Θέρμανση με συνεχή ή διακοπτόμενη λειτουργία ?

[AlexisPap]

...χαχαχα, πολύ καλό το post...

ρωτάει μηχανολόγος, κι απαντάνε πολ. μηχανικοί σε θέμα καθαρά μηχανολογικό.

 

Πολύ ωραίο το σχόλιο!

 

Πράγματι, είναι πολύ ωραίο το ότι υπάρχουν συνάδελφοι με γνώσεις και με όρεξη για προβληματισμό και με το αντικείμενο άλλων κλάδων. Προφανώς δεν προσδοκά κανείς να δρέψει δάφνες εισερχόμενος σε ξένα χωράφια, αλλά μάλλον να επιβεβαιώσει την ορθότητα της σκέψης του. Οπότε, κάθε διόρθωση δεκτή και επιθυμητή.

[woody]

Γενικά.

Με την διακοπτόμενη λειτουργία η κατανάλωση είναι μεγαλύτερη απο την συνεχή λειτουργία. Οι μάζες που υπάρχουν στον χώρο όπως έπιπλα κτλ (που είναι ''κρύα'') απορροφούν θερμότητα και ο χώρος αργεί να αποκτήσει την επιθυμητή θερμοκρασία.Στη συνεχόμενη λειτουργία (ρυθμιζόμενη με θερμοστάτη χώρου) η σταθερή θερμοκρασία οδηγεί σε οικονομικότερη λειτουργία, δεν υπάρχουν μεγάλα διαστήματα αδρανείας του συστήματος που καλέιται να θερμάνει το νερό προσαγωγής λιγότερους βαθμούς σε σχέση με την διακοπτόμενη λειτουργία. Επίσης κατα την διάρκεια του 24 ωρου οι θερμικές απώλειες ενός χώρου αλλάζουν διότι σχετίζονται με την εξωτερική θερμοκρασία.

[AlexisPap]

woody, διαφωνώ, και ο λόγος είναι ότι οι απώλειες του χώρου είναι ευθέως ανάλογες του ολοκληρώματος της διαφοράς θερμοκρασίας στο 24ωρο (ή της μέσης διαφοράς θερμοκρασίας). Μολονότι κατά την διακοπτόμενη λειτουργία απαιτείται υψηλότερη ρύθμιση του θερμοστάτη προκειμένου να αντισταθμιστεί η υποβάθμιση της θερμικής άνεσης λόγω του ψυχρότερου κελύφους, η μέση διαφορά θερμοκρασίας είναι μικρότερη. Ενίοτε η διαφορά είναι ανάξια λόγου, αλλά πάντως υπάρχει.

[ΛΙΑΚΟΥΡΑΣ]

Σύμφωνα με κάποιους, όταν η θέρμανση λειτουργεί όλη μέρα χωρίς διακοπή, η κατανάλωση πετρελαίου είναι μικρότερη από το αν λειτουργεί διακοπτόμενα (πχ τρεις ώρες το πρωί, τρεις το απόγευμα και τρεις το βράδυ). Ίσως η λογική πίσω από αυτό να βρίσκεται στο ότι ο λέβητας στη μια περίπτωση καλείται να ζεστάνει από την αρχή ένα κρύο χώρο άπαξ και μετά απλώς να διατηρήσει την επιθυμητή θερμοκρασία ενώ στην άλλη περίπτωση θα πρέπει να επαναλάβει τη διαδικασία τρεις φορές. Προσωπικά πάντως, δε βλέπω γιατί ο λέβητας θα κάψει λιγότερο πετρέλαιο αν δουλεύει συνεχώς, πχ από 7 το πρωί μέχρι 11 το βράδυ (16 ώρες), παρά αν δουλέψει διακεκομμένα τρία τρίωρα (9 ώρες). Και στις δυο περιπτώσεις καλείται να αντισταθμίσει τις απώλειες θερμότητας του κτιρίου, επομένως αυτό που παίζει ρόλο στην κατανάλωσή του είναι το χρονικό διάστημα που καλείται να το κάνει αυτό. Θα ήθελα τη γνώμη σας.

 

Η απάντηση σε αυτό το Κεφάλαιο που άνοιξε ο Συνάδελφος, για να απαντηθεί πρέπει να ληφθούν υπόψη πολλοί παράγοντες, όπως θερμ. λειτουργίας Λέβητα, κατάσταση δικτύου διανομής, θερμ. σώματα, μόνωση κτιρίου κλπ. Αυτό που μπορώ να σας πω αυτή την στιγμή (γιατί τώρα όσο χρόνο έχω πάει στο ΚΕΝΑΚ) ειναι το εξής:

Ασχολούμαι μεταξύ των άλλων και με ρυθμίσεις καυστήρων & κατανομή δαπανών και έχω παρατηρήσει ότι σε μία πολυκατοικία όποιο διαμέρισμα διατηρεί τον θερμοστάτη σε σταθερή θερμοκρασία όλη μέρα (17-18 βαθμούς C) το βράδυ (περίπου 15 C) και το πρωί ανοίγει για αερισμό έχει τις λιγότερες ώρες, από άλλα διαμερίσματα που ανοίγουν τον θερμοστάτη περιοδικά (πχ 3-4 ώρες).

[Scrooge]

Ασχολούμαι μεταξύ των άλλων και με ρυθμίσεις καυστήρων & κατανομή δαπανών και έχω παρατηρήσει ότι σε μία πολυκατοικία όποιο διαμέρισμα διατηρεί τον θερμοστάτη σε σταθερή θερμοκρασία όλη μέρα (17-18 βαθμούς C) το βράδυ (περίπου 15 C) και το πρωί ανοίγει για αερισμό έχει τις λιγότερες ώρες, από άλλα διαμερίσματα που ανοίγουν τον θερμοστάτη περιοδικά (πχ 3-4 ώρες).

Άρα η εικασία περί οικονομικότερης συνεχούς έναντι διακοπτόμενης λειτουργίας, ακόμα και αν στην πρώτη περίπτωση η θέρμανση είναι ΟΝ περισσότερες ώρες (προσοχή, όχι η Η/Β) έχει κάποια βάση.

[AlexisPap]

ΛΙΑΚΟΥΡΑΣ, πως ερμηνεύεις την παρατήρηση τα διαμερίσματα με διακοπτόμενη λειτουργία να γράφουν περισσότερες ώρες;

[mechatr0n]

Alexispap μιας και έχεις μηχανολογικό μεράκι, άσε τι λένε τα ολοκληρώματα για τις απώλειες.....Δεν υπάρχει steady-state στην φύση,παρά μόνο στις παραδοχές του ανθρώπου..

 

 

Η κατάσταση έχει ως εξής:

 

Σε μία κλασική θέρμανση με έστω θερμαντικά σώματα

 

1)Ζεσταίνεται το θερμαντικό σώμα και ξεκινάει να ζεσταίνει τον αέρα μέσα στο δωμάτιο και ακτινοβολεί..

 

Δηλαδή αν θέλουμε να το υπολογίσουμε βρίσκουμε αριθμούς Grashoff, Nusselt κτλ ώστε να βρούμε τον συντελεστή μετάδοσης θερμότητας..

Αν θέλουμε να υπολογίσουμε τον συντελεστή της ακτινοβολίας υπάρχει τυπολόγιο στην Ashrae αν θυμάμαι καλά, όπου προσμετράμε το CO2, O2, κτλ..

 

2)Ο αέρας πλέον ζεσταίνει το περιβάλλον μέσα στο δωμάτιο και τους ανθρώπους μέσα..(Οι τοίχοι σε αυτό το στάδιο παραμένουν κρύοι, σχεδόν όπως πρώτα..)

 

Ας μην ξεχνάμε πως η θερμοκρασία που αισθάνεται ένας άνθρωπος είναι κατά βάση δύο πράγματα(Η θερμοκρασία του αέρα που τον περιβάλλει + θερμοκρασία των αντικειμένων που τον περιβάλλουν)/2

 

3)Μετά ξεκινάει σιγά σιγά να απορροφάει ο τοίχος ενέργεια, λαμβάνοντας υπόψιν την θερμοχωρητικότητα του...Δηλαδή επειδή η θερμότητα στην ουσία είναι κινητική κατάσταση των μορίων, αν το φανταστούμε σε τομή τον τοίχο με κάποιου είδους σούπερ μικροσκόπιο, θα βλέπαμε σιγά σιγά να κυλάει η ενέργεια μέσα-να σταματάει μέχρι να προσδόσει κινητική κατάσταση στα μόρια του τοίχου(θερμοχωρητικότητα)- και μετά να συνεχίζει να περνάει προς τα έξω (θερμική αγωγιμότητα)..

 

4)Αν φτάναμε στην κατάσταση θερμικής ισορροπίας, (πράγμα εντελώς μη ρεαλιστικό), τότε θα ίσχυαν οι τύποι του din 4753...Ειδάλλως αν θέλαμε όντως να το υπολογίζαμε, μια γεύση μπορείτε να πάρετε εδώ

 

http://www.monachos.gr/forum/topic.asp?TOPIC_ID=3322

 

και επίσης καλή βελτίωση έχει το ΕΝ12831, λαμβάνοντας και τα PMV & PPD των ανθρώπων..

 

Προσωπική μου άποψη είναι πως συμφέρει να καίει συνεχόμενα η θέρμανση, χαμηλώνοντας λιγάκι την ώρα που φευγουμε από το σπίτι..

[AlexisPap]

Προφανώς είναι δυναμικό το φαινόμενο, προφανώς υπεισέρχεται η θερμοχωρητικότητα και η θερμική ανδράνεια, σαφώς ο υπολογισμός δεν είναι παιχνίδι... Επίσης σαφώς η αίσθηση θερμικής άνεσης εξαρτάται από την θερμοκρασία του αέρα και την θερμότητα δι' ακτινοβολίας που δέχεται ο άνθρωπος από τα αντικείμενα του περιβάλλοντος (έπιπλα, τοίχοι κλπ).

 

Ωστόσο, οι απώλειες δεν παύουν να είναι ευθέως ανάλογες της διαφοράς θερμοκρασίας (και αυτό δεν αλλάζει από την θερμική αδράνεια). Στο ίδιο σπίτι, η μείωση της μέσης θερμοκρασιακής διαφοράς, είτε συμβαίνει στατικά, είτε δυναμικά, οφείλει να οδηγήσει σε μείωση των θερμικών απωλειών... Αν κάτι άλλο παρατηρούμε, αυτό θα πρέπει να έχει μία εξήγηση...

 

Υ.Γ: Αντίστοιχο ζήτημα είναι η ημερήσια διακύμανση της εξωτερικής θερμοκρασίας. Αν η εξωτερική θερμοκρασία δεν ήταν κυμαινόμενη, αλλά σταθερή καθ' όλο το εικοσιτετράωρο και ίση με την ελάχιστη (την νυχτερινή προφανώς), οι απώλεις θα ήταν μικρότερες ή μεγαλύτερες;

[SeNNinhA]

Άρα η εικασία περί οικονομικότερης συνεχούς έναντι διακοπτόμενης λειτουργίας, ακόμα και αν στην πρώτη περίπτωση η θέρμανση είναι ΟΝ περισσότερες ώρες (προσοχή, όχι η Η/Β) έχει κάποια βάση.

 

Το να διατηρήσεις μια μέση θερμοκρασία χώρου συνεχώς δεν σημαίνει ότι η θέρμανσή σου είναι ON τις περισσότερες ώρες. Για να κάνεις οικονομία θα πρεπει εξ'ορισμού να αναψεις τον καυστήρα ΛΙΓΟΤΕΡΕΣ ώρες. Το πως θα κάψεις τον καυστήρα σου λιγότερες ώρες είναι το ζήτημα..

 

α) Βάζοντας τον θερμοστάτη σου στο 19 και μη αφήνοντας το σπίτι να κρυώσει πολύ τότε χρειάζεσαι κάποια μικρή ενέργεια διατήρησης των 19 βαθμών όταν λείπεις (έχοντας μικρές απώλειες λόγω διαφοράς θερμοκρασίας από τους 19) και μια επιπλέον ενέργεια για να ανεβασεις την θερμοκρασία σου από τους 19 στους 22. Η θέρμανσή σου όμως δεν είναι συνεχόμενη. Είναι διακεκομένη.

 

β) Κλείνοντας τον θερμοστάτη σου εντελώς, δεν ξοδεύεις ενέργεια τις ώρες που λείπεις αλλα όμως θέλεις μεγαλύτερο ποσό ενέργειας για να ανεβάσεις την θερμοκρασία σου από τους πχ 17 στους 22. Επίσης σε αυτή την περίπτωση υπάρχει ενα χρονικό διάστημα στο οποίο βρίσκεσαι στο χώρο και αυτός έχει συνθήκες μη θερμικής άνεσης μέχρι να ανεβει η θερμοκρασία του. Άρα ακόμη και με ίδια κατανάλωση το αποτέλεσμα είναι χειρότερο. Και εδώ η θέρμανσή σου είναι διακεκομένη απλά με διαφορετικό χρονοδιάγραμμα.

 

γ) Για να έχεις συνεχόμενη θέρμανση και όχι εξαιρετικά μεγάλο κόστος θέρμανσης αλλά και συνθηκες θερμικής άνεσης και όχι αποπνικτικές θα πρέπει να χαμηλώσεις πολύ την θερμοκρασία κυκλοφορίας του νερού σου. Βέβαια χαμηλότερη θερμοκρασία=χαμηλότερη απόδοση. Μόνο τότε όμως έχεις συνεχόμενη λειτουργία και όχι διακεκομένη.

 

Η περίπτωση (α) στις περισσότερες περιπτώσεις είναι η καλύτερη. Εκτός από περιπτώσεις με πολύ μεγάλα διαστήματα απουσίας από τον χώρο που η (β) είναι σαφώς οικονομικότερη. Αλλά αυτές είναι εξαιρέσεις.

[miltos]

Η περίπτωση (α) στις περισσότερες περιπτώσεις είναι η καλύτερη. Εκτός από περιπτώσεις με πολύ μεγάλα διαστήματα απουσίας από τον χώρο που η (β) είναι σαφώς οικονομικότερη. Αλλά αυτές είναι εξαιρέσεις.

 

Γιατί η β είναι οικονομικότερη για μεγαλύτερα διαστήματα απουσίας?

 

Από τι καθορίζεται σε ποια θερμοκρασία πρέπει να κατεβάσουμε τον θερμοστάτη κατά την απουσία μας?

 

Η αρχή διατήρησης της ενέργειας (που ισχύει και για μόνιμα και για μεταβατικά φαινόμενα) δεν έχει εφαρμογή στην περίπτωση της θέρμανσης? Σαφώς και έχει.

 

Η ενέργεια που απαιτείται για να κρατήσουμε σταθερή την θερμοκρασία ενός χώρου, είναι μικρότερη από την ενέργεια που χάνει ο χώρος όταν δεν έχει θέρμανση. Η τελευταία είναι ίση με την ενέργεια που απαιτείται για να επανέλθει στην αρχική του κατάσταση (αέρας και τοίχοι)