Buffer Studio
Specialiști în pompe de căldură
www.griro-energy.ro
Profil vertical de temperatură
Istoric T1T3 T2T4 T3 capac PCdegivrare
Tur secundar lateral vs pe capac aceeași instalație simulată în paralel; doar poziția turului secundar diferă
| Lateral | Pe capac | Capac − lateral | |
|---|---|---|---|
| T3 acum | – | – | – |
| T3 mediu | – | – | – |
| T3 minim | – | – | – |
| Timp cu T3 sub consemn − 3 K | – | – | – |
| Energie la consumatori | – | – | – |
| Porniri compresor | – | – | – |
Bilanț energetic cumulat
| kWh | % | |
|---|---|---|
| Căldură de la pompa de căldură | – | – |
| − extrasă la degivrare | – | – |
| − livrată consumatorilor | – | – |
| − pierderi vas | – | – |
| − variația energiei stocate | – | – |
| Rezidual bilanț (verificare model) | – | – |
Bilanțul se închide la nivelul preciziei numerice; rezidualul e verificarea că schema de calcul conservă energia.
Funcționare pompă de căldură
Model fizic — ecuații
Discretizare
100 de straturi, V = A·Δz, A = π·D²/4Model multi-nod 1D pe înălțime, de tipul celor din TRNSYS / Polysun. Curgerea orizontală nu e rezolvată; efectele ei intră prin modelele de jet și de extracție.
Bilanț de masă
Fk+½ = Fk−½ + Qin,k − Qout,kF este debitul vertical net prin interfața dintre straturi (pozitiv în sus). F = 0 la fund și la capac.
Energie, formă conservativă
V·dTk/dt = Qin,kTin − Qout,kTk + Φk−½ − Φk+½ · Φ = F·TupwindFluxurile prin interfețe sunt upwind; suma pe toate straturile reproduce exact bilanțul global, verificat în fila Energie.
Conducție verticală
αef = αapă + λoțel·π·D·e / (ρcp·A)αapă = 1,5·10⁻⁷ m²/s; mantaua de oțel de 3 mm netezește termoclina.
Jet la intrare
v = 4Q/(π·d²)·kdif · Fr = v/√(g·β·ΔT·d) · L = (0,25·d·Fr + d)/2Zona de amestec e calculată separat în sus și în jos, cu ΔT care se opune pătrunderii. kdif = 1 / 0,5 / 0,25 pentru racord simplu, deflector, difuzor.
Extracție la ieșiri
v(r) = Q/(2π·r²) · apa de la distanța z e atrasă dacă g·β·ΔT·z < v²/2Racordul lateral trage de deasupra și de dedesubt; cel de pe capac doar de dedesubt. O termoclină oprește extracția.
Convecție naturală
Tk > Tk+1 → amestec până la stabilitateAjustare convectivă: apa mai caldă nu rămâne sub apă mai rece.
Pierderi termice
U = 1/(eiz/λiz + 1/hext) · λiz = 0,04 W/(m·K), hext = 8 W/(m²·K)Pe manta, capac și fund, către camera tehnică.
Pompa de căldură
ΔTmax = Pmax/(ṁ·cp) · T1 = T2 + clamp(Tc − T2, ΔTmin, ΔTmax)Consemnul Tc urcă de la T1 inițial cu viteza setată. Sub modulația minimă compresorul ciclează (oprire la T1 > Tc + 2 K, repornire după senzorul din vas, la 2/3 H, sub Tc − histerezis). Rampă de pornire 3 min. Degivrare: ciclu invers, T1 = T2 − 0,6·ΔTmax.
COP și consum electric
COP = η·Tcond/(Tcond − Tevap) · Tcond = T1 + 3 K, Tevap = Text − 5 K, η = 0,45Pel = Pth/COP; la degivrare Pel = 0,35·Pmax. SPF = QPC/Eel pe durata simulării.
Consumatori (EN 442)
P = Pnom·((Tm − Ti)/(Tm,nom − Ti))n · Tm = T3 − ΔT/2 · ΔT = P/(ṁs·cp)Pnom e sarcina setată, cedată la T3 = consemn. n = 1,3 radiatoare, 1,1 pardoseală, 1,0 ventiloconvectoare.
Limite de bilanț (staționar, fără amestec)
Qs > Qp: T3 = T1 − ΔT·(Qs − Qp)/Qp · Qp ≥ Qs: T2 = T1 − ΔT·Qs/QpPoziția racordurilor poate apropia sau îndepărta rezultatul de aceste limite, nu le poate depăși.
Limite: modelul e 1D pe înălțime; nu rezolvă scurtcircuitul orizontal direct dintre racorduri de pe același perete, turbulența 3D sau geometria exactă a difuzoarelor. Coeficienții de amestec sunt empirici: tendințele sunt fiabile, valorile absolute au o incertitudine de ordinul 0,5–1 K. Pentru calibrare pe o instalație reală sunt necesare T1–T4 și debitele logate câteva ore.