Piec jednofunkcyjny + kominek: C.W.U i C.O. bez wymiennika

Witam,
Chciałbym w instalacji użyć pieca jednofunkcyjnego i kominka, a w przyszłości być może i solarów. Wszytko powinno ogrzewać C.W.U. i C.O. W okolicach pieca gazowego nie mam za dużo miejsca, więc będzie tam tylko zasobnik C.W.U., natomiast na niższych piętrach będzie kominek z płaszczem oraz w przyszłości bufor zasilany kominkiem i solarami.
Wiem że standardowo z kominka do pieca gazowego daje się wymiennik ciepła, ale jeśli solary (a nawet kominek) miałyby wspomagać ogrzewanie (wysokotemperaturowe), to chyba na wymienniku tracę sporo energii.
Czy jest możliwość wpięcia ciepłej wody z kominka bezpośrednio na powrót ciepłej wody pieca?

Mój pomysł jest taki, że mierzę temperaturę powrotu ciepłej wody, i jeśli jest ona niższa niż temperatura na kominku lub buforze, to zaworem trójdrogowym kieruję wodę z kominka lub bufora na powrót pieca.
Jeśli kominek grzeje, jego pompa pompuje ciepłą wodę do instalacji. Jeśli zawór trójdrogowy jest otwarty - działa szeregowo z pompą w piecu (czy tak może być?). Jeśli jest zamknięty (czyli w sytuacji gdy kominek jest zimniejszy niż temperatura powrotu, lub nie ma zapotrzebowania na ciepło), zawór przelewowy puszcza wodę z kominka do bufora (lub spowrotem do kominka jeśli bufor jest odcięty).

- Czy taka koncepcja jest słuszna? Czy dobrze rozumiem działanie pieca jednofunkcyjnego? (jestem bardziej elektronikiem niż hydraulikiem)
- Czy w momencie braku zapotrzebowania na ciepło, piec gazowy (jego pompa?) zadziała jak zawór, i skieruje wodę z kominka na bufor?
- Czy w momencie gdy kominek jest zimny, jego pompa (nie pracująca) zadziała jak zawór, i nie puści wody na kominek?
- Wydaje mi się że potrzebny będzie również jakiś zawór termostatyczny lub mieszacz, żeby nie dać zbyt gorącaj wody na powrót pieca - czy mam rację?
- Czy pompa w piecu (Vaillant turboTEC VU 202) poradzi sobie z całym systemem? Bufor jest dwa piętra pod piecem.

Poniżej schemat mojego pomysłu. Proszę o komentarz. Prawdopodobnie brakuje tam kilku zaworów zwrotnych, a być może i czegoś innego.

Zacznij od napisania algorytmu skąd, kiedy i gdzie ma płynąć energia i ustal priorytety układu. Potem dopiero można rysować schematy.
Nie widziałem jeszcze dobrze działającego układu zasilającego połączonego w szereg który sprawnie by funkcjonował zasilany jednym lub kilkoma ogniwami.
Jeśli sprawdzisz to UPS też działa jako układ równoległy. W związku z tym nie rozumiem dlaczego tak łączysz trzy różne ogniwa w ten sposób.

Takie są moje cele:
1. Żródło ciepła jest niezależne od tego, czy ciepła woda jest potrzebna na C.O. czy na C.W.U. Priorytetem celu ciepłej wody zarządza sterownik pieca gazowego.
2. Pierwszeństwo w grzaniu wody ma kominek, jeśli grzeje.
2a. Jeśli kominek grzeje, ale nie ma zapotrzebowania na ciepło - kominek zasila bufor.
3. Jeśli kominek jest zimny, a bufor jest nagrzany - układ jest zasilany z bufora.
4. Jeśli nie ma ciepłej wody na kominku ani w buforze - włącza się palnik w piecu gazowym.
Myślę że żeby zdecydować o pierwszeństwie kominka nad buforem w dostarczaniu ciepłej wody, mógłbym zastosować elektrozawór tuż przed zaworem zwrotnym (tym blisko kominka). Zawór sterowany byłby tym samym sygnałem co pompa kominka.

Witam.

Proponuje inne podejście do tematu.
Zastosuj jeden zasobnik z wyjściami na wiele źródeł ciepła-ACV - SMART Multi-Energy. W środku w tym zasobniku masz podwieszony zbiornik do produkcji CWU z nierdzewki. Wpinasz wiele źródeł ciepła np: kominek , kocioł gazowy, solary , i inne.
Wszystkie mogą pracować jednocześnie!

Pozdrawiam

@szymonjasiu
Opcję z zasobnikiem kombinowanym już intensywnie "przemyśliwałem", ale zarzuciłem, ponieważ:
a) nie chcę gazem grzać bufora, piec gazowy raczej nie będzie miał nadprodukcji ciepła
b) żeby ogrzać C.W.U. musiałbym zagrzać cały bufor - w lecie jest to nieekonomiczne, może się sprawdzi dopiero po założeniu solarów
c) zasobniki kombinowane mają raczej małe pojemności dla C.O. - 500l nagrzanej wody starczy dosłownie na parę godzin ogrzewania domu 250m2. Dlatego wogóle bufor ok 1000l planuję użyć dopiero przy montażu solarów, kiedy woda będzie ogrzewała się cały czas, bez potrzeby palenia dwóch taczek drewna w kominku żeby zagrzać cały bufor.

@Walker29
Zabezpieczenia - oczywiście nie uwzględniłem żadnych na schemacie, wiem że powinny być, choć nie wiem jakie
Jeśli chodzi o kocioł, to to być może jest najsłabszy punkt mojego pomysłu, ale może niekoniecznie. Zakładam że kocioł będzie pracował normalnie, decydując o włączeniu pompy i sterowaniu swoim zaworem trójdrogowym jak w "normalnym" układzie. Tyle tylko że jeśli dostanie na wejściu już zagrzaną wodę, to nie załączy jej dogrzewania, a nawet jeśli, to zużyje na pewno mniej energii (ma chyba czujnik temperatury).
Jeśli chodzi o powrót wody, to w zależności od ustawienia "mojego" zaworu trójdrogowego:
a) popłynie na kocioł, ponieważ "odpływ" z prawostronnej części układu (bufor, kominek i reszta) jest zablokowany przez zawór trójdrogowy, więc tam już się niewiele wciśnie
b) popłynie na prawą stronę (ponieważ droga do góry jest zablokowana przez zawór trójdrogowy, ew. trochę popłynie przez mieszacz). Jak już popłyniew prawo, to przez bufor do kominka, skąd przez zawór trójdrogowy na kocioł. (W odpowiedzi do Grzegorza Siemienowicza wspomniałem o możliwości montażu dodatkowego elektrozaworu). Jeśli elektrozawór będzie otwarty (czyli pompa kominka nie będzie pracowała), to popłynie od razu w lewo, na kocioł.
W moim układzie bufor może istnieć albo nie, jedyna różnica to dodatkowy sygnał do sterowania zaworem trójdrogowym jeśli wyczuje gorącą wodę w buforze.

Oczywiście nie twierdzę że układ jest już gotowy do montażu, gdyż, jak wspomniałem, nie jestem hydraulikiem, ale wydaje mi się że koncepcja jest ciekawa, i ma prawo działać, być może po waszych "hydraulicznych" poprawkach, za które wszystkie dziękuję.
Chętnie dowiedziałbym się również, czy w ogóle moje wyobrażenie o pracy kotła jednofunkcyjnego jest w porządku. Na stronach producentów są głównie schematy i opisy działania dwufunkcyjnych.

Potraktuj ten zasobnik jako sprzegło , a nie bufor (to tylko dodatek)
Zasobnik 300 l (120 CWU) produkuje dosyć sporo wody użytkowej.
Grzanie zasobnikiem dwupłaszczowym napewno bardziej wydajne niż węzownicą-poza tym część zewnętrzna jest też bardzo dobrze izolowana. Masz też w tym zasobniku miejsce na grzałkę alektryczną ( do 6 kW).
W przyszłości dokładasz grupę pompową sterownik i płyty solarne -łatwa rozbudowa zestawu.

W układzie masz:
1) kocioł gazowy temp. 50+ ;
2) kominek t. 50+ ;
3) bufor t. grzejniki+ ;
4) bojler wody t. 40+ ;
5) solar t. 50- ;
Oznacz to, że tak podłączony bufor będzie 99% czasu schładzany solarem a nie grzany.
Nie podałeś co prawda izolacji ale ..... 1000L bufor to praktycznie nic. W jednym z tematów o tym niedawno pisałem.
Nadal uważam, że źródła ciepła należy łączyć równolegle a nie szeregowo.

Miło widzieć takie zainteresowanie/pomoc w temacie.

@szymonjasiu
Nie myślałem wcześniej o tym, czy wybrać zasobnik z wężownicą czy dwupłaszczowy. Wężownica wydawała mi się oczywistym wyborem - przy pojemności 150l spokojnie mieści się pod kotłem, co u mnie jest istotne (choć nie krytyczne). Czy w Twoim przykładzie sprzęgło o pojemności 150l+ (bo pewnie tyle ma zewnętrzny zbiornik) to nie jest nieekonomiczne? Cena takiego "sprzęgła" też chyba jest ok 3 razy większa niż zasobnika z wężownicą. Czy zysk energetyczny jest wart zachodu?

@Grzegorz Siemienowicz
Oczywiście masz rację co do temperatur na poszczególnych elementach układu. Nasuwa się tu w takim razie pytanie - czy wspomaganie C.O. jest możliwe, lub jak bardzo może być wydajne. Jakkolwiek byśmy wpuścili zimniejszą wodę z solarów do już nagrzanych, cieplejszych fragmentów układu, to na tym nie zarabiamy. Ja widziałem możliwość w puszczeniu wody "solarowej" (t. 50-) na piec gazowy pod warunkiem, że w powrocie instalacji woda nie jest cieplejsza, ani nie grzeje kominek. (Jeśli grzeje, to pobiera i dogrzewa wodę z bufora).
Zastanawiam się jeszcze, czy sterownik układu solarnego puści zimniejszy płyn z solarów do cieplejszego bufora, czy solary na pewno mogą wychłodzić bufor.

Widziałem na stronach producentów przykłady instalacji ze wspomaganiem C.O. solarami, jednak tam, oprócz solarów i ew. kominka, bufor (lub zewnętrzna część zasobika kombinowanego) ogrzewany był przez piec gazowy, a tego, jak już pisałem, wolałbym uniknąć.

Gdyby inwestor zapłacił mi abym zrobił instalację która solarami podgrzał trochę czynnik powrotny zanim trafi do kotła ....... zrobił bym to bez problemu .
Gdyby inwestor poprosił by mnie abym zrobił według uznania instalację, która miała by mieć także solary ..... nigdy bym tego nie zrobił. (przynajmniej w Polskich warunkach).
W sezonie zimowym solary zdają egzamin dla CWU gdyż ..... woda z której przygotowuje się CWU ma około 10st.
Teoretycznie można wykorzystać do ogrzewania gdy przynajmniej część ogrzewania jest niskotemperaturowa ale ..... jest to ekonomicznie nieuzasadnione ze względu na konieczne inwestycje.

Czy ja dobrze doczytałem?
Kominek grzejący 250 m2 powierzchni?
Pojemność kominka - dwie taczki ?
Przelicz pojemność taczek na m3.
Będzie łatwiej coś Ci doradzić.

... od zawsze piszę , że mimo chłodnic , zaworów dopuszczających , UPS itd w życiu w budowanym domu nie zamontuje tego typu urządzenia w układzie zamkniętym .... Zawsze trzeba założyć , że takie urządzenie musi być idiotoodporne i mogą zawieść wszelkie zabezpieczenia a ktoś kto będzie w przyszłości użytkował takowe urządzenie może nie mieć najmniejszej świadomości ..... a grawitacja zawsze zadziała

więc doradzam zawsze się zastanowić czy może jakaś mikro strata na wymienniku jest warta kompilacji paroletnia bateria w UPS czy stary akumulator , zacięty zawór + brak prądu i BUUUM w salonie


pomijam radosne twórczości pseudo hydraulików

Dodano po 4 [minuty]:

Kominek z płaszczem wodnym to oczywiście kocioł CO a nie kominek i z tego powodu pomieszczenie w którym jest zainstalowany powinno spełniać przepisy dotyczące kotłowni, która jest wydzielonym pomieszczeniem lub też przepisy dotyczące pomieszczeń w których wolno instalować urządzenia grzewcze typu kotła CO /klasyczne kotły, tzw. pieco-kuchnie, kominki z płaszczem wodnym itp/, określają one np.dozwoloną moc takiego kotła w stosunku do kubatury, ilość powietrza nawiewanego, konieczność kratki wywiewnej, w pomieszczeniach tych zabronione jest spanie. Wybuch może nastąpić z powodu zainstalowania tego urządzenia przez fachowca z ograniczoną poczytalnością w tzw. systemie zamkniętym.

K0s10r
Mylisz kilka pojęć :
1) Niezależnie czy układ jest typu otwartego czy zamkniętego zarówno jeden jak i drugi może być napędzany grawitacyjnie lub pompą ;
2) To, że układ jest zamknięty nie oznacza, że nie może być idiotoodporny ;
3) Nie uważam, za mądre rozwiązanie zabezpieczenie jednego układu innym układem opartym na starzejących się zawodnych elementach o krótkim działaniu (UPS).
4) Jak pokazuje życie także źle zbudowane i konserwowane układy otwarte doprowadziły tej zimy do kilku wybuchów.

Instalacje dzielimy na :
a) bezpieczne -> w układzie otwartym lub zamkniętym ;
b) niebezpieczne -> w układzie otwartym lub zamkniętym.

nie ryzykował bym kominka w układzie zamkniętym, mimo najwspanialszych zabezpieczeń, Układ otwarty jest najbezpieczniejszym układem. najwyżej stopisz kominek, ale nie wybuchnie. taki mój przykład do twojej wypowiedzi. Po co zakładać klocki hamulcowe w samochodzie, jak można hamować skrzynią.

Dodano po 6 [minuty]:

ps.

Inwestując tyle kasy w instalacje żal dołożyć 1000zł na wymienniki i bezpieczeństwo swoje i swojej rodziny ?

k0s10r napisał:

Polskie normy, tyle Ci napiszę, nie ryzykował bym kominka w układzie zamkniętym, mimo najwspanialszych zabezpieczeń, Układ otwarty jest najbezpieczniejszym układem. najwyżej stopisz kominek, ale nie wybuchnie.

Układ bardzo otwarty

Kominek z płaszczem wodnym jest kotłem który zgodnie z przepisami ma stać w kotłowni (niezależnie czy jest w układzie otwartym czy zamkniętym).

Grzegorz Siemienowicz napisał:

Układ bardzo otwarty

Kominek z płaszczem wodnym jest kotłem który zgodnie z przepisami ma stać w kotłowni (niezależnie czy jest w układzie otwartym czy zamkniętym).

Układ bardzo zamknięty

Jak na dłoni widać naczynie przeponowe. W twoim linku nie piszą czy był układ otwarty tylko, że zamarzła instalacja.

Dodano po 5 [minuty]:

ps.

prokurator razem z biegłym po wybuchu wskażą błędy w instalacji i tego żaden wpis na forum nie podważy.

Pozdrawiam. Nie chcę mi się pisać w kółko tego samego, ale cóż poradzić jak niektórzy słuchają tych co ładnie piszą w liczbach, a nie mają praktyki.

Ja przecież nie piszę, że układ zamknięty jest bardziej lub mniej bezpieczny od otwartego.
Część postów w tym sezonie na tym forum dotyczyła ..... zamarzniętych naczyń wzbiorczych. Po zamarznięciu ich i rur łączących je z kotłem układ staje się bardziej niebezpieczny niż zamknięty.

Mam nadzieję, że nie masz wątpliwości że to jest Układ otwarty

@Grzegorz Siemienowicz
Jak rozumiem, w Twojej opinii da się puścić wodę podgrzaną solarami na powrót pieca C.O., jednak jest to energetycznie i ekonomicznie nieuzasadnione, i powinienem sobie darować wspomaganie C.O. solarami?
Jednym układów nad którymi myślałem jest ten opisany w dokumentacji sterownika auroMATCIC Vaillanta jako Przykład 4. Tam to prawdopodobnie działa, mimo że układ solarny jest włączony w bufor razem z piecem na paliwo stałe

@1tropek
Wydaje mi się że kominek 20kW powinien przy "relaksacyjnym" paleniu być w stanie ogrzać taki dom na bieżąco, tzn w momencie gdy w piecu palimy - wtedy nim ogrzewamy. Żeby doładować bufor, trzeba już palić intensywnie. Na jednym z forów znalazłem wyliczenia (a może raczej szacunki), wg których do ogrzania kilkuset litrów wody, trzeba palić pół dnia, a więc i donieść kilka wiader drewna (ja przeliczyłem to na taczki ). Drewnem trzeba nagrzewać dłużej, ponieważ spala się w niższej temperaturze niż węgiel, a trzeba go jeszcze więcej, ponieważ ma niską kaloryczność i spala się szybciutko. Dalej - te kilkaset litrów nagrzanej wody starczy do podtrzymania temperatury w domu dosłownie parę godzin.
(Dlatego, jak pisałem wcześniej, bufor planuję zamontować dopiero przy instalacji solarów).

@k0s10r
Czy wężownica z bieżącą wodą schładzająca kominek nie jest wystarczającym zabezpieczeniem przed przegrzaniem? Czy zawór termostatyczny w tym rozwiązaniu musi być zasilany prądem, czy może być np. jakiś zawór sterowany przez kapilarę od czujnika? Widziałem takie rozwiązania w termostatach do grzejników, choć wiem że tamte zawory działają ze zbyt dużym opóźnieniem jak na zawór awaryjny, ale to jest chyba wina konstrukcji zaworu (głowicy) a nie sposobu sterowania.
Oczywiście będzie problem jeśli akurat wtedy, gdy kominkowi zechce się wybuchnąć, zabraknie bieżącej wody.

m.nieroda napisał:

@1tropek
Wydaje mi się że kominek 20kW powinien przy "relaksacyjnym" paleniu być w stanie ogrzać taki dom na bieżąco, tzn w momencie gdy w piecu palimy - wtedy nim ogrzewamy. (...)
(...) do ogrzania kilkuset litrów wody, trzeba palić pół dnia
(...)te kilkaset litrów nagrzanej wody starczy do podtrzymania temperatury w domu dosłownie parę godzin.

No fajnie.
Zacznij my od tego ile drewna ( i z jakiego drzewa ) musisz spalić w 20kW kominku by uzyskać energię 20kWh w czasie jednej godziny.
Dlaczego akurat tyle?
Bo masz 250m do ogrzania przy 10 stopniowym mrozie i takie jest zapotrzebowanie by uzyskać wewnątrz 20 stopni.

Jeśli obliczysz dla jednej godziny dużo łatwiej będzie Ci obliczyć dla kolejnych dwu, trzech, czterech i tak dalej aż mróz zelży.

m.nieroda napisał:

@Grzegorz Siemienowicz
Jak rozumiem, w Twojej opinii da się puścić wodę podgrzaną solarami na powrót pieca C.O., jednak jest to energetycznie i ekonomicznie nieuzasadnione, i powinienem sobie darować wspomaganie C.O. solarami?

Dokładnie tak.
Załóżmy optymistycznie, że ze słońca w bezchmurny i słoneczny dzień dociera 650Wat/m² energii. Załóżmy, że dzień dla trwa 8 godzin (jeśli solar cały czas jest wysoko i sterowany aby był ustawiony prostopadle do słońca. Przy takich założeniach panel jest w stanie zebrać dobowo 5,2 kWh energii ale ....
a) należy uwzględnić ile jest takich dni w sezonie grzewczym ;
b) koszt budowy instalacji ;
c) sprawność energetyczną panelu i całego układu solarnego (on nie tylko absorbuje energię ale też ją emituje) ;
Z drugiej strony jest to energia niskotemperaturowa i do spożytkowania tego potrzebne będzie zmodyfikowanie układu grzewczego CO aby temperatura powrotu była jak najniższa. Oczywiście da się to zrobić ale to następne koszta.

Żył kiedyś człowiek, którego dewizą było "co trzeba zrobić aby było to możliwe".
Można jako projektant/konstruktor podejść do tego zagadnienia tak samo jednak .... jego produkty były perfekcyjne i ..... koszmarnie drogie. Tu będzie dokładnie tak samo.

Grzegorz Siemienowicz napisał:

Załóżmy optymistycznie, że ze słońca w bezchmurny i słoneczny dzień dociera 650Wat/m² energii.

Chyba nieco nie doszacowałeś naszego słoneczka

Dane to średnia z całego roku.
Ja rozpatrywałem wyłącznie sezon grzewczy. Oczywiście są to tylko dane i czytałem opracowania w których podje się że jest to nie 650 a 850 Wat jednak ... to raczej niepoprawni optymiści.
Latem uzysk energii bez problemu przekroczy 1000 Wat.

Grzegorz Siemienowicz napisał:

Dane to średnia z całego roku.
Ja rozpatrywałem wyłącznie sezon grzewczy.

Oczywiście, bo jak inaczej rozpatrywać sezon grzewczy? Przecież on trwa cały rok