Bine ai venit pe acest blog!

Bine ai venit pe acest blog! Ca sa afli repede daca aici poti gasi raspunsurile pe care le cauti, te rog sa parcurgi sumarul de mai jos. Aici vei gasi:
1). Informatii utile din domeniu despre: harti climatice si eoliene ale României, R'=Rc minim, centrale cu condensare, S.E.T., puffere, radiatoarele vechi din fonta, Delta T, respiratia peretilor, ventilatia mecanica cu recuperare de caldura , formule de calcul etc.
2). Probabil cel mai complet si realist program GRATUIT pt calcule termice, pt 12 camere, denumit Radia3 (fisier tip excel);
3). Un alt fisier pt calcul termic, altfel structurat dar la fel de gratuit ca toate celelalte, pt o singura camera, denumit ~CalculTermic~;
4). Un fisier a carui denumire spune tot: Calcul volum Puffer & Boiler;
5). Un fisier pt dimensionarea incalzirii prin pardoseala cu agent termic (IPAT): ~Calcul termic IPAT~;
6). Un alt fisier a carui denumire spune tot: ~Calcul termic SERE~;
7). Un fisier cu care poti calcula puterea reala a oricarui radiator pt orice temperaturi de Tur/Retur/interior, plecand de la puterea lui la temperaturile de T/R/i date de producator: ~Conversie puteri radiatoare~.
8. Doua fisiere care transforma pierderile de caldura prin zidarie si/sau izolatie termica SAU tâmplărie in bani economisiti pe luna/an sau in ani de recuperare a cheltuielilor / investitiei.



duminică, 31 mai 2015

Dimensionarea radiatoarelor pt centrale cu condensare

Sau, mai corect spus, alegerea temperaturilor de tur/retur la care sa dimensionam radiatoarele in cazul unei centrale termice cu condensare, astfel incat, in functie de temperatura exterioara, aceasta sa lucreze cat mai aproape de randamentul ei maxim.

Centralele termice cu condensare reprezinta virful de tehnologie din acest domeniu, putand fi cu 10-15% mai eficiente decit cele clasice (unii zic ca asigura economii intre 20 si 40% fata de cele clasice), iar pretul lor reflecta acest lucru. Desi, in ultimii ani, diferenta de pret fata de o centrala clasica, care nu beneficiaza de tehnologia condensarii, nu mai este prohibitiva. Astfel, centralele cu condensare nu mai sint privite ca un lux intangibil, sau ca un moft putin inteles, ci ca o solutie viabila si ecologica pt reducerea consumului de energie si ca o investitie posibil de amortizat intr-un interval de timp mai mic decit durata lor de viata. Si nu este foarte departe ziua cand TOATE centralele pe gaz de pe piata vor fi obligatoriu cu condensare.

Randamentul cazanelor cu condensare ajunge sa fie supraunitar (mai mare de 100%), deoarece raportarea se face, conform normelor, la PCI = Puterea Calorifica Inferioara a gazelor (ardere fara condensarea vaporilor). Insa o centrala cu condensare reuseste sa "stoarca" maximun de energie din arderea unei unitati de gaz prin recuperarea caldurii latente continute de vaporii de apa din gazele de ardere, prin racirea acestora, intr-un schimbator de caldura, cu ajutorul apei mai reci din returul centralei. Astfel se poate vorbi de PCS = Puterea Calorifica Superioara a gazelor (arderea lor urmata de condensarea vaporilor si recuperarea caldurii lor). Aportul suplimentar maxim posibil este de 11% pt gazul natural (6% pt combustibil lichid, 4% pt GPL), astfel ca centralele cu condensare se lauda cu randamente intre 105% si 109%, raportate la PCI. De asemenea, temperatura gazelor de ardere evacuate (caldura irosita!) nu mai este de 120-180*C, ca la o centrala termica standard, ci de numai 40-50*C.

Cu cit temperatura pe tur, respectiv pe retur cu care functioneaza o centrala cu condensare este mai mica, cu atat condenseaza o cantitate mai mare de vapori de apa si cu atat randamentul ei este mai bun. Prin arderea a 1 mc de gaz se formeaza ~1,6 kg de apa sub forma de vapori (in practica, se obtine ~1 litru de apa usor acida). Temperatura punctului de roua in cazul gazelor provenite din arderea gazului natural este de plus-minus 55*C. Daca temperatura gazelor de ardere nu va scadea sub aceasta valoare, atunci NU va avea loc fenomenul condensarii vaporilor de apa din aceste gaze. Centrala va functiona ca si una clasica. Dar chiar si asa, randamentul ei va fi cu cateva procente mai mare decat la una clasica, insa sub 100%, departe de potentialul (si costul) ei. Deci temperatura apei din returul centralei, cu care se raceste amestecul de gaze de ardere, va trebui sa fie sub 55*C, pt a INCEPE macar condensarea. Iar aceasta condensare nu este de tipul on-off, sau nimic-complet, adica nu se petrece ba deloc, ba integral. Este un proces care de cele mai multe ori are loc partial, mai mult sau mai putin, in functie de temperatura apei pe retur (vezi graficul de mai jos).

Pe situl Calore.ro am gasit un articol bun si interesant despre centralele cu condensare si dimensionarea radiatoarelor pt acestea. De acolo am preluat si urmatorul grafic interesant, care prezinta randamentul centralei in functie de temperatura ei de retur. Din acest grafic se vede ca, de fapt, la temperatura de 50*C pe retur, condensarea este abia o treime din maxim, iar randamentul centralei este sub 100%.


Dupa cum stiti, cu ajutorul programului Radia3 putem afla pierderile de caldura individuale pt 12 camere, precum si dimensiunile potrivite ale radiatoarelor pt fiecare dintre aceste camere, pt orice temperaturi de Tur/Retur/Interior dorite. Odata introduse datele despre aceste temperaturi, despre locatie si camere, putem modifica oricare dintre aceste date (restul raminind neschimbate) pt a vedea cum influenteaza asta rezultatele.

Am decis sa fac cateva simulari, cu Radia3, pt a afla la ce temperaturi de tur/retur merita sa dimensionam radiatoarele pt o centrala cu condensare si, odata ales radiatorul, ce randamente vom avea la diferite temperaturi exterioare.
Ca exemplu, am ales 3 camere imaginare, al caror necesar termic (calculat pt zona Bucuresti, adica zona climatica II) este 1000, 1500 si 2031 W, cu aproximativ 33, 43 si 51 W/mc, respectiv 83, 107 si 127 W/mp (clic pe imaginile de mai jos pt a le vedea marite!):


Mai jos, am centralizat toate rezultatele, pe care as vrea sa le analizam in cele ce urmeaza (clic pe imagine pt marire!)


In jumatatea de sus a imaginii: la cele 3 camere, pastram constanta temperatura exterioara, si implicit necesarul termic al camerei (coloanele cu rosu) si observam cum creste dimensiunea necesara a radiatorului potrivit, pe masura ce scad temperaturile de tur/retur. La observatii, conform graficului de mai sus, am facut corelatia intre temperatura de retur si randamentul centralei. In coloanele "Diferenta" am notat cu cat este mai mare (valorile pozitive) sau mai mic (negative), ca si putere termica, radiatorul cu lungimea respectiva fata de necesarul termic calculate al camerei respective. Spre deosebire de propunerea celor de la calore.ro (radiatoare cu 10 cm mai mari, deci cu 8-16% mai mari decat cele pt 75/65/20*C), eu as propune dimensionarea radiatoarelor pt temperaturile de tur/retur de maxim 60/50*C, pt a avea un strop de condensare chiar si la -15*C temperatura exterioara. Urmariti mai departe de ce!

In jumatatea de jos a imaginii: pt fiecare temperatura de tur/retur ca mai sus, am cautat temperatura exterioara pt care putem pastra constanta lungimea initiala a radiatoarelor (dimensionate pt 75/65/20*C). Evident, modificand temperatura exterioara, se va modifica si necesarul termic al camerei. Dupa cum vedeti, un randament apropiat de maxim, pe care ni-l dorim, il putem obtine cu radiatoarele respective (repet, dimensionate pt 75/65/20*C) doar cand afara temperatura este mai mare de 10*C. Adica in noiembrie si martie, plus vreo cateva zile peste iarna. Ce sa mai zicem noi, cei din zona climatica IV (sau V)? La noi, medii de +10*C se ating in septembrie si aprilie. Doar atunci sa avem randament apropiat de maxim? Cam putin...

Pt zona climatica II (Bucuresti etc), degeaba dimensionam radiatoarele la 75/65*C, sau marite cu 10%, sau ne amagim ca putem pastra radiatoarele vechi care au fost ok cu centrala veche clasica, daca abia pe la -8*C afara incepe condensarea, daca abia pe la -3*C afara ajungem la 1/3 condensare (cu randament inca sub 100%), si daca abia de pe la 1-2*C cu plus afara atingem jumatate din maximul condensarii si reusim sa trecem de 100% randament. Abia de pe la +7*C in sus atingem 3 sferturi din condensul potential, si avem un randament de minim 103%. Nici nu am mai afisat situatia pt 40/30*C, unde randamentul centralei este chiar maxim, pt ca radiatoarele ar fi de-a dreptul gigantice. Eu consider ca aceste temperaturi (40/30) se preteaza exclusiv incalzirii prin pardoseala. Ati inteles acum de unde vine contradictia (si frustrarea clientilor care au "muscat-o") dintre "centrala in condensatie poate merge si cu radiatoarele vechi, eventual supra-dimensionate cu 10%)" si "centrala in condensatie asigura economii intre 20 si 40% fata de una clasica"? Cand auzi "intre 20 si 40% economie" te gandesti cam asa: "in cazul meu, hai sa nu fie 40%, poate nici 35%, da' macar la un 30% economie tot ma astept". Ei bine, daca pierderile caldura ti-s prea mari si/sau radiatoarele ti-s prea mici pt temperaturile de tur/retur de care ai avea nevoie, atunci astepti degeaba aceasta economie promisa de marketingul lor...

Concluzia mea:
* dimensionarea radiatoarelor (atentie: la temperatura exterioara de calcul aferenta zonei climatice in care va aflati!) nu este o chestie stricta, de precizie, de tipul corect-gresit, sau bine-rau. Se poate face intr-o plaja larga de valori de tur/retur, intre 70/60 si 45/35*C, cu conditia sa stim si sa ne asumam randamentul cemtralei pt anumite temperaturi exterioare. Noi trebuie de fapt sa alegem, in functie de buget si spatiul destinat radiatoarelor, de la ce temperaturi exterioare in sus vrem sa avem randament maxim, si, de asemenea, sa ne asumam acea temperatura exterioara sub care nu vom mai avea condensare. De aceea, este aproape obligatoriu ca o centrala cu condensare sa fie accesorizata cu o sonda externa de temperatura, in functie de citirile careia isi va alege singura anumite curbe de functionare, respectiv anumite temperaturi de tur/retur minime.
* dimensionarea radiatoarelor pt o centrala cu condensare NU merita facuta pt temperaturi de tur/retur mai mici de 55/45*C, asta insemnand un radiator ~dublu, ca lungime si putere, fata de 75/65*C)!...
* ...dar nici la temperaturi DE RETUR mai mari de 50*C (65/50 sau 60/50*C) pt zonele climatice I si II sau 55*C (70/55 sau 65/55*C) pt zonele climatice III-IV-V, deoarece am avea un randament al centralei peste 100% doar pt o treime, maxim jumatate din durata sezonului de incalzire, si randament de peste 103% doar 2-3 saptamani pe an, toamna si primavara. Mult prea putin, as zice eu!

19 comentarii:

mariana spunea...

Multumim pentru sfaturi...

Mihai spunea...

Buna ziua, un calcul de aporturi de caldura din exterior aveti cumva ?
As avea mare nevoie..

Multumesc

Aurel spunea...

@Mihai
Nu am asa ceva.

Leo spunea...

Doresc sa imi izolez casa insa nu stiu exact pentru care polistiren sa optez.Personal as vrea EPS100/100mm Adeplast, insa mesterul imi spune ca e suficient EPS80/50mm.
Este vorba de o casa veche de 40-50 ani cu ziduri din caramida cu grosimea de aproximativ 36cm, 4 camere, 3 laturi la exterior si o latura lipita de vecin, tavan cu rigips placat.
Va multumesc.

Mihaela F spunea...

Buna ziua,

As vrea sa stiu daca din pasiune pentru calcule termice, pierderi de caldura si Excel ma puteti ajuta.
Pe scurt as vrea sa aflati care vor fi pierderile termice ale unei case in KW/h. Cred ca afland pierderile voi sti care va fi consumul pentru incalzirea casei (pierderi = consum). Astfel s-ar putea estima cat mai aproape de adevar costul lunar pentru variate surse de incalzire. Scopul este de a alege varianta de incalzire optima in raport investitie/consum.
Situatia este urmatoarea: avem o casa in constructie pentru care nu stim ce sursa de incalzire sa adoptam: pentru centrala termica pe lemne sau peleti ar trebui construita o anexa, bransamentul la gaze ne costa 5500 euro, pompa de caldura aer-apa 9100 euro, centrala pe curent electric cca 600 - 700 euro (dar oare cat ne-ar costa facturile?).
Va pot da toate informatiile necesare legate de casa: suprafete, izolare, amplasare, ferestre etc.
Daca vi se pare o provocare v-as fi recunoscatoare sa ma ajutati. Imi puteti raspunde pe e-mail, va rog?
Multumesc!
Mihaela

Aurel spunea...

@Leo
EPS100 nu se justifica la fatada, iar 5 cm sunt cam putin.
Ca sa nu fie nici ca tine, nici ca mesterul, pune EPS70 de 15 cm grosime...

Aurel spunea...

@Mihaela
Iti poti face singura aceste calcule, cu Radia3, gratis. Sau ti le pot face eu. Ti-am raspuns si pe email.

Leo spunea...

Am luat EPS80 cu grosimea de 15cm.Gind la gind :)

mivol spunea...

Salut Aurel,

Am o casa in constructie care are deja instalata teava pentru incalzirea in pardoseala, structura, zidurile, fara ferestre etc. Urmeaza o gramada de finisari...
Am luat fisierele de pe blog ca sa fac si eu ceva calcule "postmortem" sa vad cum stau.
Casa este foarte mica (7,2x9,2mp exterior) cu pereti din BCA densitate 400 si grosime 37,5 (nu sunt adeptul polistirenului) iar teava de incalzire a fost pusa la pasul de 20 cm. Sunt mai mult de 3 circuite dar asta nu ma deranjeaza in a folosi programelele tale.

Trec peste faptul ca la a trebuit sa "reinventez" formulele (am folosit indicatiile din sheet-urile din spate) pentru ca nu am reusit sa le vad pe cele originale. La celelate fisiere nu a fost nicio problema din punctul asta de vedere.

Bun, sa trec la esenta, totusi:
Din aceste calcule imi rezulta ca puterea maxima disponibila in pardoseala, la o temperatura a agentului termic de maxim 45 grade (care este cam la limita suportabilitatii) este de 6 kW.
In acelasi timp calculul pierderilor, pentru o conditie extrema (-21 grade afara si 22 grade in interior) imi da in jur de 7 kW.
Rezulta ca ar mai trebui ceva radiatoare, nu?

Pentru a intelege datele si formulele introduse de mine (poate am gresit pe undeva), as dori sa-ti trimit fisierele obtinute de mine dar nu stiu cum sa le atasez aici.

Multumesc pentru timpul acordat.

Aurel spunea...

@mivol
Salut.
Ce ma distreaza calculele "postmortem". Sa masori o data si sa tai de 2 ori, in loc sa faci invers.
De ce a trebuit sa reinventezi formule?
Daca sunt corecte calculele tale, eu nu m-as stresa pt diferenta asta. Poate doar daca as locui la Miercurea Ciuc, in zona climatica V. In rest, vei avea foarte rar -21*C afara. Eu mi-as putea asuma sa nu fac in acele zile 22*C in casa, ci doar 20*C, de ex, sau chiar 19*C, si in cel mai rau caz sa ma ajut cu un radiator electric. Si as face economie de calorifere.
Daca nu, poti sa mi le trimiti pe email. Gasesti adresa pe blog. Le voi verifica, de curiozitate.

walter spunea...

Salut Aurel!
Pe scurt "CAUT SALVARE, INGHET DE FRIG!". Tot pe scurt: Am centrala in condensare De Dietrich de 35 kw de trei ani, casa 250 mp. cumparata cu instalatia facuta cu 17 calorifere si trei circuite in pardoseala pe returul a trei calorifere. Problema este ca returul vine rece (aprox. 33 grade) iar softul din centrala nu permite turului sa se ridice cu mai mult de 25 grade (adica la 58 grade) ceea ce la -15 grade temperatura exterioara din zilele astea e foarte putin. Circuitele in pardoseala impreuna cu 4 calorifere (in total 40 elementi) sunt intr-un spatiu deschis de aprox. 80 mp.si caloriferele nu prea fac fata. Daca inchid pardoseala se mai ridica returul la 38 grade si implicit turul la 63 grade. Puterea este mentinuta in permanenta la 9%, daca o dau temporar pe putere maxima RUPE. Din comentariul tau am inteles ca este de preferat sa fie returul cat mai rece pentru randament maxim???!!!
Intrebarea este, pot sa fac ceva poate (sugestie) cu softul centralei pentru ca nu vreau sa daram casa?

Aurel spunea...

@walter
Văleeeu! Asa patesti cand cumperi case construite in dorul lelii de tâmpiți care isi spun "dezvoltator imobiliar"! Case facute doar pt a fi vandute cu profit cat mai mare, in care s-au bagat de obicei cele mai proaste si mai ieftine materiale, si la care au lucrat tot felul de Dorei miserupisti, carora nu le-a pasat ce ramane in urma lor, ca doar nu vor locui ei acolo.
Cine ti-a facut "trei circuite in pardoseala pe returul a trei calorifere" in 80 de metri patrati de sufragerie (?!?), eventual fara izolatie termica sub serpentine ca de, polistirenul extrudat e scump, e un pericol public si nu ar mai trebui lasat sa mai intre vreodata pe vreun santier. Normal ca ai probleme!
Un retur de 33*C pt o incalzire in pardoseala facuta ca la carte este cat se poate de ok. Insa de la radiatoare nu mai este ok.
Ce fel de calorifere ai, de zici "40 elementi". Or fi din fonta...
Ce inseamna "Puterea este mentinuta in permanenta la 9%"? Puterea centralei? Cum adica "daca o dau temporar pe putere maxima RUPE." Rupe la buzunar, sau cum rupe?
Da, la o centrala cu condensare este bine ca returul sa fie cat mai rece (33*C este perfect), pt ca centrala sa aiba un randament cat mai mare. Cu singura mentiune ca instalatia trebuie sa fie facuta corect si atat radiatoarele cat si incalzirea prin pardoseala sa fie corect DIMENSIONATE. Degeaba ai retur rece si randament mare la centrala, daca tu stai in frig. Sau degeaba ai cald in casa, daca centrala ta este obligata sa functioneze inafara regimului pt care a fost conceputa.
Ce se mai poate face? In primul rand, il suni pe ala care ti-a facut/vandut casa si ii umpli frigiderul cu carne! Multa carne... Apoi, afli necesarul termic real al casei. Apoi, vezi daca radiatoarele tale iti sunt corect dimensionate pt centrala cu condensare. Altfel spus, ca sa afli pt ce temperaturi de tur/retur iti asigura temperatura dorita in casa. La astea te-as putea ajuta. Apoi chemi un instalator adevarat la fata locului, pt a verifica si alte greseli ale instalatiei (diametre tevi, trasee etc). Apoi chemi service-ul de la centralele De Dietrich sa vada daca este corect reglata, pe ce curba de temperaturi ar trebui sa functioneze, sa vezi daca poate fi pusa o sonda exterioara de temperatura etc.
Bafta, ca la casa n-ai avut ...

Podaru Bianca spunea...

Buna ziua! Am folosit programul de calcul RADIA3, merge extraordinar , calcul scurt si rapid fiind foarte eficient , o singura problema am intampinat , aceea la printare , dand un print preview imi apar toate sheet-urile intr-un singur A4 , as dori sa printez calculul pe o singura pagina A4,iar alegerea radiatoarelor pe alta pagina A4.(si celalalt sheet-uri separata sau o bucata dintr-un sheet) Cum pot sa fac asta? Multumesc , toate cele bune!

Aurel spunea...

@Bianca
Paginile Total si Comanda sunt aranjate in pagina si pot fi listate fara probleme, pt fiecare marca de radiatoare.
Pagina Camere o poti lista pe bucati. Adica poti tipari pe o pagina A4 o anumita zona din sheet, selectata de tine. Apoi cauti prin meniul de printare si modifici din "Print active sheet" in "Print selection" sau similare. Sau te poti juca cu optiunea "Set print area", dar va trebui sa modifici acea "area" de fiecare data dupa ce printezi.

Anonim spunea...

Aurel,

toate calculele de dimensionare radiatoare considera temperatura aerului interior la 20 grade. Insa mi se pare putin, as pune 21-22.

Adica as dimensiona caloriferele la un 70/60/22 sau 60/50/22

Ce parere ai ?
Mihai

Aurel spunea...

@Anonim
Da, in STAS temperatura interioara conventionala de calcul este de 20*C in incaperile de locuit. Insa nu te opreste nimeni sa faci dimensionarea radiatoarelor la alte temperaturi de interior, daca stii ca atata vei avea in camere. Si chiar si la alte temperaturi de tur/retur decat cele "clasice". In acest blog gasesti destule unelte utile pt a face asta. Spor!

Bogdan spunea...

Buna ziua. O singura observatie referitoare la temperaturile de calcul...ecartul de 5 respectiv 10 grade intre tur si retur sunt greu de atins datorita pompelor relativ mici (debitul acestora). Dimensionarea radiatoarelor la aceste ecarturi, daca se doreste, ar trebui facuta prin intercalarea unei butelii de egalizare(ceea ce in general se recomanda pentru ca centrala sa nu fie influentata direct de variatia consumului interior) si a unor pompe de circulatie exterioare. O alta observatia daca imi permiteti e ca puterea interioara variaza in functie temperatura exterioara, fiind aproape la jumatatea in jur de 0 grade exterior pt zona climatica II ceea ce cu un senzor exterior ar duce la o temperatura de tur/retur mult mai mica decat decat cea de calcul. In general ca o recomandare pt alegerea radiatoarelor fara a le supradimensiona pastrand totusi un raport de investitie corect am merge pe 70/55 la -15 ext!. Parerea mea!

Aurel spunea...

@Bogdan
Un ecart de 5*C nu este realist, si nici nu l-am luat niciodata in calcul. Insa unul de 10*C DA, mai ales la temperaturi de tur/retur mici, gen 45/35.
Da, cam pe la +3*C ai un necesar termic jumatate din cel la -15*C, iar pe la +13 doar un sfert. Normal ca un senzor extern de temperatura este de dorit pt o centrala cu condensare, micsorand automat temperatura pe tur, si implicit cea pe retur.
Daca la -15*C dimensionezi radiatoarele pt 70/55 (randament minim, condens ciu-ciu!), atunci la +3*C vei putea merge cu 55/40 (randament 103%, raportat la PCI, evident, deci recuperezi cam 2/3 condens), iar abia de pe la +13*C afara vei putea merge cu 40/30 (randament MAXIM). Deci vei avea randament maxim cand necesarul termic, respectiv consumul de gaz este mic, si vei avea randament slabut cand pierderea de caldura, respectiv consumul, este mare. Vei economisi putin din cheltuiala mare, si mult din cheltuiala mica.
Nu zic ca nu este bine si asa. Zic doar ca se poate cu mult mai bine.
Daca ai dimensiona radiatoarele la 60/45, ai face un pic de economie chiar si la -15*C afara, cand centrala duduie, iar la +3*C ai avea deja un randament de peste 105%. Si toate acestea, doar crescand lungimea radiatoarelor cu aproximativ 40%, si platind pt ele cu aproximatix 30% mai mult.
Evident, exista costuri in plus. Fiecare e liber sa hotarasca, pe banii lui, daca merita sau nu.

Roxana spunea...

Multumesc pentru sfaturi, am aflat multe lucruri utile.

=========================================================== ===========================================================