Calcolo Termico....

[VINZENT]

Salve a tutti...

Ho un quesito che non riesco a trovare la formula giusta per tirare fuori un calcolo da scrivere in step 7 (s7 200)

Dovrei fare un calcolo termico espresso in kcal.

RISCALDAMENTO CON TERMOCAMINO

-Una piastra che riscalda 80L di acqua da 10° fino ad un max di 80° (TEMPERATURA AMBIENTE 20°CIRCA)

-Un circolatore da 2500Lh che fa' circolare la stessa acqua in un circuito chiuso.

Io vorrei sapere quante kcal sta' producendo l'acqua riscaldata?

Esempio:

acqua a 40° xkcal

acqua a 60° xkcal.

Che formula dovrei adattare per scriverlo nello step?

grazie

[Livio Orsini]

Primo: il forum corretto è quello "...riscaldamento...." (in cui ho spostata la discussione).

Secondo: vuoi la formula o vuoi il programma plc? o entrambi?

[VINZENT]

scusa...

vorrei solo la formula poi lo scrivo io nello step.

grazie

[varlux]

Premesso che non ho ben compreso il tuo problema, ti elenco alcune informazioni che possono esserti di aiuto.

L'acqua, il vettore di calore più utilizzato negli impianti termici, ha (fino a temperature di 120-130 °C) un calore specifico di 1 Kcal/Kg °C.

Questo significa che, per esempio, dopo aver superato la fase solida, per raggiungere la temperatura di 80°C dovremo fornire ad ogni unità di massa circa 80 Kcal.

Supponiamo adesso che l'unità di massa, dopo aver attraversato l'intero circuito, si presenti ad una temperatura di 40 °C: ciò sta a significare che l'unità di massa ha ceduto circa 40 Kcal.

Nell'ipotesi di un impianto con rendimento unitario (e quindi teorico), le 40 Kcal sono state cedute all'ambiente da riscaldare......era questo che volevi sapere?

Considera comunque che un calcolo preciso ed accurato risulta molto complesso, per via delle innumerevoli variabili da considerare.

Ciao

Modificato: 14 novembre 2006 da varlux

[SimoneBaldini]

?incomprensibile la tua domanda?

[Savino]

Ciao,

Ho un quesito che non riesco a trovare la formula giusta per tirare fuori un calcolo da scrivere in step 7 (s7 200)

1 cal = 4.184 J;
1 kJ = 1000 J;
1 Kcal = 1000 cal = 4.184 kJ;

Capacità termica del Acqua = 1 Cal /  1g H2O x 1 gr. Celsius; =>  [4.184 J/g-C]

Calore Evoluto [kJ] = Aumento di Temperatura [degrees Celsius] x Capacità termica [kJ / degrees Celsius];

Calore Evoluto [Kcal] = Calore Evoluto [KJ] / 4.184 [kJ];

Semplice, basterebbe moltiplicare, dividere, etc... appogiando i calcoli su delle variabili del tipo Word doppia (32 bit integer)

[VINZENT]

Siccome vorrei sapere quante kcal il mio termocamino sta' producendo...per quello che ho capito e' che basterebbe moltiplicare la quantita' d'acuqa che circola in un secondo nel termocamino per la temperatura di uscita dell'acqua stessa.

circolatore da 2500L/h diviso 60 (minuti) diviso 60 (secondi) = 20,8L/s

20,8L/s X 40°(variabile)= 832 kcal.

E' cosi' che dovrei fare?

[struss]

si, però:

quello che conta non è la temperatura ma la differenza tra entrata e uscita, la portata non credo sia uguale alla nominale del circolatore, dipende dal circuito in cui è inserita( più lungo e contorto è il circuito più fa fatica a pompare, quindi si riduce la portata). se ti accontenti di un conto a spanne forse può andare

[VINZENT]

sicuramente e' come dici tu' e anche il calcolo va bene uno a spanne.

Il circuito e' un circuito chiuso dove la l'acqua parte da 20° per poi aumentare di tempertura fino ad un max di 80°.sempre in un circuito chiuso.

[struss]

non sei stato chiarissimo, non ho capito una cosa

ti serve la potenza istantanea( temp. uscita camino- temp ingresso)* portata * calore specifico

oppure quante calorie immagazzini in tot litri d'acqua partendo da x gradi e arrivando a y gradi?

non si capisce, dici che hai un circuito chiuso dove l'acqua parte da 20 gradi e arriva fino a 80, è per caso una specie di bolier ( serbatoio,parto da tot gradi e arrivo a 80)? o è un circuito di termosifoni o altro? in tal caso 20 gradi sul ritorno dall'impianto mi sembrano pochissimi, invece ci starebbero con la storia del boiler...

spiega più chiaramente come è fatto questo impianto

hai sbagliato un calcolo, 20 litri al secondo è enorme nel contesto

circolatore da 2500L/h diviso 60 (minuti) diviso 60 (secondi) = 20,8L/s

(2500/60)/60=0.7l/s

[VINZENT]

Spiego:

ho un termocamino dove riscalda 80litri di acqua in un circuito chiuso.

Partendo da termocamino spento,nel mio circuito la temperatura dell'acqua e' di 20° circa.

Accendendo il termocamino col la legna inizia ad riscaldare l'acqua 20°-30°-40°-ecc

A 40° parte il mio circolatore da 2500L/h e mi fa' circolare l'acqua calda negli scambiatori.

Non ho conrollato la temp.di ritorno.

Vorrei sapere:

come faccio a calcolare tramite l'acqua calda la quantita' di kcal totali e istantanei?

Premeto che se serve ho anche un'altra variabile ,la temperatura fuoco.

Cioe' io verrei avere un calcolo a 40°di acqua x kcal, a 50° di acqua y kcal.

[VINZENT]

Forse ci sono arrivato,ditemi voi se e' giusto questo calcolo:

2500L/H (circolatore) li divido per 60 per ottenere L/Minuto per poi ridividerli per 60 e ottengo L/Secondo.

quindi: 2500/60= 41,6 L/min.

41,6/60=0,7 L/sec.

moltiplico i litri al secondo per la mia variabile (temperatura) sottraendo la temperatura di partenza per cosi' ottenere le cal. istantane.

quindi: 0,7.(40°-20°)= 14cal.litro al secondo.

Poi moltiplico le calorie al secondo x 60 secondi per poi rimoltiplicarli per 60 minuti per ottenere le calorie litro per ora.

quindi: 14.60.60= 50.400 cal.litro ora.

Poi moltiplico le calorie litro ora per il totale dei litri che ho nel mio circuito chiuso per ottenre le calorie totali ora per poi dividere il risultato per 1000 e ottengo le kcalh.

quindi : 50,400 . 80 / 1000= 4032 kcalh.

PERFAVORE NON FATEVI DELLE RISATE SU QUESTO ASSURDO CALCOLO....

[struss]

allora,

premetto che non ho idea di come si faccia e se si possa fare con il plc, sono ignorante in materia plc

la potenza si calcola come quante calorie ha fornito diviso in quanto tempo le ha fornite.

la potenza in un certo istante è data da ( t uscita- t entrata)* portata di acqua * calore specifico. ( si misura in kcal/ora oppure in kw)

quindi dovresti conoscere oltre alla t mandata anche quella del ritorno dall impianto in ogni istante. per la portata penso sia sufficiente misurarla all inizio e mettere un valore fisso nel plc. altrimenti ti serve anche un flussometro collegato al plc( per esempio se vuoi tener conto anche di quando un termosifoe viene chiuso)

il calore invece si misura in kcalorie o in joule.

la potenza è il dato istantaneo

per trovare le calorie moltiplichi la potenza per il tempo di funzionamento.

atttenzione, la potenza non è costante( cambiano le differenze di temperatura), quindi ne devi fare l'integrale nel tempo.

si fa cosi:misuri la potenza ogni tot secondi, moltiplichi per i tot secondi e vai a sommare i risultati in una variabile che rappresenta appunto le cal prodotte.

se il tempo lo metti corto e\o la potenza in quel periodo resta costante ok così, altrimenti calcola potenza media tra i due valori dell inizio e della fine del periodo e moltiplica quella per il tempo.

per un impianto di riscaldamento non dovrebbe cambiare molto tra i due sistemi( le temperature non variano molto velocemente)

[VINZENT]

Se ho capito bene dovrei moltiplicare la mia variabile (temperatura) quindi potenza,per il totale del tempo misurata?

esemp. 50° di acqua misurata in 2 secondi dovrei fare: 50x2=100cal.al secondo?

Il tempo di miura e di milisecondi.

[VINZENT]

aspetto conferma per il calcolo.

[SimoneBaldini]

La potenza istantanea la valuti con la differenza di temperatura (entrata uscita acqua) moltiplicato per la portata d'acqua istantanel. Integrando trovi l'energia prodotta dal tuo termocamino. Ora è chiaro che devi avere dati certi altrimenti non ti serve a molto, per le temperature trovati delle termocoppie ed un'espansione per il tuo PLC mentre per la portata devi inserire un contatore con un'uscita da integrare nel PLC, ne esistono che hanno come uscita degli impulsi tipo encoder (con frequenze basse) quindi probabile che tu riesca ad interfacciarlo con ingressi veloci del tuo PLC. Trasforma i tuoi segnali inquello che ti serve ovvero portata e temperatura, moltiplica e trovi potenza istantanea, interga e trovi l'energia prodotta.

[VINZENT]

Ribadisco

Io le mie sonde le ho'.

Ho una PT100 ad immersione che mi misura la temperatura dell'acqua in uscita del termocamino.

Ho una termocoppia che mi misura la temperatura della piastra del termocamino.

Il tutto interfacciato alla mia CPU S7200 con pannello operatore TP177.

La mia domanda e' che tipo di calcolo devo fare per tirare fuori la potenza istantanea?

Sapendo che il mio circolatore e' di 2500L/h e che fa' circolare 0.7L al secondo e che l'acaqua in uscita varia da 30° a 80°.

Vorrei sapere a 30° qunte cal. mi sta' producendo?

A 50° quante calorie sta' producendo?

Ecc.

[struss]

forse non ci siamo capiti

ti serve la temperatura a cui esce l'acqua dal camino( e questa ce l'hai) e la temperatura a cui l'acqua entra nel camino ( questa da quanto dici non ce l'hai, dovresti mettere una sonda dove l'acqua entra nel termocamino ritornando dall impianto di riscaldamento la temperatura di sta piastra non c'entra niente..)

ribadisco che la temperaturra di ritorno che hai riferito (30°) mi sembra mooollto bassa! ( se fosse un impianto a pavimento potreebbe esser ma non ci hai detto se è un imp di questo tipo, a sto punto spiegaci cosa alimenta il camino)

la portata: non vuol dire niente che il tuo circolatore è da 2500 l/h!! dipende dall accoppiata circolatore con sue caratteristiche ( curva portata prevalenza) e caratteristiche dell impianto ( curve dell impianto, dipende da diametro tubi, lunghezza, valvole raccordi etc) se il tuo circolatore da 2500l/h lo attacchi a 200km di tubo da 1/2 pollice dubito che pompi i 2500l/h!

la formula che ti abbiamo suggerito l'hai capita?

Modificato: 16 novembre 2006 da struss

[VINZENT]

Ieri sera ho montato un PT100 sul ritorno.

La temparatura di tirorno e' varia dai 30° hai 40°.

La tempearatura di mandata era circa 70°.

L'impianto e' con n° 5 venticonvettori e due arredobagni.

La formula non l'ho ancora capita.....

[struss]

eccoci! intanto hai capito che serve la temperatura del ritorno

facciamo un esempio con dei numeri, quelli che ci hai fornito tu.

se tu guardi il tuo termocamino (ma potrebbe esser qualsiasi altra caldaia) gli entra una certa portata d'acqua a 30°, la riscalda, e la stessa portata esce a 70°. mettiamo che sta portata sia effettivamente 2500l\h.

la potenza termica(kcal\ora) che il tuo camino effettivamente cede all acqua in queste condizioni di funzionamento è

P= q*c*(tuscita-tentrata) = 2500 l\h * 1 kcal\(kg °c) * (70-30)=100000kcal\h

se tu fai funzionare per un ora il sistema a queste condizioni produci una certa quantità di calore ( in kcal)

Q= P*tempo= 100000 kcal\h * 1h =100000 kcal

in mezz'ora 50000 ckal e così via...

se a te interessa conoscere la potenza in ogni istante ti basta la prima formula, se invece vuoi saper quante calorie ha prodotto il camino il discorso cambia.

sicuramente il camino non funzionerà sempre nelle stesse condizioni (possono variare le temperature perche fa più freddo o ti dimentichi di buttar su legna etc.., puoi aprire e chiudere valvole cambiando la portata o addirittura spegnere la pompa, in quel caso quanto vale la potenza??).

quindi per calcolare le calorie prodotte devi dividere il periodo di funzionamento in cui i parametri sono variabili in dei piccoli sottoperiodi all interno dei quali le condizioni sono abbastanza costanti=potenza costante. A sto punto il tuo camino ha funzionato per tot tempo a questa potenza, quindi ha prodotto Q calorie = potenza * tempo. prendi questi valori dei sottoperiodi e li sommi in un totalizzatore. il numero nel totalizzatore sono le calorie prodotte da quando hai cominciato a misurare.

in pratica ogni minuto misuri la potenza, moltiplichi per 1/60 di ora e sommi il risultato in un totalizzatore ( in un minuto di sicuro le temperature cambiano di pochissimo, quindi commetti un errore ridicolo per la tua applicazione)

quando raggiungi un miliardo di calorie vinci una bambolina, quindi avvisaci

hai capito ora? quando hai capito affrontiamo il discorso del circolatore da 2500l/h

Modificato: 17 novembre 2006 da struss

[Walter64]

.....

E acquistare un banale contacalorie tipo caleffi ...... semplice..... semplice....

fa tutto lui !!!

Walter64

[struss]

effettivamente il contacalorie fa il calcolo che ho spiegato io!

poi magari vinzent vuole farselo per soddisfazione ....

[Walter64]

Concordo con tè Strauss....

ma deve mettersi in "testa" che il calcolo, che hai pienamente descritto necessita tassativamente

di un contalitri elettronico, coi numerini meccanici, come vuoi .... ma sempre un conteggio dei litri per la differenza di temperatura per un periodo di tempo..... non ci si può basare assolutamente sui dati di targa di un circolatore per una determinata portata....

Aspettiamo sviluppi.....

Walter64

[Walter64]

chiedo scusa per il lapsus Struss

non Strauss (mi sono confuso con il famoso compositore)....

[struss]

no problem, infatti se leggi tutto il posto ho cercato di spiegare che circolatore da 2500l/h non vuol dire niente!

nella prossima puntata volevo spiegare questa cosa.