lesmue79
03.01.2021 23:07:06
- #1
Atención Wall of Text y mucho theorycraft:
Actualmente estoy intentando optimizar o ajustar de forma básica el balance hidráulico o térmico de mi bomba de calor aire-agua incluyendo la calefacción por suelo radiante, pero me topo con los siguientes puntos:
Primero sobre la casa: bungalow KFW-55 con ventilación controlada de viviendas
Aproximadamente 105 m2 de superficie calefaccionada
Bomba de calor aire-agua con suelo radiante en todas partes, distancias de montaje de 10 cm, con una temperatura máxima de ida de 30°C a -12°C salió una carga térmica de 3276 vatios...
Según la hoja de datos, la bomba de calor logra a -10°C y temperatura de ida 35°C/retorno 30°C una potencia de calefacción de 3200 vatios
Todas las habitaciones están calculadas para 20°C incluyendo el baño (para evitar una bomba sobredimensionada por parte del constructor, además para el baño se considera un radiador eléctrico puro para alcanzar una temperatura ambiente de 2x°C) pero en realidad se quiere calentar sólo a 18°C WC, lavadero, dormitorio y habitación de invitados (en una casa nueva no se podría menos) y el baño con gusto a 21-22°C
Actualmente estoy frente a las siguientes preguntas (quizá me he obsesionado demasiado con el efecto de autorregulación y renunciar a los actuadores)
1. Bomba de circulación: en varias guías, instrucciones y foros se recomienda ajustar la bomba de circulación de la calefacción por suelo radiante a un caudal constante.
Conclusión: mi bomba de circulación es una bomba de alta eficiencia que trabaja con caudales variables, por lo que puedo ajustar en el colector L/min (basado en los cálculos del constructor, instalador) lo que quiera, el caudal siempre se estabiliza en unos 600-630 L/h... Los únicos cambios notables en el caudal los consigo sólo cuando pongo en funcionamiento los actuadores y termostatos de las habitaciones y estos abren o cierran los actuadores. La única posibilidad/parametro de ajuste para la bomba de circulación es el rendimiento residual, no hay más. Pero no entiendo esta función al 100%.
2. Horas de funcionamiento de la bomba de calor/Autorregulación: en realidad, siempre leo que funcione todo el tiempo que sea posible, aunque de vez en cuando se lee que algunos pocos ciclos son normales.
Conclusión: si trabajo sin actuadores/termostatos la integral energética no funciona, el sistema funciona casi 24/7 a bajas temperaturas con paradas para descongelar y funciona vagamente. De este modo consigo a 27°C de ida un máximo de 19-20°C pero deseo ir hacia 21-23°C principalmente por el baño... Si voy por el otro camino con ERR y actuadores y una curva un poco más alta que demande 30° de ida, en las primeras habitaciones los actuadores se cierran, aumentando el caudal para las otras habitaciones porque la bomba sigue distribuyendo el caudal a las demás. Al mismo tiempo, la temperatura de ida aumenta para las habitaciones cuyos actuadores aún no se han cerrado, hasta que alcanzan la temperatura deseada y esos actuadores también se cierran. Al mismo tiempo, la integral energética actúa y va a negativo porque la temperatura real de ida está por encima del valor deseado hasta que la bomba de calor se apaga cuando la integral energética se ha equilibrado.
Actualmente lucho conmigo mismo sobre qué es mejor, ¿que el sistema funcione vagamente con 27°C de ida (quizá aún pueda optimizar) y el funcionamiento de calefacción sólo se interrumpa porque el sistema necesita descongelar o porque se supera la histéresis del compresor y éste se bloquea durante xx minutos? ¿O doy ventanas de tiempo en las que el sistema puede funcionar?
Quizá podría controlar mejor todo si perfecciono el balance, pero sospecho que entonces tendría que regular tanto que la integral energética funcione, que quedaría por debajo del caudal mínimo y la válvula de bypass se activaría.
O ¿funciono el sistema con 30°C de ida con termostato de ambiente y actuadores, con lo que la regulación por integral energética funciona y se alcanzan las temperaturas deseadas?
Lo que en general es raro: según la carga térmica y cálculo de suelo radiante, el sistema necesita en el caso de diseño unos 840 L/h con un diferencial de 4,4K. Si ajusto los L/min según cálculo o un poco menos, la bomba impulsa los mencionados 600-630 L/h con un diferencial de caudal de unos 3-4 K…
Según la hoja de datos, el caudal nominal por el que la bomba de calor funciona óptimamente es 540 L/h con diferencial de 5K…
540 l/h * 5,0K * 1,163 = 3132 vatios
620 l/h * 3,5K * 1,163 = 2527 vatios
840 l/h * 4,4K * 1,163 = 4287 vatios
Carga térmica calculada a -12°C = 3176 vatios (y la carga térmica está incluso sobredimensionada porque no se consideró la ventilación controlada, y además en 4 habitaciones quiero más bien 15-18°C en vez de los 20°C calculados y la temperatura media exterior para la bomba de calor en nuestra zona es más bien de -10°C en vez de -12°C, así que hay margen).
Quizá me he enredado demasiado en algunos valores teóricos y calculados, y ya no veo el bosque por los árboles?
Actualmente estoy intentando optimizar o ajustar de forma básica el balance hidráulico o térmico de mi bomba de calor aire-agua incluyendo la calefacción por suelo radiante, pero me topo con los siguientes puntos:
Primero sobre la casa: bungalow KFW-55 con ventilación controlada de viviendas
Aproximadamente 105 m2 de superficie calefaccionada
Bomba de calor aire-agua con suelo radiante en todas partes, distancias de montaje de 10 cm, con una temperatura máxima de ida de 30°C a -12°C salió una carga térmica de 3276 vatios...
Según la hoja de datos, la bomba de calor logra a -10°C y temperatura de ida 35°C/retorno 30°C una potencia de calefacción de 3200 vatios
Todas las habitaciones están calculadas para 20°C incluyendo el baño (para evitar una bomba sobredimensionada por parte del constructor, además para el baño se considera un radiador eléctrico puro para alcanzar una temperatura ambiente de 2x°C) pero en realidad se quiere calentar sólo a 18°C WC, lavadero, dormitorio y habitación de invitados (en una casa nueva no se podría menos) y el baño con gusto a 21-22°C
Actualmente estoy frente a las siguientes preguntas (quizá me he obsesionado demasiado con el efecto de autorregulación y renunciar a los actuadores)
1. Bomba de circulación: en varias guías, instrucciones y foros se recomienda ajustar la bomba de circulación de la calefacción por suelo radiante a un caudal constante.
Conclusión: mi bomba de circulación es una bomba de alta eficiencia que trabaja con caudales variables, por lo que puedo ajustar en el colector L/min (basado en los cálculos del constructor, instalador) lo que quiera, el caudal siempre se estabiliza en unos 600-630 L/h... Los únicos cambios notables en el caudal los consigo sólo cuando pongo en funcionamiento los actuadores y termostatos de las habitaciones y estos abren o cierran los actuadores. La única posibilidad/parametro de ajuste para la bomba de circulación es el rendimiento residual, no hay más. Pero no entiendo esta función al 100%.
2. Horas de funcionamiento de la bomba de calor/Autorregulación: en realidad, siempre leo que funcione todo el tiempo que sea posible, aunque de vez en cuando se lee que algunos pocos ciclos son normales.
Conclusión: si trabajo sin actuadores/termostatos la integral energética no funciona, el sistema funciona casi 24/7 a bajas temperaturas con paradas para descongelar y funciona vagamente. De este modo consigo a 27°C de ida un máximo de 19-20°C pero deseo ir hacia 21-23°C principalmente por el baño... Si voy por el otro camino con ERR y actuadores y una curva un poco más alta que demande 30° de ida, en las primeras habitaciones los actuadores se cierran, aumentando el caudal para las otras habitaciones porque la bomba sigue distribuyendo el caudal a las demás. Al mismo tiempo, la temperatura de ida aumenta para las habitaciones cuyos actuadores aún no se han cerrado, hasta que alcanzan la temperatura deseada y esos actuadores también se cierran. Al mismo tiempo, la integral energética actúa y va a negativo porque la temperatura real de ida está por encima del valor deseado hasta que la bomba de calor se apaga cuando la integral energética se ha equilibrado.
Actualmente lucho conmigo mismo sobre qué es mejor, ¿que el sistema funcione vagamente con 27°C de ida (quizá aún pueda optimizar) y el funcionamiento de calefacción sólo se interrumpa porque el sistema necesita descongelar o porque se supera la histéresis del compresor y éste se bloquea durante xx minutos? ¿O doy ventanas de tiempo en las que el sistema puede funcionar?
Quizá podría controlar mejor todo si perfecciono el balance, pero sospecho que entonces tendría que regular tanto que la integral energética funcione, que quedaría por debajo del caudal mínimo y la válvula de bypass se activaría.
O ¿funciono el sistema con 30°C de ida con termostato de ambiente y actuadores, con lo que la regulación por integral energética funciona y se alcanzan las temperaturas deseadas?
Lo que en general es raro: según la carga térmica y cálculo de suelo radiante, el sistema necesita en el caso de diseño unos 840 L/h con un diferencial de 4,4K. Si ajusto los L/min según cálculo o un poco menos, la bomba impulsa los mencionados 600-630 L/h con un diferencial de caudal de unos 3-4 K…
Según la hoja de datos, el caudal nominal por el que la bomba de calor funciona óptimamente es 540 L/h con diferencial de 5K…
540 l/h * 5,0K * 1,163 = 3132 vatios
620 l/h * 3,5K * 1,163 = 2527 vatios
840 l/h * 4,4K * 1,163 = 4287 vatios
Carga térmica calculada a -12°C = 3176 vatios (y la carga térmica está incluso sobredimensionada porque no se consideró la ventilación controlada, y además en 4 habitaciones quiero más bien 15-18°C en vez de los 20°C calculados y la temperatura media exterior para la bomba de calor en nuestra zona es más bien de -10°C en vez de -12°C, así que hay margen).
Quizá me he enredado demasiado en algunos valores teóricos y calculados, y ya no veo el bosque por los árboles?