Jest to praktyczny przykład dotyczący energii słonecznej, ale metoda ta ma również zastosowanie do innych urządzeń grzewczych. Problem w tym, że termosyfon do "dobrej pracy" wymaga dość zimnego powrotu, a więc z ryzykiem zestarzenia się poniżej punktu rosy w kotle...
Słoneczny podgrzewacz wody z termosyfonem.
Solarny podgrzewacz wody z termosyfonem to wydajny system bez kosztów eksploatacji, ponieważ nie wymaga cyrkulatora ani regulacji. Dzięki temu jego amortyzacja będzie szybsza. Jedynym ograniczeniem tego systemu jest to, że czujniki muszą znajdować się na niższym poziomie niż zbiornik CWU. Termosyfon jest dobrze znany, jego działanie wynika z różnicy gęstości płynu niezamarzającego na skutek różnicy temperatur pomiędzy czujnikami a zasobnikiem CWU. Różnica wysokości między górną częścią czujników a dolną częścią balonu musi wynosić co najmniej 0,5 m, aby zapewnić prawidłową instalację hydromotoru ciśnienia (lub obciążenia).
To ciśnienie hydromotoryczne jest równe:
P = H x (Mfr - Mfd)
P = dostępne ciśnienie hydrauliczne w mmCE
H = różnica wysokości w metrach między osią kolektorów a osią zasobnika CWU
Mfr = masa płynu w najniższej temperaturze (powrót czujnika)
Mfd = masa płynu w najwyższej temperaturze (przepływ czujnika)
W przypadku czystej wody patrz tabela na stronie: zmiana gęstości wody w stanie ciekłym w funkcji temperatury
W przypadku wody glikolowanej masa zależy od procentowej zawartości środka zapobiegającego zamarzaniu w wodzie. Do czynienia z dostawcą.
Ale ponieważ obliczenia są dokonywane z różnicą masy, wartości dla czystej wody mogą być używane bez dużego ryzyka błędu.
Wartości do wymiarowania.
Instalacja jest generalnie obliczona na przepływ 0,7 l/min na m² kolektora, czyli około 42 l/h.m².
Dodatek od Christophe: dla kotła logiczne byłoby zatem przyjęcie 0,7 l/min na 1 kW mocy kotła.
Spadek temperatury zasilania/powrotu wynosi średnio 20°C.
Temperatury robocze można przyjąć na wylocie 80°C, a więc na powrocie ze spadkiem od 20°C do 60°C, ale aby umożliwić pracę w niższych temperaturach (np.
Stosunek J/Z (patrz poniżej, obliczenie spadków ciśnienia) będzie zależał od konfiguracji instalacji i przy pierwszym podejściu wyniesie 35/65% (65% dla Z, aby uwzględnić spadki ciśnienia w kolektorach i zbiorniku, jeśli nie są znane).
Zalecenia
- W celu maksymalnego ograniczenia spadków ciśnienia, głównych wrogów systemu termosyfonowego, czujniki powinny być raczej w montażu Tickelmanna (patrz rysunek poniżej) niż w montażu S.
- Nie należy wykonywać przeciwpochylenia, ponieważ skutkuje to przecięciem termosyfonu.
- Nachylenie musi być zawsze skierowane w górę w kierunku piłki, unikaj płaskich pozycji.
- Odpowietrzanie zostanie wykonane przez otwarty zbiornik wyrównawczy znajdujący się nad zbiornikiem CWU (patrz na przykład szkic).
- Zasobnik CWU powinien być raczej wyposażony w podwójny płaszcz niż wężownicę, aby ograniczyć spadki ciśnienia.
- Rury muszą być izolowane.
- Zagięcia najlepiej wykonywać za pomocą giętarki, aby miały jak największy promień.
Przykład obliczeniowy
- Długość przewodu wylotowego czujnika/zbiornika 6,5m
- Długość przewodu powrotnego zbiornika/czujnika 7 m
- różnica wysokości między osią czujnika a osią balonu, 5,80 m
- Stosunek J/Z, 35/65%
- Powierzchnia czujnika, 5m²
- Natężenie przepływu, 42 l/h/m²
- Czujnik temperatury zasilania, 65°C
- Czujnik temperatury powrotu ze spadkiem 20°C, 45°C
- Gęstość wody w temperaturze 65°C, 980,48 kg/m3
- Gęstość wody w temperaturze 45°C, 990,16 kg/m3
Ciśnienie hydromotoru dostępne w mmCE:
P = 5,8 x (990,16 - 980,48) = 56,14
Wartość J w mmCE/m:
J = 56,14 x 0,35 / (7 + 6,5) = 1,45
Średnicę rur należy dobrać w drodze kolejnych przybliżeń, tak aby nie przekraczała 1,45 mm CE/m. Aby ułatwić obliczenia, możesz użyć skoroszytu programu Excel „Straty obciążenia".
A więc wprowadzając następujące parametry: przepływ = 42 x 5 = 210 l/h
miedziane rury. Początkowa temperatura płynu, 65°C. DeltaT, 20°C i postępując w przybliżeniu, znajdujemy średnicę 26x28, co daje wartość bezpośrednio poniżej 1,45 wynoszącą 0,84 mmCE/m.
Przy tej wartości rzeczywisty przepływ będzie z konieczności wyższy niż obliczony, dlatego zwiększając przepływ w przybliżeniu, otrzymujemy przepływ 288 l/h, co daje nam przepływ 57,6 l/h.m².
Im wyższa temperatura na wylocie kolektora, tym większa różnica gęstości, co spowoduje wzrost ciśnienia hydraulicznego, a tym samym natężenia przepływu. Ponieważ objętość wymiany ciepła na poziomie zbiornika jest proporcjonalna do średniej różnicy temperatur między średnią temperaturą płynu niezamarzającego a średnią temperaturą ciepłej wody użytkowej, ta objętość wymiany będzie wzrastać wraz z przepływem, ponieważ wzrost tej ostatniej spowoduje mniejszy spadek temperatury, a tym samym wzrost średniej różnicy.
Informacje o pliku programu Excel do obliczania strat ciśnienia: https://www.econologie.info/share/partag ... KPz3dP.xls
Skoroszyt programu Excel „Straty ciśnienia JZ.xls” umożliwia obliczenie strat ciśnienia w obwodzie i to w podziale na sekcje. Aby wykonać obliczenia dla kompletnej instalacji, należy rozpocząć od najmniej uprzywilejowanego obwodu, zwykle grzejnika najdalej położonego od kotła lub najdłuższej pętli ogrzewania podłogowego, aby poznać referencyjny spadek ciśnienia i sprawdzić, czy jego wartość nie przekracza wartości dla pompy cyrkulacyjnej, jeśli jest już zdefiniowana (dostarczana z kotłem), aby móc wprowadzić poprawki. Odcinek to część obwodu, na przykład część, która biegnie od kotła do trójników pierwszego grzejnika lub pierwszych kolektorów, od trójników pierwszego grzejnika lub kolektorów do trójników następnego itd.
Aby ułatwić korzystanie z skoroszytu, zacznij od kotła (pierwszy wiersz), zbliżając się do ostatniego grzejnika lub pętli ogrzewania podłogowego (najbardziej niekorzystnej), aby zdefiniować referencyjny spadek ciśnienia, a następnie po prostu usuń sekcje końcowe, aby rozgałęzić się w kierunku innych, aby nie trzeba było ponownie wprowadzać wartości zaczynając od kotła, a to w celu zdefiniowania średnic innych obwodów.
Skoroszyt ma ukryte kolumny w celu zmniejszenia pola pracy. Kolumny te można wyświetlić klikając na mały krzyżyk znajdujący się nad kolumnami.
Źródło et plik Excel
