Atunci când proiectați un sistem de încălzire, obiectivele principale sunt confortul și fiabilitatea. Casa ar trebui să fie caldă și confortabilă, iar pentru aceasta, lichidul de răcire fierbinte ar trebui să curgă întotdeauna în calorifere fără întârzieri sau creșteri de temperatură.
Acest lucru este dificil de realizat cu un cazan cu combustibil solid, deoarece nu este întotdeauna posibil să umpleți o nouă porțiune de lemn de foc sau cărbune la timp, iar procesul de ardere în sine este neuniform. Un acumulator de căldură pentru încălzirea cazanelor va ajuta la corectarea situației.
Cu un design simplu și un principiu de funcționare, poate elimina o serie de inconveniente și dezavantaje schema clasica Incalzi.
De ce este nevoie?
Acumulatorul de căldură este un rezervor de mare capacitate bine izolat, plin cu lichid de răcire și apă. Datorită capacității mari de căldură a apei, atunci când întregul volum este încălzit, în rezervor se acumulează o rezervă semnificativă de putere termică, care poate fi utilizată în scopul propus, într-un moment în care centrala nu poate face față sau este complet inactiv.
Acumulatorul de căldură crește efectiv volumul de lichid de răcire din circuitul de încălzire, capacitatea de căldură și, în consecință, inerția întregului sistem. Încălzirea întregului volum va necesita mai multă energie și timp cu o putere de încălzire limitată, dar și bateria va dura foarte mult să se răcească. Dacă este necesar, apă caldă din baterie poate fi furnizată circuitului de încălzire și întreținută temperatura confortabila in casa.
Pentru a evalua beneficiile unui acumulator de căldură, este mai ușor să luați în considerare mai întâi câteva situații:
- Un cazan cu combustibil solid încălzește apa doar periodic. In momentul aprinderii, puterea este minima, in timpul arderii active puterea creste la maxim, dupa ce marcajul se arde, scade din nou si astfel ciclul se repeta. Ca urmare, temperatura apei din circuit fluctuează constant într-un interval destul de larg;
- Pentru obtinerea apa fierbinte este necesară instalarea unui schimbător de căldură suplimentar sau a unui cazan extern cu încălzire indirectă, ceea ce afectează în mod semnificativ funcționarea circuitului de încălzire;
- Conectați-vă la un sistem de încălzire construit în jurul unui cazan cu combustibil solid surse suplimentare căldura este extrem de dificilă. Va fi necesară o decuplare complexă, de preferință cu control automat;
- Un cazan cu combustibil solid, chiar și unul care arde mult timp, necesită în mod constant atenția utilizatorului. Imediat ce pierdeți timpul pentru adăugarea unei noi porții de combustibil, lichidul de răcire din circuitul de încălzire începe deja să se răcească, ca toată casa;
- Adesea puterea maximă a cazanului este excesivă, în special primăvara și vara, când nu este necesară puterea maximă.
Soluția pentru toate situațiile de mai sus este un acumulator de căldură și unul fără compromisuri. și cel mai accesibil din punct de vedere al implementării și al costurilor. Acționează ca un punct de decuplare între cazanul cu combustibil solid și circuitele de încălzire și o platformă de bază excelentă pentru activarea funcțiilor suplimentare.
Prin proiectare, acumulatorul de căldură poate fi:
- „gol” - un container izolat simplu cu o conexiune directă;
- cu un registru de serpentină sau conductă ca schimbător de căldură;
- cu boiler incorporat.
Cu un kit de corp complet, acumulatorul de căldură este capabil să:
Calcul
Puterea acumulată de un acumulator de căldură (TA) se calculează pe baza volumului recipientului, mai precis a masei lichidului din acesta, a capacității termice specifice a lichidului folosit pentru a-l umple și a diferenței de temperatură, a maximului la pe care lichidul poate fi încălzit și ținta minimă la care poate fi încă realizat.aportul de căldură de la acumulatorul de căldură la circuitul de încălzire.
- Q = m*C*(T2-T1);
- m – masa, kg;
- CU - căldura specifică W/kg*K;
- (T2-T1) – delta de temperatură, finală și inițială.
Dacă apa din cazan și, în consecință, din elementul de încălzire este încălzită la 90ºС, iar pragul inferior este considerat egal cu 50ºС, atunci delta este egală cu 40ºС. Dacă luăm apă TA ca umplutură, atunci o tonă de apă, atunci când este răcită la 40ºC, eliberează aproximativ 46 kW*ore de căldură.
Energia stocată trebuie să fie suficientă pentru utilizarea prevăzută a acumulatorului de căldură.
Pentru a selecta volumul necesar al acumulatorului de căldură, este necesar să se determine:
- Timpul în care energia acumulată în schimbătorul de căldură ar trebui să fie suficientă pentru a acoperi pierderile de căldură ale casei;
- Timpul în care lichidul de răcire din schimbătorul de căldură trebuie să se încălzească;
- Puterea sursei principale de căldură.
Pentru funcționarea periodică a cazanului în timpul zilei
Dacă este necesar să comutați funcționarea cazanului numai în modul de noapte sau de zi, atunci când căldura este furnizată pentru o perioadă limitată de timp, atunci puterea TA ar trebui să fie suficient pentru a acoperi pierderile de căldură ale casei pentru timpul rămas.În același timp, puterea cazanului ar trebui să fie suficientă pentru a încălzi unitatea de încălzire în timp util și, din nou, pentru a încălzi casa.
Să presupunem că un cazan cu combustibil solid este folosit cu lemne de foc doar în timpul zilei timp de 10 ore, pierderea de căldură estimată a casei pentru perioada cea mai rece a anului este de 5 kW. Sunt necesare 120 kW*ore pe zi pentru încălzirea completă.
Bateria este folosită timp de 14 ore, ceea ce înseamnă că trebuie să acumuleze 5 kW * 14 ore = 70 kW * ore de căldură. Dacă luați apă ca lichid de răcire, veți avea nevoie de 1,75 tone sau un volum de schimb de căldură de 1,75 m3. Este important ca centrala să producă toată căldura necesară în doar 10 ore, adică puterea sa trebuie să fie mai mare de 120/10 = 12 kW.
Dacă acumulatorul de căldură este folosit ca opțiune de rezervă în cazul defectării cazanului, atunci energia stocată ar trebui să fie suficientă pentru cel puțin o zi sau două pentru a acoperi toate pierderile de căldură din casă. Dacă luăm ca exemplu aceeași casă de 100 m2, atunci încălzirea acesteia va necesita 240 kW*ore în două zile, iar un acumulator de căldură umplut cu apă trebuie să aibă un volum de cel puțin 5,3 m3.
Dar în acest caz, TA nu trebuie neapărat să se încălzească într-o perioadă scurtă de timp. O rezervă de putere a cazanului de unu și jumătate este suficientă pentru a acumula cantitatea necesară de căldură într-o săptămână sau două.
Calculul este aproximativ, fara a se tine cont de reducerea puterii termice a caloriferelor in functie de temperatura lichidului de racire si a aerului din incapere.
În cel mai simplu caz, acumulatorul de căldură este conectat în serie între boiler și circuitul de încălzire. Între schimbătorul de căldură și cazan este instalată o pompă de circulație, astfel încât apa caldă să intre în partea de sus a schimbătorului de căldură, împingând apa rece de jos în cazan. Între schimbătorul de căldură și circuitul de încălzire este instalată o pompă de circulație pentru a extrage apa caldă din partea superioară și a o transporta la calorifere.
Cu toate acestea, acest lucru crește semnificativ capacitatea generală de căldură a sistemului și, la pornirea inițială a încălzirii, va trebui să așteptați până când întregul volum al schimbătorului de căldură este încălzit înainte ca căldura să ajungă la calorifere.
O altă opțiune de pornire este paralelă cu boilerul de încălzire. Această opțiune funcționează bine în combinație cu un sistem de încălzire prin gravitație. Ieșirea superioară a acumulatorului de căldură este conectată la punctul cel mai înalt al cutiei de distribuție, iar în punctul inferior - la cazan.
Dezavantajele sunt aceleași ca în primul caz; întregul volum de lichid de răcire din sistem și din încălzitor este încălzit, ceea ce crește semnificativ timpul de începere a încălzirii.
Singurele avantaje sunt ușurința de conectare și un minim de elemente utilizate.
Circuit de comutare cu amestecare
Cel mai bun lucru utilizați un circuit de comutare cu amestecare sau izolare hidraulică. Se folosesc supape cu trei căi cu termostat. Acumulatorul de căldură este instalat ca element separat sistem, paralel cu circuitul de încălzire.
Partea principală a automatizării este instalată pe conducta de alimentare: supapă cu trei căi, termostate, grup de siguranță etc. Implicit, supapa cu trei căi direcționează lichidul de răcire de la boiler către calorifere până când temperatura camerei atinge nivelul necesar.
De îndată ce nu este nevoie de încălzire activă, supapa transferă o parte din lichidul de răcire din cazan în acumulatorul de căldură, eliberând căldura în exces.
Când temperatura maximă a apei în încălzitor și temperatura țintă din calorifere sunt atinse, senzorul de supraîncălzire instalat în cazan este declanșat și acesta se oprește. În timp ce este necesară încălzirea sau acumulatorul de căldură nu este încălzit, cazanul continuă să funcționeze.
Dacă din anumite motive cazanul încetează să mai producă putere nominală sau se oprește complet când temperatura de pe conducta de alimentare scade, apa din acumulatorul de căldură este amestecată în circuitul de încălzire, completând pierderea de căldură a sistemului.
Puteți utiliza mai multe supape cu trei căi pe liniile de alimentare și retur și un grup de termostate. Alternativ, acestea sunt disponibile pentru vânzare ansambluri gata făcute pentru conectarea acumulatorilor de căldură - o unitate de amestecare automată, de exemplu LADDOMAT.
Cu propriile mâini
Dacă doriți cu adevărat, puteți construi un rezervor de stocare cu propriile mâini. Ideal ar fi:
- rezista la presiunea nominală din sistem cu rezervă;
- au un volum calculat;
- să fie protejat de coroziune și temperaturi ridicate;
- fi complet sigilat.
Pentru fabricație, ar trebui să luați tablă de oțel, de preferință oțel inoxidabil cu o grosime de cel puțin 3 mm, ținând cont de sarcina totală și presiunea.
Forma standard TA este un cilindru înalt, cu o bază și un capac semicircular. Raportul dintre diametru și înălțime este selectat să fie de aproximativ 1 până la 3-4 pentru a promova o mai bună distribuție a căldurii în interiorul recipientului.
În acest caz, apa caldă este dusă din punctul cel mai înalt la calorifere. Chiar deasupra centrului, apa este deviată către circuitul de pardoseală încălzită, iar în punctul cel mai de jos al TA conducta de retur este conectată la boilerul de încălzire.
Este aproape imposibil să sudați singur un recipient cilindric. Este mai ușor să construiți un paralelipiped cu o configurație și un raport de aspect similare. Toate colțurile ar trebui să fie întărite în continuare.
Recipientul trebuie izolat. Pentru aceasta, este mai bine să folosiți bazalt sau vată minerală cu o grosime de cel puțin 150 mm pentru a reduce pierderile de căldură prin pereți.
Pentru a instala acumulatorul de căldură, ar trebui pregătiți o platformă specială de sprijin, fundație, capabil să suporte greutatea enormă a echipamentului. Chiar și bateria în sine poate cântări până la 400-500 kg. Dacă volumul său este, de exemplu, de 3 metri cubi, atunci când este umplut, greutatea sa va depăși 3,5 tone.
Fabricat rusesc
Nu există mulți acumulatori termici pe piața rusă productie domestica, deoarece abia recent au început să fie introduse activ în sistemele de încălzire autonome.
| Model | Opțiuni suplimentare | volum, m3 | Presiune de lucru, bar | Temperatura maximă, ºС | Cost aproximativ, frecați |
| Sibenergo-terma | — | 0.5 | 6 | 90 | 28500 |
| PROFBAK | Circuit ACM | 0.5 | 3 | 90 | 56000 |
| GidroNova-HA750 | Element electric de incalzire | 0.75 | 3 | 95 | 58000 |
| ELECTROTERM ET 1000 A | Circuit ACM, schimbător de căldură suplimentar | 1.0 | 6 | 95 | 225000 |
Un acumulator de căldură (TA, rezervor tampon) este un dispozitiv care asigură acumularea și conservarea căldurii pentru o lungă perioadă de timp pentru utilizarea ulterioară. Cel mai simplu exemplu de dispozitiv de stocare a căldurii este un termos obișnuit de uz casnic. Ca un alt exemplu, putem numi o sobă convențională din cărămidă, care se încălzește atunci când în ea este ars combustibil, iar după ce focul este terminat, soba continuă să dea căldură timp de câteva ore, încălzind încăperea.
Utilizarea unui rezervor tampon în sistemele de încălzire și alimentare cu apă caldă asigură alimentarea neîntreruptă cu lichid de răcire încălzit către dispozitive de încălzire
indiferent dacă centrala funcționează sau nu.
Acumulatorul termic vă permite, de asemenea, să creșteți eficiența întregului sistem, să creșteți durata de viață a echipamentului și să reduceți semnificativ consumul de energie pentru încălzirea spațiilor și apă caldă.
Cel mai mare efect al utilizării TA este vizibil într-un sistem care funcționează pe baza unui cazan de încălzire cu combustibil solid. Acest lucru vă permite să obțineți economii semnificative de combustibil (până la 25-30%) și să creșteți randamentul cazanului la 85%.
Puteți cumpăra un rezervor de baterie gata făcut într-un magazin sau îl puteți face singur. Este important să se calculeze corect capacitatea sa și altele specificatii tehnice, precum și conectați corect rezervorul de stocare tampon la sistemul de încălzire.
În acest articol:
Caracteristicile de proiectare ale acumulatorului de căldură
Desen rezervor de stocare
Elementul principal al oricărui TA este un material de stocare termică cu capacitate ridicată de căldură.
În funcție de tipul de material utilizat, acumulatorii de căldură pentru un cazan pot fi:
- stare solidă;
- lichid;
- aburi;
- termochimic;
- cu un element de încălzire suplimentar etc.
Pentru încălzirea și alimentarea cu apă caldă a caselor particulare se folosesc rezervoare de stocare a apei calde, unde apa, care are o capacitate termică specifică mare, acționează ca element de stocare termică.
În loc de apă, se folosește uneori, destinat sistemelor de încălzire a locuințelor.
Un exemplu de încălzitor de apă cu un element de încălzire electric suplimentar pentru un sistem de alimentare cu apă caldă este un încălzitor de apă modern cu stocare.
Un acumulator convențional de energie termică este un rezervor metalic etanș de diferite volume (de la 200 la 5000 de litri sau mai mult), de obicei de formă cilindrică, închis într-o carcasă exterioară (carcasă).
Între rezervor și carcasa exterioară există un strat izolator de material termoizolant.
În părțile superioare și inferioare ale rezervorului există două conducte pentru conectarea la boilerul de încălzire și la sistemul de încălzire în sine.
În partea de jos există de obicei o supapă de scurgere pentru a scurge lichidul, iar în partea de sus există o supapă de siguranță pentru a evacua automat aerul atunci când presiunea din interiorul rezervorului tampon crește. Pot exista și flanșe pentru conectarea senzorilor de presiune și temperatură (termometru).
Incalzitoare electrice tubulare
Uneori în interiorul rezervorului tampon pot fi instalate unul sau mai multe încălzitoare suplimentare tipuri diferite:
- încălzitor electric (TEH);
- și/sau un schimbător de căldură (bobina) conectat la surse de căldură suplimentare (colectori solari, pompe de căldură etc.).
Sarcina principală a acestor încălzitoare este să mențină temperatura de încălzire necesară fluid de lucruîn interiorul TA.
Tot in interiorul rezervorului poate exista si un schimbator de caldura ACM, care furnizeaza apa calda prin incalzirea acesteia cu fluidul de lucru al sistemului de incalzire.
Principiul de funcționare a rezervorului de stocare
Circuit de incalzire cu acumulator de caldura
Principiul de funcționare al TA pentru un cazan cu combustibil solid se bazează pe capacitatea specifică mare a fluidului de lucru (apă sau antigel). Prin conectarea rezervorului, volumul de lichid crește de câteva ori, drept urmare inerția sistemului crește.
Totodată, lichidul de răcire încălzit la maximum de boiler își menține temperatura în schimbătorul de căldură pentru o perioadă lungă de timp, curgând către dispozitivele de încălzire după cum este necesar.
Acest lucru asigură funcționarea continuă a sistemului de încălzire chiar și atunci când arderea combustibilului în cazan se oprește.
Să vedem cum funcționează sistemul cu un cazan cu combustibil solid și alimentare forțată cu lichid de răcire.
Pentru a porni sistemul, pompa de circulație instalată în conducta dintre boiler și acumulatorul de căldură este pornită.
Lichidul de lucru rece din partea inferioară a încălzitorului este furnizat cazanului, încălzit în acesta și intră în partea superioară.
Din cauza gravitație specifică este mai puțină apă fierbinte, practic nu se amestecă cu apă receși rămâne în partea superioară a rezervorului tampon, umplându-și treptat spațiul interior datorită selecției de către pompă apă receîn cazan.
Când pompa de circulație instalată în conducta de retur a sistemului între dispozitivele de încălzire și rezervorul de stocare este pornită, lichidul de răcire rece începe să curgă în partea inferioară a schimbătorului de căldură, deplasând apa fierbinte din partea superioară în conducta de alimentare. .
În acest caz, fluidul de lucru fierbinte este furnizat tuturor dispozitivelor de încălzire.
Volumul necesar de căldură pentru încălzirea spațiilor poate fi reglat automat senzor de cameră temperatura, care controlează funcționarea unei supape cu trei căi instalată la ieșirea TA din linia de alimentare. Când camera atinge temperatura setată, senzorul emite un semnal de control către supapă, care este activat și limitează fluxul de lichid de răcire fierbinte în sistem, redirecționându-l înapoi către schimbătorul de căldură.
După ce combustibilul este ars în cazan, lichidul de răcire fierbinte din rezervorul de stocare continuă să curgă în sistem după cum este necesar, până când fluidul de lucru răcit de la conducta de retur își umple complet volumul intern.
Circuit ACM cu rezervor de acumulare
Orele de funcționare TA atunci când centrala nu funcționează, poate dura destul de mult timp. Aceasta depinde de temperatura exterioară, de volumul rezervorului tampon și de numărul de dispozitive de încălzire din sistemul de încălzire.
Pentru a reține căldura în interiorul acumulatorului de căldură, rezervorul este izolat termic.
Tot în acest scop, se pot folosi surse suplimentare de căldură sub formă de încălzitoare electrice încorporate (încălzitoare) și/sau lichide de răcire (bobine) conectate la alte surse de căldură (cazane electrice și pe gaz, colector solar etc.).
Lichidul de răcire ACM încorporat în rezervor asigură încălzirea apei reci furnizate prin acesta de la sistemul de alimentare cu apă. Astfel el joacă un rol încălzitor instantaneu de apă, oferind proprietarilor caselor apă caldă.
Conectarea (conducta) acumulatorului de căldură la sistemul de încălzire
Ca regulă generală, rezervorul tampon este conectat la sistemul de încălzire în paralel cu cazanul de încălzire, prin urmare acest circuit este numit și boiler.
Să dăm schema obisnuita conectarea sistemului de încălzire la un sistem de încălzire cu un cazan de încălzire cu combustibil solid (pentru a simplifica schema, supapele de închidere, dispozitivele de automatizare și control și alte echipamente nu sunt indicate pe acesta).
Schema de conexiuni simplificată pentru un acumulator de căldură
Această diagramă identifică următoarele elemente:
- Cazan de incalzire.
- Acumulator termic.
- Dispozitive de încălzire (radiatoare).
- Pompa de circulatie in conducta de retur intre cazan si schimbatorul de caldura.
- Pompă de circulație în conducta de retur a sistemului între dispozitivele de încălzire și echipamentele de încălzire.
- Schimbător de căldură (batterie) pentru alimentare cu apă caldă.
- Schimbător de căldură conectat la o sursă suplimentară de căldură.
Una dintre conductele superioare ale rezervorului (articolul 2) este conectată la priza cazanului (articolul 1), iar a doua este conectată direct la linia de alimentare a sistemului de încălzire.
Una dintre conductele inferioare ale pompei de căldură este conectată la admisia cazanului, iar o pompă (articolul 4) este instalată în conducta dintre ele, asigurând circulația fluidului de lucru într-un cerc de la cazan la pompa de căldură și vice. invers.
A doua conductă inferioară a TA este conectată la linia de retur a sistemului de încălzire, în care este instalată și o pompă (articolul 5), care asigură alimentarea cu lichid de răcire încălzit la dispozitivele de încălzire.
Pentru a asigura funcționarea sistemului de încălzire în cazul unei întreruperi bruște de curent sau a unei defecțiuni a pompelor de circulație, acestea sunt de obicei conectate în paralel cu linia principală.
În sistemele cu circulație naturală a lichidului de răcire, nu există pompe de circulație (articolele 4 și 5). Acest lucru crește semnificativ inerția sistemului și, în același timp, îl face complet independent de energie.
Schimbător de căldură pentru alimentare cu apă caldă(poz. 6) este situat în partea superioară a TA.
Locația schimbătorului de căldură suplimentar (articolul 7) depinde de tipul sursei de căldură primite:
- pentru sursele de temperatură înaltă (elementele de încălzire, boiler pe gaz sau electric) se plasează în partea superioară a rezervorului tampon;
- pentru cele cu temperaturi scăzute (colector solar, pompă de căldură) - în partea inferioară.
Schimbătoarele de căldură indicate în diagramă sunt opționale (articolele 6 și 7).
Ce să țineți cont atunci când cumpărați
Alegerea unui dispozitiv de stocare a căldurii pentru încălzire
La alegere baterie termica pentru încălzirea individuală a unei case, este necesar să se țină cont de volumul rezervorului și de parametrii tehnici ai acestuia, care trebuie să corespundă parametrilor cazanului și a întregului sistem de încălzire.
Acestea includ, în special:
1. Dimensiuni dimensiuni si greutate dispozitive care ar trebui să permită instalarea acestuia. În cazul în care este imposibil de găsit loc potrivitîntr-o casă pentru un rezervor cu capacitatea necesară, este posibil să înlocuiți un rezervor cu mai multe rezervoare tampon mai mici.
2. Presiune maximă fluid de lucru în sistemul de încălzire. Forma rezervorului tampon și grosimea pereților acestuia depind de această valoare. La o presiune a sistemului de până la 3 bari, forma rezervorului nu este deosebit de importantă, dar dacă această valoare poate crește până la 4-6 bari, este necesar să se utilizeze recipiente de formă toroidală (cu capace sferice).
3. Maxim admisibil temperatura fluid de lucru pentru care este proiectat unitatea.
4. Material rezervor de stocare pentru sistemul de încălzire. Acestea sunt de obicei fabricate din oțel carbon moale cu un strat rezistent la umiditate sau din oțel inoxidabil. Containerele din oțel inoxidabil au cele mai înalte proprietăți anticorozive și durabilitate în funcționare, deși sunt mai scumpe.
5. Disponibilitate sau posibilitate de instalare:
- încălzitoare electrice (încălzitoare);
- schimbător de căldură încorporat pentru racordarea la alimentarea cu apă caldă, care asigură alimentarea cu apă caldă a casei fără boiler suplimentare;
- schimbătoare de căldură încorporate suplimentare pentru conectarea la alte surse de căldură.
Comparația modelelor populare
Mulți producători interni și străini produc rezervoare de stocare a căldurii. Să dăm tabel comparativ unele modele de modele rusești și străine cu o capacitate de 500 de litri.
| Model | NIBE BU-500.8 | Reflex PFH-500 | ACV AK 500 | Meibes PSX-500 | Sibenergo-terma | PROFBAK TA-VV-500 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Țara producătorului | Suedia | Germania | Belgia | Germania | Rusia | Rusia |
| Volumul rezervorului, l. | 500 | 500 | 500 | 500 | 500 | 500 |
| Înălțime, mm | 1757 | 1946 | 1790 | 1590 | 2000 | 1500 |
| Diametru, mm | 750 | 597 | 650 | 760 | 700 | 650 |
| Greutate, kg | 145 | 115 | 150 | 120 | 165 | 70 |
| Max presiunea de lucru, bar | 6 | 3 | 5 | 3 | 6 | 3 |
| Temperatura maximă de funcționare, °C | 95 | 95 | 90 | 95 | 90 | 90 |
| Conectare la ACM | opțiune | Nu | Nu | Nu | Nu | opțiune |
| Încălzire suplimentară | opțiune | Nu | opțiune | Nu | Nu | Element de incalzire 1,5 kW |
| Cost aproximativ, frecați. | 43 200 | 35 100 | 53 200 | 62 700 | 28 500 | 55 800 |
Acest tabel arată clar că prețul rezervor de stocare pentru încălzirea cu aproximativ aceiași parametri poate fi în limite destul de largi.
Costul depinde în principal de material (oțel carbon sau oțel inoxidabil), de forma acestuia (obișnuită sau toroidală), precum și de disponibilitatea opțiunilor suplimentare sau de capacitatea de a le instala.
Calculul volumului containerului
Principalul parametru la achiziționarea unui rezervor tampon pentru un cazan cu combustibil solid, precum și pentru acesta, este capacitatea acumulatorului de căldură, care depinde direct de puterea cazanului de încălzire.
Există diferite metode de calcul bazate pe determinarea capacității unui cazan cu combustibil solid de a încălzi volumul necesar de fluid de lucru la o temperatură de cel puțin 40°C în timpul arderii unei încărcări complete de combustibil (aproximativ 2-3,5 ore).
Respectarea acestei condiții vă permite să obțineți eficienta maxima cazan cu economie maximă de combustibil.
Cel mai simplu mod de a calcula prevede că un kilowatt de putere a cazanului trebuie să corespundă cu cel puțin 25 de litri din volumul rezervorului tampon conectat la acesta.
Astfel, cu o putere a cazanului de 15 kW, capacitatea rezervorului de stocare ar trebui să fie de cel puțin: 15 * 25 = 375 litri. În acest caz, este mai bine să alegeți o capacitate cu rezervă, în în acest caz,– 400-500l.
Există și această versiune: cu cât capacitatea rezervorului este mai mare, cu atât sistemul de încălzire va funcționa mai eficient și cu atât vei economisi mai mult combustibil. Cu toate acestea, această versiune impune limitări: căutare spatiu liberîn casă pentru instalarea unui acumulator de căldură dimensiuni mari, precum și capacitățile tehnice ale cazanului de încălzire în sine.
Capacitatea lichidului de răcire are o limită superioară: nu mai mult de 50 de litri la 1 kW. Astfel, volumul maxim al rezervorului de stocare cu o putere a cazanului de 15 kW nu trebuie să depășească: 15 * 50 = 750 litri.
Evident, utilizarea unui schimbător de căldură cu un volum de 1000 de litri sau mai mult pentru un cazan de 10 kW va determina un consum suplimentar de combustibil pentru a încălzi un astfel de volum de fluid de lucru la temperatura necesară.
Acest lucru va duce la o creștere semnificativă a inerției întregului sistem de încălzire.
Pentru a oferi cazanului de acasă combustibil ecologic, vă recomandăm să învățați cum să faceți.
Cazanele cu combustibil solid sunt mai greu de trecut la funcționarea automată. Atat de destept" Dispozitive electrice, Cum modul GSM, ajută la ca sistemul de încălzire să se auto-regleze mai mult sau mai puțin. Mergi la.
Avantajele și dezavantajele rezervorului tampon
Rezervor tampon pentru cazan
Principalele avantaje ale unui sistem de încălzire cu acumulator de căldură includ:
- creșterea maximă posibilă a eficienței cazanului cu combustibil solid și a întregului sistem economisind în același timp resursele energetice;
- asigurarea protecției cazanului și a altor echipamente împotriva supraîncălzirii;
- ușurința în utilizare a cazanului, permițând încărcarea acestuia în orice moment;
- automatizarea funcționării cazanului prin utilizarea senzorilor de temperatură;
- capacitatea de a conecta mai multe surse de căldură diferite la schimbătorul de căldură (de exemplu, două cazane tipuri variate), asigurarea integrării acestora într-un singur circuit al sistemului de încălzire;
- asigurarea temperaturii stabile în toate încăperile casei;
- capacitatea de a furniza apă caldă menajeră fără a utiliza dispozitive suplimentare de încălzire a apei.
Dezavantajele acumulatorilor de căldură pentru sistemele de încălzire includ:
- inerție crescută a sistemului (din momentul în care centrala este aprinsă și până când sistemul ajunge în modul de funcționare, trece mult mai mult timp);
- necesitatea instalării TA în apropierea cazanului de încălzire, ceea ce necesită camera separata zona necesară;
- dimensiuni și greutate mari, ceea ce face dificilă transportul și instalarea;
- costul destul de ridicat al pompelor de căldură produse industrial (în unele cazuri, prețul acestuia, în funcție de parametri, poate depăși costul cazanului în sine).
O soluție interesantă: un acumulator de căldură în interiorul casei.
În interior 
Instalare 
etajul 1 
Pod 
subsol 
Secțiune
Utilizarea unui acumulator de căldură este benefică din punct de vedere economic nu numai pentru cazanele cu combustibil solid, ci și pentru electrice sau sisteme de gaze Incalzi
În cazul unui cazan electric, TA pornește la putere maximă noaptea, când tarifele la energie electrică sunt mult mai mici. În timpul zilei, când centrala este oprită, incinta este încălzită folosind căldura acumulată în timpul nopții.
Pentru cazane pe gaz economiile sunt realizate prin utilizarea alternativă a cazanului propriu-zis și a schimbătorului de căldură. în care arzător de gaz pornește mult mai rar, ceea ce oferă mai puțin.
Nu este de dorit să instalați un acumulator de căldură în sistemele de încălzire în care este necesară încălzirea rapidă și sau pe termen scurt a încăperii, deoarece aceasta va fi împiedicată de inerția crescută a sistemului.
Companiile implicate în dezvoltarea sistemelor de inginerie s-au concentrat în ultimii ani pe dezvoltarea de soluții tehnologice alternative. Concepte și direcții care nu implică utilizarea de resurse naturale. Cel puțin, experții se străduiesc să-și minimizeze consumul. Un beneficiu tangibil în acest segment este demonstrat de un acumulator de căldură pentru un sistem de încălzire, care este inclus în complexul de inginerie existent ca o componentă suplimentară de optimizare.
Informații generale despre acumulatorii de căldură
Există multe modificări și varietăți de acumulatoare de căldură, care sunt numite și încălzitoare tampon. Sarcinile pe care le îndeplinesc astfel de instalații sunt și ele diferite. De regulă, bateriile sunt folosite pentru a crește eficiența unității principale, de exemplu un cazan cu combustibil solid. În aceste cazuri, este recomandabil să folosiți astfel de sisteme pentru a efectua o funcție de monitorizare, care este dificil de implementat în procesul de deservire a cazanelor tradiționale din casele private. Cel mai adesea, pentru aceasta se folosesc rezervoare de stocare a căldurii cu o capacitate de până la 150 de litri. În sectorul industrial, desigur, pot fi folosite și instalații cu o capacitate de aproximativ 500 de litri.
Rezervorul în sine conține elemente care asigură menținerea temperaturii necesare a mediului. Însuși materialul din care este fabricat rezervorul trebuie să fie împerecheat cu straturi de izolatori. Componentele active sunt elementele de încălzire și țevile de cupru. Configurația plasării lor în rezervoare poate diferi, precum și sistemele de control al parametrilor de funcționare ai bateriei.
Principiul de funcționare
Din punctul de vedere al unei unități de stocare, sarcina principală este să se asigure că este dorit regim de temperatură, care este specificat chiar de utilizator. Pe măsură ce cazanul funcționează, rezervorul primește apă caldă și o stochează până când sistemul de încălzire nu mai funcționează. Sunt determinate condițiile de menținere a echilibrului de temperatură materiale izolante containere și interioare elemente de incalzire. Un acumulator de căldură clasic pentru un sistem de încălzire, în esență, seamănă cu funcționarea unui cazan și este, de asemenea, integrat în sistem.Adică, pe de o parte, echipamentul este conectat la o sursă de căldură, iar pe de altă parte, asigură funcționarea încălzitoarelor directe, care pot fi radiatoare. În plus, sistemul este adesea folosit ca sursă cu drepturi depline de apă caldă pentru nevoile menajere în regim de consum constant.
Funcțiile acumulatorilor termici
După cum sa menționat deja, unitățile de acest tip pot îndeplini diferite sarcini, cerințele pentru care determină criteriile pentru alegerea unui anumit sistem. Funcțiile de bază și principale includ acumularea de căldură din generator și eliberarea ulterioară a acesteia. Cu alte cuvinte, același rezervor colectează, stochează și transferă energie către elementul de încălzire directă. În combinație cu un cazan cu combustibil solid, funcțiile sistemului includ protecție împotriva supraîncălzirii. Releele de control automate și electronice sunt ineficiente în unitățile cu combustibil solid. Prin urmare, se practică optimizarea funcționării cazanului folosind un acumulator de căldură, care colectează în mod natural surplusul de energie și o returnează în timpul scăderilor de temperatură. Generatoarele electrice, pe gaz și lichide sunt mai ușor de controlat, dar cu ajutorul unei baterii pot fi conectate într-un singur complex și operate cu pierderi minime de căldură.
Unde poate fi folosit un acumulator termic?
Se recomandă utilizarea unui sistem de stocare a căldurii în cazurile în care unitatea de încălzire existentă nu permite un control suficient al funcționării acesteia. De exemplu, cazanele cu combustibil solid asigură în mod inevitabil momente de întreținere când capacitățile lor nu sunt încărcate. Pentru a compensa pierderile de căldură, este logic să folosiți un astfel de sistem. De asemenea, în funcționarea sistemelor de încălzire cu apă și electrice, această soluție este justificată din punct de vedere economic. Un acumulator de căldură modern cu control automat poate fi configurat să funcționeze în anumite perioade de timp când este în vigoare cel mai economic tarif de consum de energie. Deci, de exemplu, noaptea sistemul va conserva un anumit volum care poate fi folosit pentru orice necesitate în ziua următoare.
Unde nu este de dorit să folosiți acumulatori de căldură?
Natura funcționării bateriilor tampon este concepută pentru a asigura un transfer uniform de căldură și a netezi supratensiunile în timpul schimbărilor de temperatură. Dar acest principiu de funcționare nu este întotdeauna util. Pentru sistemele de încălzire, care, dimpotrivă, necesită o creștere sau o scădere accelerată a temperaturii, o astfel de adăugare va fi inutilă. În astfel de situații, creșterea potențialului lichidului de răcire datorită celor auxiliare va preveni răcirea și încălzirea rapidă. În plus, merită remarcat faptul că, în cea mai mare parte, acumulatorii de căldură de acasă fac imposibil controlul precis al temperaturii. S-ar părea că o astfel de soluție ar putea fi optimă pentru sistemele de încălzire care funcționează la intervale scurte - este suficient să încălziți recipientul în prealabil și apoi să folosiți energia gata la ora stabilită. Cu toate acestea, menținerea stării optime a lichidului de răcire în sine necesită consumul unei anumite energie. Prin urmare, de exemplu, o boiler folosită pentru încălzirea neregulată și pe termen scurt a unui uscător se poate face cu ușurință fără baterie. E alta treaba daca despre care vorbim despre un întreg grup de cazane care pot fi combinate într-un singur sistem folosind un tampon.
Caracteristicile bateriei
Printre principalele caracteristici se numără parametrii dimensionali ai unității, capacitatea acestuia, temperatura maximă și indicatorul de presiune. Pentru casele particulare, producătorii oferă instalații mici, al căror diametru poate fi de 500-700 mm, iar înălțimea - aproximativ 1500 mm. De asemenea, este important să luați în considerare greutatea, deoarece în unele cazuri specialiștii trebuie să folosească sape de beton pentru a da structurii stabilitate. Acumulatorul mediu de căldură cântărește aproximativ 70 kg, deși valoarea exactă este direct legată de capacitatea și calitatea izolației rezervorului. Caracteristicile de performanță se reduc la temperatură și presiune. Prima valoare este de aproximativ 100 °C iar nivelul de presiune poate ajunge la 3 Bar.
Conexiune baterie
Un proprietar cu cunoștințe în inginerie electrică poate nu numai să conecteze independent un tampon gata făcut la sistemul de încălzire, ci și să asambla complet structura. Mai întâi trebuie să comandați un container sub formă de cilindru, care va deveni un tampon de lucru. Apoi, în tranzit prin întregul rezervor, este necesar să se efectueze o conductă de retur prin nișa viitorului acumulator de căldură. Conexiunea ar trebui să înceapă cu conexiunea dintre returul cazanului și rezervor. De la o componentă la a doua, trebuie prevăzut un loc unde va fi instalată pompa de circulație. Cu ajutorul acestuia, lichidul de răcire fierbinte se va muta de la butoi la supapa de închidere și rezervor de expansiune.
Trebuie să instalați acumulatorul de căldură cu propriile mâini, astfel încât să se presupună cea mai rațională distribuție a lichidului în toate camerele. Pentru a evalua calitatea funcționării sistemului asamblat, îl puteți furniza cu termometre și senzori de presiune. Un astfel de echipament vă va permite să evaluați cât de eficient va funcționa bateria prin circuitele conectate.
Sisteme de apă
Un acumulator de căldură clasic presupune utilizarea apei ca purtător de energie. Un alt lucru este că această resursă poate fi folosită în moduri diferite. De exemplu, este folosit pentru a furniza pardoseli încălzite - lichidul trece prin conductele de circulație într-un strat special. Apa poate fi folosita si pentru a asigura functionarea dusului si alte nevoi, inclusiv in scopuri tehnologice, igienice si sanitare. Este de remarcat faptul că interacțiunea cazanelor cu apa este destul de comună datorită costului său scăzut. Acumulatorul de căldură cu apă este mai ieftin în comparație cu încălzitoare electrice. Pe de altă parte, au și dezavantajele lor. De regulă, ele se reduc la nuanțe în organizarea rețelelor de circulație. Cu cât volumul de resurse consumate este mai mare, cu atât organizarea acesteia este mai costisitoare. Costurile de instalare sunt unice, dar operarea va fi mai ieftină.
Sisteme solare
În sistemele de apă, designul include un schimbător de căldură cu pieptene proiectat pentru o pompă geotermală. Dar poate fi folosit și un colector solar. În esență, se dovedește centrul centrală electrică, care optimizează funcția unei stații de încălzire prin rezervarea energiei din diferite surse. Deși stocarea termică solară este mai puțin obișnuită, poate fi utilizată în sistemele de încălzire tipice. De asemenea, colectoarele solare păstrează potențialul energetic, care este ulterior cheltuit pentru nevoile casnice. Dar este important să luăm în considerare că lichidul de răcire fierbinte sub formă de apă necesită mai puțină energie decât baterie solară. Cea mai bună opțiune Utilizarea unor astfel de baterii este integrarea directă a panourilor în locuri în care încălzirea ar trebui să fie efectuată fără transformări suplimentare.
Cum să alegi căldura?
Merită să porniți de la mai mulți parametri. Pentru început, se determină funcționalitatea sistemului și indicatorii săi de performanță. Rezervorul trebuie să acopere complet volumele care sunt planificate a fi consumate în timpul funcționării sistemului de încălzire. Nici cu sistemele de control nu ar trebui să te zgarci. Releele moderne cu regulatoare automate nu numai că fac programarea convenabilă sisteme de inginerie, dar oferă și proprietăți de protecție. Un acumulator de căldură echipat corespunzător are protecție împotriva mersului în gol și oferă ample oportunități de a indica condițiile de temperatură.
Acumulator de caldura pentru incalzire cazane
Continuăm seria noastră de articole cu o temă care va fi de interes pentru cei care își încălzesc locuințele cazane cu combustibil solid. Vă vom spune despre un acumulator de căldură pentru încălzirea cazanelor (HS) cu combustibil solid. E într-adevăr dispozitivul necesar, care vă permite să echilibrați funcționarea circuitului, să neteziți diferențele de temperatură a lichidului de răcire și, de asemenea, să economisiți bani. Să observăm imediat că un acumulator de căldură pentru cazane electrice de încălzire este utilizat numai dacă casa are un contor electric cu calcul separat al energiei de noapte și de zi. În caz contrar, instalarea unui acumulator de căldură pentru cazane de încălzire pe gaz nu are sens.
Cum funcționează un sistem de încălzire cu acumulator de căldură?
Un acumulator de căldură pentru încălzirea cazanelor este o parte a sistemului de încălzire concepută pentru a crește timpul dintre sarcini combustibil solidîn cazan. Este un rezervor în care nu există acces de aer. Este izolat si are suficient volum mare. Există întotdeauna apă în acumulatorul de căldură pentru încălzire și circulă în întregul circuit. Desigur, lichidul care nu îngheață poate fi folosit și ca lichid de răcire, dar totuși, datorită costului său ridicat, nu este utilizat în circuitele cu TA.
În plus, nu are rost să umpleți un sistem de încălzire cu un acumulator de căldură cu antigel, deoarece astfel de rezervoare sunt amplasate în spații rezidențiale. Și esența utilizării lor este să se asigure că temperatura din circuit este întotdeauna stabilă și, prin urmare, apa din sistem este caldă. Utilizarea unui acumulator mare de căldură pentru încălzire în casele de țară temporare este nepractică, iar un rezervor mic este de puțin folos. Acest lucru se datorează principiului de funcționare al acumulatorului de căldură pentru sistemul de încălzire.
- TA este situat între boiler și sistemul de încălzire. Când centrala încălzește lichidul de răcire, acesta intră în schimbătorul de căldură;
- apoi apa curge prin conducte spre calorifere;
- fluxul de retur se întoarce la TA, iar apoi direct la cazan.
Deși acumulatorul de căldură pentru sistemul de încălzire este un singur vas, datorită dimensiunilor sale mari, direcția fluxurilor în partea de sus și de jos este diferită.
Pentru ca TA să își îndeplinească funcția principală de stocare a căldurii, aceste fluxuri trebuie amestecate. Dificultatea este că temperaturile ridicate cresc întotdeauna, iar frigul tinde să scadă. Este necesar să se creeze astfel de condiții, astfel încât o parte a radiatorului să se scurgă în partea de jos a acumulatorului de căldură din sistemul de încălzire și să încălzească lichidul de răcire pe retur. Dacă temperatura este egalată în întregul rezervor, atunci acesta este considerat complet încărcat.
După ce cazanul a ars tot ce a fost încărcat în el, nu mai funcționează și intră în joc TA. Circulația continuă și își eliberează treptat căldura prin calorifere în cameră. Toate acestea se întâmplă până când următoarea porție de combustibil intră din nou în cazan.
Dacă acumulatorul de căldură pentru încălzire este mic, atunci rezerva sa va dura doar o perioadă scurtă de timp, în timp ce timpul de încălzire al bateriilor crește, deoarece volumul de lichid de răcire din circuit a devenit mai mare. Dezavantajele utilizării pentru reședințe temporare:
- timpul de încălzire a încăperii crește;
- volum mai mare al circuitului, ceea ce face umplerea acestuia cu antigel mai costisitoare;
- Mai mult costuri ridicate pentru instalare.
După cum înțelegeți, umplerea sistemului și scurgerea apei de fiecare dată când veniți la casa dvs. este cel puțin supărătoare. Având în vedere că doar rezervorul va avea 300 de litri, nu are sens să luăm astfel de măsuri de dragul câtorva zile pe săptămână.
În rezervor sunt încorporate circuite suplimentare - acestea sunt țevi spiralate metalice. Lichidul dintr-o spirală nu are contact direct cu lichidul de răcire din acumulatorul de căldură pentru încălzirea casei. Acestea pot fi contururi:
- încălzire la temperatură scăzută (pardoseală caldă).
Astfel, chiar și cel mai primitiv cazan cu un singur circuit sau chiar sobă poate deveni un încălzitor universal. El va asigura toată casa căldura necesarăȘi apa fierbinte simultan. În consecință, performanța încălzitorului va fi utilizată pe deplin.
În modelele de producție fabricate în conditii de productie, sunt incorporate surse suplimentare de incalzire. Acestea sunt și spirale, doar că se numesc elemente electrice de încălzire. Există adesea mai multe dintre ele și pot funcționa din surse diferite:
- circuit;
- panouri solare.
O astfel de încălzire este o opțiune suplimentară și nu este obligatorie; țineți cont de acest lucru dacă decideți să faceți un acumulator de căldură pentru încălzire cu propriile mâini.
Scheme de cablare a acumulatorului de căldură
Îndrăznim să sugerăm că, dacă sunteți interesat de acest articol, atunci, cel mai probabil, ați decis să faceți un acumulator de căldură pentru încălzire și cablarea acestuia cu propriile mâini. Puteți veni cu multe scheme de conectare, principalul lucru este că totul funcționează. Dacă înțelegeți corect procesele care au loc în circuit, atunci puteți experimenta. Modul în care conectați TA la cazan va afecta funcționarea întregului sistem. Să ne uităm mai întâi la cel mai mult schema simplaîncălzire cu un acumulator de căldură.
O schemă simplă de curele TA
În figură vedeți direcția de mișcare a lichidului de răcire. Vă rugăm să rețineți că mișcarea în sus este interzisă. Pentru a preveni acest lucru, pompa dintre elementul de încălzire și cazan trebuie să pompeze o cantitate mai mare de lichid de răcire decât cea care se află în fața rezervorului. Numai în acest caz se va genera o forță de tragere suficientă, care va elimina o parte din căldură din sursă. Dezavantajul acestei scheme de conectare este timpul lung de încălzire al circuitului. Pentru a o reduce, trebuie să creați un inel de încălzire a cazanului. O puteți vedea în diagrama următoare.
Schema conductei TA cu circuit de incalzire a cazanului
Esența circuitului de încălzire este că termostatul nu adaugă apă din încălzitor până când cazanul îl încălzește până la nivel stabilit. Când cazanul s-a încălzit, o parte din alimentare intră în TA, iar o parte este amestecată cu lichidul de răcire din rezervor și intră în cazan. Astfel, incalzitorul functioneaza intotdeauna cu un lichid deja incalzit, ceea ce ii mareste eficienta si timpul de incalzire al circuitului. Adică bateriile se vor încălzi mai repede.
Această metodă de instalare a unui acumulator de căldură într-un sistem de încălzire vă permite să utilizați circuitul în mod autonom atunci când pompa nu va funcționa. Vă rugăm să rețineți că diagrama arată doar punctele de conectare ale unității de încălzire la cazan. Lichidul de răcire circulă către radiatoare într-un mod diferit, care trece și prin schimbătorul de căldură. Prezența a două ocolire vă permite să fiți în siguranță de două ori:
- supapa de reținere este activată dacă pompa este oprită și robinetul cu bilă de pe bypass-ul inferior este închis;
- Dacă pompa se oprește și supapa de reținere se rupe, circulația se realizează prin bypass-ul inferior.
În principiu, se pot face unele simplificări acestui design. Având în vedere faptul că supapa de reținere are rezistență mare la curgere, aceasta poate fi exclusă din circuit.
Schema de conducte TA fără supapă de reținere pentru un sistem gravitațional
În acest caz, când lumina se stinge, va trebui să deschideți manual robinetul cu bilă. Trebuie spus că, cu un astfel de aspect, TA trebuie să fie situat deasupra nivelului radiatoarelor. Dacă nu planificați ca sistemul să funcționeze gravitațional, atunci conectarea sistemului de încălzire la acumulatorul de căldură se poate face conform diagramei prezentate mai jos.
Schema de conducte TA pentru un circuit cu circulație forțată
Mișcarea corectă a apei este creată în TA, ceea ce îi permite să fie încălzită minge cu minge, începând de sus. Poate apărea întrebarea, ce să faci dacă nu există lumină? Am vorbit despre asta într-un articol despre . Va fi mai economic și mai convenabil. La urma urmei, contururile gravitaționale sunt realizate din țevi de secțiune mare și, în plus, trebuie respectate înclinații care nu sunt întotdeauna convenabile. Dacă calculați prețul țevilor și fitingurilor, cântăriți toate inconvenientele instalării și comparați toate acestea cu prețul unui UPS, atunci ideea de a instala sursă alternativă alimentația va deveni foarte atractivă.
Calculul volumului de stocare a căldurii
Volumul acumulatorului de căldură pentru încălzire
După cum am menționat deja, nu este recomandabil să folosiți TA de volum mic, iar rezervoarele prea mari nu sunt, de asemenea, întotdeauna adecvate. Deci a apărut întrebarea despre cum să se calculeze volumul necesar de TA. Chiar vreau să dau un răspuns concret, dar, din păcate, nu poate exista. Deși există încă un calcul aproximativ al unui acumulator de căldură pentru încălzire. Să presupunem că nu știi ce pierderi de căldură are casa ta și nu poți afla, de exemplu, dacă nu a fost încă construită. Apropo, pentru a reduce pierderile de căldură, aveți nevoie . Puteți selecta un rezervor pe baza a două valori:
- zona încăperii încălzite;
- puterea cazanului.
Metode de calcul al volumului echipamentului de încălzire: suprafața încăperii x 4 sau puterea cazanului x 25.
Aceste două caracteristici sunt decisive. Surse diferite oferă propria lor metodă de calcul, dar de fapt aceste două metode sunt strâns legate între ele. Să presupunem că decidem să calculăm volumul unui acumulator de căldură pentru încălzire, pe baza suprafeței camerei. Pentru a face acest lucru, trebuie să înmulțiți metru pătrat al camerei încălzite cu patru. De exemplu, dacă avem casa mica 100 mp, atunci veți avea nevoie de un rezervor de 400 de litri. Acest volum va permite reducerea încărcăturii cazanului la două ori pe zi.
Fără îndoială, acesta este cazul cazane de piroliză, în care se adaugă combustibil de două ori pe zi, doar că în acest caz principiul de funcționare este ușor diferit:
- combustibilul se aprinde;
- alimentarea cu aer scade;
- începe procesul de mocnit.
În acest caz, atunci când combustibilul se aprinde, temperatura din circuit începe să crească rapid, iar apoi mocnit menține apa caldă. În timpul acestui mocnit foarte mult, în țeavă dispare multă energie. În plus, dacă un cazan cu combustibil solid funcționează în tandem cu un sistem de încălzire cu scurgeri, atunci la temperaturi de vârf rezervorul de expansiune fierbe uneori. Apa începe să fiarbă literalmente în ea. Dacă țevile sunt fabricate din polimeri, atunci acest lucru este pur și simplu distructiv pentru ele.
Într-unul dintre articolele despre TA, ia o parte din căldură și rezervorul poate fierbe numai după ce rezervorul este încărcat complet. Adică, posibilitatea de fierbere, cu volumul corect de TA, tinde spre zero.
Acum să încercăm să calculăm volumul încălzitorului pe baza numărului de kilowați din încălzitor. Apropo, acest indicator este calculat pe baza metrului pătrat al camerei. La 10 m se ia 1 kW. Se dovedește că într-o casă de 100 de metri pătrați ar trebui să existe un cazan de cel puțin 10 kilowați. Deoarece calculul se face întotdeauna cu o marjă, putem presupune că în cazul nostru va exista o unitate de 15 kilowați.
Dacă nu țineți cont de cantitatea de lichid de răcire din calorifere și țevi, atunci un kilowatt al cazanului poate încălzi aproximativ 25 de litri de apă în unitatea de încălzire. Prin urmare, calculul va fi adecvat: trebuie să înmulțiți puterea cazanului cu 25. Ca urmare, vom obține 375 de litri. Dacă comparăm cu calculul anterior, rezultatele sunt foarte apropiate. Doar acest lucru ține cont de faptul că puterea cazanului va fi calculată cu un decalaj de cel puțin 50%.
Amintiți-vă, cu cât mai mult TA, cu atât mai bine. Dar în această chestiune, ca în oricare alta, trebuie să te descurci fără fanatism. Dacă instalați un TA pentru două mii de litri, atunci încălzitorul pur și simplu nu poate face față unui astfel de volum. Fii obiectiv.
Principalele obiective ale proiectării și instalării unui sistem de încălzire autonom sunt confortul în casă și funcționarea fără probleme. Prin urmare, acei oameni care cred că pentru a atinge confortul este suficient să instalați pur și simplu un cazan și să îl conectați la sistemul de încălzire se înșel.
Și această greșeală constă în faptul că mai devreme sau mai târziu orice cazan, chiar și de cea mai bună calitate, poate eșua. Și cel mai adesea acest lucru se întâmplă în mijlocul sezonul de incalzire, când modul de funcționare a echipamentului este cel mai intens. Cum te poți asigura într-un astfel de caz?
Există mai multe opțiuni:
- Aveți în casă o sobă obișnuită care este în stare de funcționare.
- Să aibă două cazane, dintre care una, cu o putere mai mică, este folosită doar în caz de urgență.
- Includeți un dispozitiv în sistemul de încălzire care vă permite să acumulați putere termalaîn timpul funcționării cazanului, capabil să mențină temperatura lichidului de răcire la nivelul corespunzător pentru un timp suficient de lung când acesta se oprește.
Prima opțiune este bună pentru acele case care anterior aveau încălzire la sobă și apoi erau echipate cu propria lor cameră de cazane. Este puțin probabil ca cineva să construiască o sobă într-o casă nouă, pentru care inițial a fost asigurată încălzirea de la un cazan. A doua opțiune este folosită rar, dar are dreptul la viață. De obicei, principalul aici este o unitate de combustibil solid și gaz, iar de rezervă este un cazan electric de putere nu prea mare, folosit exclusiv ca sursa de rezervă căldură.
Dar a treia opțiune din punct de vedere al fiabilității este cea mai optimă. Un astfel de dispozitiv se numește acumulator de căldură și este cel mai adesea utilizat în sistemele echipate cu cazane periodice. Cel mai adesea, acestea sunt cazane cu combustibil solid (care trebuie încărcate cu combustibil de mai multe ori pe zi) și unități electrice, care sunt profitabile să pornească numai noaptea (dacă electricitatea este mai ieftină noaptea).
Ce este un acumulator de căldură (TA)
Un acumulator de căldură este un rezervor cu o anumită capacitate (destul de mare) umplut cu un lichid de răcire (de obicei apă). Rezervorul trebuie să fie bine izolat de Mediul extern. În același timp, în timpul funcționării cazanului, datorită capacității mari de căldură a apei, lichidul de răcire este încălzit pe întregul volum al rezervorului. Datorită acestui fapt, se creează o rezervă mare de putere termică, asigurând funcționarea stabilă a sistemului de încălzire și alimentarea cu apă caldă (dacă este disponibilă) pe toată perioada de oprire a cazanului. Mai mult, motivul timpului de nefuncționare nu este important - ar putea fi doar o pauză între focare sau un accident.
Cu un volum suficient al rezervorului, chiar și o casă mare poate dura până la 2 zile. În același timp, temperatura din el va scădea doar cu 2-3 grade. Acesta este avantajul cel mai evident și de înțeles de a avea un acumulator de căldură în sistemul de încălzire a locuinței. De fapt, capacitățile sale sunt mult mai largi. Într-adevăr, de fapt, crește semnificativ volumul de lichid de răcire din circuitul sistemului de încălzire. În același timp, cresc și indicatorii săi, cum ar fi capacitatea de căldură și inerția.
Adică sistemul se încălzește mai lent, absorbind mai multă energie, dar se și răcește foarte mult timp, menținând temperatura în casă chiar și atunci când centrala nu funcționează.
Există o serie de situații în care prezența unui acumulator de căldură în sistem simplifică foarte mult și reduce costul obținerii rezultatelor dorite.
Combustibilul arde cel mai bine atunci când centrala funcționează la putere maximă. Dar primăvara și vara această putere este în mod evident excesivă. Și prezența unui rezervor de apă vă va permite să încălziți rapid apa din acesta la temperatura dorită și să opriți procesul de ardere, economisind combustibil și timp pentru întreținerea cazanului.
În timpul aprinderii, cazanele cu combustibil solid au putere minima, pe măsură ce combustibilul arde, acesta atinge un maxim și apoi scade din nou. Acest mod nu este foarte util pentru funcționarea sistemului de încălzire - temperatura lichidului de răcire din acesta fluctuează constant. Prezența unui acumulator de căldură vă permite să mențineți temperatura în sistem la un nivel optim.
Dacă sistemul are mai multe surse de încălzire a lichidului de răcire, iar una dintre ele este un cazan cu combustibil solid, atunci conectarea celorlalte devine foarte dificilă. Un rezervor de lichid de răcire vă permite să organizați astfel de conexiuni cu ușurință și la costuri reduse.
Dacă este necesar să organizați alimentarea cu apă caldă în casă, atunci trebuie să instalați un schimbător de căldură suplimentar în cazan sau să utilizați un cazan. încălzire indirectă. Toate acestea afectează negativ funcționarea sistemului de încălzire. Și aici un rezervor mare de apă fierbinte face ușor să ieși din situație.
Astfel, TA este o unitate de decuplare între circuitul de încălzire și cazan, permițând costuri minime implementează diverse funcții suplimentare.
Pentru a face acest lucru, trebuie să vă bazați pe următoarele date:
- puterea unității de încălzire;
- timpul în care lichidul de răcire din schimbătorul de căldură trebuie să se încălzească;
- timpul pentru care puterea termică acumulată în rezervor ar trebui să fie suficientă pentru a acoperi pierderile de căldură ale casei.
Pentru selecție corectă este necesar să se cunoască puterea termică a încălzitorului.
Se calculează folosind formula:
Q = m × C × (T2 – T1),
- unde m este masa lichidului de răcire (în funcție de volumul schimbătorului de căldură), kg;
- C – capacitatea termică specifică a lichidului de răcire;
- T2 – T1 este diferența dintre temperatura finală și cea inițială a apei. De obicei, se ia egal cu 40 de grade.
O tonă de apă, atunci când este răcită la 40 de grade, eliberează 46 kWh de căldură.
Dacă doriți să comutați cazanul în funcționare periodică, de exemplu, numai în modul de noapte sau de zi, atunci puterea cazanului ar trebui să fie suficientă pentru a încălzi casa pentru timpul rămas.
Să dăm un exemplu. Să presupunem că utilizați un cazan cu combustibil solid care funcționează numai în timpul zilei timp de 10 ore. În acest caz, pierderea de căldură a casei este de 5 kW, apoi pe zi vor fi necesare 5 × 24 = 120 kW*h de putere termică pentru a menține funcția de încălzire. TA va fi folosit timp de 14 ore. Aceasta înseamnă că ar trebui să acumuleze: 5 × 14 = 70 kWh de căldură. Dacă lichidul de răcire este apă, atunci greutatea sa ar trebui să fie de 70: 46 = 1,52 tone.Cu o marjă de 15%, aceasta va fi de 1,75 tone, atunci volumul schimbătorului de căldură ar trebui să fie de aproximativ 1,75 metri cubi. m.
Nu uitați că puterea cazanului ar trebui să fie suficientă pentru a produce 120 kWh de energie în 10 ore de funcționare. Adică, puterea sa trebuie să fie de cel puțin 120: 10 = 12 kW.
Dacă încălzitorul este utilizat numai pentru siguranța sistemului de încălzire în caz de accident, atunci rezerva de putere termică în el ar trebui să fie suficientă pentru 1-2 zile. Adică rezerva de putere trebuie să fie de cel puțin 120 - 240 kWh. Atunci volumul TA va fi: 240: 46 = 5,25 metri cubi. m.
Acest calcule aproximative, cu toate acestea, vă permit să vă faceți o idee aproximativă despre parametrii TA.
Există modalități mai simple de a calcula volumul TA:
- Volumul este egal cu aria camerei în metri înmulțită cu 4. De exemplu, o casă are o suprafață de 120 de metri pătrați. m. Atunci volumul rezervorului ar trebui să fie: 120 × 4 = 480 l.
- Puterea cazanului este înmulțită cu 25. De exemplu, cazanul are o putere de 12 kW, atunci volumul rezervorului va fi de 12 × 25 = 300 de litri.
Puteți face singur un rezervor pentru încălzirea lichidului de răcire sau puteți cumpăra unul gata făcut. Autoproducția este asociată cu dificultăți în luarea în considerare a caracteristicilor și caracteristicilor echipamentelor viitoare. Nu numai prețul emisiunii va depinde de acest lucru, ci și performanța TA, precum și durabilitatea acestuia.
Principalii parametri de funcționare ai acumulatorilor de căldură sunt:
- Greutate, volum și dimensiuni. Volumul rezervorului este selectat în funcție de puterea cazanului. Dar cu cât volumul său este mai mare, cu atât mai economic va funcționa sistemul în ansamblu. Un schimbător de căldură mare va dura mai mult să se încălzească, dar timpul dintre aprinderea cazanului va crește și el. Dacă rezervorul este prea mare conform calculelor și nu se încadrează în camera alocată, atunci puteți folosi mai multe containere mai mici.
- Presiunea în sistemul de încălzire. Grosimea pereților TA, precum și forma fundului și capacului acestuia depind de această valoare. Dacă presiunea din sistem nu este mai mare de 3 bari, atunci pot fi utilizate cele mai comune acumulatoare de căldură. Dacă presiunea de funcționare este în intervalul 4-8 bar, atunci trebuie să alegeți rezervoare cu capace torisferice. Un astfel de echipament va costa mai mult.
- Materialul din care este fabricat rezervorul. Cel mai adesea, acesta este oțel carbon standard acoperit cu vopsea impermeabilă. Dar, dacă este posibil, este mai bine să alegeți un rezervor din oțel inoxidabil. Este mai rezistent la aditivii continuti in lichidul de racire si la coroziune.
- Temperatura maximă a fluidului.
- Disponibilitatea instalării echipament adițional: elemente de incalzire, schimbator de caldura incorporat pentru racordarea la sistemul de alimentare cu apa calda, schimbatoare de caldura suplimentare pentru organizarea racordarii la alte surse de incalzire caldura.
Cum se instalează un rezervor de stocare a căldurii
Cel mai într-un mod simplu Instalația este un TA amplasat vertical, în pereții căruia sunt încorporate 4 conducte, câte două pe fiecare parte. Fiecare pereche este distanțată vertical. Pe de o parte, conducta superioară este conectată la linia de alimentare a unității cazanului, iar pe de altă parte, la ramura de alimentare a sistemului de încălzire. Mai jos, pe laturile corespunzătoare ale rezervorului, se află conducte conectate la conductele de retur ale cazanului și circuitul de încălzire.
Conductele de retur ale cazanului și circuitului de încălzire sunt echipate cu pompe de circulație.
După încărcarea combustibilului în cazan și obținerea unei arderi stabile, porniți pompa de circulație, furnizând apă din partea de jos a schimbătorului de căldură către zona sa de încălzire. În același timp, în paralel, lichidul de răcire fierbinte utilizat pentru încălzirea spațiilor este furnizat unității de încălzire prin conducta superioară.
În acest caz, amestecarea activă a apei rece și calde în rezervor nu are loc - acest lucru este împiedicat densități diferite apă de diferite temperaturi.
După arderea combustibilului, rezervorul este umplut cu apă la temperatura necesară. După aceasta, se pornește pompa de circulație a circuitului de încălzire, care pompează apa încălzită prin sistem. Datorită faptului că lichidul de răcire intră în sistem prin conducta superioară, iar apa utilizată în sistem și deja răcită intră de jos, nu are loc amestecarea straturilor de apă de diferite temperaturi, iar TA furnizează apă la temperatura necesară. la sistem pentru o lungă perioadă de timp.
Tipuri de TA în funcție de proiectare
În funcție de scopul funcțional, toate acumulatoarele de căldură sunt împărțite în următoarele tipuri:
- Gol - cu conectare directă a circuitelor. Într-un astfel de sistem nu se folosesc schimbătoare de căldură, iar separarea apei reci și calde este asigurată doar de diferența de densitate a acestora. TA de casă au de obicei exact acest design.
- Cu boiler incorporat. În interiorul rezervorului principal se află un recipient suplimentar destinat încălzirii apei în sistemul ACM.
- Cu schimbător de căldură intern. Acest model vă permite să separați lichidele de răcire în circuitele cazanului și ale sistemului de încălzire. Separarea lichidelor este asigurată de pereții schimbătorului de căldură.
Ce oferă piața echipamentelor de încălzire?
Piața noastră are produse de la companii străine renumite:
- Buderus (Germania) - produce TA universale care pot fi folosite pentru a lucra cu cazane cu combustibil solid de orice alte mărci. Rezervoarele sunt realizate din oțel carbon și echipate cu izolație dintr-un strat de spumă de plastic de 100 mm grosime.
- Hajdu este un produs maghiar care este atractiv datorită raportului bun preț-calitate. Grosimea stratului de izolație este de asemenea de 100 mm.
- Lapesa este o companie spaniolă care produce acumulatori de căldură nu numai pentru uz casnic, ci și scopuri industriale. Pentru izolarea termică a rezervoarelor se folosește spumă poliuretanică, care asigură pierderi de căldură extrem de reduse.
- NIBE (Suedia) - produce modele care permit utilizarea diferitelor unitati de incalzire a lichidului de racire (pompa de caldura sau colector solar). Izolația termică a rezervoarelor este un strat de spumă de polistiren de 80 mm grosime.
- S-TANK este un produs belarus. Este de înaltă calitate și preț accesibil. Poate funcționa cu apă de calitate scăzută. Are protectie anticoroziva sub forma unui strat de email.
- GOPPO sunt acumulatori de căldură rusești pentru sisteme de încălzire, proiectați pentru presiuni de 3 și 6 bar. Au izolație din spumă de polietilenă de 30 mm grosime.
Alegerea unui sistem de încălzire pentru sistemul de încălzire al unei case private este o chestiune responsabilă. Dacă instalația de încălzire este realizată de o companie specializată, atunci nu trebuie să vă faceți griji cu privire la alegerea corectă a echipamentelor de încălzire. Dacă decideți să faceți acest lucru singur, atunci încercați să țineți cont de toți parametrii enumerați și alegeți un rezervor cu cel puțin o mică rezervă de volum.
