Incalzire in pardoseala 4.2 | Modificari si Consideratiuni

Varianta curenta a schemei a suferit o simplificare , in mare , pentru ca a trebuit sa scot grupul de amestec Vision din schema, pentru ca , asa cum am mai spus , nu se potriveste cu generatorul de caldura la temperatura variabila ( , reprezentat de ansamblul cazan pe combustibil solid + acumulator.

Am mai spus si cum limiteaza el debitul de amestec ca pastila care inchide / deschide turul e foarte mica, iar reglajul pe retur se face manual. Ar trebui invers, desi la invers pierzi putin controlul temperaturii si poate creste peste valoarea setata. In fine , l-am scos si acum  se incalzeste toata casa , in viteza, asa cum speram . Deoarece nu am mai dorit sa investesc , am scos vana de amestec care imi  facea bypass la acumulator si aducea caldura direct din centrala , in faza initiala,  si am folosit-o pentru a face amestecul la temperatura mai joasa.

Noro’ca e instalatoru’ baiat bun si nu m-a lasat sa deger cu mizeria aia in schema.

Schema de principiu in varianta de acum (4.2) , arata asa:

Modificarile in detaliu :

Consideratiuni Tehnice

M-a intrebat cineva pe jewtube asta :

Raspunsuri:

1. Suprafata = 80mp.

2.Acumulatorul e de ~500l (476).

3.Centrala are putere nominala 24 kw in modul de functionare pe lemne . Cam 28 kw pe carbuni.

4. Raspunsul pentru casa mea e aproape simplu, dar la modul general se nuanteaza si am sa prezint modul de calcul si consideratiile importante.

Pentru casa mea:  In vremea asta ( Noiembrie cu temperaturi de 10-12 grade ziua si -3 -> 5 grade noaptea ) e nevoie de:

a)  4  – 5 incarcari pentru a incalzi casa de la temperatura mediului  la temperatura de confort ( 22-23 grade) nu sta nimeni cate o saptamana sau mai mult. O incarcare cu lemne a cazanului se arde cam in 2 ore – cand centrala si apa e rece si din ce in ce mai lent pe masura ce temperatura apei din acumulator/ centrala creste si arderea este limitata/ incetinita. In  perioada asta de tranzitie termica eu las pompa la viteza maxima  si temperatura de amestec  deasupra specificatiilor pentru incalzirea in pardoseala. Adica pe la 50-55 de grade. Altfel incalzirea poate dura si mai mult. Ma intereseaza sa stabilizez temperatura de retur la 32-35 de grade. Pe urma scad gradual temperatura de amestec.  Incalzirea initiala dureaza 6-12 ore. In viitor va fi un controler care sa faca managementul chestiei astia. Ma gandesc la un sistem cu raspberry PI

b) Dupa ce casa s-a incalzit deja la temperatura de confort , tin pompa pe minim si sunt necesare cam 3-4 incarcari (pline) ale centralei  la 24 de ore ( in functie de temperatura de afara ) pentru a mentine confortul. Includ aici necesarul de lemne pentru incalzirea aperi calde menajere – 4 persoane.

Deoarece acumulatorul meu e mic ( atat a incaput in spatiu ) , nu pot sa  fac toate incarcarile la inceputul zilei si sa acumez toata caldura in rezervor, pana a doua zi etc. Practic , fac doua incarcari  dimineata si una seara . Cu carbuni probabil ca ar merge si altfel .

Nota:  Chiar daca nu m-as trezi dimineata sa fac focul, la temperatura de afara de acum , pot sa astept inca pana cel putin dincolo de jumatatea zilei urmatoare fara ca temperatura sa scada considerabil ( sub 20 de grade). La 20 de grade in casa cu parchetul cald , casa e mai locuibila decat la 20 de grade cu parchetul rece.

Nota2: Casa mea e din barne de lemn ( tencuite evident) , partea cu dormitoarele, si are inertie termica destul de mare. Nu e izolata. Dupa ce va fi izolata , va fi cu totul alta discutie.

5. Pastrez temperaturile din camerele locuite / dormitor si hol la 22-24 de grade. In baie , bucatarie inca un hol exterior si inca o camera nu monitorizez temperatura dar e mai rece. E circulabil , undeva intre 15- 18 grade , dar nu locuibil .  E intentionat . Am miscorat debiutul pe acele incaperi, in plus baia si bucataria au pereti de boltari de ciment (3/4) si respectiv caramida , sunt neizolate si se racesc mai repede.

6. Nu folosesc (inca) termostate de ambianta. Va trebui sa ma ocup si de asta , dar momentan am invatat sa controlez temperatura din amestec si din debit .  Daca iti construiesti sistemul termic flexibil si ii lasi mai multe puncte de control  te ajuta.

Mai departe pentru casa din comentariul de youtube:

Nu cunosc cazanele Gobe , dar ala seamana foarte tare cu Viadrusul ca factor de forma si principiu de functionare / reglaje , etc.  In  cartea tehnica,  care se gaseste pe net spune ca iti incap maxim 14 kg de lemne , in ST4 si ca perioada de combustie variaza de la 3 la 5 ore . Nu cred ca sunt chiar cinstiti aici. Aici este toata treaba. Cat de multa energie iti incape in centrala la o incarcare e mai relevant sa zicem decat puterea centralei.

Altfel spus , ;a centrala aia Gobe de 23kw , ca sa produca atata energie utila in fiecare ora , trebuie sa arzi circa 30 kw de lemne. Atentie , kilowati am zis , nu kilograme.  Puterea calorica specifica a lemnului este in general intre 4 – 4.5 kwh / kg in functie de esenta si de cat de uscat este.  Eu zic  ca daca lemnele sunt subtiri  si verzi ( taiate de anul asta) , chiar mai putin de atat. Deci cu 7.5 kg de lemn ars pe fiecare ora , la randamentul de 75% , produci ~24kwh . Ceea ce inseamna ca la puterea nominala treci prin cele 14 kg de lemne in mai putin de 2 ore. Evident ca, mai ales daca nu ai acumulator , centrala nu merge la capacitatea nominala , decat daca e foarte frig afara ( energia disipata a casei se apropie de puterea nominala a centralei)  sau dimineata la pornire.  Prin urmare e pozibil sa tina pana la 5 ore. Ce trebuie sa iei in calcul e ca atunci cand arderea se produce mult sub puterea nominala , randamentul tau nu se va mai apropia de 75%, ci va fi sensibil mai mic . Nu sunt capabil sa fac un calcul exact, ca sunt multe variabile. Pe scurt , consum mai mare de lemne decat necesarul optim.

Cu cat supradimensionezi centrala (  daca nu ai puffer) ,  cu atat vei consuma mai multe lemne aiurea, vei ajunge ca focul sa se stinga si sa nu poata porni pentru ca va fi redus foarte mult.

Daca nu ai puffer , are rost sa supradimensionezi UN PIC , doar daca ai centrala cu ardere fortata si gazeificare. 

Pe de alta parte , daca  nu ai puffer ai sa cam bagi lemne intr-una.  In cazanul tau de 23kwh  incap la o incarcare cca  40kwh de energie utila , Numarul de incarcari in 24 de ore este  dat de consumul casei tale in decurs de 24 h impartit  la 40 kwh , iar daca cazanul nu functioneaza la puterea nominala,  mai trebuie luat in calcul si coeficientul de pierdere de randament.

Suprafata de 105 mp nu imi spune nimic fara a sti si inaltimea camerelor. Caldura incalzeste un volum , nu o suprafata iar suprafata e doar o proiectie simplificativa. Prin extrapolare se pierd detalii , iar lumea inlocuieste astea prin  constante. ( Citat inexact:  “Presupunerea e mama tuturor rateurilor” – Under Siege 2 ). Daca un instalator a calculat deja puterea necesara , am sa presupun ca are dreptate . Daca ai casa izolata e foarte posibil sa fie asa. Daca ai casa neizolata de caramida/boltari/ BCA subtire  cu stalpi de beton care creaza punti termice mari , exista posibilitatea sa fii departe de adevar. Dar sa zicem ca atat e 20 Kw.

Daca nu intentionezi sa folosesti un acumulator , nu inteleg de ce nu ai face-o , dar banii decid, NU ARE ROST sa supradimensionezi centrala . Vei pierde  la randament, sever .

Eu pentru casa mea luasem in calcul sa imi iau un acumulator de 1000 de litri si o centrala de 25 -30 kwh. As fi preferat de 30, dar pufferul de 1000 de litri nu incapea in spatiu ( sau era foarte dificil de lucrat cu el) , centrala de 30 kwh , iarasi era un pic cam mare si fara vasul de 1000 nu avea niciun sens.

Consideratii generale:

1. Acumulatorul . Eu as zice ca e un element obligatoriu la un sistem de incalzire cu combustibil solid.

Deoarece:

•  Arderea nu poate fi controlata in detaliu , cu atat mai dificil cu cat ai centrala fara gazeificare , in concluzie , lasand la o parte ca pentru incalzirea in pardoseala chiar nu poti regla temperatura cu o precizie rezonabila fara , macar o baie de amestec – daca nu puffer.
• In momentul in care controlezi arderea prin limitarea admisiei aerului , focul mocneste , arderea se face la randament redus. Daca arderea trebuie oprita , sau repausata pentru o perioada nu foarte lunga de vreme focul se poate stinge dincolo de limita la care se mai aprinde singur. Chiar daca se aprinde, iarasi este o pierdere de randament.
• Din moment ce incarcarea nu se poate automatiza ( cu exceptia centralelor pe peleti , iar cele automate sunt si foarte scumpe), intretinerea focului mergand necesita un efort  deranjant. Nu vrea nimeni sa se trezeasca in miez de noapte sa faca focul , sau la 5 dimineata . Altfel de ce ai renunta la sobe.

Capacitatea lui.

Am mai spus-o .

Caldura specifica a unui  kilogram de apa  = 4.19kJ , sau 1.163Wh. Asta inseamna ca e nevoie de atata energie sa cresti temperatura apei cu un grad Kelvin ( sau Celsius- ca e tot aia , diferential vorbind) , iar densitatea apei este de cca 1000kg/m3 ( peste 4 grade C , scade  proportional cu cresterea temperaturii).

Deci, la 1000 de litri ai aproximativ 1.163KWh , pentru fiecare grad Celsius. Daca ai incalzire in pardoseala si folosesti  temperatura apei pana la 30 de grade si daca incalzesti apa in acumulator la temperatura de 75 de grade ( de sus pana jos , sau media ), ai un dt de 45 de grade celsius pe care ii vei folosi, prin urmare ~52.33Kwh energie stocate in apa asta incalzita la 75 de grade. Pentru o centrala de 25kwh , asta inseamna aproape” plinul” de lemne al centralei.

Are casa ta un comsum de energie de 50kwh pe zi si vrei autonomie o zi ? Simplu, iti iei acumulator de 1000 de litri. Daca incarci de doua ori , vei avea autonomie chiar mai mare. Daca casa consuma mai mult , scade autonomia. Daca iei acumulator mai mare , creste autonomia. E atat de simplu.

E evident ca nu te ajuta neaparat prea mult sa achizitionezi un rezervor de 2000 de litri la o centrala de 25 de kwh , care incarcata livreaza o energie maxima de 50kwh . Trebuie sa incarci de vreo 3 ori sa incalzesti rezervorul ala si inca o data  sa mearga lin.

Ce vreau sa spun e ca are sens sa supradimensionezi cazanul de lemne daca are cine iti stoca energia . Altfel, nu prea.

2. Cazanul

• Cu gazeificare , sau nu?

Un Viadrus si vad ca si Gobe , are randament nominal de 75%. Ele costa 3000-3500 lei pentru  PN 25KW.

Un cazan cu gazeificare si putere asemanatoare  costa de la 6000 de lei in sus. Un atmos cred ca e pe la 8000 de lei.  Din cate stiu , cele cu gazeificare suporta incarcare mai mare , deci e un avantaj si aici. Randamentul , la preturile astea este 80-85%. Deci  hai sa zicem 10% diferenta . Cele mici , sub 30KW , au randament mai mic . Mai degraba 5% diferenta .

Daca casuta ta are nevoie de un arbitrar 70kwh pe zi , timp de 6 luni pe an , inseamna cca 5625 kg de lemne. Sa zicem 5.5 tone . ( Vreo 8.5 metri cubi)  La un randament de 75%. Imi e greu sa calculez la lemne luate din padure , la metru cub/ ster cat costa/kg , dar simplist vorbind , in momentul de fata o tona de fag costa app. 375 lei  , desi cred ca se gaseste si mai ieftin decat pe site-ul asta.  Oricum , ies vreo 2000 de lei pe an .  Daca iti iei centrala pe gazeificare scutesti 200 lei pe an .  Diferenta o acoperi in ? Exact –  minim 15 ani . De ce ai vrea asta ?

Daca nu iti iei acumulator ( puffer) s-ar putea sa  vrei  centrala cu gazeificare , pentru ca randamentul in teren la un cazan simplu e mult sub  cel nominal , mai ales daca mergi cu el subturat , si vei merge asa o buna parte din an.

O centrala clasica + acumulator 1000l  costa cat una cu gazeificare , dar cred ca este mai utila , decat una cu gazeificare FARA acumulator.

Foarte multe centrale cu gazeificare nu permit arderea de carbuni si alte deseuri solide. Sau permit , dar in amestec cu lemn.

Daca u ai lemne uscate avantajul dat de gazeificare e neutralizat de pierderea din umiditatea lemnului.

Viabilitatea unui cazan Atmos este de 10 ani. In medie . Se poate si mai putin. Deci nu iti recuperezi banii din diferenta de randament.

In realitate , daca  ai dimensionat prost cazanul ( supradimensionare) , diferenta de consum intre unul cu gazeificare si unul fara va fi net mai mare.

• Fonta sau otel ?

Fonta CRAPA , daca nu este exploatata corespunzator , adica daca nu folosesti corespunzator vana de amestec  la recircularea apei in cazan, daca intra apa rece in elementi , daca se merge cu cazanul la temperaturi cand mici cand mari.  In schimb se uzeaza mai lent decat otelul. Semnificativ mai lent. Exploatata corespunzator nu cred ca se prapadeste mai repede de 10 ani.

Otelul se arde mai repede in timp ,orice i-ai face. La exploatare necorespunzatoare se arde chiar mai acceleat  si se gaureste chimic.

Eu as merge pe fonta. La cazanele cu gazeificare  fonta nu prea e disponibila.

3.Pompele, distribuitoarele, vanele si grosimea traseelor

Veti rade , dar e importanta distributia caldurii. Mai importanta decat randamentul centralei , sa zicem.

1. Daca ai casa cu etaj si incalzire in pardoseala , iti trebuie obligatoriu un distribuitor pe etaj. E o prostie sa poti crede ca reusesti sa balansezi corect toate circuitele, pasiv doar din debitmetre. In primul rand ca lucrand la etaje diferite, apa intampina rezistenta diferita , data de gravitatia reflectata in greutatea coloanei de apa de deasupra. Circuitele de la parter tind sa primeasca un debit mai mare de apa , asa spun legile fizicii. Apoi, e greu de crezut ca circuitele au aceeasi lungime. Nota: Eu am un distribuitor cu 10 circuite din care folosesc doar 8 ( nu am gasit cu 8). Nu as recomanda folosirea  a mai mult de 8 circuite pe un singur distribuitor . Cred ca merge si cu 10, daca ai vana de amestec care permite debit mare si pompa care trimite debit mare. E vorba de miezul iernii nu de toamna. E mult mai de dorit sa ai mai multe distribuitoare mici , grupate strategic.
2. Fiecare distribuitor cu pompa lui. Iar e o prostie sa crez ca poti controla debitul prin doua distribuitoare cu o singura pompa. Nici nu ar trebui sa incerci asta. Mai ales daca sunt la etaje diferite. In mod sigur vei avea debalansari. Ele se rezolva , dar cu limitarea manuala debitului prin anumite circuite , care nu e neaparat de dorit. Poti sa pui tu cea mai mare pompa  din univers , apa va urma tot legile fizicii. Pana cand vei ajunge sa incalzesti etajul de sus , iadul iti va inghiti parterul in flacari. Sigur , e o exagerare.
3. Fiecare distribuitor si pompa cu traseul lor individual tras de la puffer / baia de amestec / centrala ( in cel mai rau caz).  Si asta e legata de debitele care circula pe un traseu. Sa zicem  ca ai o pompa cuplabila pe traseu de 3 sferturi de tol  care impinge cca 3.6 mc/h – maxim .  Daca divizezi traseul de 3/4 in doua la fel de mari si pui doua pompe   ca asta , e oarecum imbecil sa crezi ca vei putea transporta 3.6 mc/h prin fiecare . Ar trebui sa transporti  7.2 mc/h pe traseul pana la divizare . Exista o metoda de calcul  a debitului maxim printr-o sectiune, vezi aici, dar simplist spus ,  printr-o teava  cu diametrul interior de 25mm  ca sa circuli 1.76 mc de apa pe ora , vei avea nevoie sa circuli apa cu viteza de 1m/sec.Pe masura ce cresti viteza creste rezistenta de inaintare prin urmare pompa consuma mai mult iar in cele din urma ajunge la limita puterii sale de impingere. Sa pui trasee mai groase e o optiune insa costurile sunt semnificativ mai ridicate si imi pare mai eficient cu trasee separate dimensionate corect. Trebuie sa tii cont ca daca vrei sa transporti cca 3l/minut / circuit intr-un distribuitor cu 8 circuite  ai nevoie de un debit de cca 1.44 mc/h. Cam pe acolo ( un pic mai mult e debitul maxim al pompei mele DAB , in contextul montajului – desi ea poate sa impinga maxim 3.2 mc. Cred ca limitarea o face (4).
4. Dimensionarea vanei de amestec. Trebuie sa tii cont ca daca ai un traseu de 1 tol si montezi o vana de amestec tot de un tol , debitul prin acel traseu va fi limitat nu de dimensiunea traseului ci de dimensiunea sectiunii prin pastila care face amestecul , care e cu siguranta mai mica de un tol.  Eu am luat asta in calcul dupa  ce am cumparat vanele si am dimensionat sectiunile, insa nu ma afecteaza pentru ca vana pare a fi suficienta. Daca m-as fi gandit in timp util, insa, as fi luat o vana de amestec  montabila pe un diametru mai mare decat traseul si as fi montat-o cu adaptori. In functie de costuri  ai putea sa doresti o vana de amestec mare generala pentru ambele  distribuitoare. Trebuie sa ai in minte din nou limitarea de debit. Eu as propune  2 vane diferite , dar cu tot cu piese de montaj , manopera , e posibil sa fie preferabil sa ai o singura vana de amestec mai mare  si apoi sa imparti traseul in doua. De exemplu , daca as avea o casa de 160 mp cu 16 circuite in loc de 8 si doua distribuitoare , as putea opta pentru folosirea unei vane de amestec de 1″ 1/2  ( dar sunt mai greu de gasit cele termostatice)  la dimensiuni asa mari. E mai simplu sa gasesti 2 de 3/4 sau 2 x 1″.
5. Antigel.  Da sau nu?   Initial ziceam ca da. Ma mai gandesc , pentru iarna asta. Daca te gandesti la antigel , trebuie sa iei in calcul costul lui. Daca ai instalatie cu puffer, acumulator , si daca pufferul nu este cu serpentina/ serpentine va trebui sa umpli si acest vas cu solutie anticongelanta. Pretul cel mai mic pe antigel concentrat l-am obtinut la Oltchim  ( producator) , cam 7.3 litri pe kg. Am cca 600 de litri de lichid in toata instalatia , prin urmare as avea nevoie de cca 200 litri de antigel concentrat, cam 220 kg de propilenglicol (d-ala care nu te otraveste). cam 1500 lei.  Daca as fi gandit schema asta de la inceput , mai puneam 1500 de lei si cumparam puffer cu serpentina . Uite asa scapam de necesitatea de a cumpara cca 170kg antigel , adica 1200 de lei.   Dar in felul acesta trebuia ca pe vremuri friguroase cand nu sunt acolo sa golesc pufferul, adica sa risipesc in curte cca 500 litri de apa .  Iar la intoarcere sa il umplu.Circa 10-15 de minute ( ca am apa si pompa puternica). In plus trebuie sa golesc instalatia casei, boilerul (100l)  , vasul de WC , sa aspir WCul , ca cica se reteaza ceramica la inghet , in fine , o suma de trebusoare de facut.  Am impresia  ca daca atunci cand e frig fac focul o data si incarc centrala full va rezista prin 2 – 3 zile de inghet. Nu sa stai in casa, ci cat sa nu inghete. Chestia asta e mult mai ieftina decat antigelul si momentan are cine sa imi faca focul. Si mai comod.   Atentie: Antigelul e de doua feluri : propilenglicol si etilenglicol.  Al doilea e mai eficient , dar e otravitor . 50mg/kg  e doza letala , parca. Daca ai robineti aerisitoare , chestii in zone unde pot ajunge copii – mult noroc. Daca optezi pentru d-asta otravitorul ia in calcul sa prevezi robinetul de alimentare cu apa  ( sa suplimentezi pierderile , etc ) cu o supapa de sens. Altfel apa cu antigel -toxic – se poate intoarce inapoi in instalatie in diferite conditii. Eu am prevazut oricum un asemenea montaj.