Разход за отопление на пелети.
Част I-ва
С настоящата статия ще се постарая да дам отговор на може би един от най-актуалните въпроси през зимният период на годината. Това което вълнува всички, е колко пелети би трябвало да се изразходват за отопление.В интернет има множество сравнителни таблици на базата на хипотетично 80-100кв.м жилище, който са пълни с грешки. Ще се опитам да дам малко по-професионално обяснение.
Всеки продавач, производител, доставчик или монтажник на отоплителна система на пелети, трябва да може да ви отговори на въпроса за разхода на пелети с голяма точност и с достатъчна професионалност, ако не е в състояние да го направи, съветвам ви да се обърнете към друг. Да не забравяме че всички обещания за висок КДП или "супер ефективност", са безсмислени, ако разхода на пелети е висок, това е сигурен знак че нещо не е наред.
Преди две години, за първи път в България създадохме модул за пълен интернет контрол и наблюдение на пелетни отоплителни системи Torch. Тези модули, позволиха потребителите на системите Torch, да следят работата на отоплителните си системи.
Модулите „Torch Net Unit” ни позволиха да следим състоянието на всички системи в реално време. Данните който получаваме от системите Torch, съхраняваме на наши сървъри. Към днешна дата записите от всички системи Torch, достигнаха 250 милиона. Тези записи ни помогнаха да направим редица подобрения на софтуера за управление на горивният процес и по този начин да повишим ефективността на системите Torch. Тези подобрения, благодарение на същите тези интернет модули Torch, достигат до нашите клиенти своевременно и безплатно.
Днес ще споделя още една малка част от възможностите на тези интернет модули, а именно да направим извадка за разхода на пелети на отоплителни системи Torch, работещи при различни условия и отопляващи различни сграда.
Примерът който съм подготвил представлява едноетажна къща с квадратура 110кв.м. намираща се в с.Пасарел близо до София.
Малко данни за самата къща:
· Къщата е изолирана с външна изолация 6 cm.
· Покривната плоча и покрива са без изолация (не вентилируемо пространство)
· Размерите на къщата са 10,5m x 10,5m = 110m²
· Етажна височина 2,65m
· Площ на прозорците (PVC дограма – 5 камера с двоен стъклопакет) – 18m²
· Къщата се отоплява без-прекъсване 24 часа в денонощието при вътрешна температура 24-25C⁰.
Нека сега да определим какъв трябва да бъде разхода на тази къща, чисто теоретично използвайки методика подобна на тази която сме публикували тук:
Как да определим необходимата ни отоплителна мощност?
1. Загуби през външни стени при 5 C⁰ външна температура и 25 C⁰ вътрешна температура:
· (2,65m x (10,5m + 10,5m + 10,5m + 10,5m) – 18m² ) x (25 C⁰- 5 C⁰) x 0,45W/m²C⁰ = 839Wh
2. Загуби през прозорците при 5 C⁰ външна температура и 25 C⁰ вътрешна температура:
· (25 C⁰- 5 C⁰) x 18 m² x 1,85W/m²C⁰ = 666Wh
3. Загуби през покривната плоча при 5 C⁰ външна температура и 25 C⁰ вътрешна температура:
· (25 C⁰- 5 C⁰) x 110m² x 0,95W/m²C⁰ = 2090Wh
4. Загуби към земната основа (константни) при 10C⁰ на земната основа и 25 C⁰ вътрешна температура:
· (25 C⁰- 10 C⁰) x 121m² x 0,85W/m²C⁰ = 1542Wh
Редно е да знаем че всяка обитавана къща има „вътрешни печалби”, това е топлинна енергия получена при работата на различни електро уреди, като печка, хладилник, фризер, компютър и др.Слънчеви печалби, дори през зимата има дни, в които има, макар и слабо слънчево греене. Можем също да отчетем топлоотдаването на хората обитаващи къщата, всеки възрастен излъчва приблизително 75W топлина на час. Вътрешните печалби на сграда с подобни размери се равняват приблизително на 1000 - 1100 W/h.
В противовес на това, имаме загуби в следствие на обитаване на сградата, влизане и излизане от сградата, проветряване(отваряне на прозорци), вентилация в банята, абсорбатор в кухнята. Тук е редно да добавим и разхода на топла вода, него можем да определим по формулата 60 литра топла вода на човек на ден или 120W/h на човек. Общо загубите в тази категория, за подобна къща, се равняват на 750 W/h.
След като определихме теоретично топлозагубите на сградата, следва да видим какво показва отоплителна система Torch 3-20kW отопляваща тази къща.
- Първата извадка е от дата: 24.11.2014г.
Извадката показва, последните 12 часа работата на отоплителна система Torch 3-20kW.
На графиката със син цвят показва изменението на мощността на системата.Мощността се изменя в отговор на промяна на потреблението, намаляване на радиатор, затваряне на термостатична глава на радиатор, консумация на вода в бойлера, отваряне на прозорец/врата и др.
С червен цвят е изобразено изменението на температурата на водата в системата която излиза от системата Torch и се подава към инсталацията.Зададено е да се поддържа температура на водата 55C⁰, системата се стреми да поддържа тази температура в границите ±2C⁰.
С жълт цвят е изобразено изменението на температурата на водата, която влиза в системата Torch, след като се е върнала от инсталацията.
На дисплея се вижда че изразходваните пелети към дата 24.11.2014г. е 493kg.
Средната мощност на системата е изобразена с пунктирана синя линия и е 5,3kW.
Разход на пелети на час: 5,3kW / 5,13 kW/kg = 1.033kg/h
Ако погледнем в ляво на панела на Torch Control Center температурата в с.Пасарел на дата 24.11.2014г. е 5C⁰.
Нека сравним тази мощност с изчислените по-рано теоретични загуби на сградата.
- Втората извадка е от дата: 30.12.2014г.
Извадката показва, последните 12 часа работата на отоплителна система Torch 3-20kW.
На дисплея се вижда че изразходваните пелети към дата 30.12.2014г. е 1550kg.
Средната мощност на системата е изобразена с пунктирана синя линия и е 7,5kW.
Разход на пелети на час: 7,5kW / 5,13 kW/kg = 1.461kg/h
Ако погледнем в ляво на панела на Torch Control Center температурата в с.Пасарел на дата 30.12.2014г. е -9C⁰. В таблицата за определяне на теоретичните загуби на сградата, няма стойност за -9C⁰, затова ще използваме най-близката стойност за -10C⁰ и ще получим малко по-голямо отклонение.
Нека сравним средната мощност на системата, с изчислените по-рано теоретични загуби на сградата.
Следва да определим разхода на пелети за периода от 24.11.2014г. до 30.12.2014г. (общо 36 дни) :
- Третата извадка е от дата: 08.01.2015г.
Извадката показва, последните 12 часа работата на отоплителна система Torch 3-20kW.
На дисплея се вижда че изразходваните пелети към дата 08.01.2014г. е 1893kg.
Средната мощност на системата е изобразена с пунктирана синя линия и е 8,8kW.
Разход на пелети на час: 8,8kW / 5,13 kW/kg = 1.715kg/h
Температурата в с.Пасарел на дата 24.11.2014г. е -14C⁰. В таблицата за определяне на теоретичните загуби на сградата, няма стойност за -14C⁰, затова ще използваме най-близката стойност за -15C⁰ с риск да получим малко по-голямо отклонение.
Нека сравним средната мощност на системата, с изчислените по-рано теоретични загуби на сградата.
Следва да определим разхода на пелети за периода от 30.12.2014г. до 08.01.2015г. (общо 9 дни)
Нека погледнем графика показваща работата на системата през последният месец:
Средната мощност на система от 08.12.2014г. до 08.01.2015г. е 7,4kW/h
Средният разход на пелети е 1,44kg/h или 34,61kg/ден.
Пиковете на мощността на графиката отговарят на моментите в който системата е спирана за почистване, което става веднъж на 7 до 10 дни.
Забележки:
Ø При всички сметки е използвана калоричност на пелетите 5,13kW/kg или 4420 kcal/kg.
Ø За да работи системата правилно, Капацитета на шнека на системата трябва да бъде сверен.
Ø За всяка сграда могат да бъдат извършени теоретични изчисления на топлозагубите, преди да се постави система Torch, така можем да определим за вас, точно колко пелети ще изразходвате за отопление.
Предполагам статията повдига въпроса, какъв би бил разхода на пелети, ако сградата е без изолация или ако изолацията отговаря на сега действащите норми (минимум 10cm).Предполагам също, че е интересен въпроса, какъв би бил разхода, ако къщата е 200 или 300-400 квадратни метра, на два или три етажа.
Очаквайте скоро да публикуваме и други примери, даващи отговор на всички тези въпроси.
Надявам се статията да ви е била полезна.
коментара
А знаете ли с колко ще падне разхода при използване на терморегултор с външен датчик, който да променя температурата на водата в отоплителната инсталация по зададена температурна крива?
А при схема с буферен съд?
Каква минимална температура на подаващата вода препоръчвате?
Ще се постарая да дам възможно най-точни отговори и на трите Ви въпроса.
Колкото по-ниска е температурата на топлоносителя в инсталацията толкова по-голяма е ефективността на системата, поради две основни причини.
• По-малки загуби при транспортиране на енергията
• По-голяма разлика(∆Т) между топлите газове в котела и водата в котела, а от там и по-добър топло пренос. (По високо КПД на котела)
Единствено ограничение за температурата на топлоносителя(най-често вода) е входящата температура в котела да бъде достатъчна за да не се образува конденз по водните ризи.
Минималната входяща температура, при която не се образува конденз е различна за всеки вид/модел/марка котел - следва да се дава от производителя. За системите с марка Torch тя е 45C⁰.
Знаейки че минималната температура на входа на котела е 45C⁰ и дебита на помпата е да приемем 1,8m³/h , при топлоносител вода и максимална мощност 20kW следва температурата на изхода на котела да бъде 45 C⁰ + 20/(1,8 х 1,16) = 54,57 C⁰ или 55 C⁰.
По-този начин системата ще работи винаги с максимално възможната ефективност.
По-висока температура на водата ще води до намаляване на ефективността.
За да работи инсталацията с вода 55 C⁰ следва радиаторите да бъдат оразмерени адекватно.
След като най-висока ефективност има инсталацията при възможно най-ниска температура на водата, може да се отговори на първият въпрос, а именно промяната на температурата на водата в инсталацията, в зависимост от температурна крива и външна температура не води до по-малък разход на пелети.
Системите използващи датчик за външна температура, имат за цел да определят приблизително необходимата отоплителна мощност и да „подскажат” на котела(системата) приблизително около коя мощност да работи. Наличието на такъв датчик е предимство, защото по този начин се решава проблеми като „претопляне” на водата и спиране за изчакване на системата при „топло време”.
При системи Torch промяната на мощностите се извършва свтоматично и с различна скорост, като тя се определя от вграденият в софтуера на системата алгоритъм Power-o-Temp. Различната скорост на промяна на мощностите позволява на система да реагира адекватно, както на „бърза” промяна на потреблението(отваряне/затваряне на радиатор), така и на „бавна” промяна на потреблението каквато е промяната на външната температура.
Отговора на вторият въпрос : Използването на схема с буферен съд, ще доведе до по-голям разход на пелети.
При системи Torch има директно подаване на необходимата мощност във всеки конкретен момент:
Разхода на час = Мощността на котела.
Мощността на котела = Калоричността на пелетите х Количеството пелети х КПД-на системата
Загуби от топло-съхранение = 0 ( Директно производство на топлоенегия без съхранение)
Системите Torch се свързват без буферен съд. Система Torch 3-20kW има 34 степенна автоматична модулация и алгоритъм за регулиране Power-o-Temp.
При система с буферен съд е валидна следната схема:
Разхода на час = Мощността на котела + Загуби от топло-съхранение
Мощността на котела = Калоричността на пелетите х Количеството пелети х КПД-на котела
Загуби от топло-съхранение > 0 ( По-голям буфер, повече загуби но и по-рядко се налага подгряване. Загубите варират от 10-25%)
Схема с буферен съд е добро решение за обикновените системи ON-OFF и системи с малко степени на модулация 3-5 степени.
подготвям се за изграждане на локалко парно, като за момента мисля в една от стаите /най-голямата около 40кв.м./ да положа подово отопление, или по-точно казано да поставя 100м РЕ-тръба 20х2.0. Как да изчисля какво ще е топлоотдаването на подовото, съответно да ко включа в изчисленията за мощността на котела. И въобще има ли смисъл от изгражданео на такова подово отопление, или ще бъде само един допълнителен неоправдан разход, който може само да ми вдигне разхода на дърва или пелени /тъй като още не съм измислил какъв точно ще бъде котела/.
Благодаря!
Енергията която може да отдаде 1m Pex-Al-Pex с диаметър 20mm, зависи от много и различни фактори, като температура на водата, температура на средата в която се намира(пода), скоростта на движение на водата в тръбата, дължината на трасето(тръбата) и други.
За нуждите на приблизителното оразмеряване, може да приемете че при температура на водата от 35Cᵒ (максималната препоръчителна за подово отопление), един метър тръба Pex-Al-Pex с диаметър 20mm отдава 11,12 W / m’ (20 mm Pex) / ∆15 Cᵒ.
За 100 метра тръба, която следва да се раздели на два клона (максималната дължина на тръбата(20mm) в един клон е добре да не надвишава 60m), ще получим мощността от 1112W, което е недостатъчно да 40m² помещение (27,8 W/m²).
Най-грубо оразмеряване на подово отопление е приемането на 6-7m’(16mm през 14-16cm) на всеки квадратен метър от помещението. Това означава 40(m²) x 7 (m’) = 280 m’, който биха имали мощност 280m х 9.59 W / m’ (16 mm Pex) / ∆15 Cᵒ. = 2685 W или 67 W/m², което е достатъчно за изолирана сграда.
Трудно е да се отговори еднозначно дали има или няма смисъл от изграждането на подово отопление в конкретният случай. Едно е сигурно с 100m тръба 20mm – няма да успеете да реализирате отопление на това помещение, ще са необходими много повече.
Освен това подовото отопление има изискване за по-ниска температура на водата, което налага поставянето на регулираща автоматика, която е допълнителен и не малък разход.
Също така е важно да се знае, че тръбата с алуминиева вложка не е подходяща за подово, защото има по-голяма линейно разширение, има тръби предназначени за подово отопление.
За направата на подово отопление се налага и поставяне на изолационна подложка за подово отопление или поне изолация с висока плътност над 120-150 kg/m³.
Комбинирането на подово отопление със котел на твърдо гориво (не автоматизиран), е много задача не възможна за реализиране без да се направят някой компромиси. Ако се спрете на варианта за автоматизиран котел на пелети, това би улеснило много задачата.
Може би е добре първо да вземете решение за вида отопление или за източника на топлината, дали котел на твърдо гориво или автоматизирана пелетна система, а след това да мислите за начините за дистрибутиране на енергията в сградата.
Инж. Филип Христов
Torch Systems
Стаията е чудесна, както и цялото съдържание на сайта. Тук намерих цялата ми нужна информация за този тип системи на отопление и отговор на почти всички мои въпроси.
Бих искал да попитам при посочената отоплителна инсталация в тази статия какъв би бил разхода на пелети при отопление само на половината имот? Или ако се отопляват само 50 м2 от имота с инсталация с такава мощност?
Благодаря за отделеното време.
С уважение Цветан Атанасов
Ще Ви бъда много благодарна, ако ме насочите как да направя локално отопление с пелети. Къщата ми е на два етажа и приземен етаж. Всеки етаж се състои от две стаи (16 кв.м *2=32 кв.м); коридор (18 кв.м) и баня и тоалетна (4 кв.м) = 54 кв.м *3=162 кв.м Незнам към кого да се обърна, за да ми изчисли какъв котел или камина на пелети да си купя и радиатори. Къщата ми се намира в град Котел, не е изолирана и прозорците на са PVC. В такъв слуай струва ли си да се направи отопление с пелети.
БЛАГОДАРЯ.
Напишете коментар