Системи грејања са акумулаторима топлоте

Садржај препоруке

• Шта је уређај за складиштење топлоте
• Шта даје уградња акумулатора топлоте
• Критеријуми за избор спремника пуфера
• Прорачун акумулатора топлоте
• Карактеристике инсталације и рада

Постоји начин да се погодност коришћења котла на чврсто гориво приближи комфору који пружа грејање на природни гас. Акумулатор топлоте не само да смањује учесталост паљења, већ пружа и значајне уштеде у електричном грејању помоћу мулти-тарифног система плаћања.

Шта је уређај за складиштење топлоте

Задатак очувања топлотне енергије један је од најважнијих проблема светског енергетског сектора. Пре свега, његово решење је потребно за оптимизацију рада система за претварање соларне енергије, али исти проблем је и у обичним домаћинствима. Неке власнике сеоских кућа не привлачи идеја да постану ватрогасци, док оне који користе струју за грејање пре свега брину смањење трошкова.

Сви ови задаци могу се решити инсталирањем акумулатора топлоте, који акумулира енергију у режиму активног рада грејача, а затим га преноси у систем на дуже време. Да не буде забуне, одмах треба напоменути да су уређаји за складиштење топлоте два типа:

1. Магнезитни акумулатори топлоте уграђени у уређајима за електрично грејање.
2. Спремници са водом – природна супстанца са највећим топлотним капацитетом.

Прва врста складиштења топлоте позната је отприлике пола века и служи као замена за електричне конвекторе где је релевантно вишецаринско плаћање струје. Склапљена топлота магнезитне љуске може да даје од 8 до 12 сати грејање куће током дана без трошења електричне енергије. Главни недостатак таквих акумулатора топлоте је потреба да се тачно израчуна топлотни капацитет појединачно за сваку просторију, узимајући у обзир инерцију грађевинских конструкција, губитак топлоте и запремину ваздуха. Грешке у прорачунима доводе до кршења климатског режима и, као последица тога, апсолутне неоправданости употребе акумулатора топлоте ове врсте.

Тампон је резервоар за воду интегрисан у систем хидрауличног грејања. Загревање расхладне течности се може директно извршити – такви се резервоари називају једноструким кругом или преко измењивача топлоте, односно расхладне течности у различитим круговима су изоловане једна од друге. Вишефункционалност складишта воде омогућава да се користи како за равномерни пренос топлоте у прелазним режимима, тако и за складиштење енергије током периода ноћне тарифе. Управо је овај тип акумулатора топлоте најзанимљивији за руског потрошача, а ми ћемо се детаљно посветити томе..

Шта даје уградња акумулатора топлоте

Акумулатор топлоте се не може класификовати као надоградња буџетског грејања. Просечни трошкови почињу од 120-140 хиљада рубаља. и може достићи пола милиона, а наведени распон цена је релевантан за системе који обезбеђују топлину у кућишту са површином до 150 м². Поставља се природно питање: шта је оправдање за куповину тако скупе опреме??

Да бисте разумели изводљивост инсталирања уређаја за складиштење топлоте, морате добро да схватите специфичности његовог рада. Пре свега, вреди запамтити да он не даје опипљиве предности у тандему са котлом на природни гас, лож уље, односно са аутоматским доводом горива. Има смисла инсталирати акумулатор топлоте или са електричним или на чврста горива са ручним пуњењем, као и у комбинацији са соларним колекторима. Овим редоследом могу се разликовати бројне предности:

1. Побољшање комфорног рада котла на тврдо гориво – број запаљења може се смањити на један дневно, а то важи и за ван сезоне и за најхладнији петодневни период.
2. Повећана уштеда: котао на чврсто гориво, радећи на максималној снази, не губи топлоту заједно са производима сагоревања. Вода са ниском температуром циркулише у калем све време, ефикасно апсорбујући произведену енергију.
3. Продужење радног века котла због заштите од прегревања. У режиму активног сагоревања пламена, измењивач топлоте остаје сув све време – због одсуства кондензата, загађење димних канала катраном знатно се успорава и искључује се ефекат метала завојнице киселинама формираним када дим дође у додир са влагом..
4. Ако систем покреће соларни колектор, акумулатор топлоте је неопходан, јер је захваљујући њему могуће грејати погодну запремину не само током дана, већ и ноћу.
5. Дизајнерске карактеристике акумулатора топлоте олакшавају имплементацију система топле воде, укључујући и рециркулацију.

Критеријуми за избор спремника пуфера

Као што је већ поменуто, распон цена за уређаје за складиштење топлоте идентичног капацитета је веома висок. Да бисте направили прави избор, морате знати шта одређује квалитет и издржљивост опреме. Материјал тела контејнера је од највеће важности:

• Угљенични челик се може користити у системима који немају редовну допуну воде, што значи да метални делови нису стално изложени раствореном кисеонику.
• Нехрђајући челик има антикорозивна својства, такав контејнер није у стању да изазове стварање муља у систему и сматра се најнапреднијом врстом складиштења топлоте, али је скупљи од осталих..
• Метални кофер са полимерним премазом – у овом случају отпорност на корозију основног материјала спремника није пресудна, јер заштитна шкољка гарантује чистоћу течности. Међутим, морате бити обазриви: нека полимерна једињења могу да реагују са специјалним носачима топлоте, осим тога, дебљина металне љуске мора бити довољно велика да издржи механички стрес.

Дизајни акумулатора топлоте: 1 – директно повезивање кругова; 2 – са једним измењивачем топлоте; 3 – са два измењивача топлоте

Не вриједи разматрати озбиљне спремнике у потпуности направљене од пластике. Такви уређаји за складиштење нису у стању да издрже оптерећење из течности која се шири када се загреју; штовише, при високим температурама, многи полимерни материјали губе своја својства..

Важни су не само материјали, већ и структурне карактеристике кућишта. Дакле, најбоља опција је цилиндричног облика са једноделним жигосаним сферним дном. Увезену опрему, између осталог, карактерише и већи квалитет заваривања, тестира се повећаним хидрауличким притиском пре испоруке производа на тржиште. Сложеност опреме такође игра улогу: најједноставније магацине су директно укључене у систем, али ако се за грејање користи посебан носач топлоте, пренос топлоте се врши по шеми: круг котла – складиште – круг грејања преко измењивача топлоте. У том се случају заштита од смрзавања воде у резервоару за складиштење врши инсталацијом електричног гријача који у позитивном стању одржава позитивну температуру воде. Потрошња енергије је занемарљива захваљујући континуираној топлотној изолацији одводног резервоара.

Друга нијанса су врста и квалитет топлотне изолације, што такође директно утиче на трошкове. Буџетни модели су обучени у кућиште од минералне вуне и експандираног полистирена – не најидеалнији материјали у погледу трајности и заштите од пожара. Напреднији модели имају топлотну изолацију од полиуретанске пене, а најскупљи су од полиизоцијанурата. Ови материјали задржавају топлоту боље од осталих, под условима погона служе десетинама, ако не и стотинама година, а не представљају претњу од пожара.

Следећи опциони додаци такође могу утицати на трошкове уређаја за складиштење топлоте:

• Крута шкољка за побољшање естетике и заштиту топлотне изолације од механичких оштећења.
• Присутност електричног грејног елемента или одводне цеви за његову уградњу.
• Додатни славине од намотаја топле воде или додатни измењивачи топлоте.
• Уграђени термометри, манометри, капсуле за уградњу електронских сензора.

Прорачун акумулатора топлоте

У ствари, једини параметар акумулатора топлоте који треба утврдити за правилно интегрисање у систем грејања је његов капацитет. Прорачун се врши по једноставној шеми: одређује се време током којег се систем хлади до непријатне вредности у недостатку напајања енергијом. Морате подијелити жељено вријеме аутономног рада са овом вриједношћу, а затим примијенити добијени коефицијент на властити капацитет система гријања.

На пример, ако се са системским запремином од 100 литара хлађење догоди за сат времена, а топлота је потребна 12 сати од једне врсте запаљивања, укупна количина расхладне течности треба да буде 1,2 тоне, односно, потребан капацитет пуфера је 1100 литара. Истовремено, требало би узети у обзир и све веће топлотне губитке система, који не прелазе 10% чак и у већини буџетских опција за складиштење..

Приближна формула за избор запремине акумулатора топлоте:

м = (П ?? т) / (ц? Т)

Где: м– запремина
П– снага котла, В
?– ефикасност котла, 0,98%
т– време загревања, х
ц– специфични топлотни капацитет воде, Вц / кг К
?Т– делта температуре, К

Када се користи из електричне јединице за грејање, капацитет спремника пуњења израчунава се према снази котла и дозвољеној електричној прикључној моћи објекта. Знајући количину енергије потребне за загревање воде са датом температурном разликом, потребно је одабрати такву запремину да би се тампон резервоар потпуно загрејао током ниске тарифе. На пример, за загревање литра воде са делтом од 80 ° Ц, потребно је 93 В / х електричне енергије уз ефикасност система једнаку јединици, док ће трајање загревања бити око три минута. Да се ​​не бисте збунили у танкоћутности формула, можете да употребите одговарајући мрежни калкулатор.

Други аспект величине система је везан за излаз котла. Требао би бити око двоструко већи него што је потребно систему без акумулатора топлоте. Прво, ово ће омогућити повећање пуњења горива и паљење у режиму велике снаге, што значи да ћете морати ређе бацати дрва када се систем греје. Друго, повећањем снаге котла повећава се површина измењивача топлоте, односно количина топлоте коју он не апсорбује биће мања.

Карактеристике инсталације и рада

Шема цеви за складишни резервоар не зависи од присуства и броја међуизмењивача топлоте. Приликом повезивања акумулатора топлоте, обично је раздвојити кругове котла и радијатора. Сваки од њих захтева уградњу тросмерних вентила:

• Мешални вентил на кругу котла је потребан тако да котао не ради у кондензацијском режиму док се целокупна запремина воде у акумулатору топлоте загрева. Мешање топле воде из довода у поврат котла омогућава вам да одржавате температуру измењивача топлоте на нивоу на коме чађ неће бити навлажена..
• Управљачки вентил на кругу радијатора омогућава вам да регулишете температуру воде која се доводи до грејача. Прво, ово вам омогућава да продужите век трајања батерије, а осим тога, постаје могуће да се придржавате температурних ограничења за системе са пластичним цевима или подним грејањем без додатних техничких средстава.

Дијаграм везе за котао на чврсто гориво са акумулатором топлоте: 1 – котао на чврсто гориво; 2 – термостат; 3 – група безбедности; 4 – сепаратор ваздуха; 5 – циркулациона пумпа; 6 – повратни вентил; 7 – тампон резервоар (акумулатор топлоте); 8 – тросмерни вентил; 9 – аутоматизација; 10 – круг грејања; 11 – површински уграђени сензор температуре; 12 – експанзијски резервоар; 13 – сензор за сув рад; 14 – вентил за шминкање

При постављању акумулатора топлоте формирају се два круга присилне циркулације са одвојеним пумпама. У том случају се топлотна вода доводи до грејних уређаја што је пре могуће након покретања котла, јер се расхладна течност извлачи из горњег дела резервоара, где се сорбира течност са највишом температуром. Важно је да се не дозволи постављање пумпи након грана како би се напајали вентили, тако да циркулација система не престаје, ако су потпуно затворени. Истовремено, нема разлике у томе да ли је пумпа уграђена на доводни или повратни огранак, нема.

Када се користи котао на чврсто гориво са спремником, не сме се радити у кондензацијском режиму. У системима без акумулатора топлоте обично је ограничено снабдевање кисеоником, тако да можете да продужите време сагоревања маркера. У присуству пуферског резервоара у режиму грејања, котао увек ради у режиму сагоревања пламена, што је могуће због значајне запремине расхладне течности, која је способна да апсорбује огромну количину топлотне енергије. Да би се избегло стварање кондензације, тросмерни вентил за мешање мора бити подешен на температуру од најмање 60 ° Ц. Можда, због смањења делте температуре, пренос топлоте неће бити тако активан, али то је једини начин да се искључи прекомерно влажење измењивача топлоте, што ће олакшати чишћење од чађе и продужити век рад грејне јединице.