Un acumulador de calor, también conocido como acumulador térmico o tanque de inercia, está ganando cada vez más popularidad cada año como uno de los elementos importantes del sistema de calefacción de una casa privada.
Además, en algunos países europeos, el uso de calderas de calefacción de combustible sólido está generalmente prohibido y la lista de dichos países se actualiza constantemente. Sí, y en nuestro país, el ritmo de ventas de acumuladores de calor para calderas de calefacción muestra un aumento constante año tras año.
Algunos productores nacionales lanzó la producción de acumuladores de calor diseñados específicamente para las condiciones rusas y características climáticas nuestro país. Intentemos averiguar cuál es el propósito de este tipo de equipo, cuáles son sus características y, lo que es más importante, qué le dará la instalación de un acumulador de calor a un propietario particular de una casa privada y cómo elegir exactamente lo que se necesita. .
Acumulador de calor y su uso con fuentes de calor de varios tipos.
El principio de funcionamiento de un acumulador de calor es muy simple: su tarea principal es acumular energía térmica cuando hay un exceso del mismo en el sistema de calefacción, y dar este calor durante su déficit, es decir cuando la fuente de calor no funciona. Esto implica la conclusión principal: el uso más eficiente de acumuladores de calor con fuentes de calor, que tienen una naturaleza de trabajo periódica pronunciada.
Estos incluyen la mayoría, muy comunes tanto en Rusia como en el extranjero. Y también ganando popularidad rápidamente, especialmente en el sur. Está claro que las calderas de combustible sólido calientan el agua solo durante la combustión y los colectores solares son inútiles por la noche.
Pero eso no es todo, incluso eléctrico calderas de calefacción en combinación con el almacenamiento de calor puede ser más eficiente. Si la diferencia entre las tarifas eléctricas diurnas y nocturnas es significativa, por ejemplo, la tarifa nocturna es más de 2 veces menor que la diurna, puede hacer que el sistema de calefacción de la casa funcione solo por la noche y calentar la casa. durante el día debido al calor acumulado en el acumulador de calor. Por cierto, teniendo en cuenta el crecimiento explosivo de las tarifas eléctricas, la viabilidad económica de tal decisión cobra relevancia.
Otro factor que determina la eficiencia del uso de acumuladores de calor es que un acumulador de calor puede convertirse en un enlace que combina varias fuentes de calor a la vez. En otras palabras, si es necesario, por ejemplo, cuando el costo de los colectores solares disminuya aún más y la eficiencia aumente, puede, sin cambios significativos, reconstruir el sistema de calefacción en su casa para que pueda calentar las instalaciones al máximo. máximo debido a la energía solar barata, pero al mismo tiempo, cuando el sol no, use una caldera de combustible sólido.
En este caso, se hace posible en su totalidad acumule todo el exceso de calor y luego, deséchelo según sea necesario. De hecho, el acumulador de calor permite el uso de varias fuentes de energía térmica con un mínimo este momento costo y al mismo tiempo asegura la estabilidad del sistema al cambiar entre ellos. Por supuesto, no todo el mundo tiene esta oportunidad. acumulador de calor- debe ser elegido modelo deseado por adelantado.
Acumulador de calor en un sistema con una caldera de combustible sólido
Actualmente, los acumuladores de calor se usan con mayor frecuencia en sistemas de calefacción con calderas de combustible sólido. Rasgo calderas de combustible sólido: el modo óptimo de su funcionamiento está asociado con la combustión completa del combustible, es decir. alcanzado cuando se opera a máxima potencia. De lo contrario, como resultado combustión incompleta combustible, se forman gases tóxicos, se obstruyen las superficies de intercambio de calor dentro de la caldera, aparece hollín en la chimenea, lo que conduce al deterioro características de presentación e incluso la falla de la caldera, lo cual es inseguro para la casa y sus habitantes.
Por lo tanto, es mejor cuando la caldera está funcionando "al máximo". Tal régimen está bastante justificado en el frío, pero durante la mayor parte del año, el sistema de calefacción de la casa simplemente no necesita la cantidad de calor recibida en exceso, hará demasiado calor. Si no tiene un acumulador de calor, la única salida es "calentar la calle", es decir. respiraderos abiertos. Esto es costoso e ineficiente.
Por lo tanto, se integra un tanque de compensación en el sistema de calefacción: elimina el exceso de energía térmica, que de otro modo simplemente se perdería sin rumbo, para luego utilizarlos para el propósito previsto, ¡sin gastar combustible en esto!
En resumen, un sistema de calefacción con una caldera de combustible sólido y un acumulador de calor funciona así. Durante el funcionamiento, la caldera de combustible sólido no solo suministra el refrigerante calentado al sistema de calefacción de la casa, sino que también lo calienta en el acumulador de calor. Después de que la caldera deja de funcionar, la casa, en consecuencia, comienza a enfriarse. En este momento, la temperatura del aire o el sensor de temperatura del portador de calor en el sistema de calefacción envía una señal para encender la bomba de circulación, lo que garantiza el suministro del portador de calor acumulado en el tanque acumulador de calor al sistema de calefacción de la casa.
Cuando la temperatura del aire (portador de calor) sube al valor establecido, el sensor apaga la bomba y se detiene el suministro de calor. Al mismo tiempo, la temperatura del refrigerante en el tanque disminuye ligeramente, porque parte de la energía se transfirió al sistema de calefacción. Cabe señalar que debido al buen aislamiento térmico del acumulador de calor, el refrigerante, al estar dentro del tanque, se enfría muy lentamente por sí mismo. Los ciclos de encendido y apagado de la bomba continúan hasta que la temperatura del refrigerante en el acumulador de calor permanece más alta que en el sistema de calefacción. Y la casa no se enfriará.
Los expertos evalúan de manera diferente. efecto economico de la instalación de un acumulador de calor. Este efecto depende de muchos factores, algunos de los cuales se discutirán a continuación. En promedio, oscila entre el 20%, es decir, cada quinto rublo se ahorra. Tenga en cuenta que el acumulador de calor es especialmente efectivo fuera de temporada, con sus frecuentes fluctuaciones de temperatura.
Y aquí viene otro propiedad útil acumulador de calor: además de mejorar la seguridad de su hogar y ahorrarle dinero, también le brinda comodidad. Primero, con la aparición en tu casa. depósito de inercia, tendrá que cargar combustible en la caldera con mucha menos frecuencia. Si has calculado e instalado todo correctamente, si en tu casa buen aislamiento termico, utilizando un acumulador de calor, puede calentar su caldera de combustible sólido no varias veces al día, sino hasta 1 vez en 2 días.
En segundo lugar, el acumulador de calor puede suavizar los "saltos de temperatura" asociados con el enfriamiento del refrigerante en el sistema de calefacción, porque. este sistema se vuelve más estable e inercial. En tercer lugar, ayuda a simplificar el mantenimiento de una caldera de combustible sólido e incluso a aumentar su vida útil. En cuarto lugar, con la ayuda de un acumulador de calor, también puede proporcionar a su hogar agua caliente, pero esta característica no está disponible en todos los modelos.
Cómo elegir el acumulador de calor adecuado
Primero hay que calcular el volumen del acumulador de calor. Esto es importante porque depende del volumen dimensiones capacidad del búffer. Debe recordarse que aún necesita encontrar el lugar "correcto" en la casa para traer primero un acumulador de calor de ancho y alto considerables a través de las puertas, y luego instalarlo junto a la caldera de combustible sólido, como es la mayoría. suele ser el caso en la práctica. Por supuesto, solo un especialista puede hacer cálculos precisos, porque. esto requiere tener en cuenta muchos factores específicos, pero en cualquier caso, debe comprender qué tipo de capacidad de almacenamiento intermedio está comprando.
El volumen del acumulador de calor depende directamente de la potencia de la caldera de calefacción de combustible sólido. Hay varios métodos calculo preliminar basado en la determinación de la capacidad de una caldera de combustible sólido para calentar el volumen requerido de fluido de trabajo a una temperatura de al menos 40 ° C durante la combustión de una carga completa de combustible, es decir en unas 2-3 horas. Se cree que de esta manera se logra la máxima eficiencia de la caldera con la máxima economía de combustible.
Pero, como regla general, para empezar, puede usar el siguiente método de cálculo: 1 kW de potencia de una caldera de combustible sólido debe corresponder al menos a 25 litros, pero no más de 50 litros del volumen del acumulador de calor conectado a ella. .
Por lo tanto, con una potencia de caldera de calefacción de 15 kW, la capacidad del acumulador de calor debe ser de al menos: 15 * 25 \u003d 375 litros. Y no más de 15 * 50 = 750 litros. Es mejor elegir con un margen, es decir. unos 400-500 litros.
En general, los fabricantes de acumuladores de calor ofrecen productos de varios volúmenes, desde 40 hasta 10,000 litros. ¡Atención! Los acumuladores de calor con una capacidad de más de 500 litros pueden no pasar por la puerta de su casa.
Qué tipo de almacenamiento de calor es adecuado para usted
El tipo depende de sus necesidades, es decir. exactamente cómo quieres usarlo. Hay 4 tipo condicional acumuladores térmicos:
- Acumulador de cuerpo simple, para conexión a una sola fuente de calor;
- Depósito de inercia para la conexión simultánea de varias fuentes de calor, como una caldera de calefacción de combustibles sólidos y un colector solar. Se diferencia del tipo anterior por la presencia de una bobina inferior;
- Un acumulador de calor con serpentín de ACS está diseñado tanto para calefacción como para producción agua caliente en modo flujo;
- Un acumulador de calor con un tanque interno para el suministro de agua caliente (diseño de tanque en tanque) se usa tanto para el almacenamiento de calor en el sistema de calefacción como para la preparación y acumulación de agua caliente que se usa en la vida cotidiana.
Alexander Fedotov, Jefe del Departamento de Ventas
“La elección de un acumulador de calor depende de los objetivos que el sistema de calefacción está diseñado para resolver. Esto podría ser calentar el edificio o proporcionar calefacción y agua caliente. En el primer caso se puede utilizar un tanque aislado convencional, en el segundo se ya en marcha sobre el aparato con varios intercambiadores de calor incorporados.
Al elegir un acumulador de calor, es necesario tener en cuenta el tipo de fuente de calor principal y su cantidad en el sistema de suministro de calor. La potencia también es un factor importante. dispositivo térmico y consumo de calor por hora».
Además, el acumulador de calor puede equiparse adicionalmente con uno o más calentadores para calentamiento de agua autónomo, cuando sea necesario.
El precio de un acumulador de calor depende de su volumen, tipo, así como de opciones adicionales y, por supuesto, de la marca del fabricante.
Haciendo un acumulador de calor con tus propias manos.
Internet está repleto de varios tipos de recomendaciones para artesanos sobre cómo hacer un acumulador de calor. por tu cuenta, asegurando que no hay nada difícil en esto. Por un lado, la abundancia de estas recomendaciones enfatiza una vez más la importancia de los acumuladores de calor en el sistema de calefacción; no se discuten cosas inútiles. Por otro lado, hace pensar a una persona en su sano juicio: cuando tiene que elegir entre comprar un acumulador de calor de un fabricante certificado y pagar un poco más, o hacerlo "en el garaje" pero ahorrando dinero, necesita primero piensa en las consecuencias.
¿Qué es un acumulador de calor? ✮Gran elección acumuladores de calor en el sitio web del portal
Porque incluso el mejor artesano popular, al construir un acumulador de calor a partir de un barril de hierro, como a menudo se recomienda en varios sitios, debe comprender a qué conducirán esos ahorros imaginarios. En primer lugar, la temperatura del refrigerante dentro del acumulador de calor puede estar cerca de los 100 °C y, en segundo lugar, hay un aumento de la presión dentro del sistema. Nadie puede predecir cómo se comportará el tanque de inercia artesanal durante la operación. Si vale la pena poner en riesgo su hogar es una pregunta abierta. Todo el mundo hace una elección.
Al diseñar un sistema de calefacción, los objetivos principales son la comodidad y la fiabilidad. La casa debe ser cálida y confortable, y para esto, el refrigerante caliente siempre debe fluir hacia los radiadores sin demoras ni fluctuaciones de temperatura.
Con una caldera de combustible sólido, esto es difícil de implementar, porque no siempre es posible llenarlo a tiempo. nueva porción leña o carbón, y el proceso de combustión en sí es desigual. Un acumulador de calor para calderas de calefacción ayudará a corregir la situación.
Con un diseño simple y un principio de funcionamiento, es capaz de deshacerse de una serie de inconvenientes y deficiencias. esquema clásico calefacción.
Por qué lo necesitas
El acumulador de calor es un depósito bien aislado. gran capacidad lleno de refrigerante, agua. Debido a la alta capacidad calorífica del agua, cuando se calienta todo el volumen, se acumula un suministro significativo de energía térmica en el tanque, que puede usarse para el propósito previsto en un momento en que la caldera no puede hacer frente o está completamente inactiva.
El acumulador de calor en realidad aumenta el volumen del refrigerante en el circuito de calefacción, la capacidad calorífica y, en consecuencia, la inercia de todo el sistema. Tomará más energía y tiempo calentar todo el volumen con una potencia de calentamiento limitada, pero también tomará mucho tiempo enfriar la batería. Si es necesario, se puede suministrar agua caliente del acumulador al circuito de calefacción y mantener temperatura confortable en el hogar.
Para apreciar los beneficios de un almacenamiento de calor, es más fácil considerar algunas situaciones para empezar:
- Una caldera de combustible sólido solo calienta el agua periódicamente. En el momento del encendido, la potencia es mínima, durante la combustión activa, la potencia aumenta al máximo, después de que el marcador se quema, vuelve a disminuir y el ciclo se repite. Como resultado, la temperatura del agua en el circuito fluctúa constantemente en un rango bastante amplio;
- Para obtener agua caliente, un intercambiador de calor adicional o una caldera externa con calentamiento indirecto, que afecta significativamente el funcionamiento del circuito de calefacción;
- Es extremadamente difícil conectar fuentes de calor adicionales a un sistema de calefacción construido alrededor de una caldera de combustible sólido. Se requerirá un intercambio complejo, preferiblemente con control automático;
- Caldera de combustible sólido, incluso larga quema requiere constantemente la atención del usuario. Vale la pena saltarse el tiempo para colocar una nueva porción de combustible, ya que el refrigerante en el circuito de calefacción ya está comenzando a enfriarse, como toda la casa;
- Muchas veces la potencia máxima de la caldera es excesiva, especialmente en primavera y verano, cuando no se requiere el máximo rendimiento.
La solución para todas las situaciones anteriores es un acumulador de calor, además, intransigente y el más asequible en términos de implementación y costo. Actúa como un punto de desacoplamiento entre la caldera de combustible sólido y los circuitos de calefacción y una excelente plataforma base para habilitar funciones adicionales.
Por diseño, el acumulador de calor puede ser:
- "vacío": un contenedor aislado simple con una conexión directa;
- con un serpentín o registro de tuberías como intercambiador de calor;
- con termotanque incorporado.
Con un kit de cuerpo completo, el acumulador de calor es capaz de:
Cálculo
La potencia acumulada por un acumulador de calor (TA) se calcula a partir del volumen del recipiente, es decir, de la masa del líquido que contiene, del calor específico del líquido con el que se llena y de la diferencia de temperatura, el máximo al que el líquido se puede calentar, y el objetivo mínimo, en el que todavía se puede llevar a cabo la entrada de calor del acumulador de calor al circuito de calefacción.
- Q \u003d m * C * (T2-T1);
- m es la masa, kg;
- CON - calor especifico W/kg*K;
- (T2-T1) - temperatura delta, final e inicial.
Si el agua en la caldera y, en consecuencia, en el TA se calienta a 90ºС, y el umbral inferior se toma igual a 50ºС, entonces el delta es igual a 40ºС. Si tomamos agua como TA de llenado, entonces una tonelada de agua, cuando se enfría a 40ºС, libera aproximadamente 46 kWh de calor.
La energía almacenada debe ser suficiente para el uso previsto del acumulador de calor.
Para seleccionar el volumen requerido del acumulador de calor, es necesario determinar:
- El tiempo durante el cual la energía acumulada en la TA debe ser suficiente para cubrir las pérdidas de calor de la vivienda;
- El tiempo durante el cual se debe calentar el refrigerante en el intercambiador de calor;
- La potencia de la fuente de calor principal.
Para el funcionamiento periódico de la caldera durante el día
Si se necesita transferir el funcionamiento de la caldera solo al modo nocturno o diurno, cuando se suministra calor por un tiempo limitado, entonces la potencia del TA debería ser suficiente para cubrir la pérdida de calor de la casa durante el tiempo restante. Al mismo tiempo, la potencia de la caldera debe ser suficiente para calentar el TA en horario fijo y otra vez para calentar la casa.
Suponga que se utiliza una caldera de combustible sólido con leña solo durante el día durante 10 horas, la pérdida de calor estimada de la casa para el período más frío del año es de 5 kW. Se necesitan 120 kWh por día para una calefacción completa.
En este caso, la batería se usa durante 14 horas, lo que significa que es necesario acumular 5 kW * 14 horas = 70 kW * horas de calor en ella. Si tomamos agua como portador de calor, se requerirán 1,75 toneladas o un volumen de TA de 1,75 m3. Es importante que la caldera también deba emitir todo el calor necesario en solo 10 horas, es decir, su potencia debe ser superior a 120/10 \u003d 12 kW.
Si el acumulador de calor se utiliza como opción de respaldo en caso de que falle la caldera, entonces la energía almacenada debería ser suficiente durante al menos uno o dos días para cubrir todas las pérdidas de calor en la casa. Si tomamos como ejemplo la misma casa de 100 m2, se necesitarán 240 kWh durante dos días para calentarla, y un acumulador de calor lleno de agua debe tener un volumen de al menos 5,3 m3.
Pero en este caso, no es necesario que el TA se caliente en poco tiempo. Un margen de uno y medio de la potencia de la caldera es suficiente para acumular la cantidad de calor necesaria en una semana o dos.
El cálculo es aproximado, sin tener en cuenta la disminución de la potencia calorífica de los radiadores en función de la temperatura del refrigerante y del aire de la habitación.
En el caso más simple, el acumulador de calor está conectado en serie entre la caldera y el circuito de calefacción. Se instala una bomba de circulación entre el HT y la caldera, de modo que el agua caliente entra por la parte superior del HT, empujando el agua fría desde la parte inferior hacia la caldera. Entre la TA y el circuito de calefacción se instala una bomba de circulación para extraer agua caliente de la parte superior y transportarla a los radiadores.
Sin embargo, esto aumenta significativamente la capacidad calorífica total del sistema, y en el inicio inicial de la calefacción, tendrá que esperar hasta que se caliente todo el volumen del HA antes de que el calor llegue a los radiadores.
Otra opción de encendido es en paralelo a la caldera de calefacción. Esta opción se muestra bien en combinación con un sistema de calefacción gravitacional. La salida superior del acumulador de calor está conectada al punto más alto del dispensador y, en el punto inferior, a la caldera.
Las desventajas son las mismas que en el primer caso, el calentamiento ocurre en todo el volumen del refrigerante en el sistema y en el TA, lo que aumenta significativamente el tiempo para comenzar a calentar.
De las ventajas, solo la facilidad de conexión y un mínimo de elementos utilizados.
Circuito de conmutación con mezcla
Lo mejor utilice un circuito de conmutación con mezcla o desacoplamiento hidráulico. Se utilizan válvulas de tres vías con termostato. El acumulador de calor se instala como elemento separado sistema paralelo al circuito de calefacción.
La parte principal de la automatización está instalada en la tubería de suministro: una válvula de tres vías, termostatos, un grupo de seguridad, etc. Por defecto, una válvula de tres vías dirige el refrigerante de la caldera a los radiadores hasta que la temperatura ambiente alcanza el nivel requerido.
Tan pronto como no hay necesidad de calefacción activa, la válvula transfiere parte del refrigerante de la caldera al acumulador de calor, descargando el exceso de calor.
Cuando se alcanza la temperatura máxima del agua en el TA y la temperatura objetivo en los radiadores, el sensor de sobrecalentamiento instalado en la caldera se activa y se apaga. Mientras se requiere calefacción o el acumulador de calor no se calienta, la caldera continúa funcionando.
Si, por alguna razón, la caldera dejó de producir la potencia nominal o se apagó por completo cuando bajó la temperatura en la línea de suministro, el agua del acumulador de calor se mezcla en el circuito de calefacción, reponiendo el calor perdido del sistema.
Se pueden utilizar varias válvulas de tres vías en la distribución y en el retorno y un grupo de termostatos. Alternativamente, disponible para la venta montajes prefabricados para conectar acumuladores de calor: una unidad de mezcla automática, por ejemplo, LADDOMAT.
bricolaje
Con un fuerte deseo, puedes construir un tanque de almacenamiento con tus propias manos. Idealmente, ella debería:
- con un margen para soportar la presión nominal en el sistema;
- tener un volumen estimado;
- estar protegido contra la corrosión y las altas temperaturas;
- estar completamente sellado.
Para la fabricación, se debe tomar chapa de acero, preferiblemente acero inoxidable con un espesor de al menos 3 mm, teniendo en cuenta la carga y la presión totales.
La forma estándar de TA es un cilindro alto con base semicircular y tapa. La relación de diámetro y altura se selecciona aproximadamente de 1 a 3-4 para promover una mejor separación del calor dentro del recipiente.
En este caso, el agua caliente se toma desde el punto más alto hasta los radiadores. Un poco por encima del centro, el agua se desvía al circuito de suelo radiante, y en el punto más bajo de la TA, se conecta una línea de retorno a la caldera de calefacción.
Es casi imposible soldar un contenedor cilíndrico por su cuenta. Es más fácil construir una caja con una configuración y una relación de aspecto similares. Todos los rincones deben fortalecerse aún más.
El contenedor debe estar aislado. Para esto, es mejor usar basalto o lana mineral con un espesor de al menos 150 mm, para reducir la pérdida de calor a través de las paredes.
Para instalar un acumulador de calor, preparar una plataforma de apoyo especial, fundación, capaz de soportar el enorme peso del equipo. Incluso la propia batería puede pesar hasta 400-500 kg. Si su volumen, por ejemplo, es de 3 metros cúbicos, cuando esté lleno, su peso superará las 3,5 toneladas.
producción rusa
Sobre el mercado ruso no hay tantos acumuladores de calor producción doméstica, ya que solo recientemente comenzaron a introducirse activamente en los sistemas de calefacción autónomos.
En el momento actual, el aumento en el precio de todo tipo de portadores de energía, muchos propietarios se han vuelto seriamente preocupados por la cuestión de su uso económico. Una de las opciones es la inclusión de un recipiente grande con agua en el circuito de calefacción, un acumulador de calor.
Pero los contenedores fabricados en fábrica son bastante caros. Al mismo tiempo, algunos artesanos del hogar descubrieron cómo hacer un acumulador de calor con sus propias manos, que resultará mucho más económico. Esta experiencia será discutida en este artículo.
Un poco sobre el propósito y el diseño.
Antes de dar recomendaciones sobre la fabricación de esta importante unidad, definamos brevemente para qué sirve y consideremos su diseño de fábrica. Entonces, los tanques de almacenamiento con agua se usan en casos de calentamiento periódico de la casa, o más bien:
- cuando se opera una caldera eléctrica con un medidor de tarifa múltiple, cuando los calentadores solo pueden funcionar económicamente por la noche. La unidad, trabajando a plena capacidad, calienta la casa y acumula energía térmica en un tanque de agua;
- la acumulación de calor también es necesaria para las calderas de combustibles sólidos, que, por el contrario, se detienen por la noche o en otros momentos si no hay quien ponga una nueva porción de leña o carbón en el horno;
Las unidades fabricadas en fábrica son un tanque redondo lleno de agua. En él se sumergen varias bobinas, en ellas circula el refrigerante de la caldera y otros circuitos de calefacción. El diseño es bastante complicado de fabricar y, por lo tanto, no es barato, esto se puede ver mirando los dibujos del acumulador de calor.
Si intenta tomar un dispositivo de este tipo como base para fabricar de forma independiente un acumulador de calor, al final costará un poco más barato que el de fábrica. Los tubos de cobre o acero inoxidable y el trabajo de enrollar bobinas en ellos, sellar los casquillos y aislarlos le llevará mucho tiempo y Dinero. Para los propietarios de viviendas que deseen ensamblar e instalar una unidad de almacenamiento de calor casera, existe una solución más sencilla que se describe a continuación.
Cálculo del volumen del tanque de almacenamiento.
Esta solución radica en el hecho de que un acumulador de calor de bricolaje es un contenedor aislado convencional con dos boquillas para conectarse al sistema de calefacción. La conclusión es que la caldera, durante el funcionamiento, dirige parcialmente el refrigerante al tanque de almacenamiento cuando los radiadores no lo necesitan. Después de apagar la fuente de calor, proceso inverso: El sistema de calefacción se apoya en el agua del acumulador. Para hacer esto, deberá atar correctamente capacidad de almacenamiento con generador de calor.
El primer paso es determinar el volumen del depósito de acumulación de energía térmica y valorar la posibilidad de colocarlo en la sala de calderas. Además, la fabricación de acumuladores de calor para calderas de combustibles sólidos no tiene por qué empezar de cero, existen varias opciones selección de embarcaciones prefabricadas de capacidad adecuada.
Proponemos determinar aproximadamente el volumen del tanque por la mayor de una manera sencilla basado en las leyes de la física. Para ello, es necesario disponer de los siguientes datos iniciales:
- energía térmica requerida para calentar la casa;
- el tiempo durante el cual la fuente de calor se apagará y un tanque de almacenamiento para calefacción ocupará su lugar.
Mostraremos el método de cálculo con un ejemplo. Hay un edificio con una superficie de 100 m2, donde el generador de calor está inactivo durante 5 horas al día. Aceptamos lo necesario energía térmica en la cantidad de 10 kW. Esto significa que cada hora la batería debe suministrar 10 kW de energía al sistema, y durante todo el período de tiempo debe almacenar 50 kW. Al mismo tiempo, el agua en el tanque se calienta a al menos 90 ºС, y se supone que la temperatura en el suministro en los sistemas de calefacción de casas privadas en el modo estándar es de 60 ºС. Es decir, la diferencia de temperatura es de 30 ºС, sustituimos todos estos datos en la fórmula bien conocida del curso de física:
Q = cm∆t
Como queremos saber la cantidad de agua que debe contener el acumulador de calor, la fórmula toma la siguiente forma:
m = Q / c Δt, donde:
- Q es el consumo total de energía térmica, en el ejemplo es de 50 kW;
- c - capacidad calorífica específica del agua, es 4.187 kJ / kg ºС o 0.0012 kW / kg ºС;
- Δt es la diferencia de temperatura entre el agua en el tanque y la tubería de suministro, para nuestro ejemplo es de 30 ºС.
m \u003d 50 / 0.0012 x 30 \u003d 1388 kg, que ocupa un volumen aproximado de 1,4 m3. Asi que, batería térmica para una caldera de combustible sólido con una capacidad de 1,4 m3, llena de agua calentada a 90 ºС, proporcionará una casa con un área de 100 m2 con un portador de calor a una temperatura de 60 ºС durante 5 horas. Luego, la temperatura del agua caerá por debajo de los 60 ºС, pero llevará más tiempo (3-5 horas) "descargar" completamente la batería y enfriar las habitaciones.
¡Importante! Para que un acumulador de calor hecho a sí mismo tenga tiempo de "cargarse" por completo durante el funcionamiento de la caldera, esta última debe tener al menos una reserva de energía y media. Después de todo, el calentador debe calentar simultáneamente la casa y cargar el tanque de almacenamiento con agua caliente.
Si desea hacer un tanque de almacenamiento desde cero, lo mejor es usar chapa ordinaria de 2 mm de espesor para este propósito. También puede cocinar un tanque de acero inoxidable, pero no es necesario en absoluto, ya que dicho material será muy costoso. Para la conveniencia del aislamiento posterior y la facilidad de fabricación, es mejor hacer que el contenedor tenga forma rectangular. Conociendo el volumen del tanque, es fácil calcular sus dimensiones de acuerdo con las condiciones de su instalación en la sala de calderas.
Consejo. Si desea garantizar el funcionamiento conjunto del recipiente de almacenamiento y el sistema de calentamiento por gravedad, debe hacer un acumulador de calor de tipo abierto, es decir, asegurarse de que se comunique con la atmósfera a través de un tubo en la parte superior del tanque. Debe colocarse por encima del nivel de los radiadores, para lo cual deberá soldar adicionalmente un soporte hecho de tubos de acero o esquinas.
En algunos casos, no tiene sentido cocinar un recipiente desde cero, puede hacer un acumulador de calor de agua con un barril. Un barril de hierro de gran capacidad es muy adecuado; será necesario cortar dos tubos para conectarlo al sistema. barriles de plastico uso arriesgado debido a alta temperatura agua, excepto que la etiqueta del producto indicará la temperatura máxima del contenido hasta 100 ºС.
Damos la misma advertencia a aquellos artesanos caseros que fabrican acumuladores de calor a partir del eurocubo. Por supuesto, esto es muy manera conveniente, pero este recipiente de plástico está diseñado para una temperatura máxima de no más de 70 ºС. Por lo tanto, el eurocubo es adecuado como tanque de almacenamiento que funciona con calefacción por suelo radiante, donde la temperatura del refrigerante rara vez supera los 50 ºС, para sistemas de radiadores el no es bueno
Cómo aislar un acumulador de calor
Incluso cuando el tanque está en una habitación cálida, la diferencia de temperatura entre ambiente de aire y el refrigerante es demasiado alto, de 50 a 70 ºС. Para no perder calor y no calentar el horno con él, es necesario realizar el aislamiento del acumulador de calor. La forma más sencilla de hacerlo es con espuma plástica con un espesor de 100 mm y una densidad de 25 kg/m3. Es fácil pegarlo a paredes de metal y cortar agujeros para tuberías.
Bueno para calentar y lana mineral mismo grosor, aunque fijarlo es algo más difícil. La densidad del material es de 135-145 kg/m3. Para tanques redondos de barriles, deberá usar rollo de aislamiento escriba ISOVER, aquí tiene que jugar bastante con los sujetadores, especialmente en el fondo del tanque.
El siguiente video muestra la instalación y el diagrama del acumulador de calor con su conexión a la caldera y al sistema de calefacción:
Conclusión
El uso de un tanque de almacenamiento le permite ahorrar combustible al operar calderas de leña y disfrutar de una tarifa nocturna favorable en el caso de un generador de calor eléctrico. En la fabricación del tanque no es tan difícil, solo necesitas tener algunas habilidades.
La imposibilidad de utilizarla como fuente de energía para calentar la vivienda es relativamente económica gas natural obliga a los propietarios de viviendas a buscar otras soluciones aceptables. Entonces, en las regiones donde no hay problemas particulares con la preparación o compra de leña, vienen al rescate. calderas de combustible solido. También sucede que la única alternativa es Energía eléctrica. Además, las nuevas tecnologías se utilizan cada vez más para dirigir la energía solar para las necesidades de calefacción.
Todos estos enfoques no están exentos de inconvenientes significativos. Entonces, incluyen irregularidades, una periodicidad pronunciada del suministro de energía térmica. En caso de caldera electrica el principal factor negativo será el alto costo de la energía consumida. Es obvio que la inclusión de un dispositivo especial en el circuito general que acumularía energía térmica actualmente no reclamada y la entregaría según sea necesario ayudaría a aumentar significativamente la eficiencia del sistema de calefacción, mejorar la eficiencia, la uniformidad de su operación y simplificar la operación. operaciones tanto como sea posible. Es esta función para la que realiza el acumulador de calor.
El objetivo principal del acumulador de calor del sistema de calefacción.
- El sistema de calefacción más simple con una caldera de combustible sólido tiene una operación cíclica pronunciada. Después de cargar leña y encenderla, la caldera alcanza gradualmente la máxima potencia, transfiriendo activamente energía térmica a los circuitos de calefacción. Pero a medida que la carga se quema, la transferencia de calor comienza a disminuir gradualmente y el refrigerante que circula por los radiadores se enfría.
Resulta que durante el período de máxima generación de calor, puede quedar sin reclamar, ya que un sistema de calefacción configurado equipado con control termostático no tomará demasiado. Pero durante el período de agotamiento del combustible y, además, el tiempo de inactividad de la caldera, claramente faltará energía térmica. Como resultado, parte del potencial de combustible simplemente se desperdicia, pero al mismo tiempo, los propietarios tienen que lidiar con la carga de leña con bastante frecuencia.
Hasta cierto punto, la gravedad de este problema se puede reducir instalando una caldera de larga duración, pero no se puede eliminar por completo. La discrepancia entre los picos de producción de calor y su consumo puede seguir siendo bastante significativa.
- En el caso de una caldera eléctrica, salta a la vista el alto coste de la energía consumida, lo que hace pensar a los propietarios en maximizar el uso de los equipos durante los periodos de tarifa preferencial nocturna y minimizar el consumo durante el día.
Beneficios de utilizar la facturación eléctrica diferenciada
Con un enfoque competente del consumo de electricidad, las tarifas de alimentación pueden generar ahorros de costos muy tangibles. Esto se describe en detalle en una publicación especial del portal dedicada a.
Se sugiere una solución obvia: acumular energía térmica por la noche para lograr su consumo mínimo durante el día.
- Aún más pronunciada es la frecuencia de generación de calor en el caso de utilizar colectores solares. Aquí, la dependencia se rastrea no solo en la hora del día (por la noche, el flujo es generalmente cero).
Picos incomparables de calefacción en un día soleado o con tiempo nublado. Está claro que es imposible hacer que tu sistema de calefacción dependa directamente de los “caprichos” actuales de la naturaleza, pero tampoco quieres descuidar una fuente de energía adicional tan poderosa. Obviamente, se requiere algún tipo de dispositivo de amortiguación.
Estos tres ejemplos, a pesar de su diversidad, están unidos por una circunstancia común: una clara discrepancia entre los picos en la producción de energía térmica y su uso racional y uniforme para las necesidades de calefacción. Para eliminar este desequilibrio, se utiliza un dispositivo especial llamado acumulador de calor (almacenamiento térmico, tanque de compensación).
Precios del acumulador de calor Hajdu
acumulador de calor Hajdu
El principio de su funcionamiento se basa en la alta capacidad calorífica del agua. Si una cantidad significativa se calienta al nivel requerido durante el período de máxima recepción de energía térmica, entonces, durante un cierto período, este potencial de energía acumulado se puede utilizar para las necesidades de calefacción. Por ejemplo, si comparamos los indicadores termofísicos, entonces solo un litro de agua, cuando se enfría 1 ° C, puede calentar un metro cúbico de aire hasta 4 ° C.
Un acumulador de calor es siempre un depósito volumétrico con un aislamiento térmico externo eficaz, conectado al circuito o circuitos de la fuente de calor y a los circuitos de calefacción. El esquema más simple se considera mejor con un ejemplo:
El acumulador de calor (TA) más simple en diseño es un tanque volumétrico ubicado verticalmente, en el que se cortan cuatro ramales desde dos lados opuestos. Por un lado, está conectado al circuito (KTT), y por otro lado, al circuito de calefacción distribuido por la casa.
Después de la carga y encendido de la caldera, la bomba de circulación (Nk) de este circuito comienza a bombear el refrigerante (agua) a través del intercambiador de calor. Desde la parte inferior del TA, el agua enfriada ingresa a la caldera y el agua calentada en la caldera llega a la parte superior. Debido a la diferencia significativa en la densidad del agua enfriada y caliente, no habrá una mezcla activa en el tanque; en el proceso de quemar la carga de combustible, el HE se llenará gradualmente con refrigerante caliente. Como resultado, con el cálculo correcto de los parámetros, después de que el combustible se queme por completo, el tanque se llenará con agua caliente calentada al nivel calculado. Toda la energía potencial del combustible (menos, por supuesto, las inevitables pérdidas reflejadas en la eficiencia de la caldera) se convierte en calor, que se almacena en el HE. El aislamiento térmico de alta calidad le permite mantener la temperatura en el tanque durante muchas horas y, a veces, incluso días.
La segunda etapa: la caldera no funciona, pero el sistema de calefacción funciona. Con la ayuda de su propia bomba de circulación del circuito de calefacción, el refrigerante se bombea a través de tuberías y radiadores. La cerca se hace desde arriba, desde la zona "caliente". Nuevamente, no se observa una automezcla intensiva: por la razón ya mencionada, el agua caliente ingresa a la tubería de suministro, el agua enfriada regresa desde abajo y el tanque emite gradualmente su calor en la dirección de abajo hacia arriba.
En la práctica, durante el proceso de combustión de la caldera, la selección de refrigerante en el sistema de calefacción, por regla general, no se detiene, y el HE acumulará solo el exceso de energía, que actualmente no se reclama. Pero con el cálculo correcto de los parámetros de la capacidad del búfer, no se debe desperdiciar ni un solo kilovatio de energía térmica, y al final del ciclo del horno de la caldera, la TA debe "cargarse" al máximo.
Está claro que la operación cíclica de dicho sistema con una caldera eléctrica instalada estará ligada a tarifas nocturnas preferenciales. El temporizador de la unidad de control encenderá y apagará la alimentación a una hora establecida por la tarde y la mañana, y durante el día los circuitos de calefacción se alimentarán solo (o principalmente) del almacenamiento de calor.
Características de diseño y diagramas de conexión básicos para varios acumuladores de calor.
Entonces, un acumulador de calor es siempre un tanque volumétrico de diseño cilíndrico vertical, que tiene un aislamiento térmico altamente efectivo y está equipado con boquillas para conectar los circuitos de generación y consumo de calor. Y aquí construcción interna puede variar. Considere los principales tipos de modelos existentes.
Los principales tipos de diseños de acumuladores de calor.
1 – El tipo más simple de diseño TA. Se implica la conexión directa tanto de las fuentes de calor como de los circuitos de consumo. Estos depósitos de inercia se utilizan en los siguientes casos:
- Si se utiliza el mismo refrigerante en la caldera y en todos los circuitos de calefacción.
- Si la presión máxima admisible del refrigerante en los circuitos de calefacción no supera la de la caldera y la del propio HA.
En caso de que no se pueda cumplir el requisito, los circuitos de calefacción se pueden conectar a través de intercambiadores de calor externos adicionales
- Si la temperatura en la tubería de suministro a la salida de su caldera no excede temperatura permitida en circuitos de calefacción.
Sin embargo, este requisito también se puede eludir instalando unidades mezcladoras con válvulas de tres vías en circuitos que requieren una diferencia de temperatura más baja.
2 – El acumulador de calor está equipado con un intercambiador de calor interno ubicado en la parte inferior del tanque. El intercambiador de calor suele ser una espiral de acero. tubo de acero inoxidable, regular o corrugado. Puede haber varios intercambiadores de calor de este tipo.
Este tipo de TA se utiliza en los siguientes casos:
- Si los indicadores de presión y temperatura alcanzada del portador de calor en el circuito de la fuente de calor exceden significativamente valores permitidos para los circuitos de consumo y para el propio depósito de inercia.
- Si es necesario conectar varias fuentes de calor (según el principio bivalente). Por ejemplo, un sistema solar (colector solar) o una bomba de calor geotérmica acuden en ayuda de la caldera. Al mismo tiempo, cuanto menor sea la diferencia de temperatura de la fuente de calor, más bajo se debe colocar su intercambiador de calor en el HE.
- Si se utiliza otro tipo de refrigerante en los circuitos de fuente de calor y consumo.
A diferencia del primer esquema, tal TA se caracteriza por la mezcla activa del refrigerante en el tanque: el calentamiento ocurre en su parte inferior y el agua caliente menos densa tiende hacia arriba.
El diagrama en el centro de la GA muestra ánodo de magnesio. Debido al menor potencial eléctrico, "atrae" iones de sales pesadas sobre sí mismo, evitando que las paredes internas del tanque se llenen de incrustaciones. Para ser reemplazado periódicamente.
3 – El acumulador de calor se complementa con un circuito de flujo de agua caliente. Entrada agua fría se lleva a cabo desde abajo, suministro al punto de toma de agua caliente, respectivamente, desde abajo. La mayor parte del intercambiador de calor se encuentra en la parte superior del TA.
Dicho esquema se considera óptimo para condiciones donde el consumo de agua caliente es lo suficientemente estable y uniforme, sin picos de carga pronunciados. Naturalmente, el intercambiador de calor debe estar hecho de metal que cumpla con los estándares de consumo de agua para alimentos.
Por lo demás, el esquema es similar al primero, con conexión directa de los circuitos de generación y consumo de calor.
4 – En el interior del acumulador de calor hay un depósito para crear un suministro de agua caliente para el consumo doméstico. De hecho, tal esquema se asemeja a una caldera de calentamiento indirecto incorporada.
El uso de un diseño de este tipo está plenamente justificado en los casos en que el pico de generación de calor de la caldera no coincide con el pico de consumo de agua caliente. Es decir, cuando el modo de vida doméstico que se ha desarrollado en la vivienda implica un consumo masivo, pero a corto plazo, de agua caliente.
Todos los esquemas anteriores pueden variar en varias combinaciones- la elección de un modelo particular depende de la complejidad sistema creado calefacción, cantidad y tipo de fuentes corporales y circuitos de consumo. Tenga en cuenta que en la mayoría de los acumuladores de calor hay muchos tubos de salida espaciados verticalmente.
El hecho es que con cualquier esquema dentro del tanque de compensación, de una forma u otra, se forma un gradiente de temperatura (la diferencia en la diferencia de temperatura en la altura). Es posible conectar los circuitos del sistema de calefacción que requieren diferentes condiciones de temperatura. Esto facilita enormemente el control termostático final de los intercambiadores de calor (radiadores o suelos cálidos”), con mínimas pérdidas de energía innecesarias y carga reducida en los dispositivos de control.
Esquemas típicos para conectar acumuladores de calor.
Ahora puede considerar los esquemas básicos para instalar acumuladores de calor en el sistema de calefacción.
| Ilustración | Breve descripción del esquema. |
|---|---|
 | El régimen de temperatura y presión es el mismo en la caldera y en los circuitos de calefacción. Los requisitos para el refrigerante son los mismos. Se mantiene una temperatura constante a la salida de la caldera y en el TA. En los dispositivos de intercambio de calor, el ajuste está limitado solo por un cambio cuantitativo en el refrigerante que pasa a través de ellos. |
 | La conexión en el acumulador de calor en sí, en principio, repite el primer esquema, pero el ajuste de los modos de funcionamiento de los intercambiadores de calor se lleva a cabo de acuerdo con un principio cualitativo, con un cambio en la temperatura del refrigerante. Para ello, se incluyen en el circuito unidades termostáticas de mezcla, por ejemplo, válvulas de tres vías. Tal esquema permite el uso más racional del potencial acumulado por el acumulador de calor, es decir, su "carga" durará más tiempo. |
 | Tal esquema, con la circulación del refrigerante en el circuito pequeño de la caldera a través del intercambiador de calor incorporado, se usa cuando la presión en este circuito excede el valor permitido en los dispositivos de calefacción o en el tanque de inercia. La segunda opción es que se utilicen diferentes portadores de calor en la caldera y en los circuitos de calefacción. |
 | Las condiciones iniciales son similares al esquema No. 3, pero se usa un intercambiador de calor externo. Posibles razones para este enfoque: - el área de intercambio de calor de la "bobina" incorporada no es suficiente para mantener la temperatura requerida en el acumulador corporal. – El TA sin intercambiador de calor interno ya se había comprado anteriormente, y la modernización del sistema de calefacción requería precisamente ese enfoque. |
 | Esquema con la organización del suministro de flujo de agua caliente a través del intercambiador de calor en espiral incorporado. Diseñado para un consumo uniforme de agua caliente, sin picos de carga. |
 | Tal esquema, utilizando un acumulador de calor con un tanque incorporado, está diseñado para un consumo máximo de agua caliente, pero no muy positivo. Después de gastar el caldo creado y, en consecuencia, llenar el recipiente con agua fría, calentar a la temperatura requerida puede llevar bastante tiempo. |
 | Un circuito bivalente que le permite utilizar una fuente adicional de energía térmica en el sistema de calefacción. EN este caso La variante con conexión de un colector solar se muestra simplemente. Este circuito está conectado a un intercambiador de calor en la parte inferior del almacenamiento de calor. Por lo general, dicho sistema se calcula de tal manera que la fuente principal es el colector solar, y la caldera se enciende según sea necesario, para recalentar, en caso de que la energía principal sea insuficiente. El colector solar, por supuesto, no es un dogma: puede haber una segunda caldera en su lugar. |
 | Un esquema que se puede llamar multivalente. En este caso, se muestra el uso de tres fuentes de energía térmica. La caldera actúa como una caldera de alta temperatura que, de nuevo, solo puede desempeñar un papel auxiliar en esquema general calefacción. Colector solar: por analogía con el esquema anterior. Además, se utiliza otra fuente de baja temperatura que, al mismo tiempo, es estable e independiente del clima y la hora del día: una bomba de calor geotérmica. Cuanto menor sea la diferencia de temperatura de la fuente de energía conectada, menor será el lugar de su conexión al acumulador de calor. |
Por supuesto, los diagramas se dan en una forma muy simplificada. Pero, de hecho, conectar un acumulador de calor a sistemas ramificados complejos, con diferentes circuitos de calefacción, e incluso recibir calor de fuentes de diferente potencia y temperatura, requiere un diseño altamente profesional con cálculos térmicos de ingeniería, utilizando muchos dispositivos de ajuste adicionales.
Un ejemplo se muestra en la figura:
1 - caldera de combustible sólido.
2 - una caldera eléctrica, que se enciende solo cuando es necesario y solo durante el período de la tarifa preferencial.
3 - una unidad de mezcla especial en el circuito de la caldera de alta temperatura.
4 - estación solar, colector solar, que en días buenos puede servir como fuente principal de energía térmica.
5 - acumulador de calor, al que convergen todos los circuitos de generación de calor y su consumo.
6 - circuito de calefacción de alta temperatura con radiadores, con regulación de modos según el principio cuantitativo - solo y el uso de válvulas de cierre.
7 - circuito de calefacción de baja temperatura - "piso caliente", que necesariamente proporciona un control de alta calidad de la temperatura de calentamiento del refrigerante.
8 - circuito de impulsión de agua caliente, equipado con su propio unidad de mezcla para la regulación de alta calidad de la temperatura del agua caliente sanitaria.
Además de todo lo anterior, el acumulador de calor puede tener su propio calentadores eléctricos- elementos de calentamiento. A veces es beneficioso mantener una temperatura determinada con su ayuda, sin, por ejemplo, recurrir una vez más al encendido no programado de una caldera de combustible sólido.
Los calentadores adicionales especiales se pueden comprar por separado; su rosca de montaje generalmente se adapta a los enchufes de conexión disponibles en muchos modelos de acumuladores de calor. Naturalmente, conectar la electricidad de calefacción requerirá la instalación de una unidad termostática adicional, que garantizará que los elementos de calefacción se enciendan solo cuando la temperatura en el TA descienda por debajo de establecido por el usuario nivel. Algunos calefactores ya vienen equipados con un empotrado de este tipo.
Precios de acumuladores de calor S-Tank
Acumulador de calor S-Tank
Video: recomendaciones de especialistas para crear un sistema de calefacción con una caldera de combustible sólido y un acumulador de calor
Qué tener en cuenta al elegir un acumulador de calor
Por supuesto, se recomienda que la selección de un acumulador de calor se realice en la etapa de diseño de un sistema de calefacción para el hogar, guiado por los datos calculados de los especialistas. Sin embargo, las circunstancias son diferentes y aún es necesario conocer los principales criterios para evaluar un dispositivo de este tipo.
- El primer lugar siempre será la capacidad de este depósito de inercia. Este valor se calcula de acuerdo con los parámetros del sistema que se está creando, la potencia de la caldera, la cantidad de energía requerida para las necesidades de calefacción, suministro de agua caliente. En una palabra, la capacidad debe ser tal que asegure la acumulación de todos los excesos en este momento calor sin perderlo. A continuación se discutirán algunas reglas para calcular la capacidad.
- Por supuesto, las dimensiones del producto y su peso dependen directamente de la capacidad. Estos parámetros también son decisivos: lejos de siempre y no en todas partes, es posible colocar un acumulador de calor del volumen requerido en una habitación dedicada, por lo que el problema debe pensarse con anticipación. Sucede que los tanques gran volumen(más de 500 litros) no pasan por puertas estándar (800 mm). Al estimar la masa del TA, se debe tener en cuenta en conjunto en todo el volumen de agua de un dispositivo completamente lleno.
- El siguiente parámetro es la presión máxima permitida en el sistema de calefacción que se está creando o que ya está funcionando. Un indicador similar de TA, en cualquier caso, no debería ser más bajo. Esto dependerá del grosor de la pared, el tipo de material utilizado e incluso la forma del recipiente. Así, en los depósitos de inercia diseñados para presiones superiores a 4 atmósferas (bar), las tapas superior e inferior suelen tener una configuración esférica (toroidal).
- Material del contenedor. Los tanques de acero al carbono con revestimiento anticorrosión son más baratos. Los tanques de acero inoxidable son ciertamente más caros, pero su período de garantía también es mucho más largo.
- Disponibilidad de intercambiadores de calor incorporados adicionales para circuitos de calefacción o agua caliente. Su propósito ya se mencionó anteriormente: los modelos se seleccionan según la complejidad total del sistema de calefacción.
- La presencia de opciones adicionales: la posibilidad de incorporar elementos calefactores, instalar instrumentación, dispositivos de seguridad: válvulas de seguridad, salidas de aire, etc.
- Se debe evaluar el grosor y la calidad del aislamiento térmico externo del cuerpo del TA para que no tenga que lidiar con este problema usted mismo. Cuanto mejor esté aislado el tanque, naturalmente más tiempo se almacenará en él la "carga térmica".
Características de la instalación de acumuladores de calor.
La instalación de un acumulador de calor implica el cumplimiento de ciertas reglas:
- Todos los circuitos conectados deben conectarse con casquillos roscados o bridas. Uniones soldadas No permitido.
- Los tubos a conectar no deben ejercer ninguna carga estática sobre las tomas TA.
- Se recomienda instalar válvulas de cierre en todas las tuberías conectadas al TA.
- Los dispositivos de control visual de temperatura (termómetros) están instalados en todas las entradas y salidas utilizadas.
- Se debe instalar una válvula de drenaje en el punto más bajo de la TA o en la tubería en sus inmediaciones.
- Los filtros están instalados en todas las tuberías que ingresan al acumulador de calor. limpieza mecanica agua - "colectores de lodo".
- En muchos modelos, se proporciona una tubería en la parte superior para conectar una ventilación de aire automática. Si no hay ninguno, entonces la ventilación de aire debe instalarse en el tubo de salida superior.
- En las inmediaciones del acumulador de calor, está previsto instalar un manómetro y una válvula de seguridad.
- Está estrictamente prohibido realizar cambios independientes en el diseño del acumulador de calor que no estén especificados por el fabricante.
- La instalación de TA debe realizarse solo en una habitación con calefacción, excluyendo la posibilidad de congelación de líquidos.
- Un tanque lleno de agua puede tener una masa muy significativa. La plataforma debe ser capaz de soportar tales carga alta. A menudo, para estos fines, es necesario agregar una base especial.
- Independientemente de cómo se instale el acumulador de calor, se debe garantizar un acceso libre a la trampilla de inspección.
Realización de los cálculos más simples de los parámetros del acumulador de calor.
Como se mencionó anteriormente, un cálculo completo de un sistema de calefacción con varios circuitos para la producción y el consumo de energía térmica es una tarea que solo pueden realizar los especialistas, ya que se deben tener en cuenta muchos factores versátiles. Pero ciertos cálculos se pueden hacer por su cuenta.
Por ejemplo, la casa está instalada. Su potencia generada a plena carga de combustible es conocida. Determinado experimentalmente el tiempo de combustión de una carga completa de leña. Se planea comprar un acumulador de calor y es necesario determinar cuánto volumen se requerirá para garantizar el uso útil de todo el calor generado por la caldera.
Tomamos como base la conocida fórmula:
W = metro × s × Δt
W es la cantidad de calor necesaria para calentar una masa de líquido metro) con capacidad calorífica conocida ( con) por un cierto número de grados ( Δt).
A partir de aquí es fácil calcular la masa:
m = W / (s × Δt)
No está de más tener en cuenta la eficiencia de la caldera ( k), ya que las pérdidas de energía son de alguna manera inevitables.
W = k× m × s × Δt, o
m = W / (k × c × Δt)
Ahora veamos cada uno de los valores:
- metro- la masa de agua deseada, a partir de la cual, conociendo la densidad, no será difícil determinar el volumen. No será un gran error calcular a partir del cálculo. 1000 kg = 1 m³.
- W– cantidad excesiva de calor generado durante el período de calentamiento de la caldera.
Se puede definir como la diferencia entre los valores de energía generados durante la combustión del combustible marcador y gastados en el mismo período en calentar la casa.
Por lo general, se conoce la potencia máxima de la caldera; este es un valor de pasaporte calculado para un agua óptima combustible sólido. Muestra la cantidad de energía térmica generada por la caldera por unidad de tiempo, por ejemplo, 20 kW.
Cualquier propietario siempre sabe con bastante precisión cuánto tiempo se quema el marcador de combustible para él. Digamos que serán 2,5 horas.
A continuación, debe saber cuánta energía se puede gastar en este momento para calentar la casa. En una palabra, el valor de la necesidad de energía térmica de un edificio en particular es necesario para asegurar condiciones confortables residencia.
Tal cálculo, si el valor potencia requerida no se sabe, puede producirlo usted mismo; para esto, hay un algoritmo conveniente que se proporciona en una publicación especial de nuestro portal.
¿Cómo realizar de forma independiente un cálculo térmico para su propia casa?
La información sobre la cantidad de energía térmica necesaria para calentar una casa a menudo se solicita: al elegir equipos, colocar radiadores, al realizar trabajos de aislamiento. El lector puede familiarizarse con el algoritmo de cálculo, que incluye una calculadora conveniente, abriendo una publicación en el enlace.
Por ejemplo, calentar una casa requiere 8,5 kW de energía por hora. Esto quiere decir que en 2.5 horas de quemado el marcador de combustible, se obtendrá lo siguiente:
20 × 2,5 = 50 kilovatios
Durante el mismo período se gastarán:
8,5 × 2,5 = 21,5 kilovatios
W = 50 - 21,5 = 28,5 kW
- k– Eficiencia de la sala de calderas instalación. Suele indicarse en el pasaporte del producto como porcentaje (por ejemplo, 80%) o como fracción decimal (0,8).
- con es la capacidad calorífica del agua. Este es un valor tabular, que es igual a 4,19 kJ/kg×°С o 1,164 W×h/kg×°С o 1,16 kW/m³×°С.
- Δt- la diferencia de temperatura por la cual es necesario calentar el agua. Puede determinarse empíricamente para su sistema midiendo los valores en las tuberías de suministro y retorno cuando el sistema está funcionando a máxima potencia.
Digamos que este valor es
Δt \u003d 85 - 60 \u003d 35 ° С
Entonces, todos los valores son conocidos, y solo queda sustituirlos en la fórmula:
m = 28500 / (0,8 × 1,164 × 35) = 874,45 kg.
Se puede aplicar el mismo enfoque si se calcula el volumen del acumulador de calor conectado. La única diferencia es que no es el tiempo de combustión lo que se tiene en cuenta para el cálculo, sino el intervalo de tiempo de la tarifa reducida, por ejemplo, de 23:00 a 6:00 = 7 horas. Para "unificar" este valor, se puede llamar, por ejemplo, "período de actividad de la caldera".
Para simplificar la tarea del lector, a continuación hay una calculadora especial que le permitirá calcular rápidamente el volumen recomendado de un acumulador de calor para una caldera existente (planificada para la instalación).
Depósito de inercia de los principales fabricantes, fabricado en fábrica, 500 l. costará aproximadamente 30,000-38,000 rublos. Hacer un acumulador de calor para una caldera de calefacción con sus propias manos costará aproximadamente la mitad. El precio será aún menor si instala el contenedor usted mismo y realiza el flejado.
¿Qué volumen debe ser el almacenamiento térmico?
El principio de funcionamiento del acumulador de calor está asociado con la acumulación de energía térmica durante el funcionamiento de la caldera y su retorno después de que se apaga el equipo de calefacción. De hecho, el tanque de compensación funciona según el principio de un acumulador eléctrico ordinario.El volumen del tanque determina cuánto tiempo se mantendrá la calefacción del edificio en desconectado. Antes de continuar con la fabricación de un sistema de calefacción con un acumulador de calor casero, deberá calcular el volumen del tanque.
Hay dos métodos de cálculo:
- simplificado, realizado con calculadoras especiales en línea;
- realizado utilizando cálculos matemáticos, de acuerdo con la fórmula.
De acuerdo con la tabla, el efectivo calentamiento de agua con un tanque de fabricación propia para el hogar, capaz de trabajar fuera de línea durante unas 10 horas, 2,19 m³. Puede reducir el volumen a 1,4 m³, mientras que el acumulador de calor podrá emitir calor durante 5 horas. Después de realizar los cálculos, puede proceder a la fabricación del tanque de la batería con sus propias manos.
Cómo y de qué hacer un tanque de inercia
El acumulador de calor se fabrica de acuerdo con el dibujo del tanque de fábrica. Organización interna completamente idéntico. El tanque consta de las siguientes unidades:- capacidad interna;
- capa de aislamiento térmico;
- capa protectora exterior;
- un intercambiador de calor para el tanque, generalmente un serpentín de cobre;
- regulatorio y válvulas de cierre: grifo de drenaje, válvula de seguridad, válvula de aire, termómetro.
Tipo de diseño del acumulador de calor
Hay varios tipos de contenedores, clasificados por forma y dispositivo. Los tanques de almacenamiento de calor caseros son:- Cilíndrico: un diseño clásico utilizado en la fabricación de unidades en la fábrica. La forma tiene muchas ventajas: resiste carga de calor, golpe de ariete. Práctico para sistemas cerrados calefacción con presión alta En la tuberia. La principal desventaja es que el tanque forma cilíndrica difícil de fabricar.
- Rectangular: en la producción utilizan metal con un espesor de 2 mm. Para fortalecer el diseño del tanque de compensación, las esquinas (nervios de refuerzo) se sueldan, uniendo las paredes opuestas. forma rectangular El acumulador de calor se las arregla peor con la presión. Requisito general durante la instalación: montaje del variador por encima de la ubicación de los radiadores.
El diseño rectangular del depósito está muy extendido por su facilidad de montaje. Para reducir la carga en las paredes del acumulador, se cortan una ventilación de aire y una válvula de alivio en el sistema de calefacción. Cuando el refrigerante hierve (algo común en las calderas de combustible sólido), los accesorios evitarán que se produzca una presión de emergencia.
Para sistema de gravedad ajuste de calefacción depósito de inercia abierto solamente. La diferencia en el diseño: la presencia de un ramal en la parte superior del tanque, que se comunica con la atmósfera.
Material del tanque de la batería
Hay muchas opciones de fabricación. Los más comunes:- Tanque de acero inoxidable- Los trabajos de metal y soldadura son caros. Debido al alto costo, el acero inoxidable prácticamente no se usa, excepto en los casos en que se usan contenedores confeccionados.
- barriles de plastico- una condición de funcionamiento importante para que el material pueda soportar el calentamiento hasta 100 ° C. Para fortalecer el estuche, puede hacer un borde de tiras de metal.
- Depósito de inercia de "Eurocube"- no recomendado. La razón es simple, la temperatura máxima de calentamiento del tanque es de solo 70°C. Cuando el refrigerante se sobrecalienta, las paredes se deforman y tienen fugas. Pero como puede ver en el video, los acumuladores de calor también están hechos de Eurocubos.
- contenedor de aluminio- utilice tanques prefabricados con volumen suficiente. Será posible hacer un tanque de aluminio por su cuenta solo si tiene las calificaciones adecuadas del soldador. No todos los artesanos profesionales se dedican al procesamiento de este metal.
- Acumulador de calor de barril(metal) - desventajas: acero de paredes delgadas, cubiertas planas. Buena alternativa, toma un espacio en blanco. tubo de acero y haga un tanque soldando la parte inferior y superior.
- Tanque de acero para acumulador de calor(cilíndrico) - Mejor opción requiriendo una cantidad mínima de costos de material. Está hecho de chapa de hierro de 2 mm y más grueso.
Cómo aislar un tanque de inercia
En los accionamientos de fábrica, se coloca aislamiento entre el depósito interior y la carcasa exterior. Los tanques de inercia caseros para una caldera de combustible sólido utilizan el mismo método de aislamiento térmico.Las paredes del acumulador de calor están sujetas a aislamiento. Se recomienda el uso de minerales o lana de basalto no menos de 6-8 cm de espesor Es fácil de trabajar con algodón. Aislamiento térmico mineral el tanque deja pasar la humedad y el condensado (respira), sin acumular líquido dentro de las fibras.
Otra ventaja Como muestra la práctica, a los contenedores de protección aislados con algodón no les gustan los ratones. Cuando se aísla con espuma de poliestireno o espuma de poliestireno, los roedores a menudo se asientan dentro de la capa de aislamiento térmico. Los agujeros que aparecen provocan una rápida pérdida de calor y una disminución de la eficiencia del accionamiento.
Dibujos para la fabricación de un acumulador de calor.
Puedes hacer un acumulador de calor con tus propias manos. Basta con calcular el volumen del tanque, elija material adecuado y aislamiento.
