Естественная циркуляция

@Lyko, а по-моему, не о том было спрошено, а о нагреве БКН тт-котлом в режиме ЕЦ.

 

Перемещено из темы: https://www.forumhouse.ru/threads/162109/page-6#post-13368563
...-...-...-...-...-...-
Цитата хоть и "не та", но нагревом бойлера на ЕЦ ув. федот1 очень остался доволен.

Наверное, "сверхспособности" бойлера по нагреву еще и ..СО
- лучшее тому подтверждение.

 

Наверное, всё-таки нет. Т. к.:
1) быстрый нагрев БКН от ТТк происходит за счет разности высот между ТТК и БКН и большого диаметра труб между ними
2) быстрый нагрев СО от БКН - разность высот между БКН и ц. о. СО и диаметр труб на СО.

В 1ом и во 2ом случае участвуют гидр. сопротивление разных труб и разных высот. А БКН при этом меняет свою роль с ц. о. на ц. н.
Вроде рассуждаю, как вы и учили

 

1. Без схемы с "высотами" (за) и (против) преждевременны.
2. "Теоретически" же, если принять бойлер ..за котел, находящийся выше ц. о системы,
циркуляция, хотя бы в виде "паразитной", все равно возникнет.


Т. к. разница Т* / плотности "столбов" - налицо.
Правда, говорить о каком-то "рабочем" режиме не приходится.

3. "ЕЦ" ухитряется "подогревать" радиатор даже через одну, незакрытую краном, трубу.
..Не забываем - в любом "сосуде" она (ЕЦ) действует по своим собственным (!) законам.
"Чистая" гидравлика только "констатирует" и "описывает" терминами ее .."телодвижения".

 

Без схемы можно сказать, что чем лучше ЕЦ в контуре БКН-СО, тем хуже она будет в контуре ТТК+БКН. Т. к. данное улучшение достигается за счет "опускания" БКН.
Поэтому довод

является на самом деле контрдоводом

Циркуляция, имхо, означает "движение по кругу". Может тут просто будет теплопередача?

 

Этого не сказал бы.
(если правильно понял? )
1. БКН, по "задаче" стоит, там где стоит.
2. Режим работы от котла
Циркуляция в параллельных контурах будет "своя", согласно сопротивлений обвязки и цирк. давления в них.
ухудшение произойдет только из-за общих участков, по которым будет двигаться "совместный" расход.
Из-за этого, "кое-где" рекоменд. "уширять" общие участки разводки.

3. Если в одном из контуров появился "нагреватель", но исчез котел,
взаимодействовать они будут (по рис.)

Возможно, "сверхспособности" со стороны воспринимаются "контр-доводом" (?),
но в ..перво-задумке должно восприниматься как "ирония".

Движение будет и именно "по кругу"
Ибо другого пути в замкнутом контуре, при "неравновесии" стояков - нет.
Можно назвать "это" и ..теплопередача, потому, как именно она (теплопередача) организует движение
по "кругу". Создавая разность температур в "столбах".
С малой скоростью / расходом.
- По этому поводу и были "слова"
- Считать этот "режим" рабочим - не приходится.
Скорее ..вынужденным.

В конкретном случае, с радиаторами на верхней половине кольца, охлаждение обратного "столба" будет больше. А след-но, и "эффект" циркуляции.
С т. з. "центров охлаждения" в этом случае, и "центр охл. кольца" двигается ..повыше, пока не вступили в работу радиаторы 1-го этажа. В которых никакого "доохлаждения" еще не происходит.
..И участия в более низкой "локализации" ц. охл. кольца - тоже.
А вот "вступили" они или не ..вступили, и как (?) это "выглядело", надо узнать, естественно, у федот1.

 

А цирк. давление зависит от h.
И если увеличить h (=цирк.давление) в контуре БКН-СО, то за счет "ухудшения" h (=цирк.давления) в контуре ТТк+БКН, т. к. радиатор и котел на "своих" местах - двигать остается только бойлер.
Эту мысль я и хотел доложить.

Ирония "должна" быть понятна читателям. А я понял, что если имеется "сверхспособная" циркуляция контура БКН и СО, это косвенно говорит, о том, что БКН расположен низко.
Обычно в ЕЦ-системах располагают его как можно выше, чтобы сделать "сверхспособной" / приоритетной циркуляцию ТТк+БКН, лучше бойлер под потолок. Но тогда не может быть и речи о хорошей циркуляции БКН (ц.н.)+СО (ц.о.).
Поэтому ваш довод на самом деле контрдовод. Т. к. хорошая циркуляция в БКН-СО, не создает следствие: хорошая циркуляция ТТк+БКН, а скорее наборот, т. к. БКН наверное недалеко от котла. (никто не говорит, что при этом циркуляция ТТк+БКН недостаточная)

 

Вроде уловил вашу мысль - начнется движение, пока плотность столбов не уравновесится.
Однако ж глубоко копнули
Получается ЕЦ в принципе будет при любом раскладе, как ни располагай ц. о. и ц. н.

 

Это никак не противоречит "теории" цирк. давления. Вроде и так ясно.

..Ну, изобилие "кавычек" в данном случае позволяет ..отговориться, что слово в "кавычках" и есть ирония.
(на уровне уроков Рус. языка? )

Естественно. И "казус федот1" пока разбираем "теоретически"

Спасибо, что правильно поняли "несвязное...".
В "науке", при расположении ц. н над (!) ц. о. цирк. давление считается со знаком (-).
Что может породить 2 вопроса:
1. Значит ли это, что циркуляция пойдет в ..обратном направлении..
2. И при каких заданных / реальных условиях это возможно(?)

Пока что видится только один, тоже теоретический случай:
Циркуляция прекратится только тогда, как только оба "столба" (под. / обр.) достигнут "равновесия".
Или установится на "стабильном" уровне, соответствующем текущему (в данный момент)
цирк. давлению и сопротивлениям контура

..Попроще это будет выглядеть, как перепад Т* на котле ...100/30*
Или еще проще - "горячий верх - холодный низ" системы.

 

Однако движение не остановится, если "горячий верх" со стороны СО будет отдавать тепло, т. е охлаждаться, увеличивая плотность правого (по рис.) столба воды. Поэтому циркуляция (движение по кругу) будет продолжаться, чтобы урановесить систему. И это будет продолжаться до тех пор, пока источник нагрева будет давать тепло, а СО будет рассеивать тепло.
Если мощность генерации тепла будет равна мощности охраждения системы, то визуально будет равновесное состояние по всей СО (горячий верх/горячий низ = 100/30*), но при этом будет постоянная медленная циркуляция, и она будет в "прямом" направлении, а не в обратном, несмотря на то, что силы, пытающиеся вывести систему из равновесия (нагрев+охлаждение), будут создавать отриц. h.
Вот такие выводы я сделал...

PS. Вывод сам по себе интересен, хоть и не ожидан. ЕЦ будет в прямом направлении даже если h < 0, в полном противоречии с формулой:
dp ~ gh (T2-T1)

 

@Вармер, Вы "оппонируете" в ту же сторону, почему-то..

Lyko сказал (а): ↑
Циркуляция прекратится только тогда, как только оба "столба" (под. / обр.) достигнут "равновесия".
Или установится на "стабильном" уровне, соответствующем текущему (в данный момент)
цирк. давлению и сопротивлениям контура

Как "вывод" - подойдет.)
Ибо если бы "в обратном направлении" - написал бы ..30/100*.

Именно эти (h) "столбы мы и рассматривали.
Одинаковой высоты и разной Т*ср.
И dР появляется, если есть малейшее неравенство Т2-Т1, с "перевесом" в пользу обратного "столба".
Что, "как-бы", говорит (?) о направлении движения...

А знаете, почему написал 100/30*, а не 100/25* ?
Потому, что постоянная медленная циркуляция ..заканчивается, если
"столб" обратки высоко-расположенного бойлера "выровняется" ("перевесит",)
(в сумме со "столбом" подачи от него же),
..со "столбом" обратки кольца (контура 1-тр).
Поэтому "обратка" бойлера должна (и остается) не холоднее той же обратки, того же "кольца" СО.
Или ненамного холоднее. Но при ..более горячем участке подачи бойлера.
(Опять "само-баланс")

Имхо, интереснее "посмотреть", что значит (-) минус dР в "центровой" версии. В "столбовой", вроде ..договорились..

 

Вроде не "оппонировал" с вами по этому вопросу, только соглашался.
(Оппонировал только по следствию "Хорошая ЕЦ БКН-СО" => "Хорошая ЕЦ ТТ-БКН).

Если одинковой высоты, то h=0 => dp=0. Значит, ф-ла не подходит для описания этого случая.

Такое возможно, если "охладитель" находится ... в левом нижнем углу (по рис.). В этом случае циркуляция "перевернется" - пойдет в обратную сторону.

Минус dP означает смену направления циркуляции?

 

Если высота одинакова, это будет просто h каждого (!) "столба".
За 0 вы приняли ...разницу в высоте столбов. которая, особо, не "фигурирует" в ф-ле.
И на этом "основании" ..отказали в ..перепаде давления ЕЦ?

А если в другом "виде"?

Именно "реально - столбовых"?

dP = g (h*Tпод - h* Tобр.)

(..для корректности, потом заменим Т* плотностью воды с данной Т*)

"Там" этого не написано. И пока не тронуто "исследованиями"...
Может, просто обозначает невозможность "правильной" циркуляции.
Или неучет "само-перемещения" центра охлаждения (который мы тут "макетировали").

Тоже (-) по "центрам".

Однако, тов. Сканави А. Н. оговаривается, что циркуляция в этом случае происходит за счет охлаждения верхних труб.
Что косвенно подтверждает "плавание" ц. охлаждения, а не его строгую локализацию
"в центре батареи".
Или, др. словами, контур+радиатор это самостоятельный прибор охлаждения и центр охлаждения
правильнее искать "где-то", по сумме "охладительных способностей" этого "прибора".

"Условно", тов. Сканави А. Н. предлагает не искать его, а вводить "коэффициенты", учитывающие охлаждение труб разводки.
- Точность, при этом - "соответствующая". Не говоря о простоте и "наглядности".

А "вообще" - все здесь на "условностях и допущениях", для упрощения расчетов.
Дабы не "интегрировать / дифференцировать" реальность.
Чтобы ~ высчитать, например, затекание в радиатор и его мощность, при изменении температуры
на каждый градус, в ЕЦ - требуется знание математики в обьеме
операций с...Неявными кубическими "корнями" и др. "логарифмами".

Судя по тому, что системы (рис.) работают давно и успешно, "охлаждение верхних труб"
весьма неслабо организует циркуляцию.
"Теоретически" неверную.
И не в качестве "учитываемого коэффициента", а вполне себе ..самостоятельно.

И наоборот, стоит опустить "верхнюю трубу" ("разгонную петлю") под подоконник (тоже известный вариант)
- циркуляция замедляется до "предела".
Что интересно, даже с такой, "предельной" циркуляцией, ..еще и "работает", иногда.
Правда, настоятельно требует насоса,
но это уже "детали".

 

Как ...расположить ТА (теплоаккумулятор)?

Вопрос рассмотрен в "важной" теме о Теплоаккумуляторах, но по причине обьема темы и давности, затерялся...
А потому выделим отдельным "блоком".

Т. к. к "данному решению" косвенно причастен и я, придется аргументировать..

..Подступили к коренному вопросу - "Что есть ЕЦ"?. Если освободиться от общепринятых определений - "..нагретая вода поднимается, охлажденная опускается" и "..холодная выталкивает горячую", (горячая тянет за собой ..холодную).. Естественная циркуляция в СО представляет собой

Стремление т/носителя с одинаковой температурой (плотностью=уд.весом) распределиться в системе на одном уровне, по закону сообщающихся сосудов.
И так как в формуле цирк. давления ЕЦ фигурирует ..ускорение свободного падения, препятствием к ..моментальному выравниванию по температуре/плотности, являются (в СО) гидравлические сопотивления.
Т. к. величина ускорения свободного падения (g) не зависит от массы/веса и обьема "тела", а скорость, набираемая при этом - зависит от расстояния (высоты) падения. И единственным препятствием к "набору" такой скорости (скорости выранивания по температуре/уровню) являются гидравлические сопротивления в СО.

P (давление ЕЦ) = g x h[p (охл.) - р (нагр.)]

Отсюда - чем выше "высота падения" (h) - разность по высоте между ц. нагрева котла и центром охлаждения (СО или в данном случае, ТА), тем выше потенциал циркуляционного давления.

Вторым составляющим ЕЦ является разность температур/плотностей в "столбах" нагретой и охлажденной. р (охл.) - р (нагр.). По величине эти "столбы" равны упомянутой высоте центра охлаждения над центром нагрева. (h)

В случае котла с ТА принцип ЕЦ виден особенно наглядно, т. к. установленные рядом и соединенные трубами большого диаметра, они почти не имеют гидросопротивлений циркуляции и "устаканивание" воды с одной температурой/плотностью (по градиенту слоев) происходит довольно быстро, а главное - т/носитель распределяется по температуре в них ..почти одинаково. (Разница - в конструктивных особенностях)

Рассмотрим случай нагрева котлом только теплоаккумулятора. (рис.вложения)
Имеется разность h - между ц. нагрева котла и геометрическим центром (здесь -центр охлаждения ТА). При начале нагрева котла имеется и разность по температуре/плотности упомянутой разности h - "столбов" воды, нагретой в котле и холодной - в ТА.
Между котлом и ТА возникает циркуляция. До той поры, пока она не ..прекратится. Если теплосьема с ТА нет, а он, как правило, теплоизолирован, температурный перепад в упомянутых "столбах" практически исчезает, а след-но, и циркуляция. Соответственно, по достижении Т*кипения котлом, практически такую же имеет и Т. а. на уровне, соответствующему уровню воды с такой температурой в котле. Дальнейшее увеличение температуры в нижних частях котла и ТА может идти только за счет внутренней конвекции т/носителя в каждом из них.

Предположение, что ТА (на рисунке) может прогреться "до дна" с Т*напр. 99* неверно, т. к. Нагретая (меньшего уд. веса) вода никогда "добровольно" не опустится ниже уровня воды с меньшей температурой (бОльшего уд. веса) внизу котла.

Кстати, в упомянутой вами вертикальной двухтрубке в одноэтажных домх, где ..радиаторы стоят на одном уровне с котлом - та же история. Трубы сверху - для добавки h в кольцо циркуляции радиатора. Но даже с такой добавкой циркуляция в них происходит в основном, за счет разницы температур входа-выхода на радиаторе. И радиатор никак не может быть "весь горячий". Разница составляет, в лучшем случае, 20-40 (!) градусов. В зависимости от схемы. Тот же радиатор, в той же системе, подключенный на метр выше, убедит в ..теоретических основах.

Глядя на формулу давления ЕЦ можно догадаться, отчего зависит эффективность циркуляции/теплопередачи. А глядя на рисунок - имхо, найти лучшее место расположения ТА относительно котла, имеющее бОльшую температуру по всему обьему.

Компромиссный вариант - низ ТА на уровне топки - обусловлен случаем, когда центр охлаждения СО находится невысоко от ц. котла и ТА должен обеспечить циркуляцию в ней в режиме ЕЦ.

Тогда расположение ц. охлаждения ТА должно находиться между двумя центрами - ц. нагрева котла и ц. охл. системы.

Выходом в этой ситуации - сохранение этого условия и ..наибольшей емкости ТА является его "приплюснутая" форма, если его форма - прямоугольник и "труба на боку" - если это ..труба

 

..И что будет (?) с ТА, если приподнимать его "повыше":