[Rozwiązano] Jaką temperaturę ustawić w buforze 1500l dla efektywności ogrzewania?

Witam
Jestem posiadaczem kotła CO z buforem Ciepła 1500 l. Dom ok 180m2, tylko ogrzewanie podłogowe. Użytkuję to rozwiązanie trzeci rok i jest ok, jednak nachodzą mnie pytania.
Jaka optymalna temperatura na buforze da lepsze efekty. Szukam i nie umiem nigdzie znaleźć odpowiedzi.
Czy lepiej-taniej zagrzać np 100l wody do temperatury 80 stopni czy 200l wody do temperatury 60stopni?
Zastanawiam się ile energii ma w sobie:
100l wody o temperaturze 80 stopni,
100l wody o temperaturze 60 stopni,
100l wody o temperaturze 50 stopni.
Mam wrażenie, że szybciej udaje mi się nagrzać większą ilość wody do niższej temperatury, jak odwrotnie. W związku z tym moje pytania, jaka jest różnica w ilości przechowywanej energii.
Wiadomo że cieplejszy bufor ma większą ilość energii ale większą też różnicę temp CWO/pomieszczenie więc więcej traci do otoczenia, co niby nie powoduje różnicy, ale jak kocioł CO pali się to w tym czasie wciąga tą wyższą temperaturę do spalania...

A jaką masz temperaturę na powrocie z instalacji ?

Wiadomo że woda ma ciepło właściwe równe 4 150 J/(kg*K).
100l wody schładzając o 50* da ci 4150*100*50≈21MJ
200l wody schładzając o 25* da ci 4150*200*25≈21MJ a więc tyle samo energii.


Oszczędności można znaleźć obniżając temperaturę, ponieważ wtedy zbiornik mniej traci na grzanie otoczenia.
Warto również sprawdzić jaką sprawność ma piec w funkcji temperatury wyjścia.

Nie napisałeś w jaki sposób chcesz regulować temperaturę bufora oraz objętość nagrzanej cieczy.

1. Jeśli masz układ z laddomatem (albo ekwiwalentnym rozwiązaniem), to w początkowym etapie właśnie wkładka termostatyczna laddomatu steruje temperaturą ładowania bufora. Im dłużej grzejesz, tym większa jest objętość wody nagrzanej do "w miarę stałej temperatury", a w buforze buduje się warstwowy rozkład temperatur. W drugim etapie, od momentu naładowania całego bufora do temperatury laddomatu zmienia się sposób jego działania i ładowany jest cały bufor w miarę równomiernie do coraz wyższej temperatury.

2. Jeśli układ jest bez laddomatu, to od początku działa jak powyższy "w drugim etapie", czyli grzeje bufor w całej objętości, a temperatura ładowania wyznaczona jest poprzez temperaturę płaszcza kotła lub kominka. Lub poprzez zawór mieszający w stosowanym zazwyczaj układzie ochrony temperatury powrotu.

Największa sprawność oraz czystość spalania osiągana jest przez kotły oraz kominki przy pracy w okolicach mocy maksymalnej. Ponadto "zdrowsze" dla płaszcza jest utrzymywanie go w jak najwyższej temperaturze (mniejsze skropliny lub ich uniknięcie, osady na wymienniku itp.).

Z drugiej strony bufor traci mniej energii przy mniejszej różnicy temperatur pomiędzy ładunkiem (wodą) i otoczeniem. Ale też straty te zależą od powierzchni wymiany, czyli mniejsza objętość cieczy oznacza mniejsze straty.

Biorąc wszystkie te czynniki pod uwagę uważam, że grzanie wody do wysokiej temperatury i mniejszej objętości jest oszczędniejsze. I ja tak właśnie robię: układ z laddomatem, kominek palony na pełnym ciągu z temperaturą płaszcza ograniczoną do 82 stopni. Jedyny minus w moim układzie to sterownik ze spapranym algorytmem wyłączania pompy laddomatu, ale to na szczęście da się łatwo wymienić.

Plusem wyższej temperatury bufora jest szybsze grzanie CWU.

soniak2 napisał:

A jaką masz temperaturę na powrocie z instalacji ?

Wiadomo że woda ma ciepło właściwe równe 4 150 J/(kg*K).
100l wody schładzając o 50* da ci 4150*100*50≈21MJ
200l wody schładzając o 25* da ci 4150*200*25≈21MJ a więc tyle samo energii.


Oszczędności można znaleźć obniżając temperaturę, ponieważ wtedy zbiornik mniej traci na grzanie otoczenia.
Warto również sprawdzić jaką sprawność ma piec w funkcji temperatury wyjścia.

Nie mam czujnika temperatury założonego na powrocie.

Dodano po 55 [minuty]:

precess napisał:

Nie napisałeś w jaki sposób chcesz regulować temperaturę bufora oraz objętość nagrzanej cieczy.

1. Jeśli masz układ z laddomatem (albo ekwiwalentnym rozwiązaniem), to w początkowym etapie właśnie wkładka termostatyczna laddomatu steruje temperaturą ładowania bufora. Im dłużej grzejesz, tym większa jest objętość wody nagrzanej do "w miarę stałej temperatury", a w buforze buduje się warstwowy rozkład temperatur. W drugim etapie, od momentu naładowania całego bufora do temperatury laddomatu zmienia się sposób jego działania i ładowany jest cały bufor w miarę równomiernie do coraz wyższej temperatury.

2. Jeśli układ jest bez laddomatu, to od początku działa jak powyższy "w drugim etapie", czyli grzeje bufor w całej objętości, a temperatura ładowania wyznaczona jest poprzez temperaturę płaszcza kotła lub kominka. Lub poprzez zawór mieszający w stosowanym zazwyczaj układzie ochrony temperatury powrotu.

Największa sprawność oraz czystość spalania osiągana jest przez kotły oraz kominki przy pracy w okolicach mocy maksymalnej. Ponadto "zdrowsze" dla płaszcza jest utrzymywanie go w jak najwyższej temperaturze (mniejsze skropliny lub ich uniknięcie, osady na wymienniku itp.).

Z drugiej strony bufor traci mniej energii przy mniejszej różnicy temperatur pomiędzy ładunkiem (wodą) i otoczeniem. Ale też straty te zależą od powierzchni wymiany, czyli mniejsza objętość cieczy oznacza mniejsze straty.

Biorąc wszystkie te czynniki pod uwagę uważam, że grzanie wody do wysokiej temperatury i mniejszej objętości jest oszczędniejsze. I ja tak właśnie robię: układ z laddomatem, kominek palony na pełnym ciągu z temperaturą płaszcza ograniczoną do 82 stopni. Jedyny minus w moim układzie to sterownik ze spapranym algorytmem wyłączania pompy laddomatu, ale to na szczęście da się łatwo wymienić.

Plusem wyższej temperatury bufora jest szybsze grzanie CWU.

Nie mam laddomatu tylko zawór termostatyczny mieszający tak aby temp powrotu do kotła była zawsze min 50stopni. Ładowanie bufora mam zaplanowane tak jak na załączniku czyli coś jak laddomat z tym że mogę wszystko poprzestawiać. Całą zimę miałem ładowanie bufora temperaturą ok 70 i teraz myślę czy nie lepiej by było załadować do pełna bufor temperaturą 60

To jeszcze napisz co mierzą T. Piec T i T. Piec P. A także jak sterujesz przepustnicą lub nawiewem powietrza do spalania? Albo masz osobny sterownik, albo robisz to ręcznie, a quasi-stabilizację temperatury robisz odbiorem ciepła z płaszcza (jak tak kiedyś robiłem).

Jeśli powrót ochrania zawór mieszający termostatyczny 50*, to prawie cały czas Twój układ pracuje wg punktu 2. Na skutek działania algorytmu, który pokazałeś, rozkład temperatur w buforze jest czymś pośrednim pomiędzy grzaniem całości, a rozkładem warstwowym. Nawet gdy nie pracuje pompa ładująca, to działa grawitacja. Zatem rozkład jest dużo mniej warstwowy niż przy zastosowaniu laddomatu. Jeśli masz możliwość zmiany temperatury ustawionej na ochronie powrotu, to można tym sposobem poprawić uwarstwienie.

Co do meritum, to ja uważam, że grzanie na wyższą temperaturę jest bardziej optymalne jeśli można osiągnąć warstwowy rozkład temperatur w buforze (jest w układzie laddomat z odpowiednią wkładką termostatyczną lub ochrona jest ustawiona na min. 65 stopni).

Jak sama nazwa mówi T Piec.T -to temperatura Kotła CO z tyłu, czyli na wyjściu z kotła. Taka temperatura trafia do bufora od góry. T Piec.P - to temperatura kotła z przodu. Kocioł idzie cały czas na max, (jeśli się paliwo nie zawiesi) Zawór mieszający mam model TSV6B55 czyli nie 50 a 55 stopni. Mówiąc szczerze nie widzę różnicy pomiędzy laddomatem a moim rozwiązaniem. Jedynie moje rozwiązanie, na takim ustawieniu jakie wkleiłem powoduje to że pompa działa nie cały czas jak się pali w kotle tylko po osiągnięciu konkretnej temperatury, i w tym miejscu się właśnie zastanawiam. W zimie miałem załączanie pompy ładującej bufor przy 80st.C. i wyłączanie przy 70. Temperatura w buforze była +-70 teraz obniżyłem i stąd moje pytanie jak lepiej. Co do pieca to piec trzyma miarkownik ciągu. Załączam obrazek jak to działa kiedy pompa się załącza i wyłącza z tym ustawieniem.

Zatem z punktu widzenia ładowania bufora istotna jest temperatura kotła tylna (nb. w moim kominku jest jeden punkt pomiaru temp. płaszcza). Ciekawe byłoby zobaczyć wykresy temperatur bufora w korelacji z T. Piec T.

Działanie zaworu termostatycznego w Twoim układzie jest podobne do laddomatu z tą różnicą, że przy ciągłej pracy pompy pierwszy etap ładowania kończyłby się gdzieś pewnie ok. 60 stopni na buforze, potem grzany byłby cały wsad bufora. Praca pompy wg algorytmu j.w. trochę to zmienia, stąd moja ciekawość co do zależności temp. kotła i bufora.

W laddomacie mam możliwość wymiany wkładki termostatycznej. Obecnie jest tam 68 stopni i temperatura górnej warstwy bufora stabilizuje się w okolicach 72 stopni. Po czujnikach widać, jak w miarę grzania izoterma schodzi w dół bufora, przy czym góra bufora prawie nie zmienia temperatury do czasu nagrzania całego bufora tak samo. Zamierzam wymienić wkładkę na 72 lub 76, aby efekt uwarstwienia trzymał się na wyższych zakresach.

precess napisał:

Zatem z punktu widzenia ładowania bufora istotna jest temperatura kotła tylna (nb. w moim kominku jest jeden punkt pomiaru temp. płaszcza). Ciekawe byłoby zobaczyć wykresy temperatur bufora w korelacji z T. Piec T.

Działanie zaworu termostatycznego w Twoim układzie jest podobne do laddomatu z tą różnicą, że przy ciągłej pracy pompy pierwszy etap ładowania kończyłby się gdzieś pewnie ok. 60 stopni na buforze, potem grzany byłby cały wsad bufora. Praca pompy wg algorytmu j.w. trochę to zmienia, stąd moja ciekawość co do zależności temp. kotła i bufora.

W laddomacie mam możliwość wymiany wkładki termostatycznej. Obecnie jest tam 68 stopni i temperatura górnej warstwy bufora stabilizuje się w okolicach 72 stopni. Po czujnikach widać, jak w miarę grzania izoterma schodzi w dół bufora, przy czym góra bufora prawie nie zmienia temperatury do czasu nagrzania całego bufora tak samo. Zamierzam wymienić wkładkę na 72 lub 76, aby efekt uwarstwienia trzymał się na wyższych zakresach.

Mówisz i masz

Dzięki za wykres. Tak, jak się spodziewałem gradient temperatury jest łagodniejszy niż w przypadku wkładki z zakresu 65-75 stopni.

A tak swoją drogą, skoro masz kocioł z podajnikiem, to wystarczyłby bufor mały jak bojler (zakładam rozpalanie automatyczne albo podtrzymanie).

Z podajnikiem to on jest ale moim ręcznym Co do Bufora to przy ogrzewaniu gazowym,i w kotle z podajnikiem każdego typu jest to kompletnie bezsensowne rozwiązanie bo nie daje nic w zamian oprócz strat ciepła. Chyba że chce się jeszcze dołączyć na przykład panele słoneczne, albo kominek.

Dodano po 1 [minuty]:

precess napisał:

Dzięki za wykres. Tak, jak się spodziewałem gradient temperatury jest łagodniejszy niż w przypadku wkładki z zakresu 65-75 stopni.

A tak swoją drogą, skoro masz kocioł z podajnikiem, to wystarczyłby bufor mały jak bojler (zakładam rozpalanie automatyczne albo podtrzymanie).

Wkładkę też mógłbym zmienić ale nie widzę na razie sensu

Może to off topic ale prosiłbym by panowie pochwaliłi się kosztami montażu. Mam na myśli ewentualną robocizny oraz koszt różnych urządzeń. W obecnej instalacji nie mam trojdroznego.

ceny materiałów się zmieniają więc to będzie nieaktualne na dziś, jednak za kocioł z buforem od kolegi p2ar dałem coś w granicach 7800. zawór 3 drożny termostatyczny ok. 300zł raspberry z przekaźnikami ok 250 a robocizna to moja zabawa

Zdaje sobie sprawę. Kocioł akurat to jest tak samo jak dostęp do taniego drewna. Bufor czy przelewowy to sobie już sprawdzę, pod biedy instalacje w miedzi już robilem. Oglądałem schematy i na te chwile to dla mnie czarna magia. Jednak urządzeń jest wiele. Na pewno potrzebne są dwa trojdrozne bo dla samego pieca nie mam.
Ogólnie palenie z góry jest dość efektywne, gdyby podłączyć bufor to juz by było super i inny pięć w zasadzie by się nie kalkulowal. Deflektor i szamot na ściankach powinny już zrobić swoje.

Coś mam kłopot ze zrozumieniem Pańskiego wpisu. Co do pieca to ja zakupiłem DS-a bo jakoś wolę większą stałopalność w razie większych mrozów. W całym domu mam tylko podłogowe i do tego mam regulowany siłownikiem zawór trójdrożny sterowany przez RPI z Domoticzem na pokładzie, który w zależności od temperatury zewnętrznej daje wyższą albo niższą temperaturę na zasilaniu podłogowego. Natomiast powrót mam trójdrożny termostatyczny

Przepraszam, choc sadze ze Pan zrozumiał.
Wchodząc na Google images zobaczyłam kilka bardzo skomplikowanych schematów, z zaworami zwrotnymi i innego typu rzeczami, czym jeszcze się nie zajmowałem bo nie czas. Stąd moje pytanie o koszta. Dam się zorientowałem że będę musiał 2 razy mieszać przychodzące ciepło, oraz odseparowac obwody - nie chce zmieniać wyrownawczego na 3 piętrze tylko dam wymienik ciepła i wyrównawcze nad buforem. Choc może ono same muze i nie będzie potrzebne. Sterowniki do siłowników chyba nie da drogie bo to termometr i układzik scalony.
Rozwinalem swą widzę i są dopłaty. Jeżeli nie będzie na sam bufor to zmieni się pięć i wyjdzie podobnie albo nawet taniej.

Cóż wniosek jest taki, że jednak chyba lepiej ładować bufor mniejszymi temperaturami
z powodu opisanych tu taj strat. Jednak mając kocioł co z powrotem w granicach ok 70st.C, to znowu spalanie w kotle ma lepsze parametry, wiec ja ustawiam raz tak raz inaczej i w sumie to wielkiej różnicy w praktyce nie widzę. Dlatego przy większych mrozach ustawiłem sobie aby grzał na wyższych temperaturach, a przy mniejszych albo przez lato ok 60 wystarczy. Dlatego, że w tedy nie trzeba mi aż tyle wody i w tym czasie większy wpływ na straty ma czas i naturalne wychładzanie się bufora . Temat zamykam