TZB-info - Nejčastější chyby při…
Limitujícím faktorem je množství tepla, které je v daném čase k dispozici, a jeho cena v tomto čase. Disproporce se dají vyrovnat správnou velikostí zásobníku tak, aby nebyl zbytečně velký, tedy…
Dimenzování objemu AN pro průtokový ohřev TUV
Prosím o radu s výpočtem nutného objemu AN nahřívané tepelným čerpadlem pro průtokový ohřev vody.
Bohužel, informace v článcích zde se týkají ohřevu v panelákách a ne v jednom domě a v diskuzích se pravidelně řeší jen ohřev kotli a ne čerpadlem. Snažil jsem se to spočítat, ale vycházejí mi šílená čísla, tak jestli někdo dokáže poradit mně a případně i těm ostatním po mě, kteří už si kotel do domu nedají.
Předpoklad:
1) nádrž má průtokový výměník nad cca 6m2, který dokáže udržet rozdíl mezi teplotou vody na v nádrži a v baterii do 2st. a průtokově to zvládne
2) výměník TUV je skrz celou nádrž, takže ohřev TUV odebírá teplo rovnoměrně ze všech vrstev nádrže
3) výměník tepelného čerpadla také je rozprostřený od vrcholu ke dnu, takže i čerpadlo rovnoměrně dohřívá vodu ve všech částech AN
4) do baterií míří voda 45st.
5) tedy nádrž je nahřívána na nejmenší možnou teplotu tj. 47st. na vrcholu
6) reakce čerpadla na odběr vody není okamžitá a trvá náběh na plný výkon, čerpadlo je relativně slabé, 6kW, takže za dobu odběru nestihne dodat do nádrže zpět víc než 1kWh
Požadavek:
a) nádrž dokáže napustit vanu
b) nádrž dokáže napustit vanu a současně dovolí jednu sprchu
c) nádrž dokáže napustit vanu a současně dovolí běh dvou sprch
vana = 150L vody ohřáté z 5 na 38
sprcha = 6L/min, trvání 10 minut, dohromady 60L vody ohřáté z 5 na 38
-----------------
Jak počítám...
energie na ohřev vody ve vaně je 150x33x4,18/3,6=5.747,5 Wh
energie na ohřev vody ve sprše je 60x33x4,18/3,6=2.299 Wh
a) spotřeba energie je 5,75kWh, z čehož 1kWh dokáže doplnit čerpadlo, celkový odběr je 4,75kWh
b) spotřeba energie je 5,75+2,3kWh z čehož 1kWh dokáže doplnit čerpadlo, celkový odběr je 7,06kWh
c) spotřeba energie je 5,75+2,3+2,3kWh z čehož 1kWh dokáže doplnit čerpadlo, celkový odběr je 9,35kWh
jelikož požadovaná teplota na výstupu z nádrže je minimálně 38st. musí na vrcholu nádrže zůstat voda teplá minimálně 40st. (2st. diference ve výměníku). Původní teplota vody na vrcholu nádrže byla 47, tedy může se ochladit jen o 7st.
Ochlazování vody v nádrži je proces analogický ohřívání vody jen v obráceném směru. Pokud bych postupoval obráceně - tedy vodu ohříval, tedy pro ohřev ze 40 na 47, dokážu ohřát:
a) dodáním 4,75kWh energie ohřeju cca 580L vody
b) dodáním 7,06kWh energie ohřeju cca 870L vody
c) dodáním 9,35kWh energie ohřeju cca 1150L vody
-------------------------------
Tedy, pokud budu zásobní TUV nahřívat čerpadlem na vrcholovou teplotu 47st. a budu chtít, aby při současném odběru napouštění vany a 2 sprchování naráz nešlo k nedostatku vody, musí být v zásobník předpřipraveno cca 1150L stratifikované vody, s tím, že čerpadlo ještě mezitím musí 1kWh energie dodat.
Je to prosím tak?
Zároveň ve srovnání s tím by v rovnoměrně natápěné nádrži (bez stratifikace) stačilo by mít připraveno pouze 212L vody plně nahřáté na teplotu 47st., která by smícháním se studenou dala dohromady potřebných 270L vody o teplotě 38st. a tedy dovolila vanu i obě sprchy?
Díky předem všem za odpověď
Vkládání nových příspěvků je dostupné pouze pro přihlášené uživatele
Nejlépe hodnocené
Nejnovější příspěvky
Tak se podívejte zpět, třeba jak jsem použil přirovnání s centrálou v kufru
před 23 dny
Já jsem tam registroval jen ty informace o "dostatečném množství pro 4 lidi" apod., asi jsem informaci o…
před 23 dny
S tím množstvém vody jsem Vám to vysvětloval několikrát, jenže Vy nečtete. Výhoda AN proti bojleru je v tom, že v AN…
před 23 dny
46 odpovědí
Zobrazit všechny reakceNo pánové, vy mi dáváte (myslím to v dobrém!). Tak jste mě donutili si to množství znovu přepočítat. Tak jsem vzal tenhle článek (https://vytapeni.tzb-info.cz/17959-nejca… s touto prací (https://tzb.fsv.cvut.cz/vyucujici/91/6_v… a počítal.....
Moje příprava TUV nebude lineární. Počítám s tím, že veškerá TUV bude připravena přibližně během 4hodinového intervalu v době cirka mezi 10 a 15h, kdy bude nejvyšší šance, že výkon FVE bude nejvyšší, že cena na spotu bude nejnižší a kdy bude největší šance, že solární zisky budou významně vykrývat tepelnou ztrátu domu. Naopak na straně odběru plánuji ráno 3x sprcha a večer 2x vana+3x sprcha. Neříkám! že to tak bude dennodenně, ale chtěl bych, aby můj systém tento komfort umožňoval. Proč? Protože prostě chci tuto možnost své rodině poskytnout. Což znamená, že největší diference mezi dodávkou a odběrem tepla bude cirka 25kWh (2x 5,75 + 6x 2,3). Toto teplo musí být v zásobníku uložené před večerní špičkou a zůstat v něm něco pro raní sprchu, než se opět zahájí ohřev. Z toho, dle vzorce na velikost zásobníku vody vychází potřeba velikosti zásobníku 544L (při ohřevu na 45) resp 518L (při ohřevu na 47).
Pokud tedy nebudu vycházet z nějakých speciálních výpočtu ochlazování AN, ale z uvedené empirie, tak čistě na tu TUV při zajištění požadovaného komfortu se pohybuju skoro na 550L.
Zároveň mě tato diskuze a studování materiálů dovedlo k tomu, že tedy opravdu to topení do té AN připojím. Budu mít díky tomu k dispozici větší množství TUV pro nárazový odběr, když se AN bude natápět další energií i kvůli topení. Což mi umožní optimalizovat to riziko "neočekávaně vysoké nárazové spotřeby TUV", tím že prostě o to méně zbude pro topení, než se to zase dohřeje.
Takže teď už jen do těch výpočtů započítat i podlahovku a tepelnou ztrátu nádrže. Mám teď pocit, že to nahřívání kvůli topení ani kvůli tepelné ztrátě bych vůbec nemusel řešit, pokud by jelo TČ na toto 24h denně, tedy že to křivky jen posune vzhůru, ale díky relativně lineárnímu přísunu i odběru, to s tím téměr nehne, takže bych velikost nádrže zvětšovat nemusel. Jenže, pokud přes den pojede čerpadlo na plné obrátky pro TUV po dobu víc jak 4 hodin a pokud bych chtěl mít možnost se například vyhnout 6-8h cenových špiček/nejnižších teplot a dotápět mimo ně, budu muset nádrž zase zvětšit, aby se tam ta rezerva vytvořila, protože by ohřev na topení skrz čerpadlo mohl jet třeba jen 12h denně.
Abych mohl použít stejný vzorec, potřebuju denní spotřebu, což z běžné ztráty počítané vůči výpočtové teplotě je problém. Takže řekněme, že TZ je 2,7kW pro výpočtovou teplotu, takže 1,9kW pro teplotu -1st., což je průměrná teplota v česku v zimě. Když budu předpokládat, že největší potřebná zásoba bude na 6h topení bez dohřevu (to bych nejspíš nikdy překročit neměl), je to zásoba 11,4kWh. Ztráta mi při té teplotě vychází na 8W/m2, takže teplotu do podlahovky si dovolím nastřelit na 26 maximálně pro vnitřní teplotu 22 (velmi dobře zateplený dům s podlahovkou), nevím, ale vyšší snad nebude. To mi ovšem dává výsledek 467L == 11,4/(1000x4180x(26-5)) x 3600 x 1000 pro topení, kterou musím přičíst k TUV.
Takže, když použiju 1000L akumulační nádobu, jejímž zdrojem tepla bude tepelné čerpadlo o výkonu 6kW, u kterého budu očekávat, že přibližně 4 hodiny bude na plný výkon natápět TUV (25,3kWh denně) a cirka 12hodin denně bude na plný výkon natápět topení (45,6kWh denně), a někde nějak v mezičase dotopí tepelnou ztrátu nádrže, která s ohledem k celkovému výkonu bude zanedbatelná, jsem sichr. Samozřejmě, výsledná spotřeba TUV bude nakonec někde kolem 1/2 až 2/3 té rezervy, kterou jsem si naplánoval, ale to tolik nevadí, protože ta rezerva na neplánovaný nárazový velký odběr (až se celá rodina vrátí zmrzlá z lyžovačky, kdy dvě vany a tři sprchy instalované v domě s tím mohou zamávat) tam je, i když průměr bude výrazně níže. Zároveň mi taková nádrž dává prostor čerpadlo i v zimě využívat jen nějakých 9-10hodin denně, a tedy využívat vhodného období s ohledem na spotové ceny elektřiny a výrobu FVE. A zároveň se vůbec nemusím obtěžovat přemýšlením nad tím, jaké má čerpadlo nejmenší možný výkon, protože jsem schopen ho provozovat na maximální výkon vlastně kdykoliv naběhne, takže můžu koupit to nejlevnější a nejhloupější existující.
jen tedy bude nutné vymyslet, čím řídit tu podlahovku. ale to určitě už vymyslel někdo jiný, tak jen to najít.
možná jsem to nenapsal úplně pochopitelně, tak jsem to zkusil ještě nakreslit - snad to bude pochopitelnější.
To, o co mi šlo, je, jak velkou nádrž je nutné pořídit, aby dokázala průtokově ohřát určité/dané/žádané množství vody ze studené na teplou.
Maximální teplota TUV na výstupu je dána schopností výměníku a vrcholovou teplotou v nádrži.
ALE! disponibilní množství teplé vody je dáno teplem, které je v zásobníku uloženo. Pokud je nádrž provozována standardně s plnou stratifikací, je disponibilní množství teplé vody mnohem nižší, než když je zdroj tepla (čerpadlo) připojeno pouze ke spodní částí AN, tedy horní polovina/tři čtvrtiny/... nádrže je plně natopena na 45 a stratifikace je pouze v té spodní části.
Extrémním případem té druhé varianty je potom nestratifikovaný/plně promíchávaný bojler, kde k vyrobení 270L TUV o teplotě 38st. je potřeba jen a pouze 212L vody o teplotě 47st. smíchané se studenou vodou. Oproti tomu AN nedokáže nikdy využít úplně všechnu energii v ní uloženou a předá pouze její část.
Čím menší AN potřebuji, tím lépe na tom jsem - cena / tepelné ztráty apod. Proto bych potřeboval vědět, jak spočítat disponibilní množství TUV, které z nádrže mohu průtokově ohřát. Pokud to spočítat nedovedu, kupoval bych "naslepo" a následně musel upravovat připojení až dle zkušeností z reálného provozu, tzn. nejspíš opakovaně nádrž vypouštět a předělávat jednotlivé přípojky, když zjistím, že množství vyrobené TUV je nedostatečné, což bych opravdu nerad.
/čísla v obrázcích jsou pouze ilustrativní - právě proto, že je nevím ale se snažím se je spočítat/
předem děkuji všem odborníkům za radu či osobní zkušenosti
Stratifikace vzniká až když vodu odebíráte. Zdroj vám vodu ohřeje mezi vstupem a výstupem na stejnou teplotu. Něco jiného je kdy AN pomyslně přepůlíte a každá část bude mít svůj vstup a výstup. Jakmile budete používat horní polovinu AN na průtokový ohřev TUV tak do té horní zóny nesmí zasahovat žádný odběr vody.
Vkládání nových příspěvků je dostupné pouze pro přihlášené uživatele
Nevhodný příspěvek
Pokud chcete upozornit redakci na diskusní příspěvek, který svým obsahem porušuje pravidla diskusí na portálu TZB-info, klikněte na tlačítko Odeslat. V diskusích jsou nepřípustné zejména příspěvky vulgární, urážlivé a nesouvisející s tématem dané diskuse.
Vyberte způsob sdílení
Reklama