Bufferdiscussie

verwarming, isolatie, huiselijk energieverbruik

Moderator: Moderators

Gebruikersavatar
nck
Wiki Koning
Berichten: 1743
Lid geworden op: 19 apr 2008, 19:11
Locatie: venebrugge
Contacteer:

Bufferdiscussie

Bericht door nck »

Na het voeren van een aantal discussies over het wel en wee van diverse soorten en uitvoeringen van warmwaterbuffer wil ik op deze plek proberen om een definitieve conclusie te vormen over hoe er het beste met een buffer kan worden omgegaan en welke warmtewisselaars voor het beladen en het ontladen het beste resultaat geven.
Waarom?
Omdat een juist ingeregelde buffer een enorme prestatiewinst oplevert ten opzichte van een gewone bak heet water.
Ook om bestaande en toekomstige houtstokers van de nodige kennis en achtergrondinformatie te voorzien en daarbij het een en ander theoretisch te onderbouwen.
Deze informatie en conclusies wil ik dan nader uitwerken en verwerken in de ecolo-wiki.

Om de discussie op gang te brengen kan ik uiteraard alleen putten uit mijn eigen ervaringen, metingen en observaties van mijn eigen buffer. Dit is voor zover dat niet bij de forumleden bekent is, een melkkoeltank van 3000 liter met een externe platenwisselaar van alfa laval met een nominaal vermogen van 50 Kw.
Het geheel wordt aangestuurd middels een PLC-sturing. Deze sturing is door mij expliciet ontworpen en gebouwd om tot een juiste definitie te komen van hoe de buffer moet worden behandeld.

Verder heb ik natuurlijk het nodige commentaar op mede forumleden met hun buffer en de daarbij behorende warmtewisselaars. Maar ik sta ook klaar om de gekaatste bal terug te verwachten.
Ik hoop dat ook de theoretisch beter begaafde forumleden gaan deelnemen om een en ander helder en duidelijk te krijgen.
Chicken Power schreef:Ik ben er nu nog niet mee bekend of je al is gekeken hebt in de topics van NCK en Bufferboost; die zijn zeer leerzaam.
Ik heb het verder allemaal nog niet uitgewerkt of door geboomd, NCK heeft nog wat te goed.
Waar het mij om gaat is het volgende: Ik overweeg een vrij ingrijpende verbouwing van mijn huidige installatie en wil de buffer zodanig gebruiken dat ik er het maximale rendement uit kan halen.

Aangezien mijn buffer van een behoorlijk goed werkend monitorings-systeem is voorzien en alle pomp en klepbewegingen vrij kan instellen met de besturing heb ik het afgelopen jaar een heel behoorlijk beeld gekregen hoe een en ander door dag en tijd werkt.

Geïnspireerd door de Termojet van Bufferboost, heb ik eenzelfde systeem aangelegd met zeven meetpunten waardoor de gelaagdheid in de buffer goed in beeld komt. Zie hiervoor mijn eigen topic. Ook hier al een discussie met een paar conclusies.
viewtopic.php?f=3&t=1078&start=0

Stelling 1: Een buffer dient beladen te worden met de hoogst mogelijk haalbare temperatuur.

Wat ik bij mij observeer is het volgende: Mijn platenwisselaar geeft een uitgaande temperatuur die afhankelijk is van de flow, een vanzelfsprekendheid misschien maar er zit toch een beperking. Het is zonder meer mogelijk de flow zodanig te verkleinen dat de uitgaande temperatuur de keteltemperatuur benaderd, maar dan is de flow zo klein dat de ketel onvoldoende warmte kwijt kan en zichzelf tempert.
Wanneer de flow vergroot wordt en ik een maximaal temperatuurverschil instel van 40 graden kan de ketel wel alle warmte kwijt maar is de uitgaande temperatuur zo laag dat het de warmste lagen in de buffer eerst worden teruggekoeld om later weer naar maximaal te gaan.
(plaatje)
De ideale situatie is dat de ketel op 85 graden volop kan branden en de buffer gevoed wordt met 80-82 graden. Dit heb ik nog nooit met mijn platenwisselaar kunnen bereiken.
Om de ketel op vol vermogen te laten draaien moet ik in de beginfase terug naar ongeveer 65-70 graden.

Stelling 2: De retourtemperatuur moet zo laag mogelijk worden gehouden. Het grootste rendement wordt behaald door zolang mogelijk een zo hoog mogelijke boventemperatuur in de buffer te houden.

In mijn buffer stuur ik bij warmtevraag uit huis niet eerder warm water naar de platenwisselaar dan wanneer deze een ingestelde minimum temperatuur heeft bereikt. Bij een nog hete wisselaar is het m.i. onzin om door de buffer te circuleren omdat dit alleen maar vermenging veroorzaakt. Mijn schakelpunt ligt op 35 graden, en nu komt er een heel onverwacht fenomeen om de hoek kijken. De thermosyfon werking. Het blijkt dat de plaats, in dit geval de hoogte, van de wisselaar ten opzichte van de buffer van wezenlijk belang is.
Wat er gebeurt (en wat ik meet) is het volgende: Wanneer er warmtevraag is zal de de platenwisselaar relatief koel zijn aan de retour kant naar de buffer toe. Na het wegvallen van de vraag zie je de temperatuur in de wisselaar oplopen omdat het koude water langzaam wegzakt en vervangen wordt door warmer water. Bij de volgende warmtevraag zal eerst de platenwisselaar weer moeten afkoelen tot onder de 35 graden alvorens er warm bufferwater toegevoerd wordt. Dit verschijnsel geeft een vertraging van een minuut of 4 voordat er daadwerkelijk warmte naar huis komt. De wisselaar en de sensor moeten eerst een 20-30 graden afkoelen.
Wanneer de ondertemperatuur in de buffer op ongeveer 35 graden is gekomen ter hoogte van de platenwisselaar is het verschijnsel weg. (logisch)

Stelling 3: Een interne warmtewisselaar boven in een buffer is funest voor de gelaagdheid en dus voor het rendement.

Sorry Hans, no offence intended. Wanneer ik naar de grafieken van forumlid Bufferboost kijk in zijn topic kan zie ik een "zaagtand" grafiek.
download/file.php?id=364&mode=view ( en verder )
Met andere woorden, Na het wegvallen van de ketel zakt de boventemperatuur gelijk in als gevolg van de bestaande warmtevraag. M.I. vrij logisch, er wordt koud water boven in de buffer gepompt wat een interne stroming veroorzaakt.
Ook hier is ter plekke een discussie over gevoerd, de "Donut" theorie van ondergetekende.
viewtopic.php?f=3&t=714&start=45 ( helemaal onderaan de pagina )
Ik blijf erbij dat dit toch een ongewenst effect is. Tenzij iemand mij van het tegendeel weet te overtuigen.


Stelling 4: Een platenwisselaar heeft toch een beperking in het vermogen wat betreft de flow en maximaal haalbaar temperatuurverschil.

Ik observeer dat ik wel mijn gewenste temperatuurverschil kan halen (ongeveer 50-60 graden) maar dat mijn flow dan zo klein is dat de hoeveelheid warmte die overgedragen wordt onvoldoende is om mijn ketel voluit te laten branden, ondanks dat de wisselaar een nominaal vermogen van 50 Kw heeft. Dit voluit door laten branden van de ketel is voor mij een prioriteit. Goed beschouwd is het een contradictie. Wanneer ik met een 50 Kw wisselaar alle warmte wel weg kan zetten naar de buffer bij een temperatuurverschil van 25 graden zou ik dat in principe ook moeten kunnen bij 55 graden. Niet dus. Theoretici kom maar op!!
Mijn gedachte is om de wisselaar "langer" te maken, daarmee bedoel ik om bijvoorbeeld twee identieke wisselaars in serie te zetten. Dit is echter voor mij nog een onontgonnen gebied.


Stelling 5: De toepassing van een open verdeler.

Forumlid Chicken power gaf het mij al aan, de toepassing van een open verdeler om optimaal gebruik te maken van de gelaagdheid. Daar kan ik helemaal achter staan met dien verstande dat je een goede combinatie moet zien te vinden met enerzijds de toepassing van warmtewisselaars als gevolg van een drukhoudend en drukloos systeem, en aan de andere kant optimaal gebruik wil maken van het thermosyfon-effect.
Hierover zijn we nog niet uitgepraat.


Ik hoop dat ik hiermee voldoende stof tot discussie heb neergelegd en zie aller reactie met interesse tegemoet.


Jan
Vinden wanneer je stopt met zoeken
Plaats reactie