Acumulador de calor para calefacción. Calefacción con acumulador de calor de noche tarifa eléctrica Acumulador de calor para calderas de calefacción

Un acumulador de calor es una unidad para recolectar y aumentar el calor con el fin de su uso posterior. El dispositivo se utiliza en casas particulares, apartamentos, empresas, así como para el precalentamiento del motor. El acumulador de calor para el sistema de calefacción le permite reducir los costos de energía para la calefacción de espacios y el suministro de agua caliente. Las unidades se instalan en la tubería de una caldera de combustible sólido o se conectan a un sistema solar.

Propósito de la unidad

El funcionamiento de una caldera de combustible sólido en el sistema de calefacción es una cierta ciclicidad. Primero, se le pone combustible, se enciende y luego la caldera alcanza gradualmente la potencia máxima y transfiere energía térmica a través del refrigerante al sistema de calefacción.

La colocación de leña se quema gradualmente, la transferencia de calor disminuye y el refrigerante se enfría. Durante el período de pico de potencia, parte de la energía térmica queda sin reclamar, y durante el agotamiento del combustible, por el contrario, no será suficiente. Para repetir el ciclo, es necesario realizar nuevamente el tendido de combustible sólido.

En parte, este problema puede resolverse con una caldera de pirólisis de combustión prolongada, pero durante su funcionamiento, los picos de producción y consumo de energía térmica a menudo no coinciden. Para solucionar esta situación, se instala un dispositivo de almacenamiento de energía para el sistema de calefacción, que se conoce como depósito de inercia o acumulación de calor.

Tubería de una caldera de combustible sólido con acumulador de calor

El funcionamiento de esta unidad se basa en la alta capacidad calorífica del agua. Si durante el período de máxima potencia de la caldera se calienta una cierta cantidad de agua, luego su potencial energético puede usarse para las necesidades de calefacción.

Por ejemplo, el agua, cuando se enfría 1 ° C, puede calentar 1 m³ de aire a 4 ° C. El acumulador de calor más simple para calentar calderas es un recipiente vertical con cuatro tubos cortados en diferentes direcciones. Hay acumuladores de calor con una variedad de materiales de almacenamiento:

En un lado del cuerpo, dos tuberías están conectadas a las tuberías de la caldera y, en el otro, al sistema de calefacción. Después de encender el calentador, la bomba de circulación comienza a bombear el refrigerante a través del tanque de compensación.

El refrigerante frío ingresa a la parte inferior del tanque de almacenamiento y el refrigerante caliente ingresa a la parte superior. Debido a la diferencia significativa en la densidad, el agua no se mezclará y el refrigerante caliente llenará gradualmente todo el recipiente.

Por lo general, el volumen de un acumulador térmico para calefacción se calcula de tal manera que un marcador de combustible es suficiente para llenar completamente el tanque con agua caliente. Es decir, toda la energía de la caldera, excluidas las pérdidas, se convierte en calor, que se acumulará en el acumulador.

El aislamiento térmico le permite mantener la temperatura alta del agua durante mucho tiempo. Cuando la caldera deja de funcionar, el sistema de calefacción sigue funcionando. Gracias a la bomba, el agua caliente de la batería ingresa a las tuberías y los aparatos de calefacción del hogar.

En lugar del refrigerante caliente, el agua enfriada ingresa nuevamente al tanque de compensación a través de la tubería de derivación inferior desde la línea de retorno de la tubería. Cuando se utiliza una caldera eléctrica, el circuito de calefacción con acumulador de calor se puede utilizar por la noche, cuando está en vigor una tarifa preferencial.

Esquemas de salas de calderas con acumulador de calor.

Todos los tanques de almacenamiento son tanques cilíndricos verticales. Se diferencian entre sí solo en los elementos ubicados dentro de la estructura. Existen varios tipos de acumuladores térmicos:

Todos estos diseños se pueden producir en diversas variaciones según la complejidad del esquema de calefacción, la cantidad y los tipos de calentadores y circuitos de agua utilizados. Los dispositivos complejos son fáciles de identificar por las numerosas boquillas que salen del tanque.

Acumulador de calor o depósito de inercia. Y por qué es necesario. Tanque de almacenamiento o principio de capacidad de reserva

Acumulador de calor para calderas de calefacción

Continuamos nuestra serie de artículos con un tema que será de interés para quienes calientan sus hogares con calderas de combustibles sólidos. Hablaremos sobre el acumulador de calor para calderas de calefacción (TA) en combustibles sólidos. Este es un dispositivo realmente necesario que le permite equilibrar el funcionamiento del circuito, suavizar las caídas de temperatura del refrigerante y al mismo tiempo ahorrar dinero. Notamos de inmediato que un acumulador de calor para calderas de calefacción eléctrica se usa solo si la casa tiene un medidor eléctrico con cálculo separado de energía diurna y nocturna. De lo contrario, no tiene sentido instalar un acumulador de calor para calderas de calefacción de gas.

¿Cómo funciona un sistema de calefacción con acumulador de calor?

Un acumulador de calor para calderas de calefacción es una parte del sistema de calefacción diseñado para aumentar el tiempo entre la carga de combustible sólido en la caldera. Es un embalse en el que no hay acceso de aire. Está aislado y tiene un volumen bastante grande. Siempre hay agua en el acumulador de calor para calefacción, también circula por todo el circuito. Por supuesto, un líquido anticongelante también puede usarse como refrigerante, pero aún así, debido a su alto costo, no se usa en circuitos con TA.

Además, no tiene sentido llenar el sistema de calefacción con un acumulador de calor con anticongelante, ya que dichos tanques se colocan en locales residenciales. Y la esencia de su aplicación es garantizar que la temperatura en el circuito sea siempre estable y, en consecuencia, el agua en el sistema esté caliente. El uso de un acumulador de calor grande para calefacción en casas de campo de residencia temporal no es práctico, y un depósito pequeño tiene poco sentido. Esto se debe al principio de funcionamiento del acumulador de calor para el sistema de calefacción.

El TA se encuentra entre la caldera y el sistema de calefacción. Cuando la caldera calienta el refrigerante, entra en el TA;
luego el agua fluye a través de las tuberías hacia los radiadores;
La línea de retorno vuelve a la TA, y luego inmediatamente a la caldera.

Aunque el acumulador de calor para el sistema de calefacción es un solo recipiente, debido a su gran tamaño, la dirección del flujo en la parte superior e inferior es diferente.

Para que TA realice su función principal de almacenamiento de calor, estas corrientes deben mezclarse. La dificultad radica en que el calor siempre sube y el frío tiende a bajar. Es necesario crear condiciones para que parte del calor se hunda en el fondo del acumulador de calor en el sistema de calefacción y caliente el refrigerante de retorno. Si la temperatura se ha nivelado en todo el tanque, se considera que está completamente cargado.

Después de que la caldera disparó todo lo que estaba cargado en ella, deja de funcionar y entra en juego TA. La circulación continúa y libera gradualmente su calor a través de los radiadores en la habitación. Todo esto sucede hasta que la siguiente porción de combustible ingresa nuevamente a la caldera.

Si el almacenamiento de calor para calefacción es pequeño, entonces su reserva durará muy poco tiempo, mientras que el tiempo de calentamiento de las baterías aumenta, ya que el volumen de refrigerante en el circuito se ha vuelto mayor. Contras de usar para residencias temporales:

el tiempo de calentamiento aumenta;
un mayor volumen del circuito, lo que encarece el llenado de anticongelante;
mayores costos de instalación.

Como comprenderá, llenar el sistema y drenar el agua cada vez que llega a su dacha es al menos problemático. Teniendo en cuenta que solo el tanque será de litros 300. Por el bien de varios días a la semana, no tiene sentido tomar tales medidas.

Los circuitos adicionales están integrados en el tanque: estos son tubos espirales de metal. El líquido en la espiral no tiene contacto directo con el refrigerante en el acumulador de calor para calentar la casa. Estos pueden ser contornos:

Calefacción de baja temperatura (suelo caliente).

Por lo tanto, incluso la caldera de circuito único más primitiva o incluso una estufa pueden convertirse en un calentador universal. Proporcionará a toda la casa el calor y el agua caliente necesarios al mismo tiempo. En consecuencia, el rendimiento del calentador se utilizará por completo.

En los modelos en serie fabricados en condiciones de producción, se incorporan fuentes de calor adicionales. Estos también son espirales, solo que se llaman elementos calefactores eléctricos. A menudo hay varios de ellos y pueden trabajar desde diferentes fuentes:

Red eléctrica;
paneles solares.

Dicho calentamiento se refiere a opciones adicionales y no es obligatorio, considere esto si decide hacer un acumulador de calor para calentar con sus propias manos.

Esquemas de tuberías del acumulador de calor.

Nos atrevemos a suponer que si está interesado en este artículo, lo más probable es que haya decidido hacer un acumulador de calor para calentar y atarlo usted mismo. Puede crear muchos esquemas de conexión, lo principal es que todo funciona. Si comprende correctamente los procesos que ocurren en el circuito, entonces puede experimentar bastante. La forma en que conecte el HA a la caldera afectará el funcionamiento de todo el sistema. Primero analicemos el esquema de calefacción más simple con un acumulador de calor.

Un esquema simple de flejado de TA

En la figura se ve la dirección del movimiento del refrigerante. Tenga en cuenta que el movimiento hacia arriba está prohibido. Para evitar que esto suceda, la bomba entre el TA y la caldera debe bombear una mayor cantidad de líquido refrigerante que la que está a la altura del tanque. Solo en este caso se formará una fuerza de retracción suficiente, que tomará parte del calor del suministro. La desventaja de tal esquema de conexión es el largo tiempo de calentamiento del circuito. Para reducirlo, debe crear un anillo de calentamiento de caldera. Puedes verlo en el siguiente diagrama.

Esquema de tuberías TA con circuito de calefacción de caldera

La esencia del circuito de calefacción es que el termostato no mezcla el agua del TA hasta que la caldera la calienta hasta el nivel establecido. Cuando la caldera se calienta, parte del suministro va al TA, y la parte se mezcla con el refrigerante del depósito y entra en la caldera. Así, el calentador siempre trabaja con un líquido ya calentado, lo que aumenta su eficiencia y el tiempo de calentamiento del circuito. Es decir, las baterías se calentarán más rápido.

Este método de instalación de un acumulador de calor en un sistema de calefacción le permite usar el circuito fuera de línea cuando la bomba no está funcionando. Tenga en cuenta que el diagrama muestra solo los nodos para conectar el TA a la caldera. La circulación del refrigerante a los radiadores se produce de otra forma, que también pasa por el TA. La presencia de dos desvíos le permite ir a lo seguro dos veces:

la válvula de retención se activa si se detiene la bomba y se cierra la válvula de bola en el bypass inferior;
en caso de parada de la bomba y fallo de la válvula de retención, la circulación se realiza a través del bypass inferior.

En principio, se pueden hacer algunas simplificaciones en tal construcción. Dado que la válvula de retención tiene una alta resistencia al flujo, se puede excluir del circuito.

Esquema de tuberías TA sin válvula de retención para sistema de gravedad

En este caso, cuando la luz desaparezca, deberá abrir manualmente la válvula de bola. Cabe decir que con dicho cableado, el TA debe estar por encima del nivel de los radiadores. Si no planea que el sistema funcione por gravedad, la tubería del sistema de calefacción con un acumulador de calor se puede realizar de acuerdo con el esquema que se muestra a continuación.

Esquema de tubería TA para un circuito con circulación forzada

En TA, se crea el movimiento correcto del agua, que permite que bola tras bola, comenzando desde arriba, la calienten. Quizás surge la pregunta, ¿qué hacer si no hay luz? Hablamos de esto en un artículo sobre fuentes de energía alternativas para el sistema de calefacción. Será más económico y más conveniente. Después de todo, los circuitos de gravedad están hechos de tuberías de gran sección y, además, no siempre se deben observar pendientes convenientes. Si calculas el precio de las tuberías y accesorios, sopesas todos los inconvenientes de la instalación y lo comparas todo con el precio de un SAI, entonces la idea de instalar una fuente de alimentación alternativa se vuelve muy atractiva.

Cálculo del volumen del almacenamiento de calor.

El volumen del acumulador de calor para calefacción.

Como ya hemos mencionado, no es recomendable utilizar un TA de pequeño volumen, mientras que los tanques demasiado grandes tampoco siempre son apropiados. Entonces surgió la pregunta de cómo calcular el volumen requerido de TA. Tengo muchas ganas de dar una respuesta concreta, pero, lamentablemente, no puede ser. Aunque todavía hay un cálculo aproximado de un acumulador de calor para calefacción. Digamos que no sabe cuál es la pérdida de calor de su casa y no puede averiguar, por ejemplo, si aún no se ha construido. Por cierto, para reducir la pérdida de calor, debe aislar las paredes de una casa privada debajo del revestimiento. Puede elegir un tanque en función de dos valores:

el área de la habitación climatizada;
potencia de la caldera.

Métodos para calcular el volumen de TA: área de la habitación x 4 o potencia de la caldera x 25.

Son estas dos características las que son decisivas. Diferentes fuentes ofrecen su propio método de cálculo, pero en realidad estos dos métodos están estrechamente relacionados. Supongamos que decidimos calcular el volumen de un acumulador de calor para calefacción, a partir del área de la habitación. Para hacer esto, debe multiplicar la cuadratura de la habitación calentada por cuatro. Por ejemplo, si tenemos una casa pequeña de 100 metros cuadrados, entonces necesitamos un tanque de 400 litros. Este volumen reducirá la carga de la caldera hasta dos veces al día.

Sin duda, hay calderas de pirólisis que se cargan con combustible dos veces al día, solo que en este caso el principio de funcionamiento es ligeramente diferente:

el combustible se enciende;
el suministro de aire se reduce;
comienza el proceso de combustión lenta.

En este caso, cuando el combustible se quema, la temperatura en el circuito comienza a aumentar rápidamente y luego la combustión lenta mantiene el agua caliente. Durante esta misma combustión, mucha energía se escapa a la tubería. Además, si una caldera de combustible sólido funciona en conjunto con un sistema de calefacción con fugas, a veces, a temperaturas máximas, el tanque de expansión hierve. En el verdadero sentido de la palabra, el agua comienza a hervir en él. Si las tuberías están hechas de polímeros, esto es simplemente fatal para ellas.

En uno de los artículos sobre tuberías de polímero, hablamos sobre sus características. TA elimina parte del calor y el tanque puede hervir solo después de que el tanque esté completamente cargado. Es decir, la posibilidad de ebullición, con la cantidad adecuada de TA, tiende a cero.

Ahora intentemos calcular el volumen de TA, según la cantidad de kilovatios en el calentador. Por cierto, este indicador se calcula sobre la base de la cuadratura de la habitación. Se toma 1 kW para 10 m. Resulta que en una casa de 100 metros cuadrados debe haber una caldera de al menos 10 kilovatios. Como el cálculo siempre se hace con margen, podemos suponer que en nuestro caso habrá una unidad de 15 kilovatios.

Si no tiene en cuenta la cantidad de refrigerante en los radiadores y las tuberías, un kilovatio de la caldera puede calentar aproximadamente 25 litros de agua en el TA. Por lo tanto, el cálculo será apropiado: debe multiplicar la potencia de la caldera por 25. Como resultado, obtendremos 375 litros. Si comparamos con el cálculo anterior, los resultados son muy parecidos. Solo esto teniendo en cuenta que la potencia de la caldera se calculará con una brecha de al menos el 50%.

Recuerde, cuanto más TA, mejor. Pero en este caso, como en cualquier otro, hay que prescindir del fanatismo. Si coloca un TA para dos mil litros, entonces el calentador simplemente no puede hacer frente a ese volumen. Sé objetivo.

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Acumulador de calor en el sistema de calefacción.

El sistema de calefacción incluye, en la vista habitual que se ha desarrollado a lo largo de los años, tres elementos: una fuente de calor (caldera), tuberías y dispositivos de calefacción directa (radiadores). Pero si se trata de una casa privada con una caldera de combustible sólido (madera, briquetas de turba, carbón) y desea aumentar la eficiencia y evitar la necesidad de monitorear constantemente el horno, entonces puede valer la pena usar un nodo como calor acumulador en el sistema. [contenido]

El principio de funcionamiento del acumulador de calor.

La tarea principal realizada por el acumulador de calor es aumentar la inercia del sistema de calefacción. Para hacer esto, aumente el volumen del refrigerante y, en consecuencia, la cantidad de calor acumulado por él. Así, la batería es un contenedor aislado empotrado en el circuito de calefacción.

Como se mencionó anteriormente, la batería aumenta significativamente la inercia del sistema, es decir, aunque el refrigerante se calienta por más tiempo, acumula más calor y le da más tiempo y reduce las fluctuaciones de temperatura.

La estructura interna del acumulador de calor.

Por lo tanto, si la casa está conectada a la calefacción central o el sistema utiliza calderas de gas o combustible líquido que funcionan en modo automático como equipo generador de calor, los acumuladores de calor son solo un costo adicional de material y dinero. Pero hay casos en los que su uso está más que justificado:

Si se utilizan calderas de combustible sólido en el sistema de calefacción (especialmente sin carga de búnker), y no hay forma de garantizar su mantenimiento constante (en una casa privada). En este caso, el acumulador de calor proporcionará una temperatura constante y estable en la habitación e incluso podrá suavizar las sobretensiones inevitables durante la limpieza y la eliminación de cenizas;
Si se utiliza calentamiento de agua eléctrico y se aplica un sistema diferenciado de pago de energía eléctrica. Los acumuladores de calor permitirán acumular calor durante las horas en que la tarifa es mínima y, en el futuro, los calentadores se podrán utilizar a la potencia mínima;
Si el sistema de calefacción tiene períodos de análisis máximo de energía térmica (la mayoría de las veces esto se debe al costo de calentar el agua, por ejemplo, con el funcionamiento intensivo de las duchas), y la instalación de una caldera adicional no es práctica. La batería podrá proporcionar transferencia de calor durante estos períodos de tiempo generalmente cortos.

Donde el acumulador de calor será "superfluo"

A veces, para los sistemas de calefacción, por el contrario, es deseable establecer rápidamente la temperatura y disminuirla, en este caso, la mayor cantidad de refrigerante acumulada por los tanques de almacenamiento solo interferirá con el calentamiento y enfriamiento rápidos y el control preciso de la temperatura. En particular:

Si se necesita calefacción solo por períodos cortos de tiempo y no se desea un consumo excesivo de combustible. Por ejemplo, una sala de calderas se usa para calentar una secadora, que se usa solo ocasionalmente. En este caso, no tiene sentido calentar la habitación vacía de donde se descarga el material con el calor acumulado.
Si, además de calentar, también se utiliza una planta de calor para proporcionar calor a algunos equipos tecnológicos y se requiere un cambio rápido y preciso en los regímenes de temperatura, el aumento de la inercia solo interferirá.

Cómo los acumuladores de calor chocan correctamente

Si se utiliza un sistema de calefacción de circulación forzada, entonces el punto de enlace no juega un papel especial, ya que la bomba entrega la energía térmica del almacenamiento. Puede elegir cualquier lugar conveniente dado que la batería tiene dimensiones decentes.

Para su correcto funcionamiento, es necesario colocar correctamente las tuberías de conexión: la entrada (según el movimiento del portador de energía térmica en el sistema) en la parte inferior, la salida en la parte superior.

Diagrama de conexión del acumulador de calor

Si se utiliza calefacción con circulación natural, la ubicación de la unión juega un papel importante. Mucha gente comete el error de combinar acumuladores de calor y vasos de expansión. El tanque de expansión está ubicado en el punto más alto de calefacción y el agua caliente puede comenzar a moverse, enfriándose solo a través de las tuberías y aumentando su densidad. Para un funcionamiento eficiente, el acumulador de calor debe estar ubicado en la parte inferior de la tubería de suministro de calefacción y lo más cerca posible de la caldera.

¿Es posible montar e instalar un acumulador de energía térmica por mi cuenta?

Desde un punto de vista constructivo, los acumuladores de energía térmica son bastante simples: se trata de un recipiente con paredes con aislamiento térmico, equipado con boquillas para conectarse al sistema de calefacción. Por lo tanto, no será difícil para cualquier persona que tenga habilidades de plomería y soldadura ensamblar o adaptar contenedores para baterías.

Solo puede surgir la cuestión de calcular el aislamiento térmico de las paredes. Pero en este caso, se puede aplicar el principio “más es mejor que menos”, ya que para los tanques utilizados como acumuladores de calor, debido a su forma, no existe el concepto de radio efectivo de aislamiento térmico.

El siguiente video muestra el diagrama de instalación y el principio de funcionamiento del acumulador de calor:

todo-para-teplo.ru

Un acumulador de calor para un sistema de calefacción: las principales ventajas. ¡Presionar!

El deseo de muchos propietarios de casas privadas y casas de campo de utilizar los recursos de la manera más eficiente posible para calentar sus hogares a menudo se encuentra con el mismo problema, incluso cuando se utilizan todas las tecnologías modernas de aislamiento y ahorro de energía, instalando las calderas de calefacción más económicas. ahorro de recursos.

En muchos sentidos, esto es consecuencia de errores cometidos mucho antes de que se planteara la cuestión del uso prudente de los recursos y el uso de tecnologías modernas de construcción. Pero, ¿qué pasa con las casas nuevas construidas de acuerdo con todos los cánones modernos, realmente ha llegado el límite del desarrollo?

Para la mayoría, esta seguirá siendo una pregunta retórica, pero para aquellos que deciden utilizar conocimientos realmente científicos, y no extractos de folletos publicitarios, vale la pena pensar en incluir un nuevo elemento en el sistema de calefacción: un acumulador de calor.

Cómo funciona el sistema de calefacción

En la comprensión moderna de la eficiencia energética de las instalaciones de calefacción, incluida una casa o cabaña separada, el enfoque se ha desplazado recientemente del indicador de consumo de combustible para calefacción de espacios a un indicador que caracteriza la eficiencia del uso de energía para el suministro total de calor al casa.

Un enfoque tan justificado en la eficiencia energética nos permite dar una nueva mirada al problema del suministro de calor en el hogar, que incluye dos tareas principales:

Calefacción de la casa;
suministro de agua caliente.

Una nueva forma de ahorrar energía en el sistema de calefacción de un edificio hoy en día es la instalación de equipos adicionales en el sistema de calefacción, cuya función es acumular energía térmica y consumirla gradualmente.

El uso de un acumulador de calor en el esquema de los dispositivos del sistema de calefacción, donde la caldera de combustible sólido actúa como la principal fuente de energía, permite reducir el consumo de combustible hasta en un 50% durante la temporada de calefacción sin costos adicionales. Pero esto es en el futuro, pero por ahora está bastante claro considerar el principio de funcionamiento de este dispositivo.

El principio de funcionamiento del sistema con una caldera de combustible sólido.

El mayor efecto de la conexión al sistema será en relación con las calderas de combustible sólido.

El calor liberado durante la combustión del combustible, a través del intercambiador de calor a través de la tubería, ingresa a los registros o radiadores, que son esencialmente los mismos intercambiadores de calor, solo que no reciben calor, sino que, por el contrario, lo dan a los objetos circundantes, aire, en general, a la sala de calefacción.

Al enfriarse, el refrigerante, el agua de las baterías, desciende y vuelve a fluir hacia el circuito del intercambiador de calor de la caldera, donde vuelve a calentarse. En tal esquema, hay al menos dos puntos asociados con una gran pérdida de calor, si no enorme:

dirección directa del movimiento del refrigerante desde la caldera a los registros y enfriamiento rápido del refrigerante;
un pequeño volumen de refrigerante dentro del sistema de calefacción, que no permite mantener una temperatura estable;
la necesidad de mantener constantemente una temperatura alta constante del refrigerante en el circuito de la caldera.

Es importante entender que tal enfoque solo puede llamarse derrochador. Después de todo, al colocar combustible, primero a una temperatura de combustión alta en las instalaciones, el aire se calienta con bastante rapidez. Pero, tan pronto como se detenga el proceso de combustión, el calentamiento de la habitación también terminará y, como resultado, la temperatura del refrigerante volverá a bajar y el aire de la habitación se enfriará.

Uso de un almacenamiento térmico

A diferencia de un sistema de calefacción estándar, un sistema equipado con un acumulador de calor funciona de manera un poco diferente. En su forma más primitiva, inmediatamente después de la caldera, el tanque se instala como un dispositivo de compensación.

Se instala un tanque con aislamiento térmico multicapa entre la caldera y las tuberías. La capacidad del depósito, y está calculada de forma que la cantidad de refrigerante en el interior del depósito sea mayor que en el sistema de calefacción, contiene el refrigerante calentado desde la caldera.

En el interior del depósito se introducen varios intercambiadores de calor para el sistema de calefacción y para el sistema de suministro de agua caliente. El volumen interno del acumulador calentado desde la caldera puede mantener una temperatura alta durante mucho tiempo y liberarla gradualmente para los sistemas de calefacción y suministro de agua.

Dado que el depósito más pequeño tiene un volumen de 350 litros de agua, es fácil calcular que gastando la misma cantidad de combustible cuando se utiliza un acumulador de calor, el efecto será mucho mayor que con un sistema de calentamiento directo.

Pero este es el tipo más primitivo de dispositivo térmico. Un acumulador de calor estándar, diseñado para funcionar realmente en las condiciones de suministro de calor de una casa separada, puede tener:

El precio de tales baterías depende de muchos factores:

material del tanque;
el volumen del tanque interno;
el material del que está hecho el intercambiador de calor;
empresas de fabricantes;
un conjunto de equipos adicionales;

Nota especialista: en principio, es posible calcular el correcto funcionamiento de todo el sistema de calefacción, empezando por la caldera TT y terminando por el diámetro de los vaporizadores, por tu cuenta, pero hay que tener en cuenta que la potencia de ambos la caldera y la propia instalación deben estar diseñadas para funcionar a las temperaturas más bajas posibles de la región.

Hoy en día, se puede encontrar información más detallada sobre este tema en las páginas de los sitios de Internet, tanto en forma de texto como utilizando los servicios de calculadoras en línea especializadas y, por supuesto, en empresas especializadas involucradas en el desarrollo e instalación de sistemas de suministro de calor.

Todo está controlado electrónicamente.

Quizás, para muchos, el concepto de "hogar inteligente" se ha incluido durante mucho tiempo en el ritmo de vida habitual.

Una casa en la que la electrónica asume muchas funciones para el mantenimiento y la gestión de los sistemas no puede prescindir de la participación de los componentes electrónicos y del funcionamiento del sistema de calefacción y suministro de agua con un acumulador de calor.

Para mantener una temperatura estable y cómoda, no es necesario quemar combustible constantemente en el horno de la caldera, sino mantener una temperatura estable en el sistema de calefacción. Y con tal tarea, el control electrónico del funcionamiento del acumulador de calor es bastante adecuado.

Características del tablero de control:

Además, el componente electrónico se puede utilizar perfectamente como controlador tanto para calderas de combustible sólido como para calentadores eléctricos, e incluso como sistema de captación solar para obtener el máximo beneficio y ahorro de recursos.

El efecto económico de incluso incluir un acumulador de calor en el esquema de suministro de calor permite, como ya se mencionó, reducir los costos de combustible en la temporada de calefacción hasta en un 50%, y dado que el precio de los vectores de energía está en constante crecimiento, tal la inversión se vuelve no solo rentable, sino también obligatoria para los nuevos edificios.

Mire el video en el que el usuario explica con gran detalle el esquema de la caldera de combustible sólido, junto con un acumulador de calor:

gurú del calor

Acumulador de calor en el sistema de calefacción: familiaridad con el principio de funcionamiento, diseño y opciones de instalación.

¿Por qué se necesitan acumuladores de calor en los sistemas de calefacción? ¿Cómo se organizan? ¿Cómo incluir un acumulador de calor en un circuito común al instalar un sistema de calefacción con sus propias manos? Intentemos resolverlo.

El héroe de nuestro artículo está en la foto de la derecha.

Primera cita

¿Qué es un acumulador para calefacción?

En la versión más simple: un tanque alto cilíndrico o cuadrado con varias tuberías a diferentes alturas desde la base. Volumen: de 200 a 3000 litros (los modelos más populares son de 0,3 a 2 metros cúbicos).

La lista de opciones y opciones es bastante grande:

El número de boquillas puede variar de cuatro a un par de docenas. Todo depende de la configuración del sistema de calefacción y del número de circuitos independientes.
El acumulador térmico de calentamiento de agua se puede aislar térmicamente. 5-10 centímetros de espuma de poliuretano espumado reducirán significativamente las pérdidas de calor no deseadas si el tanque está ubicado fuera de la habitación calentada.

Consejo: incluso si el tanque está dentro de la casa y, al parecer, su transferencia de calor ayuda a los radiadores a realizar sus funciones, el aislamiento térmico no hará daño. La cantidad de calor emitida por un tanque con un volumen de 0,3-2 metros cúbicos es MUY grande. Nuestros planes no incluyen la organización de una sauna las 24 horas.

El material de la pared puede ser acero negro o acero inoxidable. Está claro que en el segundo caso, la vida útil del acumulador de calor es más larga, pero su precio también es más alto. Por cierto, en un sistema cerrado, el agua se vuelve químicamente inerte rápidamente y el proceso de corrosión del acero negro se ralentiza considerablemente.
El depósito se puede dividir en secciones comunicantes mediante varios tabiques horizontales. En este caso, la estratificación del agua por temperatura dentro de su volumen será más pronunciada.
Las bridas para montar calentadores eléctricos tubulares se pueden ubicar en el tanque. De hecho, con suficiente potencia, el acumulador para sistemas de calefacción se convertirá en una caldera eléctrica de pleno derecho.
El acumulador de calor puede equiparse con un intercambiador de calor para preparar agua potable caliente. Además, puede ser un intercambiador de calor de placas de flujo continuo y un tanque de almacenamiento dentro del tanque principal. En comparación con la cantidad de calor almacenada en el tanque, el costo de calentar el agua será en cualquier caso insignificante.
Se puede ubicar un intercambiador de calor adicional para conectar el colector solar en la parte inferior del tanque. Está en la parte inferior, para garantizar una transferencia de calor eficiente desde el colector hasta el tanque de almacenamiento, incluso con baja eficiencia (por ejemplo, al anochecer).

Entonces, el acumulador de calor se usa en el sistema de calefacción solar.

Funciones

Es fácil adivinar que se necesitan acumuladores de calor de calefacción para acumular energía térmica en reserva. Pero incluso sin ellos, la calefacción parece funcionar, y no está mal. ¿En qué casos está justificado su uso?

caldera de combustible solido

Para las calderas de combustible sólido (con o sin circuito de agua), el modo de funcionamiento más eficiente es aquel en el que el combustible se quema con una cantidad mínima de residuos (incluidos no solo cenizas, sino también ácidos y alquitrán) y máxima eficiencia: plena potencia. El ajuste de potencia generalmente se lleva a cabo restringiendo el acceso de aire al horno, con consecuencias inequívocas.

Sin embargo, utilizar toda la energía térmica significa calentar los radiadores casi al rojo vivo en poco tiempo y luego dejar que se enfríen. Este modo es extremadamente ineficiente, conduce a un desgaste acelerado de las tuberías, sus conexiones y proporciona un régimen de temperatura incómodo en la casa.

Aquí es donde un sistema de calefacción con acumulador de calor viene al rescate:

El calor generado por la caldera a plena potencia se utiliza para calentar el agua del depósito.
Después de que se quema el combustible, el agua continúa circulando entre el tanque de almacenamiento y los radiadores, quitándole calor GRADUALMENTE.

Como beneficio adicional, obtenemos un encendido mucho más raro de la caldera, lo que nos ahorrará fuerza y tiempo.

El tanque de inercia permitirá que la caldera de combustible sólido funcione de manera óptima.

Caldera eléctrica

¿Cuál es la ventaja de la calefacción por almacenamiento térmico cuando se usa electricidad como fuente de calor? Después de todo, ¿todas las calderas eléctricas modernas pueden regular la potencia de manera suave o gradual y no necesitan un mantenimiento frecuente?

La frase clave es la tarifa nocturna. El costo de un kilovatio-hora en presencia de un medidor de dos tarifas puede ser MUY diferente durante la noche, cuando los sistemas de energía están descargados, y durante el día, en el pico de consumo.

Al variar las tarifas, los ingenieros eléctricos distribuyen el consumo de electricidad de manera más uniforme; bueno, esto es a nuestro favor:

Por la noche, la caldera programable se enciende mediante un temporizador y calienta el acumulador para calefacción a su temperatura máxima de funcionamiento de 90 grados.
Durante el día, la energía térmica acumulada se utiliza para calentar la vivienda. El caudal del portador de calor para sistemas de calefacción se dosifica ajustando el rendimiento de la bomba de circulación.

Un acumulador de calor en combinación con un medidor de dos tarifas ayudará a ahorrar significativamente en calefacción.

Calefacción multicircuito

Otra función muy útil del tanque de almacenamiento es la capacidad de usarlo simultáneamente con la acumulación de energía como una pistola hidráulica. ¿Qué es y por qué es necesario?

Recuerde que generalmente hay más de cuatro boquillas en el cuerpo de un tanque alto. Aunque, al parecer, bastante entrada y salida. En diferentes niveles, se puede tomar agua con diferentes temperaturas del tanque de almacenamiento; como resultado, podemos obtener, por lo general, un circuito de alta temperatura con radiadores y calefacción de baja temperatura: calefacción por suelo radiante.

Tenga en cuenta: aún se necesitarán bombas con circuitos de control térmico. En diferentes momentos del día al mismo nivel del tanque, la temperatura del agua variará mucho.

Los ramales se pueden utilizar no solo como salidas para circuitos de calefacción. También se pueden conectar varias calderas de diferentes tipos a un acumulador de calor.

Conexión y capacidad térmica

¿Cómo es un sistema de calefacción con acumulador de calor?

Los acumuladores de calor para calefacción están conectados de la misma manera que las flechas hidráulicas y, en general, difieren de ellos solo en aislamiento térmico y volumen. Se colocan entre las tuberías de suministro y retorno que salen de la caldera. El suministro está conectado a la parte superior del tanque, el retorno a la parte inferior.

Los circuitos secundarios se alimentan según la temperatura del refrigerante que requieran: el calentamiento de alta temperatura extrae agua de la parte superior del tanque, el calentamiento de baja temperatura del fondo.

Diagrama de conexión principal.

La instrucción para calcular la capacidad térmica se basa en una fórmula simple: Q = mc(T2-T1), donde:

Q - calor acumulado;
m es la masa de agua en el tanque;
c - capacidad calorífica específica del refrigerante en J / (kg * K), para agua igual a 4200;
T2 y T1: temperaturas inicial y final del refrigerante.

Digamos que un acumulador de calor con un volumen de dos metros cúbicos a una temperatura delta de 20C (90-70) y usando agua como refrigerante puede acumular 2000 kg (tomaremos la densidad del agua como 1 kg/l, aunque a 90C es un poco menos) x4200 J / (kg * K) x20 = 168000000 Joules.

¿Qué significa esta cantidad de energía? El tanque puede entregar 168 megavatios de energía térmica en un segundo o, de manera más realista, 5 kilovatios en 33.600 segundos (9,3 horas).

Conclusión

Como de costumbre, puede obtener más información sobre los acumuladores de calor viendo el video adjunto al artículo (vea también el esquema de calentamiento de agua para una casa privada).

Tubo corrugado para calefacción.

La estructura interna y el principio de funcionamiento del acumulador de calor para calderas de calefacción están diseñados para garantizar que la temperatura requerida del portador de calor se mantenga durante 5 a 10 horas después de que se apague la fuente de energía principal. El tanque de almacenamiento se coloca en un arnés con combustible sólido y calderas eléctricas. Se puede conectar a una bomba de calor y colectores solares.

¿Qué es la capacidad de amortiguamiento?

De hecho, se trata de un depósito con serpentín de ACS incorporado y carcasa termoaislante. El propósito del tanque es acumular el exceso de energía térmica. Después de apagar la fuente principal de calentamiento del refrigerante, el tanque lo reemplaza por un tiempo determinado.

Un principio de funcionamiento correctamente utilizado de un tanque de inercia en un sistema de calefacción reduce los costos de calefacción y hace que la calefacción de un edificio sea más cómoda. Para asegurarse de que sea conveniente conectar un tanque, es necesario considerar su estructura y principio de funcionamiento, así como tener en cuenta las ventajas y desventajas existentes.

Dispositivo y principio de funcionamiento.

El acumulador de calor es un barril metálico convencional con aislamiento térmico exterior. Sin embargo, un simple dispositivo de almacenamiento de calor es altamente eficiente e indispensable para los sistemas de calefacción. El tanque de almacenamiento en la sección consta de varios nodos:

Depósito: fabricado en chapa (con revestimiento de esmalte), acero inoxidable. Las tubuladuras parten del recipiente para la conexión al sistema de calefacción y al generador de calor. El material del tanque determina en gran medida la vida útil del acumulador de calor.
Intercambiador de calor en espiral- instalado en modelos conectados a sistemas de calefacción con varios tipos de portadores de calor (bomba de calor, colectores solares). Fabricado en acero inoxidable.
Batería de ACS incorporada- algunos depósitos de inercia, además de mantener la temperatura de calentamiento del líquido refrigerante en el sistema de calefacción, calientan el agua para el suministro de agua caliente.

En el caso hay una ventana de inspección para dar servicio al tanque, eliminar incrustaciones y escombros y realizar reparaciones si es necesario.

Propósito de los acumuladores de calor.

La base del funcionamiento del depósito de inercia se debe al hecho de que se acumula el exceso de energía térmica, después de lo cual se utiliza para calentar el edificio y el agua caliente. Se necesita un acumulador de calor en el sistema de calefacción para mantener una temperatura agradable en un edificio residencial después de que se apaga la fuente principal de energía térmica.

El propósito de instalar un tanque de almacenamiento varía según el tipo de fuente de calor:

Las tareas y propósitos del uso de acumuladores de calor son diferentes. En algunos casos, la instalación de un tanque es una condición indispensable para el funcionamiento, en otros es solo un requisito deseado que garantiza una calefacción cómoda y económica del edificio.

Pros y contras de la capacidad de almacenamiento intermedio

El primer y obvio inconveniente: el alto costo del tanque. Los productos de alta calidad fabricados en la UE o en Rusia costarán entre 25 000 y 300 000 rublos. Otra desventaja: las grandes dimensiones del producto. A menudo es necesario instalar depósitos de 1000 o más litros, que ocupan mucho espacio.

Ahora sobre los beneficios de conectarse. Hay muchos de ellos:

Posibilidad de funcionamiento ininterrumpido de calderas de combustibles sólidos- si no se instala un tanque de inercia en el sistema de calefacción, el refrigerante comienza a enfriarse inmediatamente después de que se quema la leña. Una persona siente una caída en la temperatura después de aproximadamente 3 horas.
El enfriamiento será más lento cuando se conecte un acumulador de calor. El agua en el sistema de calefacción permanecerá caliente durante aproximadamente 5 a 10 horas (dependiendo del volumen del acumulador de calor).
Rentabilidad: el exceso de energía térmica se acumula y se utiliza cuando el refrigerante se enfría, lo que reduce significativamente los costos de combustible.
Seguridad: se facilita el funcionamiento de calderas con intercambiadores de calor de hierro fundido. Después del tanque, el agua ingresa a la caldera tibia, lo que elimina el daño al núcleo debido al enfriamiento rápido.
Funciones adicionales- en el dispositivo de algunos depósitos hay un serpentín de ACS. Hay una acumulación simultánea del refrigerante calentado y el calentamiento del agua caliente. La instalación puede satisfacer las necesidades de abastecimiento de agua caliente de los residentes de la vivienda mediante calderas de combustible sólido o eléctricas de circuito único que no están diseñadas para proporcionar agua caliente.

La instalación de un tanque de inercia requiere una inversión inicial, pero luego se amortiza al reducir el costo de la calefacción del espacio y la comodidad operativa.

Qué acumulador de calor elegir

Es mejor confiar la selección de la capacidad de almacenamiento a especialistas. Deberá elegir un tanque que se adapte de manera óptima al tipo de equipo de calefacción utilizado. La selección de un acumulador de calor para una caldera de combustible sólido y una bomba de calor puede diferir. Los principales fabricantes en las instrucciones de funcionamiento indican directamente para qué tipo de sistema de calefacción está destinado este o aquel tanque de inercia.

Al elegir, preste atención a varias características técnicas:

Material del contenedor de almacenamiento- un depósito de acero inoxidable es excesivamente caro, sobre todo teniendo en cuenta que la batería recibe un refrigerante del sistema de calefacción, que es menos agresivo que el agua en el suministro de agua caliente. Revestimiento esmaltado mediante polímeros de vidrio, la solución óptima.
Funciones adicionales- es posible seleccionar un tanque para varios consumidores de agua, conectar sistemas de calefacción utilizando agua como refrigerante y composiciones especiales (bomba de calor, colectores solares). Especial mención merecen los depósitos capaces de calentar agua simultáneamente con la acumulación de energía térmica.

La elección de los acumuladores de calor comienza con el cálculo del volumen del tanque y la definición de las características técnicas. Después de la selección por parámetros, la elección se realiza de acuerdo con la marca del fabricante que desee.

Cómo calcular la capacidad del búfer

Para seleccionar el volumen requerido del acumulador de calor, puede ir de tres maneras. El primero está relacionado con el uso de calculadoras especiales en línea. Deberá ingresar los siguientes parámetros:

área calentada;
potencia de la caldera;
tiempo de mantenimiento autónomo de la temperatura en el sistema de calefacción después de que se apaga la caldera.

Con la ayuda de calculadoras en línea, será posible calcular el volumen aproximado de un acumulador de calor para un sistema de calefacción. La salida será un resultado con un error de 10-15%.

Para obtener el valor exacto, use el segundo método, de acuerdo con las fórmulas para calcular la capacidad del búfer. Durante los cálculos, se calculan varios valores:

tiempo de acumulación del acumulador o calentamiento del agua hasta la temperatura de 80-90°С;
duración de la batería;
potencia de la caldera.

El método para calcular la capacidad del búfer incluye el uso de varias fórmulas:

Q = m×cp×(T2-T1)- según los cálculos, será posible calcular cuánto tiempo llevará acumular suficiente energía térmica y descubrir posibles pérdidas. Valores:
- m - caudal de refrigerante;
- cp - capacidad calorífica específica;
- T2 y T1: temperatura inicial y final del calentamiento del agua en el tanque.
Usando la fórmula, se calcula un acumulador de calor para una caldera de combustible sólido o eléctrica.
Los cálculos para los colectores solares se llevan a cabo de manera algo diferente. Se utiliza la fórmula Va=Sl × (Vn/Sn). Para no entrar en detalles técnicos en los cálculos, puede utilizar la siguiente tabla:

Existe un tercer método de cálculo, en el que el cálculo del agua en el tanque acumulador se determina según el volumen de agua en el sistema, más precisamente, según la velocidad de su calentamiento. Por lo general, el consumidor sabe cuántas veces es necesario calentar la caldera con leña para mantener una temperatura agradable. Al calcular, el volumen del refrigerante se multiplica por el tiempo estimado de operación autónoma entre la colocación de combustible.

Y por último, la capacidad de los depósitos de inercia se elige de modo que 30-50 litros de refrigerante supongan 1 kW de energía de la caldera.

Para mayor comodidad en los cálculos, puede utilizar la siguiente tabla:

La determinación de la cantidad mínima de calor producido en kW se realiza mediante las tablas adjuntas a continuación.

Cálculos para calderas eléctricas, sujeto al uso de la tarifa nocturna:

La potencia mínima necesaria para mantener en funcionamiento el depósito de inercia conectado a la caldera de combustibles sólidos:

Qué compañía comprar una unidad de búfer

Después de realizar los cálculos y determinar las características técnicas deseadas, puede proceder a la selección de acumuladores de calor por fabricante. No sólo los productos europeos están representados en el mercado. Hay acumuladores de calor para calderas de calefacción de fabricación rusa, que no son inferiores en calidad a los equipos extranjeros eminentes.

Para facilitar la elección de la capacidad del buffer, a continuación se describen los modelos más populares para los consumidores domésticos:

De la lista presentada de acumuladores de calor, puede elegir equipos adecuados para viviendas de cualquier área, calentados por una caldera eléctrica o de combustible sólido, bomba de calor, con y sin posibilidad de calentar agua caliente.

Inmediatamente después de conectar el tanque de compensación, los costos de combustible se reducirán entre un 15 y un 30 %. Más importante aún, la caldera ya no estará sujeta a choques hidráulicos y el calentamiento del refrigerante en el sistema de calefacción será más uniforme. El tanque de almacenamiento ocupa un lugar integral en los sistemas de calefacción modernos.

Las calderas de combustible sólido no pueden funcionar durante mucho tiempo sin la intervención de una persona que periódicamente debe cargar leña en la cámara de combustión. Si esto no se hace, el sistema comenzará a enfriarse, la temperatura en la casa bajará. En el caso de un corte de energía con un horno completamente encendido, existe el peligro de que el refrigerante hierva en la cubierta de la unidad y su posterior destrucción. Todos estos problemas se pueden resolver instalando un acumulador de calor para calderas de calefacción. También podrá realizar la función de proteger las instalaciones de hierro fundido del agrietamiento durante una fuerte caída de temperatura en el agua de la red.

Tubería de una caldera de combustible sólido con acumulador de calor

Cálculo de la capacidad tampón de la caldera.

El papel del acumulador de calor en el esquema general de calefacción es el siguiente: durante el funcionamiento de la caldera en modo normal, acumula energía térmica y, después de atenuar el horno, la entrega a los radiadores durante un cierto período de tiempo. Estructuralmente, un acumulador de calor para una caldera de combustible sólido es un tanque de agua aislado con una capacidad estimada. Se puede instalar tanto en la sala del horno como en una habitación separada de la casa. No tiene sentido poner un tanque de este tipo en la calle, ya que el agua se enfriará mucho más rápido que dentro del edificio.

Dada la disponibilidad de espacio libre en la casa, el cálculo de un acumulador de calor para una caldera de combustible sólido en la práctica se realiza de la siguiente manera: la capacidad del tanque se toma de la proporción de 25-50 litros de agua por 1 kW de potencia requerida para calentar la casa. Para un cálculo más preciso de la capacidad de reserva de la caldera, se supone que el agua en el tanque se calentará hasta 90 ⁰С durante el funcionamiento de la planta de calderas y, después de que se apague, emitirá calor y enfriar hasta 50 ⁰С. Para una diferencia de temperatura de 40 ⁰С, los valores del calor emitido para diferentes volúmenes de tanque se presentan en la tabla.

Tabla de valores de salida de calor para diferentes tamaños de tanque

Incluso si hay espacio en el edificio para instalar una gran capacidad, no siempre tiene sentido. Debe recordarse que será necesario calentar una gran cantidad de agua, luego la potencia de la caldera en sí debe ser inicialmente 2 veces más de lo que se necesita para calentar el hogar. Un tanque demasiado pequeño no realizará sus funciones, ya que no podrá acumular suficiente calor.

La elección de un acumulador de calor para una caldera de combustible sólido está influenciada por la disponibilidad de espacio libre en la habitación. Al comprar un tanque de almacenamiento grande, será necesario proporcionar una base, ya que los equipos con una masa significativa no se pueden colocar en pisos ordinarios. Si, según el cálculo, se requiere un tanque con un volumen de 1 m 3 y no hay suficiente espacio para su instalación, puede comprar 2 productos de 0,5 m 3 cada uno, colocándolos en diferentes lugares.

Acumulador de calor para caldera de combustible sólido

Otro punto es la presencia de un sistema de agua caliente en la casa. En el caso de que la caldera no tenga su propio circuito de calentamiento de agua, es posible comprar un acumulador de calor con dicho circuito. No es de poca importancia el valor de la presión de trabajo en el sistema de calefacción, que en los edificios residenciales tradicionalmente no debe superar los 3 bar. En algunos casos, la presión alcanza los 4 bar si se utiliza como fuente de calor una potente unidad casera. Luego, el acumulador de calor para el sistema de calefacción deberá elegir un diseño especial, con una cubierta torusférica.

Algunos acumuladores de agua caliente fabricados en fábrica están equipados con un elemento calefactor eléctrico instalado en la parte superior del depósito. Tal solución técnica no permitirá que el refrigerante se enfríe por completo después de que la caldera se detenga, la zona superior del tanque se calentará. Se suministrará ACS para las necesidades del hogar.

Circuito de conmutación simple con mezcla

El dispositivo de almacenamiento se puede incluir en el sistema según diferentes esquemas. La tubería más simple de una caldera de combustible sólido con acumulador de calor es adecuada para trabajar con sistemas de suministro de refrigerante gravitacional y funcionará en caso de un corte de energía. Para hacer esto, el tanque debe instalarse sobre los radiadores de calefacción. El circuito incluye una bomba de circulación, una válvula termostática de tres vías y una válvula de retención. Al comienzo del ciclo de calefacción, el agua, impulsada por la bomba, pasa a través de la tubería de suministro desde la fuente de calor a través de la válvula de tres vías hasta los calentadores. Esto continúa hasta que la temperatura de flujo alcanza un cierto valor, por ejemplo, 60°C.

A esta temperatura, la válvula comienza a mezclar agua fría en el sistema desde la tubería inferior del tanque, observando la temperatura establecida de 60 ⁰С en la salida. A través del tubo superior, conectado directamente a la caldera, el agua calentada comenzará a fluir hacia el tanque, la batería comenzará a cargarse. Cuando la leña esté completamente quemada en la cámara de combustión, la temperatura en la tubería de suministro comenzará a descender. Cuando llegue a menos de 60 ⁰С, el termostato cortará gradualmente el suministro de la fuente de calor y abrirá el flujo de agua del tanque. Ésta, a su vez, se irá llenando progresivamente de agua fría procedente de la caldera y al final del ciclo la válvula de tres vías volverá a su posición original.

La válvula de retención, conectada en paralelo con el termostato de tres vías, se activa cuando la bomba de circulación se detiene. Luego, la caldera con un acumulador de calor funcionará directamente, el refrigerante irá a los dispositivos de calefacción directamente desde el tanque, que se repondrá con agua de la fuente de calor. El termostato en este caso no interviene en el funcionamiento del circuito.

Esquema con separación hidráulica

Otro esquema de conexión, más complejo, implica un suministro ininterrumpido de electricidad. Si esto no es posible, entonces es necesario prever la conexión a la red a través de una fuente de alimentación ininterrumpida. Otra opción es utilizar centrales eléctricas de diésel o gasolina. En el caso anterior, la conexión del acumulador de calor a la caldera de combustibles sólidos era independiente, es decir, el sistema podía funcionar separado del tanque. En este esquema, la batería actúa como depósito de inercia (separador hidráulico). En el circuito primario está integrado un grupo especial de mezcla (LADDOMAT), por el que circula el agua cuando se enciende la caldera.

Conexión de un acumulador de calor a una caldera de combustible sólido

Bloquear elementos:

bomba de circulación;
válvula termostática de tres vías;
la válvula de retención;
sumidero;
Válvulas de bola;
dispositivos de control de temperatura.

Diferencias con el esquema anterior: todos los dispositivos se ensamblan en una unidad y el refrigerante va al tanque y no al sistema de calefacción. El principio de funcionamiento de la unidad de agitación permanece sin cambios. Tal tubería de una caldera de combustible sólido con un acumulador de calor le permite conectar tantas ramas de calefacción como desee en la salida del tanque. Por ejemplo, para alimentar radiadores y sistemas de calefacción por suelo radiante o por aire. Además, cada ramal tiene su propia bomba de circulación. Todos los circuitos están separados hidráulicamente, el exceso de calor de la fuente se acumula en el tanque y se utiliza si es necesario.

Ventajas y desventajas

Un sistema de calefacción con acumulador de calor, en el que una instalación de combustible sólido sirve como fuente de calor, tiene muchas ventajas:

Mayor confort en la casa, porque después de la combustión del combustible, el sistema de calefacción sigue calentando la casa con agua caliente del acumulador. No es necesario levantarse en medio de la noche y cargar una porción de leña en la cámara de combustión.
La presencia de un recipiente protege la camisa de agua de la caldera de la ebullición y la destrucción. Si se corta repentinamente la electricidad o los cabezales termostáticos instalados en los radiadores cortan el refrigerante por alcanzar la temperatura deseada, la fuente de calor calentará el agua del depósito. Durante este tiempo, se puede restaurar la fuente de alimentación o se pondrá en marcha el generador diesel.
El suministro de agua fría desde la tubería de retorno al intercambiador de calor de hierro fundido al rojo vivo se excluye después de la activación repentina de la bomba de circulación.
Los acumuladores de calor se pueden utilizar como separadores hidráulicos en el sistema de calefacción (flechas hidráulicas). Esto hace que la operación de todas las ramas del circuito sea independiente, lo que proporciona ahorros adicionales en energía térmica.

El mayor costo de instalación de todo el sistema y los requisitos para la ubicación de los equipos son las únicas desventajas de usar tanques de almacenamiento. Sin embargo, estas inversiones e inconvenientes serán seguidos por costos operativos mínimos a largo plazo.

Acumulador de calor para calderas de calefacción

¿Cómo funciona un sistema de calefacción con acumulador de calor?

El TA se encuentra entre la caldera y el sistema de calefacción. Cuando la caldera calienta el refrigerante, entra en el TA;
luego el agua fluye a través de las tuberías hacia los radiadores;
La línea de retorno vuelve a la TA, y luego inmediatamente a la caldera.

Aunque el acumulador de calor para el sistema de calefacción es un solo recipiente, debido a su gran tamaño, la dirección del flujo en la parte superior e inferior es diferente.

el tiempo de calentamiento aumenta;
un mayor volumen del circuito, lo que encarece el llenado de anticongelante;
mayores costos de instalación.

Calefacción de baja temperatura (suelo caliente).

Red eléctrica;
paneles solares.

Dicho calentamiento se refiere a opciones adicionales y no es obligatorio, considere esto si decide hacer un acumulador de calor para calentar con sus propias manos.

Esquemas de tuberías del acumulador de calor.

Un esquema simple de flejado de TA

Esquema de tuberías TA con circuito de calefacción de caldera

la válvula de retención se activa si se detiene la bomba y se cierra la válvula de bola en el bypass inferior;
en caso de parada de la bomba y fallo de la válvula de retención, la circulación se realiza a través del bypass inferior.

En principio, se pueden hacer algunas simplificaciones en tal construcción. Dado que la válvula de retención tiene una alta resistencia al flujo, se puede excluir del circuito.

Esquema de tuberías TA sin válvula de retención para sistema de gravedad

Esquema de tubería TA para un circuito con circulación forzada

En TA, se crea el movimiento correcto del agua, que permite que bola tras bola, comenzando desde arriba, la calienten. Quizás surge la pregunta, ¿qué hacer si no hay luz? Hablamos de esto en un artículo sobre . Será más económico y más conveniente. Después de todo, los circuitos de gravedad están hechos de tuberías de gran sección y, además, no siempre se deben observar pendientes convenientes. Si calculas el precio de las tuberías y accesorios, sopesas todos los inconvenientes de la instalación y lo comparas todo con el precio de un SAI, entonces la idea de instalar una fuente de alimentación alternativa se vuelve muy atractiva.

Cálculo del volumen del almacenamiento de calor.

El volumen del acumulador de calor para calefacción.

Como ya hemos mencionado, no es recomendable utilizar un TA de pequeño volumen, mientras que los tanques demasiado grandes tampoco siempre son apropiados. Entonces surgió la pregunta de cómo calcular el volumen requerido de TA. Tengo muchas ganas de dar una respuesta concreta, pero, lamentablemente, no puede ser. Aunque todavía hay un cálculo aproximado de un acumulador de calor para calefacción. Digamos que no sabe cuál es la pérdida de calor de su casa y no puede averiguar, por ejemplo, si aún no se ha construido. Por cierto, para reducir la pérdida de calor, necesita . Puede elegir un tanque en función de dos valores:

el área de la habitación climatizada;
potencia de la caldera.

Métodos para calcular el volumen de TA: área de la habitación x 4 o potencia de la caldera x 25.

Sin duda, hay calderas de pirólisis que se cargan con combustible dos veces al día, solo que en este caso el principio de funcionamiento es ligeramente diferente:

el combustible se enciende;
el suministro de aire se reduce;
comienza el proceso de combustión lenta.

En uno de los artículos sobre TA, toma parte del calor y el tanque puede hervir solo después de que el tanque esté completamente cargado. Es decir, la posibilidad de ebullición, con la cantidad adecuada de TA, tiende a cero.