Схема за изчисляване и свързване на топлинен акумулатор за котел на твърдо гориво

Характеристики на инсталиране на топлинни акумулатори

Всички монтажни работи се извършват съгласно предварително одобрен проект в съответствие с препоръките на производителя на отоплително оборудване.

В този случай трябва да се вземат предвид характеристиките на инсталационната работа:

1. Повърхността на резервоара за съхранение трябва да бъде изолирана от загуба на топлина в безупречен случай.
2. Термометрите трябва да бъдат инсталирани на тръбопроводи, по които циркулира водата (изход и вход).
3. Акумулаторните резервоари с обем над 500 литра в повечето случаи не преминават през вратата. В такива случаи трябва да използвате сгъваем дизайн или да инсталирате няколко батерии с по-малък обем.
4. В най-ниската точка на резервоара инсталирането на дренажен канал няма да пречи. Той е полезен, когато трябва да източите напълно водата.
5. Препоръчително е да се монтират филтри върху тръбопроводите, през които водата влиза в контейнера. Те ще предотвратят проникването на големи включвания (мащаб от заваряване, минерали, попаднали в системата и т.н.).
6. Ако в горната част на резервоара не е предвиден изпускателен клапан за въздух, той трябва да бъде монтиран в горната точка на изходната тръба.
7. На линията до батерията трябва да бъдат монтирани манометър и предпазен клапан.

Ако сте собственик на котел на твърдо гориво и все още не сте закупили устройство за съхранение на топлина, помислете за това. Вие не само ще удължите живота на вашето отоплително оборудване, но и ще спестите значително гориво.

ТОП-2: HAJDU PT 300

Общ преглед

Най-новата от последните разработки в ТОП-10 получава 2-ро място. Устройството съхранява нагрята вода за затворена отоплителна система. Съвместим с котли, използващи различни видове горива, с термопомпи и слънчеви панели.

Нагревателят за индиректно отопление на пода е свързан към отоплително оборудване, например към газови котли. Водата се загрява по време на работа, натрупва се в резервоара и се използва за битови нужди.

Тези котли се монтират директно на пода и работят заедно с друго оборудване, също монтирано на пода или фиксирано към стената.

Подобно на вече описаните модели, моделът е необходим за изравняване на разликата във времето в натрупването и използването на топлина. Обемът на резервоарите може да варира в диапазона от 300-1000 литра.

Параметри

• Държава - Унгария;
• Височина - 1595 мм;
• Тегло - 87 кг;
• Резервоар с обем 300 литра.

Устройство

Топлообменникът не е включен в опаковката на буферния резервоар. На вътрешната повърхност не се полага антикорозионен слой, поради което резервоарът може да се напълни само с вода за отопление.

Плащаница

За производството му е избрана изкуствена кожа. Размерите на устройството са такива, че му позволяват да преминава през вратата без проблеми.

Топлоизолация

Качеството му се говори за изключително високо. Благодарение на това топлината се съхранява в акумулатора в продължение на няколко дни, което осигурява равномерно отопление на дома.

Характеристики на

• Може да се използва за затворено отопление;
• Позволява ви да инсталирате нагревателни елементи;
• Лесен за използване и инсталиране.
• Лесна инсталация и поддръжка
• Използване на възобновяема енергия
• Съответства на европейските изисквания за безопасност
• Доставя се без топлообменник.

Разходите

Функционалност на топлинните акумулатори

Принципът на работа на оборудването е, че по време на работа на котела част от топлината се използва за нагряване на охлаждащата течност от допълнителния резервоар. Свързаният резервоар има добра топлоизолация и перфектно задържа получената топлина.След изключване на котела водата в отоплителната система се охлажда и контролните устройства включват помпата, подаваща топла вода от резервоара за съхранение.

Тези цикли продължават, докато температурата на водата в допълнителния резервоар остава достатъчно висока. Общото време на работа на системата без включване на котела зависи от обема на допълнителния резервоар. На практика ви позволява да отоплявате помещения от няколко часа до 2 дни.

Топлоакумулаторът изпълнява следните функции:

1. Той акумулира топлина, идваща от системния котел, и я отделя с течение на времето, за да отоплява помещенията в стаята.
2. Предотвратява възможността от прегряване на котела, като отнема излишната топлина от обменника.
3. Позволява ви лесно да комбинирате различни отоплителни устройства (електрически, газови, твърди горива) в обща система.
4. Помага за подобряване на работата на отоплителното оборудване, намаляване на разхода на гориво и подобряване на ефективността.
5. В системи с котли на твърдо гориво това ви позволява да изключите постоянното наблюдение на състоянието на отоплителното оборудване. Нагряването на охлаждащата течност в допълнителен резервоар, собствениците на жилища могат да забравят за необходимостта от постоянно зареждане на гориво в котела.
6. Той е източник на топла вода за битови нужди.

Схема на отоплителната система

Колко печеливша отоплителна система с топлинен акумулатор може да се разгледа с този пример.

Да предположим, че в отоплителната система е инсталиран котел с мощност 10 kW. На всеки 3 часа е необходимо да заредите дърва за огрев. Това по никакъв начин не се вписва в плановете на собствениците на жилища. За да се удължат интервалите между натоварванията, е необходимо да се използва котел с по-голям капацитет. Но в този случай е възможно кипене на охлаждащата течност, тъй като системата няма да има време да отнеме цялата генерирана топлина.

Свързването на топлинен акумулатор с капацитет от около 200 литра решава проблема лесно. Оборудването позволява да се акумулират 110 kW енергия, при условие че котелът е напълно и често натоварен. Впоследствие натрупаната топлина ще поддържа комфортна стайна температура за около 10 часа. Зареждането на котел с гориво не е необходимо през цялото това време.

Предимства от използването на устройство за съхранение на топлина

Особеността на работата на котлите на твърдо гориво е, че най-високата ефективност на изгарянето на горивото се получава в режим на номинална мощност. В този случай охлаждащата течност често се загрява повече от необходимото.

Излишната топлина може да се съхранява чрез резервоар за съхранение, който да се използва след спиране на котела. Принципът на действие е следният:

• по време на работата на котела, след като охлаждащата течност достигне желаната температура, течността се нагрява в допълнителен съд;
• акумулаторният резервоар, който има надеждна топлоизолация, задържа входящата топлина;

• след спиране на котела и охлаждане на охлаждащата течност в системата, горещата течност от топлинния акумулатор се насочва от помпата към отоплителната система.

Ако е необходимо, котелът се стартира няколко пъти с висока мощност до необходимата степен на нагряване на водата в резервоара. След това отоплителната система може да функционира без включване на котела, стига да се поддържа достатъчна температура на топлоносителя.

В зависимост от обема на топлинния акумулатор и площта на отопляемата къща този процес може да продължи до два дни. В допълнение към възможността за намаляване на честотата на редовно зареждане с гориво, резервоарът за съхранение предоставя и други предимства:

• задържане на излишната топлина за по-късна употреба;
• защита на котела от прегряване;
• възможността за паралелно използване на отоплителни котли от различни видове;
• увеличаване на ефективността на котела;
• удължаване на експлоатационния живот на отоплителното оборудване;

• намален разход на гориво;
• отоплителна вода за битови нужди.

Съвет! Използването на резервен резервоар за съхранение намалява ограничението за използване на гореща вода през пиковите часове.

Какво представлява буферният капацитет на акумулатора на топлина и неговото предназначение.

Целта на топлинния акумулатор (TA) ще бъде по-лесна за описване с помощта на няколко примерни задачи.

Първата задача. Отоплителната система е изградена на основата на котел на твърдо гориво. Не е възможно постоянно да се следи температурата на охлаждащата течност в подаването и да се хвърлят дърва за огрев навреме, в резултат на което температурата на подаване или надвишава необходимата ни, или намалява под нормата. Как да поддържаме необходимата температура на охлаждащата течност?

Втората задача. Къщата се отоплява с електрически бойлер. Електроснабдяването е двутарифно. Как да намалим енергийните разходи чрез намаляване на консумацията на енергия през деня и увеличаване през нощта?

Третата задача. Има отоплителна система, в която топлината се генерира от топлинни генератори, работещи на различни видове гориво и енергия - например. газ, електричество, слънчева енергия (слънчеви колектори), земна енергия (термопомпа). Как да осигурим тяхната ефективна работа без загуба на генерирана топлина, когато няма нужда от това, като същевременно осигуряваме на къщата топлина през периода на пикова консумация на енергия?

Без да навлизаме твърде далеч в теорията на топлотехниката, за всички проблеми се предлага решение под формата на инсталиране на буферен резервоар в системата, който да служи като резервоар за охлаждащата течност и в който температурата му да се поддържа при дадена температура ниво. Точно такъв буферен капацитет е акумулаторът на топлина. За да се решат тези проблеми, акумулаторът на топлина обикновено се включва "в прекъсването" на системата с образуването на котел и отоплителни кръгове. Конвенционална схема за включване на топлинен акумулатор в отоплителната система е показана на фигурата по-долу.

Фиг. Схема на включване на буферен резервоар (акумулатор на топлина)

Различните начини за свързване на буферния резервоар към отоплителната система могат да бъдат намерени в статията "Схеми на свързване на акумулатора на топлина".

В момента топлинните акумулатори най-често се използват в отоплителни системи с котли на твърдо гориво. В тези системи използването на топлинен акумулатор дава възможност за зареждане на гориво по-рядко, за осигуряване на комфортно подаване на топлина, независимо от колебанията в температурата на охлаждащата течност на изхода на котела. Често буферните резервоари се инсталират с електрически котли, за да се спестят пари поради намалената нощна скорост и в комбинирани системи с едновременно използване на котли на твърдо гориво и електрически котли. Топлоакумулатор (TA) е полезен в системи и с газови котли, особено когато минималната топлинна мощност на котела надвишава топлинното натоварване на съоръжението. Поради по-дългите периоди на "зареждане" на ТА (нагряване на охлаждащата течност) е възможно да се избегне "часовникът" на котела.

Освен че се използва като буферен резервоар, TA изпълнява функцията на хедър с ниска загуба. Това свойство на топлинния акумулатор е особено търсено в системи с топлинни генератори, работещи на различни видове енергия (включително алтернативна). Като правило тези топлинни източници работят на специални топлоносители, които не позволяват смесване с други видове, изискват уникален температурен и хидравличен режим, който често е несъвместим с режимите на отоплителния кръг (радиатор, подово отопление). Например, температурният диапазон на термопомпата обикновено е

5 ° C, а в цикъла на разпределение на топлината температурният диапазон може да бъде много по-голям (10-20 ° C). За разделяне на веригите акумулаторът на топлина може да бъде оборудван с допълнителни вградени топлообменници.

Какво е буферен резервоар за котел на твърдо гориво

Буферен резервоар (също топлинен акумулатор) е резервоар с определен обем, напълнен с охлаждаща течност, чиято цел е да акумулира излишната топлинна мощност и след това да ги разпредели по-рационално, за да отоплява къща или да осигурява топла вода ).

За какво е и доколко е ефективен

Най-често буферният резервоар се използва с котли на твърдо гориво, които имат определена цикличност, а това важи и за ТТ котли с дълго изгаряне. След запалването топлопредаването на горивото в горивната камера бързо се увеличава и достига своите пикови стойности, след което генерирането на топлинна енергия се гаси, а когато угасне, когато нова партида гориво не е заредено, спира напълно .

Единствените изключения са бункерните котли с автоматично подаване, при които поради редовно равномерно подаване на гориво изгарянето става със същия топлообмен.

При такъв цикъл, по време на периода на охлаждане или разпадане, топлинната енергия може да не е достатъчна за поддържане на комфортна температура в къщата. В същото време, през периода на пиковата топлинна мощност, температурата в къщата е много по-висока от комфортната, а част от излишната топлина от горивната камера просто излита в комина, което не е най-ефективно и икономично използване на горивото.

Визуална схема на връзката на буферния резервоар, показваща принципа на нейното действие.

Ефективността на буферния резервоар се разбира най-добре на конкретен пример. Един м3 вода (1000 л), когато се охлади с 1 ° C, отделя 1-1,16 kW топлина. Нека вземем за пример средна къща с конвенционална зидария от 2 тухли с площ 100 м2, чиито топлинни загуби са приблизително 10 kW. 750-литров топлоакумулатор, нагрят от няколко пластини до 80 ° C и охладен до 40 ° C, ще даде на отоплителната система около 30 kW топлина. За гореспоменатата къща това е равно на 3 допълнителни часа топлина на батерията.

Понякога буферен резервоар се използва и в комбинация с електрически котел, това е оправдано при отопление през нощта: при намалени тарифи за електроенергия. Подобна схема обаче рядко е оправдана, тъй като не е необходим резервоар за 2 или дори 3 хиляди литра, за да се натрупа достатъчно количество топлина за отопление през деня през нощта.

Устройство и принцип на действие

Топлоакумулаторът е запечатан, като правило, вертикален цилиндричен резервоар, понякога допълнително топлоизолиран. Той е посредник между котела и отоплителните устройства. Стандартните модели са оборудвани с обвързване от 2 двойки дюзи: първа двойка - подаване и връщане на котел (малка верига); втората двойка е подаването и връщането на отоплителния кръг, разведен около къщата. Малкият кръг и отоплителният кръг не се припокриват.

Принципът на работа на топлинен акумулатор заедно с котел на твърдо гориво е прост:

1. След запалване на котела циркулационната помпа постоянно изпомпва охлаждащата течност в малък кръг (между топлообменника на котела и резервоара). Захранването на котела е свързано към горната разклонителна тръба на топлинния акумулатор, а връщането към долната. Благодарение на това целият буферен резервоар се запълва плавно с нагрята вода, без подчертано вертикално движение на топла вода.
2. От друга страна, захранването към отоплителните радиатори е свързано към горната част на буферния резервоар, а връщащото е свързано към дъното. Топлоносителят може да циркулира както без помпа (ако отоплителната система е проектирана за естествена циркулация), така и принудително. Отново, такава схема на свързване свежда до минимум вертикалното смесване, така че буферният резервоар прехвърля натрупаната топлина към батериите постепенно и по-равномерно.

Ако обемът и други характеристики на буферния резервоар за котел на твърдо гориво са правилно избрани, топлинните загуби могат да бъдат сведени до минимум, което ще повлияе не само на икономията на гориво, но и на комфорта на пещта. Натрупаната топлина в добре изолиран топлинен акумулатор се задържа за 30-40 часа или повече.

Освен това, поради достатъчен обем, много по-голям, отколкото в отоплителната система, се натрупва абсолютно цялата отделена топлина (в съответствие с ефективността на котела). Вече след 1-3 часа работа на пещта, дори и с пълно затихване, се предлага напълно "зареден" акумулатор на топлина.

Видове конструкции

Снимка	Устройство за буферен резервоар	Описание на отличителните черти
	Стандартен, описан преди това буферен резервоар с директна връзка отгоре и отдолу.	Такива дизайни са най-евтините и най-често използваните. Подходящ за стандартни отоплителни системи, при които всички кръгове имат еднакво максимално допустимо работно налягане, един и същ топлоносител и температурата на водата, загрята от котела, не надвишава максимално допустимата за радиатори.
Буферен резервоар с допълнителен вътрешен топлообменник (обикновено под формата на бобина).	Устройство с допълнителен топлообменник е необходимо при по-високо налягане на малка верига, което е неприемливо за отоплителни радиатори. Ако допълнителен топлообменник е свързан с отделен чифт дюзи, може да се свърже допълнителен (втори) източник на топлина, например ТТ котел + електрически котел. Можете също така да отделите охлаждащата течност (например: вода в допълнителната верига; антифриз в отоплителната система)
	Резервоар за съхранение с допълнителна верига и друга верига за БГВ. Топлообменникът за подаване на топла вода е направен от сплави, които не нарушават санитарните стандарти и изискванията за вода, използвана за готвене.	Използва се като заместител на двуконтурен котел. Освен това има предимството от почти моменталното подаване на топла вода, докато двуконтурният котел изисква 15-20 секунди, за да го подготви и достави до точката на консумация.
Дизайнът е подобен на предишния, но топлообменникът за БГВ не е направен под формата на спирала, а под формата на отделен вътрешен резервоар.	В допълнение към предимствата, описани по-горе, вътрешният резервоар премахва ограниченията в капацитета за топла вода. Целият обем на резервоара за БГВ може да се използва за неограничена едновременна консумация, след което е необходимо време за отопление. Обикновено обемът на вътрешния резервоар е достатъчен за поне 2-4 души, които се къпят подред.

Всеки от гореописаните видове буферни резервоари може да има по-голям брой двойки дюзи, което дава възможност да се разграничат параметрите на отоплителната система по зони, допълнително да се свърже водно топъл под и др.

Как да изчислим обема на топлинен акумулатор

При желание е лесно да се намерят методи за изчисляване на обема на топлинен акумулатор в Интернет, но нито един от тях не ме устройваше.

Някои "експерти" препоръчват да се умножи максималната мощност на съществуващия котел в киловати с някакъв коефициент, а този коефициент на различните сайтове се различава два пъти или повече - от 25 до 50. Според мен това е пълна глупост. Просто защото полученият резултат няма нищо общо с конкретния ви дом или вашите желания за това колко често искате да отоплявате котела.

Нормалната техника отчита всички фактори: климатът във вашия район и топлоизолацията на къщата и вашите идеи за комфорт. По приятелски начин това изчисление също ще трябва да се извърши много пъти за различни температурни условия и да се избере максималният обем на топлинния акумулатор. И между другото, мощността на котела в правилния метод се получава в резултат на изчисления, а не според принципа "какъв беше, беше доставен по този начин." Но всичко това е доста сложно и е по-подходящо за котелни помещения, а не за частни домакинства.

Направих го много по-лесно. Направих изчислението на топлинния акумулатор за котел на твърдо гориво, както следва.

1. Необходимо е да се изчисли количеството топлина, необходимо за къщата на ден. Това е най-трудната и отговорна част от работата. Отново можете да се задълбочите в изчисленията (в учебниците за строителни университети можете да намерите всички необходими техники). Но, ако е възможно, е по-лесно и по-надеждно да се извърши директно измерване - просто чрез отопление на къщата в студено време и измерване на количеството използвано гориво. Къщата ми е сравнително малка - малко по-малко от 100 кв. м, и доста топло. Следователно се оказа, че при външна температура от около 0 градуса, за да се поддържа комфортна температура, са необходими 50 kW * h с твърд резерв, за - 10 градуса - 100 kW * h, за - 20 градуса - 150 kW * з.
2. Изборът на котел е много прост. Най-често срещаните котли имат мощност около 25 kW и от едно максимално натоварване дават тази мощност за около 3 часа. Следователно, един подпалване дава около 75 kWh топлина. Следователно при нулева температура дори едно пълно натоварване ще ми е прекалено. А за -20 градуса ще е достатъчно да се нагрява 2 пъти на ден. Бях доста доволен от тази опция.
3. Сега действителният обем на топлинния акумулатор. Топлинният капацитет на водата е 4,2 kJ на литър на градус. максималната температура в топлинния акумулатор е 95 градуса, комфортната температура на водата в отоплителната система е 55 градуса. Тоест 40 градуса разлика. С други думи, 1 литър вода в топлинен акумулатор може да съхранява 168 kJ топлина или 46 Wh. И съответно 1000 литра - 46 kWh. От това следва, че за да запазя топлината от едно пълно натоварване на котела, имам нужда от топлинен акумулатор за 1500 литра. Всичко това е с марж. Всъщност отнема малко по-малко, но след като проучих цените за буферни резервоари, реших да игнорирам това.

Това изчисление означава, че при силни студове трябва да отоплявам котела два пъти на ден, а при много тежки студове три пъти. Освен това, това трябва да се прави равномерно през целия ден: сутрин и вечер или сутрин, в началото на вечерта и преди лягане. И когато няма голяма слана, запалвам котела само веднъж - по всяко време на деня.

Разбира се, ако поставите още по-голям акумулатор на топлина, можете да направите живота си още по-комфортен. Но тук трябва да се справим с факта, че голяма цев се нуждае от много място.

Предимства и недостатъци

Отоплителна система с топлинен акумулатор, в която инсталация за твърдо гориво служи като източник на топлина, има много предимства:

• Подобряване на комфортните условия в къщата, тъй като след изгаряне на горивото отоплителната система продължава да отоплява къщата с топла вода от резервоара. Няма нужда да ставате посред нощ и да зареждате част от дърва за огрев в горивната камера.
• Наличието на контейнер предпазва водната риза на котела от кипене и разрушаване. Ако електричеството внезапно бъде прекъснато или термостатичните глави, монтирани на радиаторите, отрязват охлаждащата течност поради достигане на желаната температура, тогава източникът на топлина ще загрява водата в резервоара. През това време електрозахранването може да се възобнови или дизеловият генератор ще бъде стартиран.
• Изключва се подаването на студена вода от връщащия тръбопровод към нажежения чугунен топлообменник след внезапно стартиране на циркулационната помпа.
• Топлоакумулаторите могат да се използват като хидравлични разделители в отоплителната система (хидравлични стрелки). Това прави работата на всички клонове на веригата независима, което дава допълнителни икономии на топлинна енергия.

По-високите разходи за инсталиране на цялата система и изискванията за поставяне на оборудване са единствените недостатъци при използването на резервоари за съхранение. Тези инвестиции и неудобства обаче ще бъдат последвани от минимални оперативни разходи в дългосрочен план.

Препоръчваме:

Как да направим отопление в частна къща - подробно ръководство Как да изберем разширителен резервоар за отоплителна система Как да изберем и свържем мембранен разширителен резервоар

Изчисляване на капацитета на топлинния акумулатор

Методологията за изчисление може да бъде различна в зависимост от схемата за кандидатстване. Ето груба диаграма за изчисление:

1. Определяне на максималното зареждане с гориво. Например, камината побира 20 кг дърва за огрев. 1 кг дърва за огрев е в състояние да освободи 3,5 kWh енергия. По този начин, когато изгаряте една отметка за дърва за огрев, котелът ще даде 20 3,5 = 70 kWh топлина. Времето, необходимо за изгарянето на пълен маркер, може да бъде определено емпирично или изчислено. Ако мощността на котела е например 25 kW 70: 25 = 2,8 h.
2. Температура на топлоносителя в отоплителната система. Ако системата вече е инсталирана, достатъчно е да се измери температурата на входа и изхода и да се определят топлинните загуби.
3. Определяне на желаната честота на изтегляне. Например зареждането е възможно сутрин и вечер, но не е възможно обслужването на котела през деня и през нощта.

Изчисляване на топлинния акумулатор

Ако за един час топлинните загуби на помещение например са 6,7 kW, то на ден те ще бъдат 160 kW. В този пример това е малко повече от две зареждания с гориво. Както беше определено по-горе, един раздел дърва за огрев гори около 3 часа, отделяйки 70 kWh топлинна енергия.

Необходимостта от отопление на къщата е 6,7 3 = 20,1 kWh, резервът на резервоара за съхранение ще бъде 70-20,1 = 49,9, т.е. приблизително 50 kWh. Тази енергия ще е достатъчна за период от 50: 6.7 - това е около 7 часа. Това означава, че са необходими две пълни закуски и една непълна на ден.

Въз основа на тези изчисления, след като разгледахме няколко варианта, ще спрем на това: в 23 часа се прави непълно натоварване, в 6.00 и 18.00 - пълно. Ако нарисувате графика на нивото на зареждане на топлинния акумулатор, можете да видите, че максималното зареждане пада на 60 kWh в 9 часа сутринта.

Тъй като 1 kWh = 3600 kJ, резервът трябва да бъде 60 3600 = 216000 kJ топлинна енергия. Температурният резерв (разликата между индикатора за максимална вода и необходимия дебит) е 95-57 = 38 ° С. Топлинен капацитет на водата 4,187 kJ. По този начин 216000 / (4.18738) = 1350 кг. В този случай необходимият обем на топлинния акумулатор ще бъде 1,35 м3.

Разглежданият пример дава обща представа за това как се изчислява капацитетът на резервоара за съхранение. Във всеки отделен случай е необходимо да се вземат предвид особеностите на отоплителната система и условията на нейната работа.

Характеристики на инсталирането на топлинен акумулатор

Преди инсталирането на оборудването трябва да се изготви подробен проект. Необходимо е да се вземат предвид всички изисквания на производителите на отоплително оборудване. Когато инсталирате резервоара за съхранение, трябва да се спазват следните правила:

• Повърхността на контейнера трябва да има надеждна топлоизолация.
• На входа и изхода трябва да се монтират термометри за наблюдение на температурата на водата.
• Обемните резервоари най-често не се вписват във вратата. Ако не е възможно да вкарате резервоара преди края на строителството, ще трябва да използвате сгъваема версия или няколко по-малки резервоара.
• На входящата тръба е желателен груб филтър.
• В близост до резервоара трябва да се монтира предпазен клапан и манометър. В самия резервоар също трябва да има клапан за обезвъздушаване.
• Трябва да има възможност за източване на водата от резервоара.

Използването на топлинен акумулатор в система с котел на твърдо гориво увеличава ефективността на топлинния генератор и неговия експлоатационен живот, а също така позволява по-икономичен разход на гориво. Възможността за по-рядко зареждане с гориво прави използването на отоплителния котел по-удобно за потребителя. Изчисляването на необходимия капацитет на резервоара за съхранение трябва да вземе предвид вида на котела, характеристиките на отоплителната система и условията на нейната работа.

Въпреки простотата на устройството и очевидните ползи от използването на топлинни акумулатори, този тип оборудване все още не е много често срещано. В тази статия ще се опитаме да поговорим за това какво представлява топлинен акумулатор и предимствата, които той носи с използването му в отоплителни системи.

Схема на свързване на акумулатора на топлина

Начинът на свързване на топлинния акумулатор към отоплителната система е даден на страница 19 от паспорта на котел "Stropuva". Буферният резервоар е свързан съгласно следния принцип:

Котелната верига винаги е свързана паралелно към акумулатора на топлина, тоест захранващата тръба е свързана отгоре, а връщащата тръба е свързана отдолу. В същото време, за да се предотврати подаването на студена охлаждаща течност към котела, веригата е снабдена с блок за смесване (смесител).

Мрежовата помпа циркулира отоплителната среда в системата, а помпата на котелния кръг служи за изпомпване на обратния поток в котела.За нормално натоварване на топлинния акумулатор и едновременно нагряване на радиаторите, охлаждащата течност в буферния резервоар трябва да се движи хоризонтално. За да може да се контролира този процес, на двата връщащи входа към резервоара са монтирани температурни сензори. Регулирането на потока се извършва ръчно с помощта на балансиращ клапан. В този случай е необходимо да се гарантира, че температурата на входа на връщането към резервоара е по-ниска, отколкото на изхода.

Прилагане на топлинни акумулатори

Има няколко метода за изчисляване на обема на резервоара. Практическият опит показва, че средно за всеки киловат мощност на отоплителното оборудване са необходими допълнителни 25 литра вода. Ефективността на котлите на твърдо гориво, която включва отоплителна система с топлинен акумулатор, се увеличава до 84%. Чрез изравняване на пиковете на горене се спестяват до 30% от енергийните ресурси.

Когато използвате резервоари за битово горещо водоснабдяване, няма прекъсвания в пиковите часове. През нощта, когато нуждите се сведат до нула, охлаждащата течност в резервоара натрупва топлина и на сутринта отново осигурява всички нужди в пълен размер.

Надеждната топлоизолация на устройството с разпенен полиуретан (полиуретанова пяна) помага да се поддържа температурата. Освен това е възможно да се монтират нагревателни елементи, което спомага за бързото „наваксване“ на желаната температура в случай на извънредна ситуация.

Изглед в разрез на акумулатора на топлина

Съхранението на топлина се препоръчва в случаи:

• голяма нужда от топла вода. Във вила, където живеят повече от 5 души и са инсталирани две бани, това е истински начин за подобряване на условията на живот;
• при използване на котли на твърдо гориво. Акумулаторите изглаждат работата на отоплителното оборудване в часа на най-голямо натоварване, отнемат излишната топлина, предотвратявайки кипенето, а също така увеличават времето между зареждането на твърдо гориво;
• при използване на електрическа енергия по отделни тарифи за деня и нощта;
• в случаите, когато са инсталирани слънчеви или вятърни батерии за съхранение на електрическа енергия;
• когато се използва в системата за топлоснабдяване на циркулационни помпи.

Тази система е идеална за помещения, отоплявани с радиатори или подово отопление. Неговите предимства са, че той е в състояние да съхранява енергия от различни източници. Комбинираната система за захранване ви позволява да изберете най-оптималната опция за генериране на топлина за даден период от време.

Характеристики на дизайна на топлинния акумулатор

Устройството представлява цилиндричен контейнер, изработен от неръждаема стомана или черна стомана. Размерите на контейнера зависят от неговия обем, който варира от няколкостотин до десетки хиляди литри. Поради големите обеми такова устройство е трудно да се постави в съществуващо котелно помещение, така че често се налага да бъде завършено. Има модели както с фабрична топлоизолация, така и с контейнери без нея.

Когато инсталирате топлинния акумулатор, трябва да се има предвид, че дебелината на изолацията е 10 см. След нея в горната част на резервоара се поставя кожена обвивка. Вътре в резервоара има охлаждаща течност, която при изгаряне на гориво в котела се загрява бързо и задържа топлината дълго време поради слой изолация. След спиране на работата на котела, акумулаторът отделя топлината си в помещението, загрявайки го. Поради тази причина котелът няма да се нуждае от запалване толкова често, колкото преди.

Според техния дизайн, капацитетът на топлинния акумулатор е:

• с бойлер, разположен вътре. Този дизайн е създаден, за да осигури жилища с топла вода от автономен източник;
• с един или два топлообменника;
• празен (без охлаждаща течност).

Предвидени са резбови отвори за свързване на устройството за съхранение към котела и отоплителната система на къщата.

Разновидности на модели за съхранение на топлина

Всички буферни резервоари изпълняват почти същата функция, но имат някои конструктивни характеристики.

Производителите произвеждат единици за съхранение от три вида:

• кухи (без вътрешни топлообменници);
• с една или две намоткиосигуряване на по-ефективна работа на оборудването;
• с вградени резервоари за бойлер малък диаметър, предназначен за правилната работа на индивидуален комплекс за водоснабдяване за частна къща.

Топлоакумулаторът е свързан към отоплителния котел и комуникационното окабеляване на системата за отопление на дома чрез резбовите отвори, разположени във външния корпус на блока.

Как работи кухата единица?

Устройството, което няма нито намотка, нито вграден котел вътре, принадлежи към най-простите видове оборудване и е по-евтино от по-сложните си колеги.

Той е свързан към един или няколко (в зависимост от нуждите на собствениците) източници на захранване чрез централни комуникации, а след това през 1 ½ разклонителни тръби е свързан към точките на потребление.

Предвижда се инсталиране на допълнителен нагревателен елемент, работещ на електрическа енергия. Уредът осигурява висококачествено отопление на жилищни недвижими имоти, минимизира риска от прегряване на охлаждащата течност и прави работата на системата напълно безопасна за потребителя.

Когато жилищна сграда вече има отделна система за водоснабдяване и собствениците не планират да използват слънчеви източници на топлина за отопление на помещението, препоръчително е да спестите пари и да инсталирате кух буферен резервоар, в който цялата използваема площ на резервоарът се подава на охлаждащата течност и не се заема от намотки

Единица за съхранение на топлина с една или две намотки

Топлоакумулаторът, оборудван с един или два топлообменника (намотки), е прогресивна версия на оборудването за широк спектър от приложения. Горната намотка в структурата е отговорна за избора на топлинна енергия, а долната осъществява интензивно нагряване на самия буферен резервоар.

Устройство, оборудвано с топлообменници, има по-висока цена от куха единица, но тук разходите са оправдани. Устройството значително разширява функционалността на системата и прави работата й много по-ефективна

Наличието на блокове за топлообмен в блока ви позволява да получавате денонощно топла вода за битови нужди, да затопляте резервоара от слънчевия колектор, да затопляте пътеките на къщата и да използвате полезната топлина възможно най-ефективно за всяка друга удобни цели.

Вътрешен модул на котела

Топлоакумулаторът с вграден котел е прогресивен агрегат, който не само акумулира излишната топлина, генерирана от котела, но и осигурява подаването на топла вода към крана за битови цели.

Вътрешният резервоар на котела е изработен от неръждаема стомана и е оборудван с магнезиев анод. Намалява твърдостта на водата и предотвратява образуването на варовик по стените.

Собствениците сами избират подходящия обем на буферния резервоар, но експертите казват, че няма практически смисъл да се купува резервоар под 150 литра.

Уредът от този тип е свързан с различни енергийни източници и работи правилно както с отворени, така и със затворени системи. Той контролира нивото на температурата на работещата охлаждаща течност и предпазва отоплителния комплекс от прегряване на котела.

Оптимизира разхода на гориво и намалява броя и честотата на изтеглянията. Съвместим със слънчеви колектори от всички модели и може да функционира като заместител на хидравличен показалец.

Заден план

Случи се така, че преди време си купих частна къща на известно разстояние от цивилизацията. Разстоянието от цивилизацията се определя главно от факта, че там изобщо няма газ. И разрешената мощност на електрическата връзка не осигурява техническата възможност за отопление на къщата с електричество.Единственият истински източник на топлина през зимата е използването на твърди горива. С други думи, къщата е оборудвана с печка, която бившият собственик отоплява с дърва и въглища.

Ако някой има опит с използването на печката, не е необходимо да му се обяснява, че тази дейност изисква постоянно наблюдение. Дори при не твърде студено време е невъзможно да поставите дърва за огрев веднъж и да „забравите“ за това. Ако сложите твърде много дърва, къщата ще се нагорещи. И след като горивото изгори, къщата така или иначе ще се охлади бързо. Воля или не, за да поддържате комфортна температура, трябва постоянно да добавяте малко дърва за огрев. А при силни студове фурната не може да остане без надзор дори 3-4 часа. Ако не искате да се събуждате в студена стая сутрин, бъдете любезни да отидете до печката поне веднъж на нощ ...

Разбира се, нямах желание да работя като пожарникар. И така веднага започнах да мисля за по-удобен начин за отопление. Разбира се, ако беше невъзможно да се използва газ или електричество, само модерна отоплителна система с твърдо гориво може да стане по този начин, състояща се от котел на твърдо гориво, топлинен акумулатор и най-простата автоматизация за включване и изключване на рециркулационната помпа.

Защо модерният котел е по-добър от конвенционалната печка? Заема много по-малко място, можете да вкарате повече гориво в него, осигурява по-добро изгаряне на това гориво при максимално натоварване и теоретично може да се използва за оставяне на по-голямата част от топлината в къщата, а не за изпускане в комина. Но за разлика от печката, котелът на твърдо гориво е практически невъзможен за използване без топлинен акумулатор. Пиша за това толкова подробно, защото познавам много хора, които са се опитали да отопляват къща с такива котли, като ги свързват директно към отоплителни тръби. Не направиха нищо добро.

Какво е топлинен акумулатор или, както се нарича още, буферен резервоар? В най-простия случай това е просто голям варел с вода, чиито стени имат добра топлоизолация. Котелът загрява водата в тази цев за два до три часа от работата си. И тогава тази топла вода циркулира през отоплителната система, докато се охлади. Когато се охлажда, котелът трябва да се запали отново. Най-простият акумулатор на топлина може лесно да бъде направен от всеки заварчик. Но след кратък размисъл се отказах от тази идея и си купих готова. Тъй като живея в Украйна, се обърнах и никога не съжалих за това: тук акумулаторните резервоари се правят професионално и много ефективно.

В зависимост от обема на топлинния акумулатор, мощността на котела и колко топлина се нуждае къщата, котелът не трябва да се отоплява постоянно, а веднъж или два пъти на ден, или дори веднъж на всеки два или три дни.

Изчисляване на обема на буферния резервоар на котела

Най-оптималното решение на този проблем ще бъде възлагането на неговото изпълнение на отоплителните инженери. Изчисляването на обема на топлинния акумулатор за цялата отоплителна система на частна къща изисква отчитане на различни фактори, известни само на тях. Въпреки това предварителните изчисления могат да се извършват независимо. За това, освен общи познания по физика и математика, ще ви трябва калкулатор и празен лист хартия.

Намираме следните данни

:

• мощност на котела, kW;
• време за активно изгаряне на гориво;
• топлинна мощност на отоплението на къщата, kW;
• Ефективност на котела;
• температура в захранващата тръба и "връщане".

Нека разгледаме пример за предварително изчисление. Отопляемата площ е 200 m 2. Времето на активно изгаряне на котела е 8 часа, температурата на охлаждащата течност по време на отопление е 90 ° C, в обратната верига е 40 ° C. Очакваната топлинна мощност на отопляваните помещения 10 kW. При такива първоначални данни отоплителното устройство ще получи 80 kW (10 × 8) енергия.

Изчисляваме буферния капацитет на котел на твърдо гориво чрез топлинния капацитет на водата

:

където: m е масата на водата в резервоара (kg); Q е количеството топлина (W); ∆t е разликата между температурата на водата в подаващата и връщащата тръби (° С); 1.163 е специфичен топлинен капацитет на водата (W / kg ° С) ...

Изчисляване на буферния капацитет на котел на твърдо гориво

Замествайки числата във формулата, получаваме 1375 кг вода или 1,4 м 3 (80 000 / 1,163 × 50). По този начин за отоплителна система на къща с площ от 200 м 2 е необходимо да се инсталира ТА с капацитет 1,4 м 3. Познавайки тази цифра, можете безопасно да отидете в магазина и да видите кой топлинен акумулатор е приемливо.

Размерите, цената, оборудването, производителят вече са лесно разпознаваеми. Сравнявайки известните фактори, не е трудно да се направи предварителен подбор на топлинен акумулатор за дом. Това изчисление е от значение в случая, когато къщата е построена, отоплителната система вече е инсталирана. Резултатът от изчислението ще покаже дали е необходимо да се разглобяват вратите поради размерите на TA. След оценка на възможността за инсталирането му на постоянно място, се прави окончателното изчисление на топлинния акумулатор за котел на твърдо гориво, инсталиран в системата.

След събиране на данни за отоплителната система, ние извършваме изчисления, използвайки формулата

:

където: W е количеството топлина, необходимо за нагряване на охлаждащата течност; m е масата на водата; c е топлинният капацитет; ist е температурата на нагряването на водата;

Освен това се нуждаете от стойността на k - ефективността на котела.

От формула (1) намираме масата: m = W / (c × ∆t) (2)

Тъй като ефективността на котела е известна, ние прецизираме формулата (1) и получаваме W = m × c × ∆t × k (3), от която намираме актуализираната маса на вода m = W / (c × ∆t × k) ( 4)

Нека разгледаме как да изчислим топлинен акумулатор за дом. В отоплителната система е монтиран котел от 20 kW (посочен в паспортните данни). Разделът за гориво изгаря за 2,5 часа. За да отоплявате къща, ви трябват 8,5 kW / 1 час енергия. Това означава, че по време на изгарянето на една отметка ще се получат 20 × 2,5 = 50 kW

Отоплението на помещенията ще консумира 8,5 × 2,5 = 21,5 kW

Излишната топлина, произведена 50 - 21,5 = 28,5 kW, се съхранява в TA.

Температурата, до която се нагрява охлаждащата течност, е 35 ° C. (Температурната разлика в захранващите и връщащите тръби. Определя се чрез измерване по време на работа на отоплителната система). Замествайки търсените стойности във формула (4), получаваме 28500 / (0,8 × 1,163 × 35) = 874,5 кг

Тази цифра означава, че за съхраняване на топлината, генерирана от котела, е необходимо да има 875 кг топлоносител. За да направите това, имате нужда от буферен резервоар за цялата система с обем 0,875 m 3. Такива леки изчисления улесняват избора на топлинен акумулатор за отоплителни котли.

Съвети. За по-точно изчисляване на обема на буферния резервоар е по-добре да се свържете със специалист.