Гравитационная система

[А.Алексей Н.]

Уважаемы Леонид расскажите пожалуйста, мне что это за зверь такой КПД системы? КПД котла знаю, а КПД системы не знаю. Как его посчитать и вообще как система может иметь КПД???

[Леонид]

Уважаемы Леонид расскажите пожалуйста, мне что это за зверь такой КПД системы? КПД котла знаю, а КПД системы не знаю. Как его посчитать и вообще как система может иметь КПД???

Совсем вкратце о КПД системы отопления - http://www.master-lomaster.info/?p=176 . Если получше поковырять Гугл, найдётся больше инфы. Две разные системы отопления имеют разное КПД. Только это не то что меня интересует. Меня интересует сравнение двух одинаковых систем. Мне хочется развенчать мифы, которые навязываются при продавливании продаж различного сантехоборудования. Один из них - чем меньше в системе воды, тем выше её КПД, аргуменитрованно это пока никто не подтвердил, и я считаю это мнение неправильным. Второе, что часто можно услышать на рынке, это если система работает под давлением, то у неё КПД на много выше. Тут я не уверен на все 100, возможно как-то меняются процессы теплообмена (передача тепла от теплоносителя от стенки к теплоносителю и наоборот), по этому хотелось бы прояснить этот нюанс. А вообщем Вы правы, КПД системы отопления расчитывается по единому целому - котёл + трасса + отопление в помещениях, и если Вы развеяте мои сомнения в этой совокупности по двум вышеописанным вопросам, буду весьма признателен.

[Григорий]

... Две разные системы отопления имеют разное КПД. Только это не то что меня интересует. Меня интересует сравнение двух одинаковых систем. ... А вообщем Вы правы, КПД системы отопления расчитывается по единому целому - котёл + трасса + отопление в помещениях, и если Вы развеяте мои сомнения в этой совокупности по двум вышеописанным вопросам, буду весьма признателен.

Трасса в индивидуальной системе согласитесь не играет роли.Все элементы отопления как правило находятся внутри жилого помещения.Не хочу утомлять рассуждениями ,но...Начало от.сез. в помещении +20*С с наружной стороны +8*С.Дельта t=20-(+8)=12*C.Холодная пятидневка,дельта t=20-(-22)=42*C.Не вдаваясь в детализацию , очевидно,что в начале отопительного сезона мощность котла используется на четверть своей мощности(12*С/42*С=0,29).В отопительный сезон в основном на 40...60% мощности. А 100% мощности требуется очень незначительное время, когда критическое снижение температуры.Средняя температура января -6*С(хотя в холодную пятидневку может быть ночью - 33*С ,днём -11*С,а в среднем -22*С).Могут быть три варианта установки котла.Котёл на одном уровне с радиаторами(1) ,котёл ниже радиаторов(2),а так-же принудительная циркуляция,насос(3).Причём варианты (2) и (3) примерно равноценны.При комнатном устройстве системы отпления,вариант(1), котёл подбирают для экстримальных условий(холодная пятидневка в помещении +20*С с наружной стороны -22*С)рассмотрим последовательно возможные ситуации .Ситуация когда мощность котла (например)10 кВт,сочитается с мощностью системы (М140 семдесят ребер,при входной температуре теплоносителя 80*С) и потребляемой мощностью дома (в помещении +20*С с наружной стороны -22*С). Все параметры самоустановятся.Котёл будет работать постоянно на мощности 10 кВт.Выходная температура на котле 80*С.Температура в нижней части радиаторов 60*С.Циркуляция (расход)теплоносителя 430 литров в час.А именно, вода которую нагревает котёл , температурой 80*С и обёмом 430 литров/час , поступит в радиаторы(70 рёбер).В радиаторах вода отдаст тепло (10 кВт), остынет до 60*С и обёмом 430 литров/час вернётся в котёл.В помещении будет подерживаться 20*С,тепло (10 кВт)посредством воздуха будет передаваться стенам.От стен в атмосферу (температура -22*С).Это произойдет сбалансировано,само по себе.Все параметры будут выдерживаться идеально.Если в этой сбалансированной системе что-то изменить?Например уменьшить к-во секций в два раза,т.е. уменьшить мощность ситемы.Котёл по прежнему генерирует 10 кВт.Но система в состоянии передать только 5..6 кВт.Естественно упадёт расход теплоносителя тоже примерно в 2 раза(215 литров/час),низ радиаторов остынет ,котёл начнет часто включаться -выключаться.Прогревание воды в котле увеличится с 20*С до 40*С.Даже с учётом настройки терморегулятора на 80*С,температура воды на выходе из котля будет иметь пиковые забросы до 100*С(из-за инерционности терморегулятора),при снижении температуры обратки примерно до 35...40*С.Результат значительное понижение температуры внутри помещения,значительное снижение КПД котла и того КПД системы о котором Вы говорили.Аналогично происходит при повышении наружной температуры .Поэтому и нужны модуляция стрелки и т.п.Это довольно труно обяснять и не менее трудно читать.Но другого пути нет.И главное если у Вас на радиаторах установлены краны легко проверить.Если будет желание с Вашей стороны ,то я готов продолжать.К стати если в трубах теплоноситель можно передавать принудительно,то в радиаторах это происходит гравитационно.С ув. Григорий.

[А.Алексей Н.]

Уважаемый Григорий частично понял, что вы хотели сказать последним сообщение и с тем что понял, полностью не согласен. Во первых

Могут быть три варианта установки котла. Котел на одном уровне с радиаторами(1) ,котёл ниже радиаторов(2),а также принудительная циркуляция, насос(3)

Я так понимаю что

Котёл на одном уровне с радиаторами

и

котёл ниже радиаторов(2)

вы имеете ввиду мощность радиаторов,

а также принудительная циркуляция, насос(3)

вот это как-то не лепится в три варианта установки котла, как по мне должен быть 3 вариант это когда радиаторы взяты с запасом (радиаторы большей мощности, чем котел), а вариант с насосом это уже просто улучшение системы. И по каким таким параметрам вы сравниваете

Причём варианты (2) и (3) примерно равноценны.

??? Ну это конечно не имеет никакого значения. КПД системы отопления это непонятная величина, которую я так понимаю никто на данный момент не сможет объяснить, по тому, что система сама по себе без котла ничего не представляет, а так же, сколько киловатт котел выдаст столько система и отдаст, тоесть КПД любой системы 100% относительно теплоотдачи выделенной котлом. Если у кого есть другие мнения прошу меня исправить, ну думаю спорить никто не будет с тем, что тепловую мощность которую котел выделяет и тепловая мощность которую отдают радиаторы равны.
Что касательно

Например уменьшить к-во секций в два раза,т.е. уменьшить мощность ситемы. Котёл по прежнему генерирует 10 кВт. Но система в состоянии передать только 5..6 кВт. Естественно упадёт расход теплоносителя тоже примерно в 2 раза(215 литров/час),низ радиаторов остынет ,котёл начнет часто включаться -выключаться.

Пример непонятен, это тоже самое, что поставить кирпич под педаль газа и говорить, что плохая машина она не едет.
По поводу

Даже с учётом настройки терморегулятора на 80*С,температура воды на выходе из котла будет иметь пиковые забросы до 100*С(из-за инерционности терморегулятора),при снижении температуры обратки примерно до 35...40*С.Результат значительное понижение температуры внутри помещения,значительное снижение КПД котла и того КПД системы о котором Вы говорили.

Что это у вас за такие терморегуляторы которые инерционность имеют? Есть такое, что у горелки котла минимальное время отработки и инерционность терморегулятора тут не причем.
И почему это КПД котла измениться? Расход топлива может измениться, а КПД почему???

[Григорий]

Причём варианты (2) и (3) примерно равноценны.Это когда тепловой ценр котла(такой поверьте есть)находится ниже теплового центра радиаторов.Например отапливаэтся дом,а котёл установлен в подвальном помещении.

И почему это КПД котла измениться? Расход топлива может измениться, а КПД почему??? По этой причине проблемы на реакторах в Японии, тепло есть девать некуда,нужно отводить тепло, поэтому поливают водой.Конечно наши проблемы ничтожны,но...Впрочем я не настаиваю ,если у Вас есть своё твёрдое мнение,оно должно быть приоритетным.Но если вдруг захотите узнать чужое мнение ,милости просим. С ув.Григорий.

[А.Алексей Н.]

Уважаемый Григорий то есть вы продолжаете настаивать, что есть такой зверь как "КПД системы"???
Что это написано, не понял

Причём варианты (2) и (3) примерно равноценны. Это когда тепловой ценр котла (такой поверьте есть)находится ниже теплового центра радиаторов.Например отапливается дом,а котёл установлен в подвальном помещении.

. Напишите, пожалуйста, объяснение их равноценности в словах или в цифрах!
Вот эта фраза просто супер

По этой причине проблемы на реакторах в Японии, тепло есть девать некуда,нужно отводить тепло, поэтому поливают водой.

!!!
Проблемы с реакторами в Японии никак с КПД системой не связано. Что в Японии взяли отключили половину радиаторов?

[Григорий]

Да КПД системы есть.Цифрами я Вам вряд -ли докажу,но приведу один импортный пример.В последнее время получили распостранение модульные котельни.Например модульная ко-а на 500 кВт состоит из 5-ти секций.В каждой секции -стойке по три 33 кВт -ных котля.Каждый из котлов (33 кВт)может работать автономно,управление через многопозиционный контроллер.Представляете может работать от 33кВт до 500 кВт .Т.е. варьировать 33;66;99;132 и так до 500.А ведь могли-бы и по Вашему,а нет чудят.С ув .Григорий

[А.Алексей Н.]

КПД системы отопления в целом с котлом, с трубами, с радиторами, с стенами, потолками, окнами, дверями и т.п. да есть, а то что вы имеете ввиду нет такого зверя!!!
Уважаемый Григорий, а при чем здесь КПД

Представляете может работать от 33кВт до 500 кВт .Т.е. варьировать 33;66;99;132 и так до 500.

, это обыкновенная модуляция мощности, при чем модуляция организовывается за счет разбиения на сегменты с меньшей мощностью, этим вы меня не удивили. Если бы вы написали что есть такой котел, который с одной горелкой и работают с модуляцией 33-500 кВт без понижения КПД, вот тогда бы я удивился, а точнее не поверил.
И что означает

А ведь могли-бы и по Вашему, а нет чудят.

я что что-то предлагал или что-то изобрел?

[Григорий]

Правильно по Вашему сколько котёл выдаст столько система возьмёт или как?Вы почитайте всё таки " Гравитационную систему".Правда я не настаиваю.Мне достаточно того ,что Вы и так всё знаете.С ув.Григорий.

[А.Алексей Н.]

Уважаемы Григорий специально для вас!!! Извиняюсь, что так много текста ну двумя словами это не объяснить!!!
Что такое эффективная система отопления
КПД котла, если говорить по простому, показывает, сколько энергии сгоревшего газа пошло на нагрев воды по отношению к той энергии, которая пошла на другие цели, например, на нагрев дымохода, воздуха в нем и т.д. Газовый котел со 100-процентным КПД - это такой котел, который не греет ничего кроме воды. Это, как вы понимаете, утопия. КПД электрического котла значительно, более выше КПД газового котла. Это естественно, электричество греет почти только воду. Совсем мало энергии тратится на побочные цели, например, на нагрев провода от котла к розетке. Однако, есть КПД и у системы отопления в целом. КПД системы отопления в целом показывает, сколько энергии горячей воды тратится на отопление воздуха в том помещении, которое вы отапливаете, по отношению к энергии, которая отапливает стены, воздух, который не нужно отапливать и т.д. КПД системы отопления можно увеличить, например, теплоизолировав котел отопления и те участки труб, которые проходят по не отапливаемым помещениям.
Когда мы говорим о том, насколько быстро система отопления нагревает наши площади, мы говорим не о КПД, а об эффективности системы отопления. Эффективность системы отопления тем больше, чем быстрее, эффективнее производится теплообмен между водой и воздухом. Для теплообмена служат радиаторы отопления. С другой стороны, чем быстрее тепло воды передается воздуху помещения, тем холоднее получится вода на выходе из радиатора, а, значит, для поддержания эффективности системы отопления нам необходимо повысить скорость циркуляции воды и скорость ее нагрева в котле. Мы сделали круг и вернулись к котлу.
Однако, наше положение спасает тот факт, что наша система стремится к равновесию. Равновесие достигается тогда, когда у нас высокий КПД котла сочетается с высоким КПД и эффективностью системы отопления и высоким качеством теплоизоляции жилища. В этом случае температура на выходе котла очень мало отличается от температуры на его входе, поскольку энергия тратится не на нагрев жилища, а только на компенсацию теплопотерь. Это, конечно, ситуация, близкая к идеальной и трудно достижима. Однако, к ней нужно стремиться.
Описанной ситуации невозможно достичь при реализации схемы отопления без циркуляционного насоса. В этом случае скорость циркуляции напрямую зависит от температуры воды и физика процесса порождает циклическое включение и выключение насоса. Упрощенно, это выглядит следующим образом. В верхней части котла происходит нагрев воды. Пока нагрев слаб, слаба и скорость перемещения воды из котла вверх по стояку. Но, поскольку процесс нагрева воды происходит непрерывно, температура воды в верхней части котла увеличивается и скорость ее ухода в стояк увеличивается. Дальше - больше, и вот у нас температура воды в верхней части котла достигла той, на которую рассчитан нагрев. Горелка котла тухнет (или гаснет, кому как нравится), и мы ждем, когда горячая вода переместится в стояк. Поскольку у нас система замкнутая, на место горячей воды приходит холодная и процесс нагрева повторяется.
Почему же процесс циркуляции такой медленный? Да потому, что в радиаторах отопления процесс идет еще менее эффективно. В радиаторе движение идет сверху вниз. Горячая вода в радиаторе находится наверху. Она не попадет вниз, пока не остынет. Если у нас в радиаторах не будет остывать вода, то она будет пробкой и циркуляция остановится. То есть, условием прохождения воды по радиатору является разница температуры между верхом и низом радиатора и разница температуры воды в верхней части радиатора и на выходе из котла.
Вывод. Если в самотечной системе отопления температура воды на выходе из котла не выше температуры в верхней части радиатора, а та, в свою очередь не выше температуры в нижней части радиатора то и циркуляции не будет.
Мне могут возразить, что это же, дескать, стандартные условия, других не бывает. Я соглашусь, но добавлю свою ложку дегтя. Предположим, у нас есть хорошо теплоизолированное помещение в 100 кв.м. Для отопления этого помещения мы установили, скажем, 5 радиаторов мощностью 2 кВт каждый, что даст общую мощность 10 кВт. Однако, поскольку верх каждого радиатора горячее его низа, скажем в два раза, мы имеем неприятную ситуацию, когда двухкиловаттный радиатор отдает всего полтора киловатта мощности. Получается, что мы имеем не 10 кВт на 100 кв.м., а 7,5. Нам становится холодновато, мы увеличиваем температуру, а это тоже плохо, поскольку уменьшает эффективность нашего котла (больше тепла начинает уходить в трубу), системы отопления (больше тепла начинает расходоваться не по адресу).
Есть у нас в случае самотечного отопления равновесие? Есть, только оно имеет вид качелей.
Теперь рассмотрим случай, когда мы вносим в нашу систему циркуляционный насос.
Включив циркуляционный насос, мы устраняем все естественные пробки, связанные с разницей температур. В нашей системе циркулирует теперь любая вода. Холодная, горячая - любая. Если вода не успела нагреться - она все равно уходит в систему. Так начинается путь к нашему равновесию. Предположим, мы отрегулировали котел на 60 градусов. Пока вода в системе, а не в котле (!!!), холодная, наш котел работает на полную мощность. Потом температура повышается, поскольку вода не успевает полностью остыть за один цикл прохода по системе. Когда температура в системе достигает 50 градусов, котел начинает работать уже слабее, но все так же стабильно, без ярко выраженных циклов нагрева и остывания. А вот тут ВНИМАНИЕ!!! С этого момента все зависит от наших теплопотерь. Если теплопотери велики, то вода возвращается в котел значительно остывшей, скажем те же 50 градусов. Наш котел при этом работает довольно сильно. Мы достигли равновесия, просто оно не слишком хорошее с точки зрения расхода газа и нашего кошелька. Однако, если теплопотери не велики, помещение замечательно теплоизолировано, то мы достигаем другого равновесия, когда температура на входе равна, скажем, 55 или 56 градусам. В этом случае котел тоже работает, но уже не ревет, а шуршит.
Теперь об эффективности. Если на выходе котла наша температура составляет 60 градусов, а на входе - 56 градусов, то это значит, что в каждом радиаторе верх разогревается до 59, а низ остывает до 57 градусов. Числа, естественно, условные. Это значит, что радиаторы отдают полную мощность, котлу не приходится при этом нагревать воду до 70 и выше градусов и тратить на это дополнительную энергию. Кроме этого, мы получаем замечательную возможность регулировать температуру каждого радиатора в любой комнате. Это значит, что, сделав на кухне и в спальне температуру воздуха пониже, мы имеем дополнительную, и судя по книжкам, существенную экономию газа. Дополнительно, мы имеем удобство подогрева радиаторов, скажем до 35 градусов, что совершенно невозможно при самотечной системе и, таким образом, имеем комфортную температуру в осенние и весенние месяцы, когда прохладно, но не холодно. И, наконец, мы прокладываем систему отопления трубами малого диаметра. Вы думаете, что это не существенно? Ошибаетесь! Мы уменьшаем количество воды в системе и теплопотери через поверхность труб. Ее становится легче и быстрее нагревать, увеличивается скорость ее оборачиваемости в системе и мы опять же увеличиваем эффективность нашей системы отопления и уменьшаем расходы на газ.
Таким образом, мы тратим жалкие 60 ватт энергии на циркуляционный насос, но экономим на газе.
Вывод. Нет никакой связи между старт-стопным функционированием газового котла и увеличением его КПД. Для увеличения КПД котла нужно покупать хороший котел, а для увеличения эффективности отопления нужно хорошенько теплоизолировать помещение, грамотно спроектировать систему с тонкими трубами и циркуляционным насосом.

[Григорий]

[quote="А.Алексей Н."] Висновок ,я Вам ради не дам.

[А.Алексей Н.]

Что это означает? что я Вас все-таки переубедил???

Висновок ,я Вам ради не дам.

[Григорий]

Підвищити ККД кота системою не можливо,а зіпсувати не так вже і важко.Якщо буде приємно вважайте ,що своєю залізною логікою відбили у мене всіляке бажання на диспут.

[А.Алексей Н.]

Уважаемый Григорий какая бы логика не было, железной да хоть алмазной, правда останется правдой, на самом деле я никакой логики не выдвигал, а старался все описать с точки зрения физики процесса. И мне никакого удовольствия не доставляет у кого-то отбить желание на диспут, просто не люблю когда умные люди ошибаются в своих высказываниях, вводят в оману других и при этот не хотят соглашаться в своей неправоте. Ну я думаю что форумчане разделят наш спор. Да и лихо вы перешли от КПД системы к КПД котла

Підвищити ККД кота системою не можливо,а зіпсувати не так вже і важко.

, все-таки вы со мной частично согласны

Підвищити ККД кота системою не можливо

, а до этого всех убеждали что это возможно. Как же так? Кстати прочитав вашу любимую тему "Гравитационную систему", встретил там спор по поводу модуляции горелки, могу попробовать высказать свою точку зрения если интересно.

[Леонид]

Коэффициент полезного действия. Ключевое слово - ПОЛЕЗНОГО.

Большинству из нас известно, что КПД (коэффициент полезного действия) не что иное, как отношение полезной работы к затраченной энергии. В большинстве случаев, эта величина измеряется в процентах (%) и в формулах обозначается η. η=А/Q, где А- затраченная работа, а Q – полезное тепло.
КПД присущ не только отопительным котлам, но и системе отопления (трубы, радиаторы), которые больше всего и вносят потерь, зачастую, сводя на нет все мероприятия по энергосбережению. КПД системы отопления отражает, сколько энергии тратится на отопление воздуха в отапливаемом помещении по отношению к энергии, которая отапливает трубы, стены и воздух, который не нужно отапливать. Для увеличения КПД системы отопления следует теплоизолировать трубы, проходящие по неотапливаемым помещениям и открытым участкам, сократить расстояние от котла, до конечной точки потребления. Расход энергии на отопление лишних площадей называют потерями на теплопередачу. Ссылка - http://www.master-lomaster.info/?p=176 . Это первое что подвернулось.
То что сколько тепла передал котёл теплоносителю, столько система отопления его и отдала понятно, на это есть закон сохранения энергии. И вроде никто не возражает против того что колличество воды и давление в системе не влияет на процессы теплообмена. А вот на сколько оно ПОЛЕЗНО использовано, это уже вопрос другой, получается что теперь только это и влияет на КПД. Переведя на простой язык формулу - это отношение
к-ва энергии отданой котлом к колличеству энергии потраченной на компенсацию теплопотерь. Проложили трубы в штробах и не утеплили, радиатор под глубокий подоконник, после этого зашили, после этого закрыли шторой, поставили слабенькое окно, плохо утеплили стены - на всё это и многое другое понадобится энергия нашего теплоносителя, и всё это влияет на КПД системы, всё большая и большая часть энергии будет затрачиваться на компенсацию теплопотерь. Если что не так, поправьте.