Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Bilans ciepła, temperatura otoczenia a paliwo

ksmar 18 Lis 2017 23:39 408 7
  • Bilans ciepła, temperatura otoczenia a paliwo

    #1
    Poziom 9  

    Mam pytanie czysto teoretyczne.
    Posiadam piec na ekogroszek w domu jednorodzinnym.

    Dla przykładu na piecu ustawiam temperaturę 50 stopni celsjusza. Do osiągnięcia tej temperatury muszę zużyć pewna ilość paliwa.
    Następnie by ja utrzymać, znowu spalam pewną ilość paliwa.

    Następnie piec ustawiam na temepraturę 75C by ja osiągnąć znowu piec musi spalić pewną ilość paliwa.

    I teraz pytanie:
    Czy by utrzymać obie temperatury 50C i 75C potrzebna jest taka sama ilość paliwa ?
    Jeśli nie z jakiego wzoru obliczyć ilość paliwa które utrzyma taką temperaturę, przyjumjąc, że w obu przypadkach temperatura na zewnątrz jest X stopni C?

    Piszę o utrzymaniu, pomijam paliwo dzięki któremu piec osiąga żądaną temperaturę.

    Zdaję sobie sprawę, że tu działa wiele czynników jak ocieplenie budynku. I tu kolejne pytanie.

    Jak temeperatura na zewnątrz ma wpływ na tracenie temperatury wewnątrz budynku.
    Tzn. czy w przypadku gdy w budynku jest 20C, a na zewnątrz 10C to czy ciepło "ucieka" tak samo szybko, jak w przypadku gdy wewnątrz jest również 20C, a na zewnątrz -10C ? Czyli czy wykres temperatura na zewnątrz/zużycie paliwa jest liniowy?

    I czy tu również mogę wspomóc się jakimś wzorem?

    0 7
  • #2
    Poziom 37  

    Gdyby piec mial idealną izolację wtedy utrzymanie ciepła w piecu nie wymagało by zupełnie zużycia energii. Niestety tak nie jest wiec ciepło ucieka. A ucieka tym bardziej, jaka jest różnica pomiędzy wnętrzem a otoczeniem.

    0
  • #3

    VIP Zasłużony dla elektroda

    Idealnie szczelnych domów nie ma, ciepełko zawsze ucieka, a zimno wlatuje i czym zimniej tym gorzej, a wlatuje choćby przez systemy wentylacji czy też kiepską izolację okien, cóż z tego że masz na zewnątrz styropian 15cm jak izolacja okien to przykładowo 3cm..

    Trzy lata temu przez ponad miesiąc (styczeń-luty) spisywałem sobie codziennie stan licznika gazowego o godz 20 i zmieniałem nastawę temperatury na piecu ( 50, 55, 60...75°C), termostat pokojowy ustawiony na 20°C
    najbardziej ekonomiczne okazało się 55-60°C, a przy 75°C zużycie gazu wzrastało o 30%.

    0
  • #4
    Poziom 27  

    ksmar napisał:
    Mam pytanie czysto teoretyczne.
    Posiadam piec na ekogroszek w domu jednorodzinnym.

    Dla przykładu na piecu ustawiam temperaturę 50 stopni celsjusza. Do osiągnięcia tej temperatury muszę zużyć pewna ilość paliwa.
    Następnie by ja utrzymać, znowu spalam pewną ilość paliwa.

    Następnie piec ustawiam na temepraturę 75C by ja osiągnąć znowu piec musi spalić pewną ilość paliwa.

    I teraz pytanie:
    Czy by utrzymać obie temperatury 50C i 75C potrzebna jest taka sama ilość paliwa ?
    Jeśli nie z jakiego wzoru obliczyć ilość paliwa które utrzyma taką temperaturę, przyjumjąc, że w obu przypadkach temperatura na zewnątrz jest X stopni C?

    Piszę o utrzymaniu, pomijam paliwo dzięki któremu piec osiąga żądaną temperaturę.

    Zdaję sobie sprawę, że tu działa wiele czynników jak ocieplenie budynku. I tu kolejne pytanie.

    Jak temeperatura na zewnątrz ma wpływ na tracenie temperatury wewnątrz budynku.
    Tzn. czy w przypadku gdy w budynku jest 20C, a na zewnątrz 10C to czy ciepło "ucieka" tak samo szybko, jak w przypadku gdy wewnątrz jest również 20C, a na zewnątrz -10C ? Czyli czy wykres temperatura na zewnątrz/zużycie paliwa jest liniowy?

    I czy tu również mogę wspomóc się jakimś wzorem?



    Skoro pytasz teoretycznie, to garść teorii o przewodzeniu cieplnym znajdziesz tu:

    https://pl.wikipedia.org/wiki/Konwekcja
    https://pl.wikipedia.org/wiki/Przewodzenie_ciep%C5%82a
    https://pl.wikipedia.org/wiki/Promieniowanie_cieplne

    W skrócie przez konwekcję ciepło ucieka Ci przez wentylację, ściany i stropy przewodzą ciepło i promieniują.

    Aby mieć jak najmniejsze straty należy zapobiegać tym zjawiskom, miedzy innymi utrzymywać jak najmniejszy gradient pomiędzy wnętrzem a otoczeniem, oraz utrzymywać jak najmniejszą temperaturę elementów grzejnych (popularność podłogówki).

    Stworzenie praktycznego modelu dla swojego domu to niezłe wyzwanie. Wielu już próbowało na Elektrodzie https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=16699395#16699395 Poszukaj innych tematów ...

    0
  • #5
    Poziom 34  

    ksmar napisał:
    Tzn. czy w przypadku gdy w budynku jest 20C, a na zewnątrz 10C to czy ciepło "ucieka" tak samo szybko, jak w przypadku gdy wewnątrz jest również 20C, a na zewnątrz -10C ?

    Dlaczego ciepło ma uciekać tak samo skoro są diametralnie różne warunki.
    W pierwszym przykładzie (10 stopni na zewnątrz) różnica temperatur wynosi 10 stopni, a w drugim przykładzie (-10 stopni na zewnątrz) różnica to 30 stopni.
    Już widać na chłopski rozum, że w drugim przykładzie mamy 3x gorsze warunki ;) Nie ma tutaj liniowości, więc nie można mówić, że zużyjemy dokładnie 3x więcej energii ale już można na chłopski rozum przyjąć, że w drugim przykładzie będziemy potrzebowali znacznie więcej energii.

    Biorąc pod uwagę chłopski rozum to w teorii, w drugim przykładzie (-10 stopni na zewnątrz) ciepło uciekałoby tak samo, gdybyś w budynku utrzymywał 0 stopni, bo wtedy różnica między temperaturą zewnętrzną, a wewnętrzną byłaby identyczna i wynosiła 10 stopni.

    Nie ma prostego wzoru na obliczanie ile potrzebujesz energii.
    Zwykle szacowanie maksymalnego zapotrzebowania na ciepło odbywa się na oko, a Ty pytasz o jakieś wzory na zapotrzebowanie w zależności od temperatury zewnętrznej, choć nie masz opanowanych podstaw. Szkoda Twojego czasu na rozgryzanie tego tematu, bo moim zdaniem nie ma to sensu.

    Najważniejsze, aby moc kotła i moc grzejników oraz sama instalacja była dobrana możliwie optymalnie zapewniając tym samym odpowiedni komfort dla mieszkańców. Reszta to już sprawy, które przeciętnego użytkownika nie interesują. A zużycie w praktyce to każdy sam oceni po paru sezonach i ustali jakąś średnią.

    0
  • #6
    Poziom 9  

    Panowie ja pytam o warunki laboratoryjne o czystą teorię. Ja doskonale rozumiem,
    że ciepło "ucieka" doskonale rozumiem, że podstawa to izolacja.
    Nurtują mnie jednak pytania które zadałem, jednak żaden z Was zupełnie na nie nie próbował odpowiedzieć.

    Czyli: Czy by utrzymać obie temperatury 50C i 75C potrzebna jest taka sama ilość paliwa ? (przy takiej samej temperaturze na zewnątrz), Czyli czy np gdy na piecu mam 75C a nie 50C to czy przy 75C działają jakieś inne czynniki jak np większe ciśnienie przy stracie ciepła niż przy 55C.

    Jak temeperatura na zewnątrz ma wpływ na tracenie temperatury wewnątrz budynku.? Czyli czy jest tu liniowość? Czy podniesienie temepratury o 1C wymaga takiej samej podaży energi w przypadku gdy na zewnątrz jest +10 i -10C.

    BUCKS napisał:
    "Nie ma tutaj liniowości, więc nie można mówić, że zużyjemy dokładnie 3x więcej energii"

    Więc skoro nie ma tu liniowości to jak wygląda krzywa ?

    0
  • #7
    Poziom 27  

    ksmar napisał:
    Panowie ja pytam o warunki laboratoryjne o czystą teorię. Ja doskonale rozumiem,
    że ciepło "ucieka" doskonale rozumiem, że podstawa to izolacja.
    Nurtują mnie jednak pytania które zadałem, jednak żaden z Was zupełnie na nie nie próbował odpowiedzieć.

    1. Czyli: Czy by utrzymać obie temperatury 50C i 75C potrzebna jest taka sama ilość paliwa ? (przy takiej samej temperaturze na zewnątrz), Czyli czy np gdy na piecu mam 75C a nie 50C to czy przy 75C działają jakieś inne czynniki jak np większe ciśnienie przy stracie ciepła niż przy 55C.

    2. Jak temeperatura na zewnątrz ma wpływ na tracenie temperatury wewnątrz budynku.? Czyli czy jest tu liniowość? Czy podniesienie temepratury o 1C wymaga takiej samej podaży energi w przypadku gdy na zewnątrz jest +10 i -10C.


    Kolego, czy chcesz dostać wędkę czy rybę? Dostałeś linki.
    Ad. 1. Przy 75 stopniach masz większy gradient temperatury z otoczeniem, większe straty na przewodnictwie, masz wyższą temperaturę - wyższe straty na promieniowaniu podczerwonym, masz wyższą temperaturę spalin - wyższe straty przez konwekcję. Taka sama temperatura na zewnątrz - a np. wiatr, który powoduje zwiększenie wymiany powietrza...

    Ad. 2. Im niższa na zewnątrz, tym tracenie szybsze. Pytanie nie precyzyjne. Ponieważ na tracenie energii ma wpływ wiele zjawisk, trudno mówić o prostoliniowości, na podstawie obserwacji da się określić model funkcji krzywoliniowej w zależności od temperatury na zewnątrz i wewnątrz budynku.

    Jeżeli chcesz zgłębiać teorię, to szukaj literatury, jeżeli chcesz określić krzywą grzewczą dla własnego budynku, to zrób eksperyment, przy kotle z podajnikiem utrzymuj taką samą temperaturę w domu, przy różnych temperaturach na zewnątrz, zapisuj temperaturę na zewnątrz i jaka musiała być temperatura zasilania na kotle, jakie były parametry podawania paliwa, wystarczy to wszystko zestawić i można samemu za pomocą regresji określić model krzywej grzewczej. Ile obserwacji, no z całego zakresu temperaturowego na zewnątrz.

    0
  • #8
    Poziom 34  

    ksmar napisał:
    Panowie ja pytam o warunki laboratoryjne o czystą teorię.

    Ja nie znam tej teorii, wiem tylko, że jak próbowałem to zgłębiać to odpuściłem, bo temat nie jest prosty i zwyczajnie szkoda mojego czasu na takie rzeczy, które nic specjalnie nie wniosą. Wystarczy mi tylko ogólna znajomość zasad i reguł.

    ksmar napisał:
    Czy by utrzymać obie temperatury 50C i 75C potrzebna jest taka sama ilość paliwa ?

    Przy 75 stopniach z racji większej różnicy temperatury masz większe straty, wiec zanim ciepło dotrze z kotłowni do grzejnika to więcej go stracisz, a wtedy istotne może być dobre izolowanie rurek. Ktoś powie, że nieizolowane rurki oddają ciepło w budynku i bilans będzie ten sam, owszem ciepło zostaje w budynku ale rurki nie mają odpowiedniej powierzchni, aby robić to efektywnie i zwykle oddają to ciepło nie w tym miejscu co potrzeba, więc nie musi to mieć większego znaczenia dla podniesienia komfortu.
    Kocioł musi ciągle grzać, jak już dogrzejesz pokoje do zadanej temperatury to ciepło jest zbędne ale kocioł musi chodzić ogrzewając kosmos ;) Obniżanie temperatury i potem ponowne podnoszenie to znowu straty.
    Poza tym nie uwzględniasz, że w tym wszystkim istotne są grzejniki.
    Przy 10 stopniach na zewnątrz woda nie osiągnie 75 stopni, bo prędzej uzyskasz 20 stopni w środku. A jeśli dobierzesz grzejniki tak, aby miały 75 stopni przy 10 stopniach na zewnątrz to co zrobisz jak temperatura obniży się bardziej.

    ksmar napisał:
    Jak temeperatura na zewnątrz ma wpływ na tracenie temperatury wewnątrz budynku.? Czyli czy jest tu liniowość? Czy podniesienie temepratury o 1C wymaga takiej samej podaży energi w przypadku gdy na zewnątrz jest +10 i -10C.

    Teraz zadałeś inne pytanie i jak sądzę takie powinno być od początku.
    Wcześniej zadałeś pytanie bez sensu, podając niemal dwa skrajne przypadki z pytaniem, czy straty będą te same, jakbyś zupełnie nie rozumiał idei.

    ksmar napisał:
    Więc skoro nie ma tu liniowości to jak wygląda krzywa ?

    Nie wiem, wiem tylko, że jest to temat złożony i w każdym przypadku będzie to wyglądało inaczej.
    Musisz na podstawie prób i błędów ustalić możliwie idealną krzywą grzewczą dla swojego lokum. Ale dla mnie ma to sens jeśli definitywnie zakończyłeś termomodernizację swojego budynku i masz ostatecznie dobrane grzejniki, bo zmiany w tym zakresie zmienią Twoją krzywą.
    Jak dla mnie złożoność tematu i wpływ wielu czynników sprawiają, że nie da się idealnie ustalić krzywej grzewczej na sucho, bo to zawsze będzie pewien kompromis pomiędzy komfortem cieplnym, a kosztami.
    Utrzymanie kotłowni takiej jak Twoja będzie zawsze oznaczało straty.
    Zmniejszyć je w istotny sposób mógłbyś posiadając bufor ciepła, który pozwoli na gromadzenie ciepła i późniejsze wykorzystanie wedle potrzeb, co oznacza również odpowiednie dopasowanie grzejników.
    Wiadomo w celu optymalizacji kosztów warto ustalić optymalny wariant krzywej grzewczej dla swojego lokum ale pewnych strat nie unikniesz i moim zdaniem nie obliczysz tego prostym wzorem dla laika.

    0