Centrala termica. Incalzire prin pardoseala -Stage II – 09/2014

Circuitele de caldura prin șape sunt deja finalizate . Ma bantuie in creier metoda de realizare a circuitului teric care sa includa cazanul (~25kw) , un boiler termoelectric de 100-120 litri ,  un #buffer (rezervor de acumulare ) de  vreo 500 litri  si , evident , distribuitorul de caldura catre circuitele de pardoseala.  Distribuitorul am inteles ca-l gasesc cgata facut pe tot cu tot cu cap termostatat ( inca o vana de amestec cred). Va mai trebui sa termostatez eu  retururile de la circuitele de pardoseala  , eventual.

Problema majora e integrarea acumulatorului de 500 l in circuit astfel incat  sistemul sa nu aiba lag la incalzirea casei.  Altfel spus, daca inseriez bufferul simplu , se va incalzi mai intai apa din el , dupa care va  incalzi restul casei. Dupa  calculele anterioare ,  500 de litri de apa tin cam 25KWh cu temperatura la varful  boilerului de 70 grade Celsius.   Cum puterea nominala cazanului va fi undevala 25Kw, ar insemna ca  inserierea acumulatorului ar intarzia incalzirea casei cu  undeva la o ora.   Poate mai putin , daca tinem cont ca amestecul in distribuitor va fi reglat pe la 40-45 de grade , dar oricum sensibil de mult , considerand si faptul ca  si centrala are ceva lag , pana cand se incalzeste circuitul “mic”  la 65 de grade pentru a porni recilcularea.

N-as vrea sa dureze timp gen 3-4 ore pana cand se incalzeste casa , iar apoi sa produc bufeuri de caldura nerecuperabila prin faptu ca atunci cand nu se incalzeste bagi lemne in centrala ca inecatul, iar pe urma cand vine valul de caldura  stai si te uiti ca n-o poti consuma.

Prin urmare vreau un sistem mai inteligent , cu bufferul in derivatie , care sa stocheze doar surplusul de caldura si sa introduca intarziere minima in propagarea caldurii.  Initial analizam posibilitatea  introducerii unei supape termice , de tipul supapelor de descarcare , dar cu deschidere la temperatura mai mica , care sa introduca acumulatorul in circuit doar cand temperatura apei depaseste 75 de grade.  Nu prea am vazut astfel de supape  montabile pe traseu si cu deschideri  la 75 de grade. Pe de alta parte eu nu-s nici instalator , nici inginer de instalatii.

Oricum , m-am orientat la lucrurile pe care le cunosc.  Valva de amestec  cu 3 cai.  Una similara celei ce se monteaza  pe circuitul de retur al centralei , pentru a ridica temperatura apei in retur.  Asa ca am  montat  pufferul intr-o derivatie complet pe tur. Doar cu o intrare dinspre centrala si o iesire catre casa. Iesirea pe sus , evident.  Iesirea  se intalneste cu turul princpal intr-o vana de-asta de amestec , din care pleaca mai departe din nou o teava de tur.

Planul este urmatorul:

Cand se incalzeste initial apa in tur iar buferul este rece  valva de amestec, favorizeaza  un debit mai mare al apei din  tur  fata de apa din derivatie.   Daca nu iese apa din buffer , e limpede ca nici nu intra , iar incalzirea continutului sau  se face doar prin  conductivitatea termica a apei. Asta in teorie , pentru ca in practica apar curenti  de convectie (diferenta de densitate) care transporta caldura. Mici , oricum , in comparatie cu viteza de circulatie dictata de pompe.  Fara curent de fluid  prin buffer , nu ar trebui sa  introduca  cine stie ce disipaatie termica in derivatie , prin urmare si latenta cauzata de incalzirea acumulatorului  ar trebui sa fie scazuta .

Pentru a acelerea motricitatea  din punctul  de iesire al valvei de amestec am prevazut o pompa de recilculare care sa  directioneze fluxul de apa catre  distribuitor si sa  accentueze  importanta turului centralei prin cererea de debit ( atunci cand  apa din buffer e rece). Anticipez  urmatoarele situatii:

T0.

Am pornit focul in centrala . Apa e rece,  pompa de recirculare retur sta, pompa de circulare tur, s-ar putea sa mearga , daca n-o prevad cu termostat . Ma gandesc…

T1.

Apa in centrala ajunge la 65 de grade , pompa de recirculare  din returul centralei porneste . Suplimentul de apa ne amestecata  cu apa rece din retur este livrat in circuitul de  incalzire  al casei . Apa ajunge in  ce-a de-a doua vana de amestec calda din tur si rece din circuitul  acumulatorului.  Pompa trage apa din vana , mai mult calda , dinspre centrala

T2.

Apa in acumulator se incalzeste si ea la 60 de grade sau mai mult si circula prin circuit in distributie relativ egala cu apa din turul centralei.

T3. Se termina arderea.  Temperatura apei din cazan scade sub 65 de grade . Pompa P1 se opreste . Circuitul de incalzire al casei functioneaza independent . Apa din turul centralei se raceste ,  ca urmare a amestecului cu returul circuitului de incalzire din casa.  Ce-a de a doua vana de amestec trimite inspre pompa 2 in principal apa din rezervorul de acumulare , din partea de sus , la temperatura crescuta.

Asa cum am proiectat acum  circuitul mai vad o singura problema la care ma gandesc.  pompa  P2 functioneaza asincron de P1.     Prin urmare , se poate  ( se va intampla) ca pompa 2 sa lucreze si pompa P1 sa stea. Asta atunci cand lemnele vor fi consumate , iar Temperatura in puffer  si circuitul casei va fi totusi peste 45 de grade si  apa se va circula in circuitele din pardoseli. In acest caz , supapa de sens proieectata la derivatia returului  centralei si  cea de la  turul boilerului impiedica debitarea apei de catre pompa P2 . Ceea ce inseamna ca  mai trebuie sa proiectez un bypas intre , de data asta , returul si turul centralei care trebuie , probabil sa se deschida in anumite conditii. Sigur , Il pot lasa liber , dar nu stiu daca vreau sa fac asta.

Am rezolvat problema prin proiectarea unei legaturi intre tur si retur , cu o supapa de sens dinspre retur inspre tur. Scema din poza de mai sus e deja 2.0

Aici e schema  v1.0

Schema v.20

Update:12.12.2014

Am omis  in starea T3 faptul ca circuitul de retur prin centrala se va inchide  , prin urmare singurul retur inchide un circuit de fluid  care ar scoate  bufferul din schema deoarece returul reintra in circuit dupa punctul la care buferul se ailmenteaza. Inainte de acel punct ne mai existand alimentare din retur , nu se poate crea un debit/ flux de fluid din  buffer inspre casa.

Exista posibilitatea de amuta returul “care rezolva functionarea asimetrica P1, P2” inainte de cei trei robineti R1 , doar ca in felul asta , returul se amesteca cu turul in starea T2. Am optat  pentru mutarea returului  in alimentarea bufferului.

Versiunea 3.0

Deoarece  am gasit niste omisiuni  – vezi aici – am ajuns la versiunea 4.0

mai jos :

Voi re explica procesul termic in zilele ( noptile urmatoare)

Varianta montata , octombrie 2015 – 4.1

4.2 aici.