Υπερδιαστασιολογημένος λέβητας και συχνές εκκινήσεις (cycling)

[tsugani]

Τι είδους σώματα είναι και πώς ακριβώς έκανες την αναγωγή;

Τα σώματα είναι αυτά.
http://www.e-dimakis.gr/attachment.php?id_attachment=42

Την αναγωγή απο 90/70 σε 65/56 την έκανα σύμφωνα με τον τύπο

P_(65/56)= P_(90/70)*[ΔΤlm_(65/56)/ ΔΤlm_(90/70)] οπου ΔΤlm η μεση λογαριθμική θερμοκρασίας (με θερμοκρασία χώρου τους 20^oC).

Συγνώμη, αλλά θα έπρεπε να είναι το πιο πιθανό, εκτός και εάν έχεις διαφορετικές ρυθμίσεις στους θερμοστάτες ή τα σώματα δεν αντιστοιχούν στις απώλειες των ζωνών.

Εδώ θα διαφωνήσω. Δεν είναι απαραίτητο να έχουν οι δυο ζώνες τις ίδιες απώλειες ώστε να κρυώνουν και να ζεσταίνονται μαζί. Γι'αυτό άλλωστε είναι και διαφορετικές ζώνες. Αλλιώς θα είχαμε έναν κοινό θερμοστάτη και για τις δύο (τραβηγμένο, αλλά καταλαβαίνεις τί θέλω να πω). Άλλη παράμετρος είναι και η θέση των θερμοστατών. Ο θερμοστάτης του ισογείου είναι (εγκληματικά) τοποθετημένος δίπλα στην εξώπορτα οπότε είναι πολύ πιο ευαίσθητος. Ο θερμοστάτης του 1ου είναι σε κεντρικό σημείο του σπιτιού, δύσκολα ζητάει θέρμανση, αλλά και χρειάζεται πολύ περισσότερο χρόνο να ικανοποιηθεί. Κατά τα άλλα, οι δύο θερμοστάτες έχουν διαφορά στο set-point μισό βαθμό...

Ας δούμε και τα αποτελέσματα με ένα όροφο.

Δευτέρα πρωί πρωί....

[marmaou]

Τα σώματα είναι αυτά.
http://www.e-dimakis.gr/attachment.php?id_attachment=42

Την αναγωγή απο 90/70 σε 65/56 την έκανα σύμφωνα με τον τύπο

P(65/56) = P(90/70) *[ΔΤlm(65/56) / ΔΤlm(90/70) ] οπου ΔΤlm η μεση λογαριθμική θερμοκρασίας (με θερμοκρασία χώρου τους 20C).

Διάβασε για το πώς γίνεται η αναγωγή εδώ. Ο εκθέτης για σώματα πάνελ κυμαίνεται γύρω στο 1,3.
Οι κατασκευαστές (σε συμφωνία με το πρότυπο ΕΝ422) τον προσδιορίζουν στα φυλλάδιά τους.
Ο πίνακας που έστειλες δεν αναφέρει κάτι. Eπίσης ο ισχυρισμός ότι η ισχύς υπολογίζεται κατά ΕΝ422 στα 90/70 είναι λάθος.
Δες http://www.ikz.de/1996-2005/1997/22/9722044.php και εδώ. Εν ανάγκη χρησιμοποίησε τον google translator.

[tsugani]

Διάβασε για το πώς γίνεται η αναγωγή εδώ. Ο εκθέτης για σώματα πάνελ κυμαίνεται γύρω στο 1,3.

Εντάξει, δε θα τα χαλάσουμε τώρα επειδή ο εκθέτης είναι 1.3 και όχι 1. Στο κάτω κάτω και το τεστ με τη μία ζώνη την ίδια βάση θα έχει. Ας το αφήσουμε, προσωρινά, στην άκρη λοιπόν....

Eπίσης ο ισχυρισμός ότι η ισχύς υπολογίζεται κατά ΕΝ422 στα 90/70 είναι λάθος.
Δες http://www.ikz.de/1996-2005/1997/22/9722044.php και εδώ. Εν ανάγκη χρησιμοποίησε τον google translator.

Ομοίως, έχω το προαίσθημα πως ούτε αυτό θα ανατρέψει τη σύγκριση μεταξύ της συνεχούς λειτουργίας (δύο ζώνες ταυτόχρονα) έναντι της λειτουργίας με cycling (μία ζώνη), όποιο και αν είναι το τελικό συμπέρασμα.

Ας κάνω λοιπόν και το τεστ που "χρωστάω", και βλέπουμε....

[marmaou]

Η διαφορά μέσης ενεργούς και μέσης λογαριθμικής είναι αμελητέα, ο εκθέτης όχι.


90/70/20: ΔΤεν1=60 , ΔΤlm1=59,44
65/56/20: ΔΤεν2=40,5 , ΔΤlm2=40,33

ΔΤεν2/ΔΤεν1=0,675, (ΔΤεν2/ΔΤεν1)^1,3=0,600

ΔΤlm2/ΔΤlm1=0,679, (ΔΤεν2/ΔΤεν1)^1,3=0,604

[tsugani]

Αν αύριο το τεστ με έναν όροφο και cycling βγάλει χειρότερη (ή περίπου ίδια) απόδοση πιστεύεις ότι ο εκθέτης θα αλλάξει τα αποτελέσματα?

Γι'αυτό σου λέω, άφησέ το προσωρινά στην άκρη. Θα το συζητήσουμε το 1.3 όταν έρθει η ώρα....

90/70/20: ΔΤεν1=60 , ΔΤlm1=59,44
65/56/20: ΔΤεν2=40,5 , ΔΤlm2=40,33

ΔΤεν2/ΔΤεν1=0,675, (ΔΤεν2/ΔΤεν1)^1,3=0,600

ΔΤlm2/ΔΤlm1=0,679, (ΔΤεν2/ΔΤεν1)^1,3=0,604

Εδώ σε χτύπησε ο δαίμονας του copy-paste....

[marmaou]

Αν αύριο το τεστ με έναν όροφο και cycling βγάλει χειρότερη (ή περίπου ίδια) απόδοση πιστεύεις ότι ο εκθέτης θα αλλάξει τα αποτελέσματα?

Όχι ιδιαίτερα όσον αφορά τη διάρκεια, επηρεάζει όμως τον βαθμό απόδοσης και δεν βλέπω πώς βγήκε το 7,2 από το 16,5.

[tsugani]

Όχι ιδιαίτερα όσον αφορά τη διάρκεια, επηρεάζει όμως τον βαθμό απόδοσης....

Σύμφωνοι, αλλά εμάς μας ενδιαφέρει ο σχετικός βαθμός απόδοσης δηλ. ο λόγος του βαθμού απόδοσης με cycling προς το βαθμό απόδοσης χωρίς cycling. Από τη στιγμή που και οι δύο βαθμοί απόδοσης είναι υπολογισμένοι με τον ίδιο εκθέτη (όποιος και αν είναι αυτός), το τελικό συμπέρασμα της σύγκρισης θα είναι έγκυρο....

.....και δεν βλέπω πώς βγήκε το 7,2 από το 16,5.

Τα 16.5ΚW (σε 90/70) είναι κατανεμημένα σε τρεις ζώνες ως εξής: Ζώνη 1: 3.8kW, Ζώνη 2: 5.7kW, Ζώνη 3: 6.9kW.

Στο τεστ της Παρασκευής "έπαιζαν" η Ζώνη 1 και η Ζώνη 3, δηλ 10.7kW σε 90/70 ή 7.2kW σε 65/56 (με n=1).

[tsugani]

Το τεστ με εναν οροφο....

Αφήνω τον λέβητα να λειτουργήσει για ~7 λεπτά, χρόνος αρκετός ώστε να σβήσει μια φορά, και ξεκινάμε.....

Λειτουργία λέβητα για 10 λεπτά με 1 όροφο να ζητάει θέρμανση. Επιθυμητή θερμοκρασία προσαγωγής 65^oC. Συνολική ισχύς σωμάτων 3.8kW (σε 65^oC προσαγωγή - 56^oC επιστροφή). Η ισχύς των σωμάτων είναι μικρότερη από την ελάχιστη ισχύ του λέβητα οπότε η θέρμανση είναι ασυνεχής, με cycling. Στο διάστημα των 10 λεπτών έχουμε λειτουργία ΟΝ για ~3:20, OFF για για ~3:20 και ξανά ΟΝ για ~3:20. Έτυχε δηλαδή οι χρονικές περίοδοι ΟΝ και OFF να είναι (περίπου) ίσες.

Στην περίπτωση αυτή δεν έχουμε μόνιμη κατάσταση. Το προφίλ των θερμοκρασιών εισόδου-εξόδου και της ισχύος των σωμάτων φαίνονται στα διαγράμματα που ακολουθούν



Από την επιφάνεια κάτω από την καμπύλη στο διάγραμμα ισχύος-χρόνου (ολοκλήρωση) υπολογίζεται η μέση ισχύς των σωμάτων στη διάρκεια των 10 λεπτών, ίση με 3.81kW. Η ολοκλήρωση έγινε με προσέγγιση της καμπύλης ισχύος σωμάτων-χρόνου από πωλυώνυμο τρίτου βαθμού (R² = 0.99.....τύφλα να έχουν οι θερμιδομετρητές ). Στο διάστημα αυτό, η διαφορά στο ρολόι ήταν 0.0882 Nm³ ή 0.99KWh (με 11.24kWh/Νm³).

Άρα, ο βαθμός απόδοσης ήταν 3.81 * (1/6) / 0.99 = 0.64.

Θυμίζω ότι με συνεχή λειτουργία θέρμανσης (χωρίς cycling), ο βαθμός απόδοσης είχε φτάσει το 0.84....

Το πείραμα επαναλήφθηκε με άλλον όροφο με μικρότερη ισχύ σωμάτων (2.6KW σε 65/56). Στην περίπτωση αυτή είχα λειτουργία ΟΝ ~2 λεπτά, λειτουργία OFF ~3 λεπτά. Ο βαθμός απόδοσης βγήκε κάτι λιγότερο από 0.5.

Συμπερασματικά, όσο εντονότερο το cycling, τόσο χειρότερη η απόδοση.

[monachus]

Με το τελικό σου συμπέρασμα δεν θα διαφωνήσω (το έγραψα παραπάνω), αλλά ο τρόπος που υπολογίζεις τον βαθμό απόδοσης είναι θα έλεγα αρκετά μπακαλίστικος.

Από την παραπάνω ανάλυση, λείπει οποιαδήποτε αναφορά στη θερμοκρασία περιβάλλοντος (η οποία αυτές τις μέρες που έφτιαξε ο καιρός είναι ακατάλληλη για τέτοιου είδους πειράματα) καθώς και στη θερμοκρασία χώρου (η ισχύς των σωμάτων εξαρτάται και από τη θερμοκρασία χώρου για την οποία δεν μας λες αν την έλαβες υπ' όψη). Αν π.χ. τα δύο πειράματα εκτελέσθηκαν διαδοχικά και η θερμοκρασία χώρου είχε αλλάξει κατά τη διάρκεια των πειραμάτων, αυτό σημαίνει ότι άλλαξε και η ισχύς των σωμάτων.

Αν θέλεις να ασχοληθείς σοβαρά με το θέμα και να βγάλεις κάποια συμπεράσματα τα οποία να μπορείς να παρουσιάσεις, αγόρασε ένα θερμιδόμετρο, το οποίο όχι μόνο δεν έχει καμία τύφλα αλλά αντιθέτως μετράει ακριβώς την ενέργεια που αποδίδεται στα σώματα (καθώς και τη στιγμιαία απορροφούμενη ισχύ), εκτέλεσε το πείραμα σου σε συνθήκες που να υπάρχει απαίτηση για θερμικό φορτίο και ανέβασε εδώ τα αποτελέσματα.

Φορτίο 10% είναι αρκετά ακραία κατάσταση για ένα συγκρότημα παραγωγής θέρμανσης και πιθανότατα αν διαβάσεις το τεχνικό εγχειρίδιο του μηχανήματος σου να είναι εκτός των επιτρεπομένων ορίων ισχύος. Σε τέτοιες ακραίες περιπτώσεις δεν χρειάζεται τόση μαθηματική ανάλυση, μπορεί κανείς και πιο απλοϊκά να καταλήξει στο ίδιο συμπέρασμα:

Το να καις έναν λέβητα 30kW ενώ έχεις θερμικό φορτίο 2kW, είναι σαν να μετακομίζεις ένα πορτατίφ με τριαξονική νταλίκα και είναι αυτονόητο ότι η μεταφορά θα σου βγει "ο κούκος αηδόνι", αφού η νταλίκα ακόμη και στο ρελαντί "πίνει" πολύ περισσότερο πετρέλαιο από το σκούτερ που χρειαζόσουν για να μεταφέρεις το πορτατίφ σου.

Δεν ακούγεται πολύ επιστημονικό, αλλά δεν ξέρω πως αλλιώς να το εκφράσω.

[tsugani]

Από την παραπάνω ανάλυση, λείπει οποιαδήποτε αναφορά στη θερμοκρασία περιβάλλοντος (η οποία αυτές τις μέρες που έφτιαξε ο καιρός είναι ακατάλληλη για τέτοιου είδους πειράματα) καθώς και στη θερμοκρασία χώρου (η ισχύς των σωμάτων εξαρτάται και από τη θερμοκρασία χώρου για την οποία δεν μας λες αν την έλαβες υπ' όψη). Αν π.χ. τα δύο πειράματα εκτελέσθηκαν διαδοχικά και η θερμοκρασία χώρου είχε αλλάξει κατά τη διάρκεια των πειραμάτων, αυτό σημαίνει ότι άλλαξε και η ισχύς των σωμάτων.

Η θερμοκρασία χώρου είναι 20^oC και λαμβάνεται υπ'όψη (όπως έγραψα και παραπάνω) στον υπολογισμό της μέσης λογαριθμικής διαφοράς θερμοκρασίας. Επίσης, τα πειράματα δεν έγιναν διαδοχικά αλλά με διαφορά 3 ημερών.

Η θερμοκρασία περιβάλλοντος πως επηρεάζει αλήθεια?

Με το τελικό σου συμπέρασμα δεν θα διαφωνήσω (το έγραψα παραπάνω), αλλά ο τρόπος που υπολογίζεις τον βαθμό απόδοσης είναι θα έλεγα αρκετά μπακαλίστικος.


Αν θέλεις να ασχοληθείς σοβαρά με το θέμα και να βγάλεις κάποια συμπεράσματα τα οποία να μπορείς να παρουσιάσεις, αγόρασε ένα θερμιδόμετρο, το οποίο όχι μόνο δεν έχει καμία τύφλα αλλά αντιθέτως μετράει ακριβώς την ενέργεια που αποδίδεται στα σώματα (καθώς και τη στιγμιαία απορροφούμενη ισχύ), εκτέλεσε το πείραμα σου σε συνθήκες που να υπάρχει απαίτηση για θερμικό φορτίο και ανέβασε εδώ τα αποτελέσματα.

Σε αυτό έχεις δίκιο και το θερμιδόμετρο θα αγοραστεί σύντομα.....

Φορτίο 10% είναι αρκετά ακραία κατάσταση για ένα συγκρότημα παραγωγής θέρμανσης και πιθανότατα αν διαβάσεις το τεχνικό εγχειρίδιο του μηχανήματος σου να είναι εκτός των επιτρεπομένων ορίων ισχύος.

Ο λέβητας έχει ελάχιστη ισχύ 7kW. Οτιδήποτε σημαντικά κάτω από αυτό, θεωρώ ότι είναι εκτός των επιτρεπομένων ορίων ισχύος, σωστά? Τώρα, αν μπορεί κάποιος να βοηθήσει βρίσκοντας τα επιτρεπόμενα όρια ισχύος του λέβητα θα του ήμουν ευγνώμων....

Σε τέτοιες ακραίες περιπτώσεις δεν χρειάζεται τόση μαθηματική ανάλυση, μπορεί κανείς και πιο απλοϊκά να καταλήξει στο ίδιο συμπέρασμα:

Το να καις έναν λέβητα 30kW ενώ έχεις θερμικό φορτίο 2kW, είναι σαν να μετακομίζεις ένα πορτατίφ με τριαξονική νταλίκα και είναι αυτονόητο ότι η μεταφορά θα σου βγει "ο κούκος αηδόνι", αφού η νταλίκα ακόμη και στο ρελαντί "πίνει" πολύ περισσότερο πετρέλαιο από το σκούτερ που χρειαζόσουν για να μεταφέρεις το πορτατίφ σου.

Ε, αυτό δε λέω και γω από την πρώτη στιγμή? Τα τεστ που έγιναν επιβεβαίωσαν το αυτονόητο!!!!