w audytorze  przy uwzględnieniu wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła i okresie grzewczym takim jak pisałem wcześniej

[MIQ]

A mnie się coś wydaje, że autor pomylił obciążenie cieplne z zapotrzebowaniem.

[Felipe]

Jakbyś przeczytał post #1 to byś wiedział że obciążenie cieplne budynku wynosi niecałe 5 kW dokładnie 4851 W. A zapotrzebowanie na ciepło- ogrzewanie QH, nd= 5252 kWh/ rok

[sambor]

z danych @felipe wynika że jest zapotrzebowanie cieplne 5kW i zapotrzebowanie na ciepło grzewcze 5252kWh / rok. 

Mamy przeciętnie 5 msc zimy: listopad + grudzień+ styczeń+ luty + marzec czyli ok 150 dni grzewczych. 5252kWh/ 150 dni / 24h = 1,46 kW - taka jest moc średnia grzania,

Przy kotle większym niż 5kW  jest potrzebny bufor. 

W najzimniejsze dni kocioł 10 kW może pracować w systemie 12/12h a w cieplejszych czas grzania będzie się zmieniał.

Najpierw określ moc kotła, ale tak aby miał zapas mocy, następnie z czasu pracy i zapasu określisz nadmiar mocy który musisz "upchać" w buforze

i przy zadanej różnicy temp zasilania i powrotu odbioru , z wzoru z posta #9 masz  pojemność bufora.

I to wsio

 

PS

Np u mnie dla 260m2 potrzeba było w okresie 10 2013 - 10 2014  50,2 kWh/m2/rok - liczone wraz z grzaniem 300l CWU, max moc grzejna przy -18C wynosiła 9,6kW, w domu 21C.

Dane z ciepłomierza w instalacji.

[MIQ]

Jakbyś przeczytał post #1 to byś wiedział że obciążenie cieplne budynku wynosi niecałe 5 kW dokładnie 4851 W. A zapotrzebowanie na ciepło- ogrzewanie QH, nd= 5252 kWh/ rok

Tyle, że do obliczenia pojemności bufora zapotrzebowanie nijak nie jest potrzebne, a nie wiedzieć czemu przytaczasz ten parametr w kontekście obliczeń - patrz post nr 14. Stąd wniosek, że coś pomyliłeś.

Do obliczenia pojemności bufora w Twoim konkretnym przypadku należy najpierw przyjąć pewne założenia: albo moc zainstalowanego kotła, albo maksymalna długość czasu ładowania bufora połączona z jednoczesnym ogrzewaniem budynku, np tak, jak w poście nr 8, co jednocześnie daje informację o pojemności cieplnej bufora. Dopiero wtedy można policzyć pojemność bufora wodnego tak, aby był w stanie pokryć zapotrzebowanie budynku na energię przy maksymalnym obciążeniu cieplnym podczas, gdy kocioł nie pracuje. Należy również uwzględnić minimalną użyteczną temperaturę czynnika grzewczego (czyli temperaturę grzejników, przy której są w stanie oddać moc równą obciążeniu cieplnemu) oraz maksymalną, którą z reguły jest maksymalna dopuszczana przez producenta temp płaszcza kotła. Wzór podał Sambor w poście nr 9.

 

A czy mówi o tym jakaś norma? Nie wiem, czy są takie, które zalecają bufor do kotła z automatycznym podawaniem paliwa. Jeżeli tak, to tam szukać.

----

O widzę, że Sambor napisał to samo. Czyli jednak w dalszym ciagu szare ;)

[Felipe]

z danych @felipe wynika że jest zapotrzebowanie cieplne 5kW i zapotrzebowanie na ciepło grzewcze 5252kWh / rok. 

Mamy przeciętnie 5 msc zimy: listopad + grudzień+ styczeń+ luty + marzec czyli ok 150 dni grzewczych. 5252kWh/ 150 dni / 24h = 1,46 kW - taka jest moc średnia grzania,

Przy kotle większym niż 5kW  jest potrzebny bufor. 

W najzimniejsze dni kocioł 10 kW może pracować w systemie 12/12h a w cieplejszych czas grzania będzie się zmieniał.

Najpierw określ moc kotła, ale tak aby miał zapas mocy, następnie z czasu pracy i zapasu określisz nadmiar mocy który musisz "upchać" w buforze

i przy zadanej różnicy temp zasilania i powrotu odbioru , z wzoru z posta #9 masz  pojemność bufora.

I to wsio

 

PS

Np u mnie dla 260m2 potrzeba było w okresie 10 2013 - 10 2014  50,2 kWh/m2/rok - liczone wraz z grzaniem 300l CWU, max moc grzejna przy -18C wynosiła 9,6kW, w domu 21C.

Dane z ciepłomierza w instalacji.

Kocioł 20 kW  przy zapotrzebowaniu budynku 5 kW czyli 15 kW zostaje na bufor. Okres grzewczy nie wiedzieć czemu program pokazuje Mi od września do kwietnia i wychodzi 35 kWh/m^2*rok. Temperatura na zasilaniu 75 na powrocie 20 czy tak może być ? 

[sambor]

 Temperatura na zasilaniu 75 na powrocie 20 czy tak może być ? 

Na zasilaniu to 75C jak najbardziej, ale na powrocie 20C - wątpię, na grzejnikach masz stratę ok 20C 

Powrót dla kotła pelletowego musi być wysoki - 55-60C, inaczej kocioł nie będzie prawidłowo pracował i szybko padnie.

[Felipe]

na zasilaniu 75 na powrocie 50 obleci ?

[sambor]

Tu mamy dwa zasilania i dwa powroty - zasilanie z kotła  i powrót z bufora na kocioł, i zasilanie odbiorników i powrót na bufor z odbiorników.

[Felipe]

chodzi Mi o zasilanie i powrót na kaloryferach