Exploatare Viadrus U22 D5

La multi ani!

Incep anul in forta si vin cu un post nou.

Profitand de zilele libere obtinute la trecerea in noul an, am putut sa petrec ceva timp liber si sa scriu un post nou. Pozele sunt facute de mai demult, dar nu am avut timp sa le incarc.

In primul rand despre ce este vorba.

Casa de 70 mp, termoizolata cu 5-8 cm EPS pardoseala, 10 cm peretii exteriori, 20 cm vata de sticla la tavan. Geamurile si usile sunt toate de termopan cu 5 camere si Low-E + Argon + Clar, cu un coeficient de transfer termic de ~1.4 w/mpK.

Necesarul termic calculat conform SR 1907 pentru o temperatura interioara de +25*C si una exterioara de -15*C este in jur de 5 kw.

Cazanul, are conform producatorului 25 kw, insa a suferit ceva modificari (aer primar redus, adaos aer secundar, ceva catalizatori, sicane intre fumuri).

In perioada de toamna si primavara cand temperatura exterioara este acceptabila, dar totusi este nevoie de incalzire, fac un foc pe zi cu circa 7 kg lemne. Temperatura in casa in variaza undeva intre 27 si 21*C in decurs de 24 ore (intre cele 2 focuri).

Odata ce temperatura se apropie de 0*C se fac 2 focuri pe zi, dar cantitatea de lemne depinde de temperatura exterioara (intre 5 si 10 kg lemne). Temperatura in casa, variaza intre 25 si 22*C in decurs de 12 ore (intre 2 focuri).

In perioada de -10*C si sub pentru mentinerea unui confort interior, se fac 3 focuri pe zi sau se lungesc cele 2 cu ceva combustibil in plus. Insa preferam sa facem 3 focuri, caci mai mult de 10 minute nu dureaza.

Acum, ceva imagini pentru clarificare.

Aprinderea focului o facem intodeauna de sus, din partea superioara a stivei. In imagini am folosit si lemne si brichete de paie.

La aprinderea focului in casa erau ~22*C, mai putin pe un hol (unde este si usa de la intrare) unde erau 20*C.

Aprinderea arata cam asa:

Primul rand de combustibil (se pot folosi si doar brichete paie, fara lemne sau doar lemne):

Imagine0894

Al doilea rand de combustibil :

Imagine0895

Al treilea rand de combustibil:

Imagine0896

“Piramida” de aprindere (va rog sa nu-mi reprosati ca PAL-ul nu este material ecologic, dar in momentul acela nu am avut aschii de lemn sparte pentru aprindere, acesta a fost la indemana):

Imagine0897

Aprinderea focului:

Imagine0898

Arderea la 2 minute de la aprindere:

Imagine0899

Arderea la 5 minute de la aprindere:

Imagine0906

Arderea la 45 minute de la aprindere (cam putin oxigen, dar incercam sa reduc temperatura pe cos):

Imagine0909

Arderea la o ora de la aprindere:

Imagine0910

Arderea la 3 ore de la aprindere (la 2 nu am avut timp sa trec) desi nu se cunoaste, din jar inca mai ieseau “firicele” de flacara:

Imagine0921

Arderea la 4 ore de la aprindere (cu si fara blitz):

Imagine0925 Imagine0926

La 5 ore de la aprindere nu am mai facut poza, caci era doar jar dar si multa cenusa (asa ramane de la brichetele de paie). Iar apa in centrala a scazut de la 60*C (atat a stat tot timpul arderii) spre 57, si a continuat sa scada asa pana la 40*C cand s-a oprit pompa de recirculare.

La 6 ore de la aprindere, inainte sa merg la dus, am mai trecut prin camera centralei si apa era aproape de 50*C (dar pompa oprita datorita histerezis-ului termostatului).

Iar in centrala inca mai exista ceva jar (cu si fara blit) :

Imagine0928 Imagine0929

Dupa ce am iesit de la dus, am mai trecut odata pe la centrala si apa era la 40*C, deci pompa mai pornise odata.

La acest moment, in casa, toata casa inclusiv holul respectiv erau 25*C. De acum si pana la urmatorul foc (inca 6 ore), in casa temperatura scade usor de la 25 la 22*C cand se face urmatorul foc.

Cateva momente interesante surprinse in timpul arderii:

Temperatura maxima in focar (in medie este undeva la 850-900*C):

Imagine0945

Temperatura racordului spre cos la momentul respectiv (in fluxul de gaze, in interiorul racordului estimez cu vreo 30-40*C mai mult) :

Imagine0946

Cam acestea au fost de spus pentru acum.

Inca odata, la multi ani si fie ca noul an sa va aduca sanatate si impliniri!

Arderea lemnului. Clasificare II

Bun, dupa o lunga perioada de pauza mai revin cu un articol.

In urma cu ceva luni, discutam despre focare “performante” si focare clasice.

Ce este unul si ce este celalalta?

In cazul de fata voi vorbi de arderea superioara, fiind cea mai comuna.

Pai un focar clasic este un focar pe care il cunoastem toti, il intalnim in clasica soba de teracota, in centralele clasice, seminee, etc.

Un focar performant este in schimb un focar ce poate oferi conditiile unei arderi totale, sau asa zise “gazeificare” ori, dubla combustie. In acestea sunt arse atat materiile lemnoase cat si gazele volatile degajate de acestea.

La un focar performant intalnim cateva componente dedicate cum ar fi :

– Catalizatorii : elemente termorezistente ce se incalzesc la cateva sute de grade si se gasesc in calea gazelor. Odata ajunse aici, in combinatie cu o anumita cantitate de oxigen, gazele nearse se vor aprinde ducand la o ardere curata/eficienta.

– Rostul uscat : reprezinta o fanta la baza focarului prin care gazele grele (vapori de apa, azot, etc) pot iesi din focar, nefiind nevoie sa urce spre zona de ardere, scazand temperatura. Acesta se utilizeaza de obicei la focarele cu ardere prelungita (timp de ardere mai mare de 2 ore)

– Aer secundar/Admisie aer secundar : acesta este un volum de aer admis prin alt loc decat gratarul. In functie de tipul focarului, poate fi admis fie in partea superioara a acestuia, fie la nivelul geamului/usii, fie la un nivel intermediar intre baza si tavanul focarului.

Pentru ca o imagine face cat o mie de cuvine, atasez doua imagini cu aceste focare.

Image

Image

Centrale cu combustibil solid Clasic vs. Gazeificare

Nu odata am auzit discutii despre centralele ce functioneaza cu combustibili solizi si nu odata am fost intrebat care este mai buna.

Voi vorbi acum despre fiecare in parte si avantajele/dezavantajele lor.

 

Centrala Clasica

Centrala pe combustibili solizi clasica aduce mai mult cu o soba cu serpentina, cum se practica in trecut, si cum inca se mai practica. Constructia lor este destul de rudimentara, facandu-le in acelasi timp si mai slabe dar si mai usor de intretinut/folosit.

Mai exact, avem un paralelipiped dreptunghic ce este incojurat pe exterior de agent termic, iar in interiorul sau arde focul, incalzind peretii si agentul termic.

Principalul dezavantaj al acestei centrale este faptul ca nu pot fi atinse temperaturi ridicate in camera de ardere, fiind inconjurata de o sursa “rece”. Iar odata cu scaderea temperaturii, scade si calitatea arderii, ducand la un consum mai ridicat de combustibil.

Desi producatorii dau un randament de pana la 75% pentru aceste agregate, randamentul lor real rar depaseste 70% la o utilizare corecta.

In cazul in care focul arde mocnit, randamentul lor scade si pana la 50%.

Dar, acestea au si un avantaj major, si anume nu au dispozitive electrice sau electronice, deci nu sunt dependente de energie electrica. Un astfel de agregat legat la o instalatie in termosifon/circulatie gravitationala, poate asigura caldura in orice situatie.

Cum ar trebui exploatate?

Exista destul de multe persoane ce nu sunt multumite de consum. Ce-i drept, aceasta, daca nu este utilizata corespunzator, are un randament scazut si un consum ridicat.

1. Instalatia

Orice cazan cu combustibil solid, pentru randament maxim are nevoie de un puffer/vas acumulare. Avand un astfel de vas, centrala va avea o ardere intensiva, in care se vor atinge temperaturi ridicate, deci randament marit.

Din considerente financiare, dar si din pura nestiinta, multi nu aleg sa instaleze un astfel de accesoriu. In lipsa acestuia, a modulatie de putere “slaba” dar si a supradimensionarii in cele mai multe cazuri, focul va arde mocnit, cu temperaturi scazute, in urma caruia vom avea un randment scazut dar si depuneri pe peretii centralei.

2. Combustibilul

Exista numeroase persoane care afirma sus si tare ca in centrala clasica se poate arde si lemne ude/verzi. Da, dar se poate, si in cea cu gazeificare, doar ca randamentul ambelor scade drastic. Cand ardem lemne cu umiditate ridicata, o mare parte din energia produsa, este consumata pentru a transforma apa din ele in vapori, energie ce se pierde pe cos odata cu vaporii.

Astfel, pentru un randament bun, indiferent ca este centrala/soba/semineu, avem nevoie de combustibil uscat.

3. Utilizarea

Aici, un dezavantaj il reprezinta si mentalitatea ce s-a stabilit in Romania. Toti folosesc centralele ca si sobele. Lucru gresit in ambele cazuri (si la sobe si la centrale).

In primul rand, pentru o ardere corecta, flacara are nevoie de un anumit spatiu pentru a se “dezvolta”.

Multi aleg sa umple focarul cu lemne si apoi sa puna 2-3 hartii la baza acestuia pentru al aprinde. In acest caz, o cantitate ridicata de lemne va incepe sa degaje gaze volatile, dar temperatura fiind scazuta, si cantitatea de aer insuficienta, nu se vor aprinde, iar daca o vor face, flacara se va “lovi” de stiva de lemne si multe gaze/fum va pleca spre cos nears/e.

Daca in schimb am incerca sa aprindem focul de sus in jos, altfel ar sta situatia. Lemnele  vor incepe sa degaje gaze treptat datorita radiatiei produse de foc, cantitatea de aer va fi suficienta, dar si preincalzita pentru ca va trece prin carbunii de jaratic, iar flacara, se va putea destinde arzand o mare parte din aceste gaze volatile.

In plus, arderea avand loc treptat iar cantitate de fum fiind mica, se poate regla/inchide clapeta de gaze arse, fortand fumul sa degaje cat mai multa caldura schimbatorului de caldura.

Aici aveti un videoclip despre arderea superioara (a mai fost postat aici pe forum)

http://www.youtube.com/watch?v=nJenxq3OTEo

Avantajul este ca o astfel de ardere are o durata si de 3 ori mai mare decat atunci cand aprindem focul din partea inferioara cu aceeasi cantitate de lemne, iar energia obtinuta este considerabil mai mare.

In plus, nu mai este nevoie sa deschidem usa de alimentare de multe ori, riscand sa iasa fum in incapere.

Eu spre exemplu, aprind focul in felul acesta. De la aranjarea lemnelor pana se aprinde focul dureaza 10 minute maxim. Insa la sfarsitul acestor 10 minute, inchid clapeta de fum pana la un semn facut de mine, si plec unde am treaba, nemai fiind nevoie sa revin mereu la centrala pentru a alimenta.

Dezavantajul acestei arderi este acela ca nu prea functioneaza cu lemne ude si ca are o durata de ardere fixa, nefiind indicat sa adaugam lemne peste, ci sa reluam procedeul de la capat. Desi, daca instalatia ar fi dotata cu puffer corespunzator, nu ar mai fi nevoie sa reluam procedeul decat dupa 6-8-12 sau chiar 24 ore in functie de situatie.

3.1 Utilizatea II

Plecand tot de la felul in care este utilizat cazanul dar si calitatea arderii ajungem si la acest subpunct. Data fiind arderea destul de slaba calitativ dar si faptul ca schimbatorul si focarul sunt “corp-comun” este inevitabil sa nu avem depuneri de gudron pe peretii acesteia. Gudron si depuneri ce impiedica transferul termic. De aceea este bine sa curatam regulat centrala, pentru ca o parte cat mai mare din energia rezultata in urma arderii sa fie “captata” de schimbator.

 

Centrala cu gazeificare

In primul rand ce este gazeificarea?

Gazeificarea reprezinta procesul prin care lemnele degaja gaze volatile cand sunt incalzite la temperaturi de peste 100-110*C.

Deci nimic nou fata de arderea din orice alt tip de centrala/agregate. Insa, in cazul acestei centrale, aceste gaze sunt trase de ventilator prin stratul de jar unde sunt incalzite pana la 500-700*C, apoi se amesteca cu jeturi de aer preincalzit tot la temperaturi inalte, avand loc aprinderea/arderea lor, temperatura finala ajungand si pana la 1200*C (fata de 500-600*C cat intalnim in centralele clasice).

Data fiind temperatura ridicata, arderea este foarte calitativa, arzand toate gazele imflamabile (hidrogen, monoxid carbon, metan, diversi acizi, diverse hidrocarburi) rezultand o cantitate mai mare de energie, si emisii reduse. Cam acesta ar fi avantajul acestui tip de centrala.

Insa, are si ea dezavantajele sale.

Primul si cel mai important mi se pare dependenta energetica. Mai exact, aceste centrale necesita un tiraj ridicat al cosului. Cum acesta se obtine destul de greu, majoritatea acestor centrale sunt dotate cu ventilatoare care faciliteaza tirajul, dar si cu o electronica complexa. Astfel, in cazul unei pene de curent, avem nevoie neaparat de o sura de curent continuua (UPS), si nu orice fel, ci una cu unda sinusoidala pura (uzual se foloseste doar “sursa cu sinus pur”).

Un alt dezavantaj este ca lucrand la temperaturi ridicate, apar uzuri mai mari. Iar la centralele cu exhaustor (ventilator ce trage fumul din centrala), trebuie folosit un combustibil corespunzator, caci altfel poate creste temperatura fumului, putand provoca defectarea ventilatorului.

Deasemenea mai exista si dezavantajul pieselor. Mai exact vorbim, avand mai multe componente, exista mai multe surse de defectare, cum ar fi gratare si duze ceramice, ventilator,  diverse electronice, etc.

Insa, un lucru cel mai important este calitatea lemnului. De aici a si plecat “mitul” cu gazeificare si lemne foarte uscate.

Multi afirma ca aceste centrale functioneaza doar cu lemne uscate, cat mai uscate. Total gresit, ele functioneaza cu orice fel de lemne, doar ca lemnele avand umiditate mai ridicata, in camera de ardere temperaturile vor fi mai scazute si astfel  nu vor mai arde toate gazele mentionate mai sus, sau cel putin nu vor mai arde in aceeasi cantitate sau la aceeasi calitate.

In plus, exista si aici situatii in care nu exista puffer desi este nevoie, iar electronica opreste ventilatorul, astfel focul arzand mocnit, scazand randamentul.

 

Acum, ce trebuie sa retinem?

1. Daca sunt exploatate corect, ambele cazane sunt bune, ambele au randamente apropiate, insa avantaj are cel cu gazeificare, putand avea un consum mai mic cu pana la 20% in aceleasi conditii.

2. Putem intalni situatii in care cazanele cu gazeificare au randament mai ridicat decat cele clasice, dar si invers. Important este si modul de exploatare dar si instalatia in care sunt montate.

3. Avem nevoie de combustibil uscat indiferent de tipul sursei folosite.

4. Ca sa intelegeti mai bine de ce este nevoie sa aprindem focul din partea superioara in cazanele clasice, observati o poza cu o centrala cu gazeificare si ardere inversa. Apoi intoarceti poza la 180 grade. Unde se gasesc lemnele si unde se afla flacara?

Aprinderea focului in centralele clasice din partea inferioara, ar fi echivalentul la aprinderea focului in centrala cu ardere inversa din partea de sus a stivei, astfel flacara fiind fortata sa treaca prin stiva de lemne.

 

Sarbatori Fericite va urez si un An Nou cat mai bun!

Viadrus U22 Modificat (sau cum ar trebui sa fie “minimul” de randament)

Cateodata stau si ma intreb, oare ce ii costa in plus pe producatori (toti producatorii, nu doar cel mentionat si nu doar de centrale, ci si de sobe metalice, seminee, etc) ca sa aplice 2 tevi pentru a furniza o anumita cantitate de aer secundar preincalzit care sa ajute la ardere.
Poate suna ca o “mestereala a la Dorel” si poate suna banal, dar rezultatele sunt …

Toti posesorii de centrale, va rog iesiti afara cand arde focul si observati fumul ce iese pe cos. Tot acel fum inseamna energie pierduta in aer, energie platita si pierduta degeaba.
Sa nu mai vorbim si de temperatura acelui fum …

Seminee si Sobe Metalice

Dupa o lunga perioada de absenta, revin cu un articol pentru utilizatorii de sobe metalice si seminee. Din pagina in pagina, am ajuns pe Youtube la un “documentar” legat de utilizarea sobelor metalice. Desi initial nu am fost interesat, am decis sa-l vizionez. Acum imi pare bine de alegerea facuta.

Exceptand regia, sfaturile oferite acolo sunt oarecum bune si pertinente. Chiar daca sobele metalice de la noi nu au aceeasi constructie, unele lucruri spuse in filmare se aplica.

Va urez vizionare placuta si o zi cat mai buna.

Soba si evolutia sa

Cum va promiteam acum ceva timp, voi reveni cu un articol legat de sobe. Ca sa nu existe confuzii, vorbim aici doar de sobele in care ardem lemne. Se poate arde deasemenea si carbuni, insa am specificat anterior ca nu sunt de acord cu folosirea acestora in uzul casnic.

Dupa parerile specialistilor, focul a fost utilizat de om de circa un milion de ani.

Arderea lemnelor in are liber nu depaseste o temperatura de ~240*C, si ca urmare, aceste focuri emana si o cantitate mare de fum.

Semineele

In Evul Mediu, oamenii faceau focul in centrul marilor sali, al caror acoperis era deschis pentru a impiedica fumul sa ramana in incapere. Ulterior, locatia acestor “focare” a fost mutat in apropierea peretilor si erau prevazute cu hote de fum, pentru ca avea loc o mai buna evacuare a fumului.

In secolul XI – XII, in nordul Europei au fost inventate cosurile de fum, elemente care evacuau fumul mult mai bine decat hotele, si deasemenea permiteau instalarea semineelor in mai multe camere.

Insa cele mai benefice modificari ale acestuia au aparut in secolul XVIII, cand acestuia i s-a adaugat un sistem convectiv si focarul a fost ridicat pentru a avea un tiraj mai bun. Dar chiar si asa, randamentul acestora nu depasea 15%.

Sobele

Scrierile istorice spun ca prima soba a fost construita prin anii 1400 si era facuta in totalitate din caramizi si placi ceramice.

Mai multe scrieri spun ca o imbunatatire a sobei a avut loc in anul 1735 cand clasicelor sobe, pe atunci facute din metal, li s-au adaugat in focar, pereti din caramida, care a ajutat la cresterea temperaturii si la o ardere mai buna.

De atunci, acestea se afla intr-un continuu progres, in lume existand institutii care se ocupa special de aceasta latura.

Focarele

Acestea sunt de mai multe feluri. Un criteriu de clasificare ar fi performante si neperformante.

1. Cele neperformante, sunt cele in care temperatura de ardere nu depaseste 600*C, arderile sunt incomplete, aerul este oferit doar prin gratarul cenusarului, etc.

2. Cele performante, sunt focare in care temperaturile ajung si la 1200-1400*C. Aici arderile sunt complete (mai exact are loc oxidarea completa a CO, trecand in CO2 dar si arderea gazelor degajate de lemn). Aerul necesar arderii este oferit atat prin gratarul cenusarului, cat si prin canale paralele cu peretii focarului (unde aerul este preincalzit pana la cateva sute de grade) si orificii aflate in partea superioara a focarului.

Deasemenea, in apropierea acestor orificii exista asa numitii “catalizatori”, adica niste elemente a caror temperatura ridicata ajuta la aprinderea gazelor degajate de lemne si a monoxidului de carbon.

La acest tip de focar mai intalnim si “rostul uscat”, mai exact este o degajare in peretele focarului, prin care gazele “grele” (azot, vapori de apa, etc) ies din focar si astfel putand obtine in partea superioara temperaturi ridicate.

Un alt criteriu este tipul de ardere din aceste focare:

1. Arderea superioara (am mai prezentat-o pe aici), presupune arajarea lemnelor de la mari (in partea de jos) la mici (in partea de sus), si aprinderea acestuia in partea superioara. Trebuie avut grija insa, sa aranjam lemnele in asa fel incat sa nu permita carbunilor de jaratec sa cada la baza stivei, pornind focul si de aici.

2. Arderea inferioara sau arderea clasica, pe care, banuiesc ca toti o stim. Presupune formarea unei stive de lemne si aprinderea din partea de jos a acestora. Arderea insa nu are loc spre varful stivei, ci intr-un canal separat de buncarul in care stau lemnele. Astfel, pe masura ce lemnele ard, inaltimea stivei se micsoreaza.

3. Arderea inversa, sau ceea ce este comercializat ca “gazeificare”. Presupune arderea anormala a focului, cu varful flacarei spre jos. Aceasta are avantajul temperaturilor ridicate care se pot obtine, si este insotita si de arderea secundara (a gazelor de lemn si a monoxidului de carbon). Dezavantajul este ca fie avem nevoie de un ventilator care sa asigure tirajul, fie de un cos inalt.

Tipuri de sisteme convective

1. Primul si clasicul sistem convectiv este cel “orb”. Mai exact, aceste este reprezentat dintr-un dreptungi, ce are in partea superioara racordat cosul de fum.

Dezavantajul acestuia este ca o mare parte din caldura, iese pe cos, datorita transferului termic de mica durata.

2. Dupa acesta si cu randament mai mare, au aparut canele de fum (verticale sau orizontale),  denumite popular “fumuri” sau “fumare”. Ca si descriere, in interiorul dreptunghiului, exista un labirint pe care gazele arse trebuie sa il strabata inainte sa mearga la cos.

Dezavantajul acestui sistem este faptul ca exista multe obstacole in calea fumului si astfel tirajul general scade, pentru a compensa aceste pierderi, avem nevoie de un cos cu inaltime mare. In plus, datorita constructiei, o mare parte din caldura este degajata la nivelul tavanului, pe cand la nivelul pardoselii, temperatura este mult mai scazuta.

3. Sistemul “Contraflow”. Si acesta, reprezinta deasemenea tot niste canale. Diferenta constand in faptul ca acest sistem convectiv, forteaza gazele arse sa coboare sub nivelul focarului, pentru a asigura o incalzire uniforma a sobei si a camerei.

Dezavantajul acestui sistem este ca pornirea acestor sobe este mult mai greoaie si trebuie sa prevedem o “cale directa”, prin care, la inceputul focului, gazele arse sa mearga direct la cos pentru “amorsare”. In plus, datorita miscarii anormale pe care trebuie sa o faca, trebuie deasemenea sa avem un cos inalt pentru a asigura un tiraj bun.

Cand spun anormale, ma refer la faptul ca intotdeauna gazele calde tind sa urce, iar cele reci sa coboare. In acest sistem, gazele calde sunt fortate sa coboare  pana sub focar, si acest lucru este impotriva miscarii lor naturale.

4. Sistemul “clopot”. Sistemul clopot este cel mai usor de construit si cel mai eficient. Mai exact, acesta este sistemul “orb”, doar ca are cosul de fum legat tot in partea inferioara. Astfel, datorita fizicii, gazele se vor stratifica. Cele calde vor urca in partea superioara si vor ramane “captive” pana se vor raci, iar cele reci, vor ramane in partea inferioara si vor merge la cos.

Dezavantajul acestui sistem este ca pierderile hidraulice sunt mici, si daca sistemul nu este calculat corect, riscam sa arunca multa caldura pe cos. Pentru a evita acest lucru, putem opta pentru montarea unui suber pe orificiul de iesire, astfel regland tirajul in functie de necesitati.

Materialele de constructie

1. Metalul, este unul din cele mai utilizate materiale folosite in ziua de azi pentru constructia sobelor. Acesta este de obicei “captusit” cu caramida refractara (samota) si ceramica, care asigura atat o ardere mai buna, dar si inmagazinarea caldurii pentru a fi redata dupa ce focul se stinge. Avantajul este oferit de rapiditatea de constructie. Dezavantajul este randamentul scazut pe care il are, si temperatura mare pe care o atinge suprafata exterioara.

2. Teracota, materialul cel mai comun din care sunt facute sobele in Romania.  Avantajul este oferit de aspectul pe care il are. Dezavantaj, temperatura mare la suprafata acesteia, dificultatea de constructie, randament scazut (si aici vorbesc stric de sobele din Romania, caci cele facute tarile mai reci, nu mai au unele din aceste dezavantaje).

3. Caramida. Care, usor, usor, cu ajutorul domnului inginer Andrei Lesan (Lisapet – www.pompe-de-caldura-constanta.ro ) , si a domnului Csomor Cs.Árpád (Csomi – www.soberustice.webgarden.ro ), au inceput sa prinda avant si in Romania. Avantajul major al acestor sobe este cantitatea uriasa pe care o inmagazineaza, durata mare in care ofera temperatura constanta, focarele performante cu care sunt construite uzual.Un dezavantaj este greutatea mare pe care  acestea o au, si fundatia solida de care au nevoie.

Pentru mai multe detalii despre aceste sobe, proiecte, si constructii, va invit sa vizitati www.saconstruim.ro , site care are ca principal obiectiv dezvoltarea sistemelor de incalzire, si in principal a sobelor de zidarie.

Cam aceasta ar fi in mare evolutia sobelor, sper sa nu fi omis ceva important.

O seara buna va doresc.

Pompele de clasa A – economie si confort

Banuiesc ca toti stim ce este o pompa de circulatie si care este rolul ei. Daca nu, fac o scurta explicatie. Pompa de circulatie, este partea de circuit, care, folosind curent electric, ajuta la deplasarea agentului prin intreaga instalatie.Acestea, au diverse caracteristici, diverse forme, diverse consumuri.

Pompele de clasa A, se diferentiaza de restul prin doua caracteristici:

– au un consum energetic redus

– isi pot modifica turatia (deci implicit debitul) in functie de cerintele sistemului.

Aceste pompe, sunt dotate cu controlere electronice si senzori diferentiati de presiune, care sesizeaza oprirea unei parti de instalatie si astfel isi reduce turatia atat pentru a reduce consumul energetic, dar si pentru a evita zgomotele din instalatie datorate circulatiei agentului termic.

Ca si exemplu, avem un radiator in dormitor, pe care il inchidem caci urmeaza sa deschidem geamul si sa aerisim.

Pompa clasica, neavand nicio automatizare, odata cu inchiderea acestei parti de circuit, va pompa intreg debitul pe circuitul ramas deschis, astfel agentul termic va avea o viteza mai crescuta, pierderi hidraulice mai mari,  iar noi vom auzit zgomotele din instalatie, si vom avea un consumul electric mai mare (avand pierderi hidraulice mai mari, pompa va consuma mai mult).

Pompa de clasa A, dupa cum am spus este automatizata. Astfel, cand inchidem partea aceea de circuit, senzorii de presiune vor simti diferenta, si astfel vor reduce viteza pompei, scazand astfel debitul pana la nivelul cerut de restul instalatiei. Micsorand debitul, este ca si cum circuitul nu ar avea niciodata si radiatorul inchis, si astfel, viteza agentului termic ramane aceeasi, pierderile hidraulice sunt mai mici, iar consumul electric scade.

Atentie mare insa, nu confundati pompele cu mai multe trepte de viteze (2 sau 3) cu pompele cu turatie variabila (sau adaptive).

Si deasemenea, sa tineti cont ca exista posibilitatea, sa gasim pompe adaptive (cu turatie variabila) care au mai multe trepte de viteze asemeni celor clasice.

De ce pompe de clasa A?

Pai eu unul as alege in primul rand pentru confort, dupa cum am spus, acestea se pot adapta cerintelor si astfel nu vom avea zgomote in instalatie, zgomot care la un moment dat devine deranjant.

Apoi, pentru economia electrica.

O pompa clasica, are in general (pentru aplicatii casnice) un pret de 300 ron, iar consumul sau este intre 35 – 50 wh.

O pompa adaptiva, cu aceleasi caracteristici are un pret de 500-550 ron, iar consumul sau este situat intre 9 -24 wh, acest lucru insemnand ca in aceeasi situatie, aceasta pompa, va avea un consum cu cel putin 50% mai mic decat cealalta pompa.

Cam acestea au fost de spus. O zi buna va doresc.

Lemne verzi/ude vs Lemne uscate

Revin de aceasta data cu un articol pentru utilizatorii de lemne.

Tot mai des citesc si aud oamenii vorbim despre lemne si cum ar trebui ele sa fie, “ca cele ude sunt bune”, “ca cele uscate sunt bune”,” ca se vor usca in timpul focului”, etc.

Ce lemne ardem?

In primul rand, lemnul bun pentru foc este lemnul uscat, cat mai uscat, indiferent de esenta sa. Lemnul ca si orice alt combustibil are o putere calorica, si puterea acestora este invers proportionala cu umiditatea lemnului (cantitatea de apa ce o contine).

Astfel, tehnic, un kg de lemn de esenta tare (foioase), cu umiditate 20% are aproximativ 4 kwh, cel de esenta moale (rasinoase) au ceva mai mult, undeva la 4.5 kwh. Ciudat, nu? Toata lumea credea ca lemnele de esenta moale sunt mai “slabe” ? Teoretic, sunt, caci cele de rasinoase au densitate mai mica, si astfel pentru a acoperi aceeasi greutate de combustibil, este nevoie fie de un focar mai mare, fie sa alimentam de 2 ori.

Acelasi lucru se intampla si cand folosim lemne verzi sau ude (umiditate 40-60%). Puterea calorica a acestora este de doar 2 kwh/kg (fata de 4 kwh/kg cat are lemnul uscat), ca urmare, vom fi nevoiti sa ardem o cantitate dubla de lemne fata de cele uscate.

Insa revenind la problema noastra, sunt comercianti care spun ca si lemnul verde/ud este bun pentru foc. Insa lucrurile nu stau chiar asa. Un lemn cu umiditate ridicata, are o ardere mai slaba, nu va atinge temperaturi mari, caci cea mai mare parte din energia degajata de foc, este folosita pentru transformarea apei din stare lichida, in stare gazoasa. Si cum cazanele sau sobele nu sunt in condensatie asemeni centralelor pe gaz, vaporii aceia vor fi eliberati in vazduh impreuna cu o cantitate mare de energie, energie ce putea incalzi casa dumneavostra pentru o anumita perioada de timp. In plus, toti vaporii rezultati in urma arderii, vor condensa la un moment dat cand vor intalni o sursa rece (cos de fum neizolat, peretii reci ai sobei/cazanului, etc) si astfel intalnim si depunerile de “funingine” sau “gudron” si din cauza carora trebuie sa desfacem soba anual pentru curatare sau cazanele saptamanal.

Tona, metru ster sau cub?

Apoi, cumpararea lemnelor verzi sau ude, inseamna un pret mai ridicat. Daca lemnul verde, la taiere, are 50% umiditate si noi il cumparam cu 300 ron/tona, inseamna ca 150 ron am platit doar pentru apa din lemn, iar restul 150 ron reprezinta intradevar lemnul cumparat.

Mai exista varianta cumpararii lemnului la metru ster sau metru cub, insa eu nu sunt de acord cu aceasta varianta, caci aceste unitati de masura nu sunt exacte.

Metrul ster, reprezinta un “cub” de 1m x 1m x 1m de lemne sparte sau intregi, cu tot cu golurile de aer dintre aceastea.

Metrul cub, reprezinta acelasi buc, insa lemnele sunt asezate perfect, fara goluri de aer (cum spunea un fost profesor, nici tantarul nu zboara printre ele).

Pe aceasta cale atrag atentia asupra acestor unitati, si a comerciantilor ce vor sa insele clientul.

Fagul, la o umiditate de 50%, are o densitate de 950 kg/mc

Cum metrul ster reprezinta 0.6 mc, inseamna ca acest metru ster de fag nu va cantari mai mult de 600 kg, la umiditate de 50%. In situatia in care comerciantii il vand ca avand 850-900 kg (adica cat metrul cub, de aici si confuzia pe care vor sa o faca).

La o umiditate de 13%, fagul, are o densitate de doar 750 kg/mc. Iar matematic, metrul ster nu va avea mai mult de 450 kg. Asa ca deschideti bine ochii si verificati preturile in mai multe locuri, tinand cont si de unitatea de masura.

Pentru verificarea exacta a masurilor si densitatilor, apelati la Cartea Silvicultorului.

Brichetele de rumegus?

Brichetele de rumegus sunt produse “eco” aparute relativ recent. Acestea fata de lemne au cateva avantaje cum ar fi putere calorica mai mare (~5kwh/kg), umiditate mica, deci putine depuneri, usor de manevrat, depozitat si folosit.

Insa, spre deosebire de lemnul uscat, pretul de exploatare al acestora este cam dublu.

In functie de utilizator, brichetele pot fi sau nu rentabile caci acestea trebuiesc doar a fi depozitate, pe cand exista cazuri cand lemnele trebuiesc si taiate si sparte. Insa un lucru este cert si sunt total de acord, decat lemne verzi/ude, mai bine brichete de rumegus/paie/etc, asa facem economie.

Lemnul uscat arde mai repede?

O problema cu care multi se confrunta si motiv pentru care afirma ca lemnele sunt bune ceva mai ude, este timpul de ardere al lemnelor.

“Industria” sobelor in Romania este” la pamant”. Sobarii construiau si inca mai construiesc sobe la “ghici”. Nu exista studii de specialitate sau unitati de invatamant care sa aprofundeze aceasta problema. Astfel avem sobe jalnice, ce au temperatura fumului ce iese pe cos de ordinul sutelor de grade (maximul acceptat fiind undeva la 130*C).

Orificiile, canalele si dimensiunile sobelor sunt alese la intamplare si astfel randamentul acestor sobe este foarte mic. Astfel, avand orificii mai mari decat cele necesare, focul nostru va avea o intensitate mai mare, si multa caldura va iesi pe cos.

Sistemul convectiv are un randament scazut, si multe alte hibe.

Folosind lemne mai ude, focul va arde mai slab si ceva mai mult timp, insa cantitatea de caldura pierduta pe cos este aceeasi, doar compozitia difera (in loc de fum avem fum si vapori de apa).

Am mai specificat pe blog, pentru un randament mai bun al acestor sobe dar si a centralelor clasice, recomand folosirea lemnelor uscate, si aprinderea superioara cum este prezentatata in videoclip ( http://www.youtube.com/watch?v=bHbGUeioLQY  ). Astfel lemnul va avea parte de oxidant din belsug si temperaturi ridicate, elemente ce duc la o ardere cu un randament mai ridicat.

Despre sobe si centrale voi mai vorbi si in alt articol, si vom aprofunda problemele acestora.

O zi buna va doresc.

Pufferul

Ei, pentru ca vad ca traficul a inceput sa creasca, mai revin cu lamurirea unei probleme.

Tot auzim des cuvantul “puffer”, ori denumiri evhivalente “buffer” sau “vas tampon/de acumulare”.

Ce este pufferul?

Pufferul este un rezervor cu un volum mare ce inmagazineaza apa/agent termic la o anumita diferenta de temperatura.

Evident, pentru a putea retine aceasta apa fara prea multe pierderi, acesta este termoizolat. Exista si variante fara termoizolatie, insa acestea trebuiesc termoizolate de catre noi, nu se folosesc niciodata fara.

De ce este important pufferul?

Pentru a vedea importanta pufferului, trebuie mai intai sa discutam despre arderea cazanului cu combustibil solid.

Probabil ati vazut si dumneavostra, ca atunci cand focul in centrala arde violent, pe cos iese mai putin fum iar ca si culoare, tinde spre gri/alb/incolor. Acest lucru se datoreaza unei arderi curate, arderi care au loc la temperaturi inalte (peste 600-700*C). La aceste temperaturi, are loc si oxidarea completa a monoxidului de carbon(CO) trecand in dioxid de carbon (CO2). Pe langa economia pe care o realizam datorita randamentului ridicat, poluam si mai putin.

Insa, cum centralele sunt prevazute cu regulatoare de tiraj, iar necesarul termic nu este mereu constant (difera de temperatura interioara si cea exterioara, am discutat anterior la Necesar Termic), arderea in centrala nu poate avea mereu temperaturi mari, ca urmare, randamentul centralei scade, si centrala arunca pe cos multe gaze nearse cu temperaturi ridicate.

Aici intra pufferul in “rol”. Acesta avand posibilitatea sa stocheze toata energia produsa de cazan, arderea poatea avea mereu intensitate maxima si ca urmare randamentul centralei va fi mereu maxim. Iar acesta (n.r. pufferul) urmand a o ceda apoi treptat sistemului de incalzire cand este nevoie.

Mai exact, utilitatea pufferului se cunoaste la inceputul si sfarsitul sezonului de incalzire, cand temperatura exterioara atinge chiar si valori pozitive iar necesarul termic al casei scade drastic.

Un alt avantaj al acestuia este faptul ca permite conectarea a mai multe surse de caldura pe acelasi circuit de incalzire. Un exemplu ar fi un panou solar conectat prin intermediul pufferului la instalatia de incalzire, care atat la inceputul cat si sfarsitul sezonului de incalzire (sunt cazuri in care tot sezonul) aduce aport la incalzire. Ori a unei centrale electric sau pompe de caldura ce functioneaza pe tarif diferentiat cand tariful electric este mai mic.

Ori, pufferul, mai este folosit in cazul centralelor cu combustibil solid si incalzire prin pardoseala, ori instalatii unde temperatura nu trebuie sa depaseasca o anumita valoare in circuit, dar, deasemenea nu trebuie sa scada sub o anumita valoare la sursa.

Centrala cu ardere inversa si puffer?

Multe persoane, sunt de parere ca atunci cand avem o centrala cu ardere inversa (gazeificare), nu mai este nevoie de puffer, caci aceasta are automatizare electronica si isi poate modula flacara.

Da, este adevarat, automatizarea acestor centrale, reprezinta un avantaj, insa acest lucru nu tine loc pufferului. Multe astfel de centrale, conectate la un termostat de ambient, isi reduce viteza ventilatorului ducand astfel la randament mai mic, ori trece din ardere inversa in ardere clasica, iar sistemul de incalzire, nemaiputand prelua aceasta energie, este aruncata pe cos si reprezinta pierderi.

Ca urmare, indiferent de tipul centralei, daca pornirea/oprirea focului(incalzirii) nu este instanta, instalatia necesita un puffer pentru randament maxim al sursei de caldura.

Cum se dimensioneaza pufferul?

Si aici ca si la necesar termic, exista o varianta rapida  si o varianta mai complicata.

Varianta simpla ar fi inmultirea puterii centralei cu 30-50 litri/kw si astfel rezulta capacitatea pe care pufferul trebuie sa o aiba.

Varianta mai complicata tine cont de cantitatea de energie pe care o furnizeaza sursa de caldura intr-un interval de timp (exemplu, durata arderii unui plin de lemne uscate intr-o centrala cu combustibil solid) si diferenta de temperatura la care poate stoca energia produsa.

Un exemplu:

Avem o centrala Viadrus U22 D5 de 25 kw.

Conform producatorului in aceasta intra 25 kg lemne. Tinand cont ca 1 kg de lemn uscat are 4 kwh, totalul de energie furnizat de acest cazan va fi de 100 kwh. Insa randamentul acestuia este de ~80%, ca urmare vom putea “capta” doar 80 kwh, restul reprezentand pierderi.

Instalatia de incalzire a fost calculata in asa fel incat in zilele reci, poate asigura o temperatura interioara de 21-22*C, avand temperatura pe tur de 50*C, centrala putand lucra pana la 90*C (aici avand si randamentul maxim).

Ca urmare, trebuie sa gasim un puffer care sa poata inmagazina 80 kwh, la o diferenta de 40K (90-50*C).

In acest sens, trebuie sa stim si capacitatea termica masica a agentului termic, in cazul nostru apa, care este 4.18kj/kg K, ceea ce inseamna ca 1 kg de apa, la o diferenta de 1 grad inmagazineaza sau cedeaza 4.18 kj.

Pentru stabilirea capacitatii pufferului folosim formula Q = M x Cp x dT, unde :

Q – cantitatea de caldura in kwh

M – greutatea agentului in kg/secunda

Cp – Capacitatea calorica masica (kj/kg K)

dT – diferenta de temperatura in Kelvin

Ca urmare vom avea :

80 = M x 4.18 x 40 => M = 80/(4.18×40) => M = 80/167.2 => M = 0.478 kg/s, pentru a aduce ecuatia in echilibru (caci avem kwh si kg/s), inmultim rezultatul cu 3600 secunde, ca urmare, volumul pufferului trebuie sa fie de ~1700 litri.

Acum, pentru ca am vorbit in postul anterior de avantajele instalatiilor de joasa temperatura, voi face un calcul si pentru o instalatie de inalta temperatura.

Sa presupunem ca aveam aceeasi situatie, doar ca in zilele reci, temperatura agentului trebuie sa fie de 85*C.

Ca urmare vom avea dT de doar 5 K, iar calculele vor arata cam asa:

80 = M x 4.18 x 5 => M = 3.827 x 3600 secunde = ~13.800 litri !!!

Concluzie?

Fie ca este calculat simplu, fie ca este facut calculul complex, pufferul isi merita locul in instalatie si reprezinta un avantaj.