Tepelný akumulátor na vykurovanie. Vykurovanie tepelným akumulátorom v nočnej tarife elektrickej energie Tepelný akumulátor pre vykurovacie kotly

Akumulátor tepla je jednotka na zhromažďovanie a zvyšovanie tepla za účelom jeho ďalšieho využitia. Zariadenie sa používa v súkromných domoch, bytoch, podnikoch, ako aj na predhrievanie motora. Akumulátor tepla pre vykurovací systém umožňuje znížiť náklady na energiu na vykurovanie priestorov a dodávku teplej vody. Jednotky sa inštalujú do potrubia kotla na tuhé palivo alebo sú napojené na solárny systém.

Účel jednotky

Prevádzka kotla na tuhé palivá vo vykurovacom systéme je určitá cyklickosť. Najprv sa do nej vloží palivo, zapáli sa a potom kotol postupne dosiahne maximálny výkon a odovzdá tepelnú energiu cez chladivo do vykurovacieho systému.

Ukladanie palivového dreva postupne vyhorí, prenos tepla sa zníži a chladivo sa ochladí. V období špičkového výkonu zostáva časť tepelnej energie nevyužitá a počas dohorenia paliva naopak nebude stačiť. Pre opakovanie cyklu je potrebné znovu vykonať pokládku tuhého paliva.

Čiastočne tento problém môže vyriešiť dlho horiaci pyrolýzny kotol, ale počas jeho prevádzky sa špičky vo výrobe a spotrebe tepelnej energie často nezhodujú. Na vyriešenie tejto situácie je pre vykurovací systém inštalovaný zásobník energie, ktorý je známy ako vyrovnávacia nádrž alebo zásobník tepla.

Potrubie kotla na tuhé palivo s akumulátorom tepla

Prevádzka tejto jednotky je založená na vysokej tepelnej kapacite vody. Ak sa v období maximálneho výkonu kotla ohreje určité množstvo vody, neskôr sa jej energetický potenciál môže využiť na potreby vykurovania.

Napríklad voda pri ochladení o 1 °C dokáže zohriať 1 m³ vzduchu o 4 °C. Najjednoduchším tepelným akumulátorom pre vykurovacie kotly je vertikálna nádoba so štyrmi rúrkami rozrezanými do rôznych smerov. Existujú tepelné akumulátory s rôznymi akumulačnými materiálmi:

Na jednej strane telesa sú dve rúrky pripojené k potrubiam kotla a na druhej strane k vykurovaciemu systému. Po spustení ohrievača začne obehové čerpadlo čerpať chladiacu kvapalinu cez vyrovnávaciu nádrž.

Studená chladiaca kvapalina vstupuje do spodnej časti akumulačnej nádrže a horúca chladiaca kvapalina vstupuje do hornej časti. V dôsledku výrazného rozdielu v hustote sa voda nezmieša a horúca chladiaca kvapalina postupne naplní celú nádobu.

Zvyčajne sa objem tepelného akumulátora na vykurovanie počíta tak, že jedna záložka paliva stačí na úplné naplnenie nádrže horúcou vodou. To znamená, že všetka energia kotla bez strát sa premení na teplo, ktoré sa bude akumulovať v zásobníku.

Tepelná izolácia umožňuje udržiavať vysokú teplotu vody po dlhú dobu. Keď kotol prestane pracovať, vykurovací systém pokračuje v prevádzke. Vďaka čerpadlu sa horúca voda z batérie dostáva do potrubí a domácich vykurovacích zariadení.

Namiesto horúceho chladiva vstupuje do vyrovnávacej nádrže opäť ochladená voda cez spodnú odbočnú rúrku zo spätného potrubia potrubia. Pri použití elektrokotla je možné vykurovací okruh so zásobníkom tepla využívať v noci, keď je v platnosti zvýhodnená tarifa.

Schémy kotolní s akumulátorom tepla

Všetky skladovacie nádrže sú vertikálne valcové nádrže. Líšia sa od seba iba prvkami umiestnenými vo vnútri konštrukcie. Existuje niekoľko typov tepelných akumulátorov:

Všetky takéto prevedenia je možné vyrobiť v rôznych variáciách v závislosti od zložitosti vykurovacej schémy, počtu a typov použitých ohrievačov a vodných okruhov. Zložité zariadenia sa dajú ľahko identifikovať podľa množstva trysiek vychádzajúcich z nádrže.

Tepelný akumulátor alebo vyrovnávacia nádrž. A prečo je to potrebné. Princíp kapacity zásobníka alebo vyrovnávacej pamäte

Akumulátor tepla pre vykurovacie kotly

Pokračujeme v sérii článkov s témou, ktorá bude zaujímať tých, ktorí vykurujú svoje domy kotlami na tuhé palivo. Budeme hovoriť o akumulátore tepla pre vykurovacie kotly (TA) na tuhé palivá. Toto je skutočne potrebné zariadenie, ktoré vám umožňuje vyvážiť prevádzku okruhu, vyrovnávať poklesy teploty chladiacej kvapaliny a zároveň šetriť peniaze. Hneď si všimneme, že akumulátor tepla pre elektrické vykurovacie kotly sa používa iba vtedy, ak má dom elektromer so samostatným výpočtom nočnej a dennej energie. V opačnom prípade inštalácia tepelného akumulátora pre plynové vykurovacie kotly nemá zmysel.

Ako funguje vykurovací systém s akumulátorom tepla?

Akumulátor tepla pre vykurovacie kotly je súčasť vykurovacieho systému určená na predĺženie času medzi priložením tuhého paliva do kotla. Ide o nádrž, do ktorej nie je prístup vzduchu. Je zateplený a má dosť veľký objem. V tepelnom akumulátore je vždy voda na vykurovanie, cirkuluje aj v celom okruhu. Samozrejme, nemrznúca kvapalina môže byť tiež použitá ako chladiaca kvapalina, ale napriek tomu sa kvôli jej vysokým nákladom nepoužíva v okruhoch s TA.

Okrem toho nemá zmysel plniť vykurovací systém akumulátorom tepla nemrznúcou zmesou, pretože takéto nádrže sú umiestnené v obytných priestoroch. A podstatou ich aplikácie je zabezpečiť, aby teplota v okruhu bola vždy stabilná, a preto bola voda v systéme teplá. Použitie veľkého tepelného akumulátora na vykurovanie vo vidieckych domoch s prechodným pobytom je nepraktické a malý zásobník nemá zmysel. Je to spôsobené princípom činnosti tepelného akumulátora pre vykurovací systém.

TA sa nachádza medzi kotlom a vykurovacím systémom. Keď kotol ohrieva chladiacu kvapalinu, vstupuje do TA;
potom voda preteká potrubím do radiátorov;
Spätné vedenie sa vracia do TA a potom ihneď do kotla.

Aj keď je zásobník tepla pre vykurovací systém jedna nádoba, vzhľadom na jeho veľké rozmery je smer prúdenia hore a dole odlišný.

Aby TA plnila svoju primárnu funkciu akumulácie tepla, musia byť tieto prúdy zmiešané. Obtiažnosť spočíva v tom, že teplo vždy stúpa a chlad má tendenciu klesať. Je potrebné vytvoriť podmienky, aby časť tepla klesla na dno tepelného akumulátora vo vykurovacom systéme a ohrievala vratnú chladiacu kvapalinu. Ak sa teplota v celej nádrži vyrovná, potom sa považuje za plne nabitú.

Potom, čo kotol vykúril všetko, čo do neho bolo naložené, prestane fungovať a na rad prichádza TA. Cirkulácia pokračuje a postupne uvoľňuje svoje teplo cez radiátory do miestnosti. To všetko sa deje, kým ďalšia časť paliva opäť nevstúpi do kotla.

Ak je akumulácia tepla na vykurovanie malá, potom jej rezerva vydrží veľmi krátky čas, zatiaľ čo doba ohrevu batérií sa zvyšuje, pretože objem chladiva v okruhu sa zväčšil. Nevýhody použitia na prechodný pobyt:

čas zahrievania sa zvyšuje;
väčší objem okruhu, čo predražuje jeho plnenie nemrznúcou zmesou;
vyššie náklady na inštaláciu.

Ako viete, naplnenie systému a vypustenie vody zakaždým, keď prídete do vašej chaty, je prinajmenšom problematické. Ak vezmeme do úvahy, že samotná nádrž bude mať 300 litrov.V záujme niekoľkých dní v týždni je zbytočné robiť takéto opatrenia.

V nádrži sú zabudované ďalšie okruhy - ide o kovové špirálové rúry. Kvapalina v špirále nemá priamy kontakt s chladivom v tepelnom akumulátore na vykurovanie domu. Môžu to byť obrysy:

nízkoteplotné vykurovanie (teplá podlaha).

Univerzálnym ohrievačom sa tak môže stať aj ten najprimitívnejší jednokruhový kotol alebo dokonca kachle. Zabezpečí celému domu potrebné teplo a zároveň teplú vodu. V súlade s tým bude výkon ohrievača plne využitý.

V sériových modeloch vyrábaných vo výrobných podmienkach sú zabudované prídavné zdroje vykurovania. Sú to tiež špirály, len sa nazývajú elektrické vykurovacie telesá. Často je ich niekoľko a môžu pracovať z rôznych zdrojov:

elektrická sieť;
solárne panely.

Takéto vykurovanie sa vzťahuje na ďalšie možnosti a nie je povinné, zvážte to, ak sa rozhodnete vyrobiť akumulátor tepla na vykurovanie vlastnými rukami.

Schémy potrubia tepelného akumulátora

Dovolíme si predpokladať, že ak vás tento článok zaujal, potom ste sa s najväčšou pravdepodobnosťou rozhodli vyrobiť si tepelný akumulátor na vykurovanie a uviazať si ho sami. Môžete prísť s množstvom schém pripojenia, hlavná vec je, že všetko funguje. Ak správne rozumiete procesom vyskytujúcim sa v okruhu, môžete celkom experimentovať. To, ako pripojíte HA ku kotlu, ovplyvní chod celého systému. Najprv analyzujme najjednoduchšiu schému vykurovania s akumulátorom tepla.

Jednoduchá schéma páskovania TA

Na obrázku vidíte smer pohybu chladiacej kvapaliny. Upozorňujeme, že pohyb nahor je zakázaný. Aby sa tak nestalo, čerpadlo medzi TA a kotlom musí prečerpať väčšie množstvo chladiacej kvapaliny, ako je tá, ktorá stojí pri nádrži. Len v tomto prípade sa vytvorí dostatočná sťahovacia sila, ktorá odoberie časť tepla z dodávky. Nevýhodou takejto schémy pripojenia je dlhá doba ohrevu okruhu. Aby ste to znížili, musíte vytvoriť vykurovací krúžok kotla. Môžete to vidieť na nasledujúcom diagrame.

Schéma potrubia TA s vykurovacím okruhom kotla

Podstatou vykurovacieho okruhu je, že termostat neprimiešava vodu z TA, kým ju kotol nezohreje na nastavenú úroveň. Keď sa kotol zahreje, časť dodávky ide do TA a časť sa zmieša s chladivom zo zásobníka a vstupuje do kotla. Ohrievač teda vždy pracuje s už zohriatou kvapalinou, čo zvyšuje jeho účinnosť a čas ohrevu okruhu. To znamená, že batérie sa rýchlejšie zohrejú.

Tento spôsob inštalácie tepelného akumulátora vo vykurovacom systéme umožňuje používať okruh offline, keď čerpadlo nebeží. Upozorňujeme, že schéma zobrazuje iba uzly na pripojenie TA ku kotlu. Cirkulácia chladiacej kvapaliny do radiátorov prebieha iným spôsobom, ktorý tiež prechádza cez TA. Prítomnosť dvoch bypassov vám umožňuje hrať na istotu dvakrát:

spätný ventil sa aktivuje, ak je čerpadlo zastavené a guľový ventil na spodnom obtoku je zatvorený;
v prípade zastavenia čerpadla a poruchy spätného ventilu sa cirkulácia vykonáva cez spodný obtok.

V zásade sa v takejto konštrukcii dajú urobiť určité zjednodušenia. Vzhľadom na skutočnosť, že spätný ventil má vysoký prietokový odpor, môže byť vylúčený z okruhu.

Schéma potrubia TA bez spätného ventilu pre gravitačný systém

V tomto prípade, keď svetlo zmizne, budete musieť ručne otvoriť guľový ventil. Treba povedať, že pri takejto elektroinštalácii by TA mala byť nad úrovňou radiátorov. Ak neplánujete, že systém bude fungovať gravitáciou, potom môže byť potrubie vykurovacieho systému s akumulátorom tepla vykonané podľa schémy uvedenej nižšie.

Schéma potrubia TA pre okruh s núteným obehom

V TA sa vytvára správny pohyb vody, ktorý umožňuje loptičku po loptičke, začínajúc zhora, ohrievať ju. Možno vyvstáva otázka, čo robiť, ak nie je svetlo? Hovorili sme o tom v článku o alternatívnych zdrojoch energie pre vykurovací systém. Bude to ekonomickejšie a pohodlnejšie. Koniec koncov, gravitačné okruhy sú vyrobené z rúr s veľkým prierezom a okrem toho sa musia dodržiavať nie vždy vhodné svahy. Ak vypočítate cenu potrubí a armatúr, zvážite všetky nepríjemnosti inštalácie a porovnáte to všetko s cenou UPS, potom sa myšlienka inštalácie alternatívneho zdroja energie stáva veľmi atraktívnou.

Výpočet objemu zásobníka tepla

Objem tepelného akumulátora na vykurovanie

Ako sme už spomenuli, nie je vhodné používať TA s malým objemom, pričom príliš veľké nádrže tiež nie sú vždy vhodné. Vyvstala teda otázka, ako vypočítať požadovaný objem CK. Naozaj chcem dať konkrétnu odpoveď, ale bohužiaľ to nie je možné. Aj keď stále existuje približný výpočet tepelného akumulátora na vykurovanie. Povedzme, že neviete, aké tepelné straty má váš dom a neviete napríklad zistiť, či ešte nie je postavený. Mimochodom, aby ste znížili tepelné straty, musíte izolovať steny súkromného domu pod vlečkou. Nádrž si môžete vybrať na základe dvoch hodnôt:

plocha vykurovanej miestnosti;
výkon kotla.

Metódy výpočtu objemu TA: plocha miestnosti x 4 alebo výkon kotla x 25.

Práve tieto dve vlastnosti sú rozhodujúce. Rôzne zdroje ponúkajú svoju vlastnú metódu výpočtu, ale v skutočnosti tieto dve metódy spolu úzko súvisia. Predpokladajme, že sa rozhodneme vypočítať objem tepelného akumulátora na vykurovanie, počnúc plochou miestnosti. Aby ste to dosiahli, musíte vynásobiť kvadratúru vykurovanej miestnosti štyrmi. Napríklad, ak máme malý dom s rozlohou 100 metrov štvorcových, potom potrebujeme nádrž s objemom 400 litrov. Tento objem zníži zaťaženie kotla až dvakrát denne.

Nepochybne existujú pyrolýzne kotly, ktoré sú naložené palivom dvakrát denne, iba v tomto prípade je princíp činnosti mierne odlišný:

palivo sa zapáli;
prívod vzduchu je znížený;
začína proces tlenia.

V tomto prípade, keď sa palivo rozhorí, teplota v okruhu začne rýchlo stúpať a potom tlenie udržuje vodu teplú. Počas tohto veľmi tlejúceho uniká do potrubia veľa energie. Okrem toho, ak kotol na tuhé palivá pracuje v tandeme s netesným vykurovacím systémom, potom pri špičkových teplotách expanzná nádrž niekedy vrie. V pravom zmysle slova v nej začne vrieť voda. Ak sú rúry vyrobené z polymérov, je to pre nich jednoducho smrteľné.

V jednom z článkov o polymérových rúrach sme hovorili o ich vlastnostiach. TA odoberá časť tepla a zásobník môže vrieť až po úplnom nabití zásobníka. To znamená, že možnosť varu pri správnom množstve TA má tendenciu k nule.

Teraz sa pokúsme vypočítať objem TA na základe počtu kilowattov v ohrievači. Mimochodom, tento ukazovateľ sa vypočíta na základe kvadratúry miestnosti. 1 kW sa odoberá na 10 m. Ukazuje sa, že v dome s rozlohou 100 metrov štvorcových by mal byť kotol s výkonom najmenej 10 kilowattov. Keďže výpočet sa vždy vykonáva s rezervou, môžeme predpokladať, že v našom prípade bude 15 kilowattová jednotka.

Ak neberiete do úvahy množstvo chladiacej kvapaliny v radiátoroch a potrubiach, potom jeden kilowatt kotla dokáže ohriať približne 25 litrov vody v TA. Preto bude výpočet vhodný: musíte vynásobiť výkon kotla o 25. V dôsledku toho dostaneme 375 litrov. Ak porovnáme s predchádzajúcim výpočtom, výsledky sú veľmi blízke. Len to berie do úvahy, že výkon kotla bude vypočítaný s medzerou najmenej 50%.

Pamätajte, že čím viac TA, tým lepšie. Ale v tomto prípade, ako v každom inom, sa treba zaobísť bez fanatizmu. Ak dáte TA na dvetisíc litrov, ohrievač sa s takým objemom jednoducho nedokáže vyrovnať. Buďte objektívni.

utepleniedoma.com

Akumulátor tepla vo vykurovacom systéme

Vykurovacia sústava obsahuje v zaužívanom pohľade, ktorý sa rokmi vyvíjal, tri prvky - zdroj tepla (kotol), potrubia a priamo vykurovacie zariadenia (radiátory). Ale ak ide o súkromný dom s kotlom na tuhé palivá (drevo, rašelinové brikety, uhlie) a chcete zvýšiť účinnosť a ušetriť sa od potreby neustáleho monitorovania pece, potom môže byť vhodné použiť takýto uzol ako teplo akumulátora v systéme. [obsah]

Princíp činnosti tepelného akumulátora

Hlavnou úlohou, ktorú plní tepelný akumulátor, je zvýšenie zotrvačnosti vykurovacieho systému. Za týmto účelom zväčšite objem chladiacej kvapaliny a následne aj množstvo ňou akumulovaného tepla. Batéria je teda izolovaná nádoba vložená do vykurovacieho okruhu.

Ako už bolo spomenuté vyššie, batéria výrazne zvyšuje zotrvačnosť systému, to znamená, že aj keď sa chladiaca kvapalina zahrieva dlhšie, akumuluje viac tepla a dáva mu dlhšie a znižuje kolísanie teploty.

Vnútorná štruktúra tepelného akumulátora

Ak je teda dom napojený na ústredné kúrenie alebo systém využíva ako zariadenie na výrobu tepla plynové kotly alebo kotly na kvapalné palivá pracujúce v automatickom režime, sú tepelné akumulátory len nákladom na materiál a peniaze navyše. Existujú však prípady, keď je ich použitie viac ako opodstatnené:

Ak sa vo vykurovacom systéme používajú kotly na tuhé palivá (najmä bez zaťaženia zásobníka) a neexistuje spôsob, ako zabezpečiť ich neustálu údržbu (v súkromnom dome). V tomto prípade bude tepelný akumulátor poskytovať konštantnú stabilnú teplotu v miestnosti a dokonca bude schopný vyhladiť nevyhnutné prepätia počas čistenia a odstraňovania popola;
Ak sa používa elektrický ohrev vody a uplatňuje sa diferencovaný systém platby za elektrinu. Akumulátory tepla umožnia akumulovať teplo počas hodín s minimálnou tarifou a v budúcnosti možno použiť ohrievače na minimálny výkon;
Ak má vykurovací systém obdobia špičkovej analýzy tepelnej energie (najčastejšie je to spôsobené nákladmi na ohrev vody, napríklad pri intenzívnej prevádzke spŕch) a inštalácia prídavného kotla je nepraktická. Batéria bude schopná zabezpečiť prenos tepla počas týchto zvyčajne krátkych časových úsekov.

Kde bude tepelný akumulátor „nadbytočný“

Niekedy je pre vykurovacie systémy naopak žiaduce rýchlo nastaviť teplotu a znížiť ju, v tomto prípade bude zvýšené množstvo chladiacej kvapaliny nahromadenej v zásobníkoch len prekážať rýchlemu ohrevu a chladeniu a presnej regulácii teploty. Konkrétne:

Ak je vykurovanie potrebné len krátkodobo a nadmerná spotreba paliva je nežiaduca. Napríklad kotolňa slúži na vykurovanie sušičky, ktorá sa využíva len príležitostne. V tomto prípade nemá zmysel vykurovať naakumulovaným teplom prázdnu miestnosť, z ktorej sa materiál vykladá.
Ak sa okrem vykurovania využíva teplárna aj na zabezpečenie tepla pre niektoré technologické zariadenia a je potrebná rýchla a presná zmena teplotných režimov, zvýšená zotrvačnosť len prekáža.

Ako správne havarujú akumulátory tepla

Ak sa používa vykurovací systém s núteným obehom, potom miesto pripojenia nehrá zvláštnu úlohu, pretože tepelnú energiu dodáva zo zásobníka čerpadlo. Môžete si vybrať akékoľvek vhodné miesto vzhľadom na to, že batéria má slušné rozmery.

Pre jeho správnu činnosť je potrebné správne umiestniť prepojovacie potrubia - prívod (podľa pohybu nosiča tepelnej energie v systéme) dole, výstup hore.

Schéma zapojenia tepelného akumulátora

Ak sa použije vykurovanie s prirodzenou cirkuláciou, potom hrá dôležitú úlohu umiestnenie napojenia. Mnoho ľudí robí chybu, keď kombinuje tepelné akumulátory a expanzné nádoby. Expanzná nádrž je umiestnená v najvyššom bode vykurovania a horúca voda z nej sa môže začať pohybovať, iba ochladzuje potrubia a zvyšuje jej hustotu. Pre efektívnu prevádzku musí byť zásobník tepla umiestnený v spodnej časti prívodného potrubia vykurovania a čo najbližšie ku kotlu.

Je možné zložiť a nainštalovať akumulátor tepelnej energie svojpomocne?

Z konštruktívneho hľadiska sú akumulátory tepelnej energie pomerne jednoduché - ide o kontajner s tepelne izolovanými stenami, vybavený dýzami na pripojenie k vykurovaciemu systému. Preto pre každého, kto má zručnosti v oblasti inštalatérstva a zvárania, nebude ťažké zostaviť alebo prispôsobiť nádoby na batérie.

Otázka výpočtu tepelnej izolácie stien môže vzniknúť len. V tomto prípade však možno uplatniť princíp „viac je lepšie ako menej“, keďže pre nádrže používané ako akumulátory tepla vzhľadom na ich tvar neexistuje koncept efektívneho polomeru tepelnej izolácie.

Video nižšie zobrazuje schému inštalácie a princíp činnosti tepelného akumulátora:

all-for-teplo.ru

Akumulátor tepla pre vykurovací systém - hlavné výhody. Stlačte!

Túžba mnohých majiteľov súkromných domov a chát čo najefektívnejšie využívať zdroje na vykurovanie svojich domovov pomerne často naráža na rovnaký problém – a to aj pri použití všetkých moderných izolačných a energeticky úsporných technológií, inštalácii najúspornejších vykurovacích kotlov – neexistuje žiadny významný úspora zdrojov.

V mnohých ohľadoch je to dôsledok chýb, ktoré sa urobili dávno predtým, ako bola nastolená otázka rozumného využívania zdrojov a využívania moderných stavebných technológií. Ale čo nové domy postavené podľa všetkých moderných kánonov, naozaj prišla hranica rozvoja?

Pre väčšinu to zostane len rečníckou otázkou, no pre tých, ktorí sa rozhodnú využiť skutočne vedecké poznatky, a nie úryvky z reklamných zošitov, stojí za zamyslenie nad zaradením nového prvku do vykurovacieho systému – tepelného akumulátora.

Ako funguje vykurovací systém

V modernom chápaní energetickej efektívnosti vykurovacích zariadení, vrátane samostatného domu alebo chaty, sa pozornosť v poslednom čase výrazne posunula od ukazovateľa spotreby paliva na vykurovanie k ukazovateľu, ktorý charakterizuje efektívnosť využitia energie na plné zásobovanie teplom. dom.

Takéto opodstatnené zameranie na energetickú efektívnosť nám umožňuje nový pohľad na problém zásobovania teplom v domácnosti, ktorý zahŕňa dve hlavné úlohy:

Vykurovanie domu;
zásobovanie teplou vodou.

Novou možnosťou šetrenia energie vo vykurovacom systéme budovy je dnes inštalácia prídavných zariadení do vykurovacieho systému, ktorých funkciou je akumulovať tepelnú energiu a postupne ju spotrebovať.

Použitie tepelného akumulátora v schéme zariadení vykurovacieho systému, kde kotol na tuhé palivá pôsobí ako hlavný zdroj energie, umožňuje znížiť spotrebu paliva počas vykurovacej sezóny až o 50% bez dodatočných nákladov. Ale to je v budúcnosti, ale zatiaľ je celkom jasné zvážiť princíp fungovania tohto zariadenia.

Princíp fungovania systému s kotlom na tuhé palivo

Najvyšší efekt z pripojenia do systému bude vo vzťahu ku kotlom na tuhé palivá.

Teplo uvoľnené pri spaľovaní paliva sa cez výmenník tepla potrubím dostáva do registrov alebo radiátorov, čo sú v podstate rovnaké výmenníky tepla, len teplo neprijímajú, ale naopak odovzdávajú okolitým predmetom. vzduch vo všeobecnosti do vykurovacej miestnosti.

Chladivo - voda v batériách ochladzuje, klesá a opäť prúdi do okruhu výmenníka tepla kotla, kde sa opäť ohrieva. V takejto schéme sú aspoň dva body spojené s veľkou, ak nie obrovskou stratou tepla:

priamy smer pohybu chladiacej kvapaliny z kotla do registrov a rýchle ochladzovanie chladiacej kvapaliny;
malý objem chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme, ktorý neumožňuje udržiavať stabilnú teplotu;
potreba neustále udržiavať konštantne vysokú teplotu chladiacej kvapaliny v okruhu kotla.

Je dôležité pochopiť, že takýto prístup možno nazvať iba plytvaním. Koniec koncov, pri ukladaní paliva, najskôr pri vysokej teplote spaľovania v priestoroch, sa vzduch pomerne rýchlo zohreje. Akonáhle sa však proces spaľovania zastaví, vykurovanie miestnosti sa tiež skončí a v dôsledku toho teplota chladiacej kvapaliny opäť klesne a vzduch v miestnosti sa ochladí.

Použitie tepelného zásobníka

Na rozdiel od štandardného vykurovacieho systému funguje systém vybavený tepelným akumulátorom trochu inak. Vo svojej najprimitívnejšej forme, bezprostredne za kotlom, je nádrž inštalovaná ako vyrovnávacie zariadenie.

Medzi kotlom a potrubím je inštalovaná nádrž s viacvrstvovou tepelnou izoláciou. Kapacita nádrže, a je vypočítaná tak, že množstvo chladiacej kvapaliny vo vnútri nádrže je väčšie ako vo vykurovacom systéme, obsahuje chladiacu kvapalinu ohriatu z kotla.

Vo vnútri nádrže je zavedených niekoľko výmenníkov tepla pre vykurovací systém a pre systém zásobovania teplou vodou. Vnútorný objem akumulátora ohriateho z kotla dokáže dlhodobo udržiavať vysokú teplotu a postupne ju uvoľňovať pre vykurovacie a vodovodné systémy.

Vzhľadom na to, že najmenšia nádrž má objem 350 litrov vody, dá sa ľahko spočítať, že pri vynaložení rovnakého množstva paliva pri použití tepelného akumulátora bude efekt oveľa väčší ako pri priamovýhrevnom systéme.

Ide však o najprimitívnejší typ tepelného zariadenia. Štandard, ktorý je navrhnutý tak, aby skutočne fungoval v podmienkach zásobovania teplom samostatného domu, môže mať tepelný akumulátor:

Cena takýchto batérií závisí od mnohých faktorov:

materiál nádrže;
objem vnútornej nádrže;
materiál, z ktorého je vyrobený výmenník tepla;
firmy výrobcov;
súprava dodatočného vybavenia;

Poznámka odborníka: v zásade je možné vypočítať správnu prevádzku celého vykurovacieho systému, počnúc kotlom TT a končiac priemerom parníkov, svojpomocne, ale treba mať na pamäti, že výkon oboch kotol a samotná inštalácia musia byť navrhnuté tak, aby fungovali pri najnižších možných teplotách v regióne.

Podrobnejšie informácie o tejto problematike dnes možno nájsť na stránkach internetových stránok, a to v textovej podobe aj pomocou služieb špecializovaných online kalkulačiek a samozrejme v špecializovaných firmách zaoberajúcich sa vývojom a montážou systémov zásobovania teplom.

Všetko je riadené elektronicky

Možno, že pre mnohých je taký koncept ako „inteligentný dom“ už dlho súčasťou obvyklého rytmu života.

Dom, v ktorom elektronika preberá mnohé funkcie na údržbu a správu systémov, sa nezaobíde bez účasti elektronických komponentov a prevádzky vykurovacieho a vodovodného systému s akumulátorom tepla.

Na udržanie stabilnej komfortnej teploty nie je potrebné ani tak neustále spaľovať palivo v peci kotla, ale udržiavať stabilnú teplotu vo vykurovacom systéme. A s takouto úlohou sa elektronické riadenie prevádzky tepelného akumulátora celkom vyrovná.

Vlastnosti riadiacej dosky:

Okrem toho možno elektronickú súčiastku perfektne použiť ako regulátor kotlov na tuhé palivá aj elektrických ohrievačov a dokonca aj ako systém solárnych kolektorov pre maximálny úžitok a úsporu zdrojov.

Ekonomický efekt dokonca zaradenia tepelného akumulátora do schémy dodávky tepla umožňuje, ako už bolo uvedené, znížiť náklady na palivo vo vykurovacej sezóne až o 50% a vzhľadom na to, že cena nosičov energie neustále rastie, napr. investícia sa stáva nielen ziskovou, ale už aj povinnou pre nové budovy.

Pozrite si video, v ktorom používateľ podrobne vysvetľuje schému kotla na tuhé palivá spojeného s akumulátorom tepla:

teplo.guru

Tepelný akumulátor vo vykurovacom systéme: oboznámenie sa s princípom činnosti, dizajnom a možnosťami inštalácie

Prečo sú vo vykurovacích systémoch potrebné akumulátory tepla? Ako sú usporiadané? Ako zahrnúť tepelný akumulátor do spoločného okruhu pri inštalácii vykurovacieho systému vlastnými rukami? Skúsme na to prísť.

Hrdina nášho článku je na fotografii vpravo.

Prvé stretnutie

Čo je akumulačná nádrž na vykurovanie?

V najjednoduchšej verzii - vysoká valcová alebo štvorcová nádrž s niekoľkými rúrkami v rôznych výškach od základne. Objem - od 200 do 3000 litrov (najpopulárnejšie modely sú od 0,3 do 2 metrov kubických).

Zoznam možností a možností je pomerne veľký:

Počet trysiek sa môže meniť od štyroch do niekoľkých desiatok. Všetko závisí od konfigurácie vykurovacieho systému a od počtu nezávislých okruhov.
Tepelný akumulátor ohrevu vody je možné tepelne izolovať. 5-10 centimetrov penovej polyuretánovej peny výrazne zníži necielené tepelné straty, ak je nádrž umiestnená mimo vykurovanej miestnosti.

Tip: aj keď je nádrž vo vnútri domu a zdá sa, že jej prenos tepla pomáha radiátorom plniť svoje funkcie, tepelná izolácia neublíži. Množstvo tepla vyžarovaného zásobníkom s objemom 0,3-2 kubických metrov je VEĽMI veľké. Naše plány nezahŕňajú organizovanie nonstop sauny.

Materiál steny môže byť buď čierna oceľ alebo nehrdzavejúca oceľ. Je jasné, že v druhom prípade je životnosť tepelného akumulátora dlhšia, no aj jeho cena je vyššia. Mimochodom, v uzavretom systéme sa voda rýchlo stáva chemicky inertnou a proces korózie čiernej ocele sa výrazne spomalí.
Nádrž je možné rozdeliť na prepojené časti niekoľkými horizontálnymi priečkami. V tomto prípade bude vrstvenie vody teplotou vo vnútri jej objemu výraznejšie.
Na nádrži môžu byť umiestnené príruby pre montáž rúrkových elektrických ohrievačov. V skutočnosti s dostatočným výkonom sa akumulátor pre vykurovacie systémy zmení na plnohodnotný elektrický kotol.
Zásobník tepla môže byť vybavený výmenníkom na prípravu teplej pitnej vody. Okrem toho to môže byť prietokový doskový výmenník tepla a zásobník vo vnútri hlavnej nádrže. V porovnaní s množstvom tepla uloženého v zásobníku budú náklady na ohrev vody v každom prípade zanedbateľné.
Dodatočný výmenník tepla na pripojenie solárneho kolektora môže byť umiestnený v spodnej časti zásobníka. Je v spodnej časti - aby sa zabezpečil efektívny prenos tepla z kolektora do zásobníka aj pri nízkej účinnosti (napríklad za súmraku).

Tepelný akumulátor sa teda používa v solárnom vykurovacom systéme.

Funkcie

Je ľahké uhádnuť, že na akumuláciu tepelnej energie v rezerve sú potrebné vykurovacie akumulátory. Ale aj bez nich sa zdá, že kúrenie funguje a nie je zlé. V akých prípadoch je ich použitie opodstatnené?

kotol na tuhé palivo

Pre kotly na tuhé palivá (s vodným okruhom alebo bez neho) je najefektívnejší režim prevádzky, pri ktorom palivo horí s minimálnym množstvom zvyškov (vrátane nielen popola, ale aj kyselín a dechtu) a maximálnou účinnosťou - plný výkon. Nastavenie výkonu sa zvyčajne vykonáva obmedzením prístupu vzduchu do pece - s jednoznačnými následkami.

Využiť všetku tepelnú energiu však znamená radiátory v krátkom čase rozohriať takmer do červena a následne ich nechať vychladnúť. Tento režim je mimoriadne neefektívny, vedie k zrýchlenému opotrebovaniu potrubí, ich spojov a poskytuje nepríjemný teplotný režim v dome.

Tu prichádza na pomoc vykurovací systém s tepelným akumulátorom:

Teplo generované kotlom pri plnom výkone sa využíva na ohrev vody v zásobníku.
Po dohorení paliva voda ďalej cirkuluje medzi zásobníkom a radiátormi a POSTUPNE jej odoberá teplo.

Ako bonus dostaneme oveľa redšie podpálenie kotla, ktoré nám ušetrí sily aj čas.

Vyrovnávacia nádrž umožní optimálnu prevádzku kotla na tuhé palivo.

Elektrický kotol

Aká je výhoda akumulačného vykurovania, keď sa ako zdroj tepla používa elektrická energia? Veď všetky moderné elektrokotly dokážu plynulo alebo stupňovito regulovať výkon a nepotrebujú častú údržbu?

Kľúčovou frázou je nočná sadzba. Náklady na kilowatthodinu v prítomnosti dvojtarifného merača môžu byť VEĽMI odlišné v noci, keď sú energetické systémy vyložené, a počas dňa, keď je spotreba na špičke.

Zmenami taríf energetici distribuujú spotrebu elektriny rovnomernejšie; no, toto je v náš prospech:

V noci sa programovateľný kotol zapne pomocou časovača a nahreje akumulátor na vykurovanie na jeho maximálnu prevádzkovú teplotu 90 stupňov.
Cez deň sa naakumulovaná tepelná energia využíva na vykurovanie domu. Prietok nosiča tepla pre vykurovacie systémy sa dávkuje nastavením výkonu obehového čerpadla.

Akumulátor tepla v kombinácii s dvojtarifným meračom pomôže výrazne ušetriť na vykurovaní.

Viacokruhové vykurovanie

Ďalšou veľmi užitočnou funkciou zásobníka je možnosť využiť ho súčasne s akumuláciou energie ako hydraulickú pištoľ. Čo to je a prečo je to potrebné?

Pripomeňme, že na tele vysokej nádrže sú zvyčajne viac ako štyri trysky. Aj keď, zdalo by sa, celkom dosť vstupov a výstupov. Na rôznych úrovniach možno zo zásobníka odoberať vodu s rôznymi teplotami; v dôsledku toho môžeme získať, najčastejšie, vysokoteplotný okruh s radiátormi a nízkoteplotné vykurovanie - podlahové vykurovanie.

Upozorňujeme: čerpadlá s tepelnými regulačnými obvodmi budú stále potrebné. V rôznych časoch dňa na rovnakej úrovni nádrže sa teplota vody bude značne líšiť.

Odbočné potrubia možno použiť nielen ako vývody pre vykurovacie okruhy. K tepelnému akumulátoru je možné pripojiť aj niekoľko kotlov rôznych typov.

Pripojenie a tepelná kapacita

Ako vyzerá vykurovací systém s akumulátorom tepla?

Tepelné akumulátory na vykurovanie sú zapojené rovnakým spôsobom ako hydraulické šípky a vo všeobecnosti sa od nich líšia iba tepelnou izoláciou a objemom. Umiestňujú sa medzi prívodné a vratné potrubie vedúce z kotla. Prívod je pripojený na hornú časť nádrže, návrat na spodok.

Sekundárne okruhy sú napájané podľa toho, akú teplotu chladiacej kvapaliny vyžadujú: vysokoteplotný ohrev čerpá vodu z hornej časti nádrže, nízkoteplotný ohrev zospodu.

Schéma hlavného zapojenia.

Návod na výpočet tepelnej kapacity je založený na jednoduchom vzorci: Q = mc(T2-T1), kde:

Q - akumulované teplo;
m je hmotnosť vody v nádrži;
c - merná tepelná kapacita chladiacej kvapaliny v J / (kg * K), pre vodu rovná 4200;
T2 a T1 - počiatočná a konečná teplota chladiacej kvapaliny.

Povedzme, že tepelný akumulátor s objemom dva metre kubické pri teplote delta 20C (90-70) a pri použití vody ako chladiacej kvapaliny dokáže naakumulovať 2000 kg (hustotu vody budeme brať 1 kg/l, hoci pri 90C je to o niečo menej) x4200 J / (kg * K) x20 = 168000000 joulov.

Čo znamená toto množstvo energie? Nádrž dokáže dodať 168 megawattov tepelnej energie za jednu sekundu alebo reálnejšie 5 kilowattov za 33 600 sekúnd (9,3 hodiny).

Záver

Ako obvykle, môžete sa dozvedieť viac o tepelných akumulátoroch sledovaním videa priloženého k článku (pozri tiež schému ohrevu vody pre súkromný dom).

Vlnitá rúrka na vykurovanie

Vnútorná štruktúra a princíp činnosti tepelného akumulátora pre vykurovacie kotly je navrhnutý tak, aby zabezpečil udržanie požadovanej teploty nosiča tepla počas 5-10 hodín po vypnutí hlavného zdroja energie. Zásobník je umiestnený v postroji s kotlami na tuhé palivo a elektrokotlom. Možnosť pripojenia k tepelnému čerpadlu a solárnym kolektorom.

Čo je vyrovnávacia kapacita

V skutočnosti ide o nádrž so zabudovanou špirálou TÚV a tepelne izolačným plášťom. Účelom nádrže je akumulovať prebytočnú tepelnú energiu. Po vypnutí hlavného zdroja ohrevu chladiacej kvapaliny ju nádrž na určitý čas nahradí.

Správne použitý princíp činnosti vyrovnávacej nádrže vo vykurovacom systéme znižuje náklady na vykurovanie a robí vykurovanie objektu komfortnejším. Aby ste sa uistili, že je vhodné pripojiť nádrž, je potrebné zvážiť jej štruktúru a princíp činnosti, ako aj zohľadniť existujúce výhody a nevýhody.

Zariadenie a princíp činnosti

Zásobník tepla je klasický kovový sud s vonkajšou tepelnou izoláciou. Jednoduché zariadenie na akumuláciu tepla je však vysoko efektívne a pre vykurovacie systémy nevyhnutné. Vyrovnávacia nádrž v sekcii pozostáva z niekoľkých uzlov:

Nádrž - vyrobená z plechu (so smaltovaným povrchom), nehrdzavejúca oceľ. Z nádrže odchádzajú odbočné potrubia na pripojenie k vykurovaciemu systému a generátoru tepla. Materiál nádrže do značnej miery určuje životnosť tepelného akumulátora.
Špirálový výmenník tepla- inštalované v modeloch pripojených k vykurovacím systémom s viacerými typmi nosičov tepla (tepelné čerpadlo, slnečné kolektory). Vyrobené z nehrdzavejúcej ocele.
Vstavaná špirála TÚV- niektoré vyrovnávacie nádrže okrem udržiavania teploty ohrevu chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme ohrievajú vodu na zásobovanie teplou vodou.

V prípade je k dispozícii kontrolné okienko na údržbu nádrže, odstraňovanie vodného kameňa a nečistôt av prípade potreby na vykonanie opráv.

Účel tepelných akumulátorov

Základom fungovania vyrovnávacej nádrže je skutočnosť, že prebytočná tepelná energia sa akumuluje, následne sa využíva na vykurovanie objektu a ohrev vody. Tepelný akumulátor vo vykurovacom systéme je potrebný na udržanie komfortnej teploty v obytnom dome po vypnutí hlavného zdroja tepelnej energie.

Účel inštalácie zásobníka sa líši v závislosti od typu zdroja tepla:

Úlohy a účely používania tepelných akumulátorov sú rôzne. V niektorých prípadoch je inštalácia zásobníka nevyhnutnou podmienkou prevádzky, v iných je to len želaná požiadavka, ktorá zabezpečuje komfortné a ekonomické vykurovanie objektu.

Výhody a nevýhody vyrovnávacej kapacity

Prvá a zrejmá nevýhoda: vysoké náklady na nádrž. Vysokokvalitné výrobky vyrobené v EÚ alebo v Rusku budú stáť od 25 000 do 300 000 rubľov. Ďalšia nevýhoda: veľké rozmery produktu. Často je potrebné inštalovať nádrže s objemom 1 000 alebo viac litrov, ktoré zaberajú veľa miesta.

Teraz o výhodách pripojenia. Je ich niekoľko:

Možnosť nepretržitej prevádzky kotlov na tuhé palivá- ak vo vykurovacom systéme nie je nainštalovaná vyrovnávacia nádrž, chladiaca kvapalina sa začne ochladzovať ihneď po vyhorení palivového dreva. Pokles teploty pociťuje človek asi po 3 hodinách.
Po pripojení tepelného akumulátora bude ochladzovanie pomalšie. Voda vo vykurovacom systéme zostane teplá cca 5-10 hodín (v závislosti od objemu tepelného akumulátora).
Ziskovosť - prebytočná tepelná energia sa akumuluje a využíva pri ochladzovaní chladiacej kvapaliny, čo výrazne znižuje náklady na palivo.
Bezpečnosť - prevádzka kotlov s liatinovými výmenníkmi tepla je uľahčená. Po zásobníku voda vstupuje do kotla teplá, čím sa eliminuje poškodenie jadra prudkým ochladením.
Doplnkové funkcie- v zariadení niektorých nádrží je špirála TÚV. Súčasne dochádza k akumulácii ohriatej chladiacej kvapaliny a ohrevu teplej vody. Inštalácia môže uspokojiť potreby zásobovania teplou vodou obyvateľov domu pomocou jednokruhových kotlov na tuhé palivo alebo elektrických kotlov, ktoré nie sú určené na poskytovanie teplej vody.

Inštalácia vyrovnávacej nádrže si vyžaduje počiatočnú investíciu, no neskôr sa vráti znížením nákladov na vykurovanie a komfort prevádzky.

Aký tepelný akumulátor si vybrať

Výber skladovacej kapacity je lepšie zveriť odborníkom. Budete si musieť vybrať nádrž, ktorá je optimálne vhodná pre typ použitého vykurovacieho zariadenia. Výber tepelného akumulátora pre kotol na tuhé palivo a tepelné čerpadlo sa môže líšiť. Poprední výrobcovia v návode na obsluhu priamo uvádzajú, pre aký typ vykurovacieho systému je ten či onen vyrovnávací zásobník určený.

Pri výbere venujte pozornosť niekoľkým technickým vlastnostiam:

Materiál skladovacej nádoby- nádrž z nehrdzavejúcej ocele je neprimerane drahá, najmä ak vezmeme do úvahy, že batéria dostáva chladiacu kvapalinu z vykurovacieho systému, ktorá je menej agresívna ako voda v prívode teplej vody. Smaltovaný náter s použitím sklenených polymérov, optimálne riešenie.
Doplnkové funkcie- je možné vybrať nádrž pre rôznych spotrebiteľov vody, pripojiť vykurovacie systémy využívajúce vodu ako chladivo a špeciálne kompozície (tepelné čerpadlo, slnečné kolektory). Osobitne treba spomenúť nádrže schopné ohrievať vodu súčasne s akumuláciou tepelnej energie.

Výber tepelných akumulátorov začína výpočtom objemu nádrže a definíciou technických charakteristík. Po výbere podľa parametrov sa výber uskutoční v súlade so značkou výrobcu, ktorý sa vám páči.

Ako vypočítať kapacitu vyrovnávacej pamäte

Na výber požadovaného objemu tepelného akumulátora môžete ísť tromi spôsobmi. Prvý súvisí s používaním špeciálnych online kalkulačiek. Budete musieť zadať nasledujúce parametre:

vyhrievaný priestor;
výkon kotla;
čas autonómneho udržiavania teploty vo vykurovacom systéme po vypnutí kotla.

Pomocou online kalkulačiek bude možné vypočítať približný objem tepelného akumulátora pre vykurovací systém. Výstup bude výsledkom s chybou 10-15%.

Na získanie presnej hodnoty použite druhú metódu podľa vzorcov na výpočet kapacity vyrovnávacej pamäte. Počas výpočtov sa vypočíta niekoľko hodnôt:

doba akumulácie akumulátora alebo ohrev vody na teplotu 80-90°С;
životnosť batérie;
výkon kotla.

Metóda na výpočet vyrovnávacej kapacity zahŕňa použitie niekoľkých vzorcov:

Q = m×cp×(T2-T1)- podľa výpočtov bude možné vypočítať, ako dlho bude trvať naakumulovanie dostatočného množstva tepelnej energie a zistiť možné straty. Hodnoty:
- m - prietok chladiacej kvapaliny;
- cp - merná tepelná kapacita;
- T2 a T1 - počiatočná a konečná teplota ohrevu vody v zásobníku.
Pomocou vzorca sa vypočítava akumulátor tepla pre kotol na tuhé palivo alebo elektrický kotol.
Výpočty pre solárne kolektory sa vykonávajú trochu inak. Používa sa vzorec Va=Sl × (Vn/Sn). Aby ste vo výpočtoch nezachádzali do technických podrobností, môžete použiť nasledujúcu tabuľku:

Existuje tretia metóda výpočtu, pri ktorej sa výpočet vody v akumulačnej nádrži určuje v závislosti od objemu vody v systéme, presnejšie od rýchlosti jej ohrevu. Zvyčajne spotrebiteľ vie, koľkokrát je potrebné vykurovať kotol drevom, aby sa udržala príjemná teplota. Pri výpočte sa objem chladiacej kvapaliny vynásobí odhadovaným časom autonómnej prevádzky medzi položením paliva.

A nakoniec, kapacita vyrovnávacích nádrží je zvolená tak, aby 30-50 litrov chladiacej kvapaliny predstavovalo 1 kW energie kotla.

Pre pohodlie pri výpočtoch môžete použiť nasledujúcu tabuľku:

Určenie minimálneho množstva vyrobeného tepla v kW sa vykonáva pomocou nižšie priložených tabuliek.

Výpočty pre elektrické kotly v závislosti od použitia nočnej tarify:

Minimálny požadovaný výkon na udržanie vyrovnávacej nádrže pripojenej ku kotlu na tuhé palivo v prevádzkovom stave:

Ktorá spoločnosť kúpiť vyrovnávaciu jednotku

Po vykonaní výpočtov a určení požadovaných technických charakteristík môžete pristúpiť k výberu tepelných akumulátorov podľa výrobcu. Na trhu sú zastúpené nielen európske produkty. Existujú akumulátory tepla pre vykurovacie kotly ruskej výroby, ktorých kvalita nie je nižšia ako u popredných zahraničných zariadení.

Na uľahčenie výberu vyrovnávacej kapacity uvádzame popis najobľúbenejších modelov pre domácich spotrebiteľov:

Z prezentovaného zoznamu tepelných akumulátorov si môžete vybrať zariadenia vhodné na bývanie akejkoľvek veľkosti, vykurované elektrickým kotlom alebo kotlom na tuhé palivo, tepelným čerpadlom, s možnosťou ohrevu teplej vody aj bez nej.

Ihneď po pripojení vyrovnávacej nádrže sa náklady na palivo znížia o 15-30%. Ešte dôležitejšie je, že kotol už nebude vystavený hydraulickým otrasom a ohrev chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme bude rovnomernejší. Zásobník zaujíma neodmysliteľné miesto v moderných vykurovacích systémoch.

Kotly na tuhé palivá nemôžu pracovať dlhú dobu bez zásahu osoby, ktorá musí pravidelne nakladať palivové drevo do ohniska. Ak sa tak nestane, systém sa začne ochladzovať, teplota v dome klesne. V prípade výpadku prúdu s plne zapálenou pecou hrozí nebezpečenstvo vyvretia chladiacej kvapaliny v plášti jednotky a jej následného zničenia. Všetky tieto problémy je možné vyriešiť inštaláciou tepelného akumulátora pre vykurovacie kotly. Bude tiež schopný vykonávať funkciu ochrany liatinových inštalácií pred praskaním počas prudkého poklesu teploty v sieťovej vode.

Potrubie kotla na tuhé palivo s akumulátorom tepla

Výpočet kapacity zásobníka pre kotol

Úloha tepelného akumulátora vo všeobecnej schéme vykurovania je nasledovná: počas prevádzky kotla v normálnom režime akumulujte tepelnú energiu a po utlmení pece ju dajte na určitý čas do radiátorov. Konštrukčne je tepelný akumulátor pre kotol na tuhé palivá izolovaná nádrž na vodu s odhadovanou kapacitou. Môže byť inštalovaný ako v peci, tak aj v samostatnej miestnosti domu. Nemá zmysel umiestniť takúto nádrž na ulicu, pretože voda v nej sa ochladí oveľa rýchlejšie ako vo vnútri budovy.

Vzhľadom na dostupnosť voľného priestoru v dome sa výpočet tepelného akumulátora pre kotol na tuhé palivá v praxi vykonáva takto: kapacita nádrže sa berie z pomeru 25-50 litrov vody na 1 kW výkonu potrebného na vykurovanie domu. Pre presnejší výpočet vyrovnávacej kapacity kotla sa predpokladá, že voda v nádrži sa počas prevádzky kotolne zohreje na 90 ⁰С a po vypnutí kotla bude vydávať teplo a ochladiť na 50 ⁰С. Pre rozdiel teplôt 40 ⁰С sú hodnoty odovzdaného tepla pre rôzne objemy nádrže uvedené v tabuľke.

Tabuľka hodnôt tepelného výkonu pre rôzne veľkosti zásobníkov

Aj keď je v budove priestor na inštaláciu veľkej kapacity, nie vždy to dáva zmysel. Malo by sa pamätať na to, že bude potrebné zohriať veľké množstvo vody, potom by mal byť výkon samotného kotla spočiatku 2-krát väčší, ako je potrebné na vykurovanie domu. Príliš malá nádrž nebude plniť svoje funkcie, pretože nebude schopná akumulovať dostatok tepla.

Výber tepelného akumulátora pre kotol na tuhé palivá je ovplyvnený dostupnosťou voľného priestoru v miestnosti. Pri kúpe veľkej skladovacej nádrže bude potrebné zabezpečiť základ, pretože zariadenie s významnou hmotnosťou nemožno umiestniť na bežné podlahy. Ak je podľa výpočtu potrebná nádrž s objemom 1 m 3 a nie je dostatok miesta na jej inštaláciu, môžete si kúpiť 2 produkty po 0,5 m 3 a umiestniť ich na rôzne miesta.

Akumulátor tepla pre kotol na tuhé palivo

Ďalším bodom je prítomnosť systému teplej vody v dome. V prípade, že kotol nemá vlastný okruh ohrevu vody, je možné dokúpiť akumulátor tepla s takýmto okruhom. Nemenej dôležitá je hodnota pracovného tlaku vo vykurovacom systéme, ktorá by v obytných budovách tradične nemala presiahnuť 3 bary. V niektorých prípadoch tlak dosahuje 4 bary, ak sa ako zdroj tepla použije výkonná domáca jednotka. Potom si tepelný akumulátor pre vykurovací systém bude musieť vybrať špeciálnu verziu - s torusférickým krytom.

Niektoré zásobníky teplej vody vyrobené vo výrobe sú vybavené elektrickým vykurovacím telesom inštalovaným v hornej časti zásobníka. Takéto technické riešenie neumožní úplné vychladnutie chladiacej kvapaliny po zastavení kotla, horná zóna nádrže sa zohreje. TÚV bude dodávaná pre potreby domácnosti.

Jednoduchý spínací okruh so zmiešavaním

Úložné zariadenie môže byť zahrnuté do systému podľa rôznych schém. Najjednoduchšie potrubie kotla na tuhé palivá s tepelným akumulátorom je vhodné na prácu so systémami gravitačného prívodu chladiacej kvapaliny a bude fungovať v prípade výpadku prúdu. K tomu musí byť nádrž inštalovaná nad vykurovacími radiátormi. Súčasťou okruhu je obehové čerpadlo, termostatický trojcestný ventil a spätný ventil. Na začiatku vykurovacieho cyklu voda poháňaná čerpadlom prechádza prívodným potrubím od zdroja tepla cez trojcestný ventil do ohrievačov. Toto pokračuje, kým výstupná teplota nedosiahne určitú hodnotu, napr. 60°C.

Pri tejto teplote začne ventil primiešavať studenú vodu do systému zo spodnej rúrky nádrže, pričom na výstupe dodrží nastavenú teplotu 60 ⁰С. Cez hornú rúrku, priamo spojenú s kotlom, začne do nádrže prúdiť ohriata voda, batéria sa začne nabíjať. Keď je palivové drevo úplne spálené v ohnisku, teplota v prívodnom potrubí začne klesať. Keď klesne pod 60 ⁰С, termostat postupne vypne prívod zo zdroja tepla a otvorí prietok vody z nádrže. Tá sa postupne naplní studenou vodou z kotla a na konci cyklu sa trojcestný ventil vráti do pôvodnej polohy.

Spätný ventil, zapojený paralelne s trojcestným termostatom, sa aktivuje pri zastavení obehového čerpadla. Potom bude kotol s tepelným akumulátorom pracovať priamo, chladiaca kvapalina pôjde do vykurovacích zariadení priamo zo zásobníka, ktorý sa bude dopĺňať vodou zo zdroja tepla. Termostat sa v tomto prípade nezúčastňuje na prevádzke okruhu.

Schéma s hydraulickým oddelením

Iná, zložitejšia schéma zapojenia znamená neprerušovanú dodávku elektriny. Ak to nie je možné, je potrebné zabezpečiť pripojenie k sieti prostredníctvom neprerušiteľného napájacieho zdroja. Ďalšou možnosťou je použitie dieselových alebo benzínových elektrární. V predchádzajúcom prípade bolo pripojenie tepelného akumulátora ku kotlu na tuhé palivo nezávislé, to znamená, že systém mohol pracovať oddelene od zásobníka. V tejto schéme batéria funguje ako vyrovnávacia nádrž (hydraulický separátor). V primárnom okruhu je zabudovaná špeciálna zmiešavacia jednotka (LADDOMAT), cez ktorú pri zapálení kotla cirkuluje voda.

Pripojenie tepelného akumulátora ku kotlu na tuhé palivo

Prvky bloku:

obehové čerpadlo;
trojcestný termostatický ventil;
spätný ventil;
žumpa;
Guľové ventily;
zariadenia na reguláciu teploty.

Rozdiely od predchádzajúcej schémy - všetky zariadenia sú zostavené v jednej jednotke a chladivo ide do nádrže a nie do vykurovacieho systému. Princíp činnosti miešacej jednotky zostáva nezmenený. Takéto potrubie kotla na tuhé palivo s akumulátorom tepla umožňuje na výstupe zo zásobníka pripojiť toľko vykurovacích vetiev, koľko chcete. Napríklad na dodávku radiátorov a systémov podlahového alebo vzduchového vykurovania. Okrem toho má každá vetva vlastné obehové čerpadlo. Všetky okruhy sú oddelené hydraulicky, prebytočné teplo zo zdroja sa akumuluje v zásobníku a v prípade potreby sa využíva.

Výhody a nevýhody

Vykurovací systém s tepelným akumulátorom, v ktorom ako zdroj tepla slúži inštalácia na tuhé palivo, má množstvo výhod:

Zvýšený komfort v dome, pretože po spálení paliva vykurovací systém naďalej vykuruje dom teplou vodou zo zásobníka. Nie je potrebné vstávať uprostred noci a nakladať porciu palivového dreva do ohniska.
Prítomnosť nádoby chráni vodný plášť kotla pred varom a zničením. Ak dôjde k náhlemu odpojeniu elektriny alebo k odpojeniu chladiacej kvapaliny inštalovaným termostatickými hlavicami na radiátoroch z dôvodu dosiahnutia požadovanej teploty, zdroj tepla zohreje vodu v zásobníku. Počas tejto doby môže byť obnovené napájanie alebo sa spustí dieselový generátor.
Prívod studenej vody zo spätného potrubia do rozžeraveného liatinového výmenníka tepla je po náhlom zapnutí obehového čerpadla vylúčený.
Tepelné akumulátory je možné použiť ako hydraulické odlučovače vo vykurovacom systéme (hydraulické šípky). Vďaka tomu je prevádzka všetkých vetiev okruhu nezávislá, čo poskytuje ďalšie úspory tepelnej energie.

Vyššie náklady na inštaláciu celého systému a požiadavky na umiestnenie zariadení sú jedinou nevýhodou použitia zásobníkov. Po týchto investíciách a nepríjemnostiach však budú z dlhodobého hľadiska nasledovať minimálne prevádzkové náklady.

Akumulátor tepla pre vykurovacie kotly

Ako funguje vykurovací systém s akumulátorom tepla?

TA sa nachádza medzi kotlom a vykurovacím systémom. Keď kotol ohrieva chladiacu kvapalinu, vstupuje do TA;
potom voda preteká potrubím do radiátorov;
Spätné vedenie sa vracia do TA a potom ihneď do kotla.

Aj keď je zásobník tepla pre vykurovací systém jedna nádoba, vzhľadom na jeho veľké rozmery je smer prúdenia hore a dole odlišný.

čas zahrievania sa zvyšuje;
väčší objem okruhu, čo predražuje jeho plnenie nemrznúcou zmesou;
vyššie náklady na inštaláciu.

nízkoteplotné vykurovanie (teplá podlaha).

elektrická sieť;
solárne panely.

Takéto vykurovanie sa vzťahuje na ďalšie možnosti a nie je povinné, zvážte to, ak sa rozhodnete vyrobiť akumulátor tepla na vykurovanie vlastnými rukami.

Schémy potrubia tepelného akumulátora

Jednoduchá schéma páskovania TA

Schéma potrubia TA s vykurovacím okruhom kotla

spätný ventil sa aktivuje, ak je čerpadlo zastavené a guľový ventil na spodnom obtoku je zatvorený;
v prípade zastavenia čerpadla a poruchy spätného ventilu sa cirkulácia vykonáva cez spodný obtok.

V zásade sa v takejto konštrukcii dajú urobiť určité zjednodušenia. Vzhľadom na skutočnosť, že spätný ventil má vysoký prietokový odpor, môže byť vylúčený z okruhu.

Schéma potrubia TA bez spätného ventilu pre gravitačný systém

Schéma potrubia TA pre okruh s núteným obehom

V TA sa vytvára správny pohyb vody, ktorý umožňuje loptičku po loptičke, začínajúc zhora, ohrievať ju. Možno vyvstáva otázka, čo robiť, ak nie je svetlo? Hovorili sme o tom v článku o . Bude to ekonomickejšie a pohodlnejšie. Koniec koncov, gravitačné okruhy sú vyrobené z rúr s veľkým prierezom a okrem toho sa musia dodržiavať nie vždy vhodné svahy. Ak vypočítate cenu potrubí a armatúr, zvážite všetky nepríjemnosti inštalácie a porovnáte to všetko s cenou UPS, potom sa myšlienka inštalácie alternatívneho zdroja energie stáva veľmi atraktívnou.

Výpočet objemu zásobníka tepla

Objem tepelného akumulátora na vykurovanie

Ako sme už spomenuli, nie je vhodné používať TA s malým objemom, pričom príliš veľké nádrže tiež nie sú vždy vhodné. Vyvstala teda otázka, ako vypočítať požadovaný objem CK. Naozaj chcem dať konkrétnu odpoveď, ale bohužiaľ to nie je možné. Aj keď stále existuje približný výpočet tepelného akumulátora na vykurovanie. Povedzme, že neviete, aké tepelné straty má váš dom a neviete napríklad zistiť, či ešte nie je postavený. Mimochodom, na zníženie tepelných strát potrebujete . Nádrž si môžete vybrať na základe dvoch hodnôt:

plocha vykurovanej miestnosti;
výkon kotla.

Metódy výpočtu objemu TA: plocha miestnosti x 4 alebo výkon kotla x 25.

Nepochybne existujú pyrolýzne kotly, ktoré sú naložené palivom dvakrát denne, iba v tomto prípade je princíp činnosti mierne odlišný:

palivo sa zapáli;
prívod vzduchu je znížený;
začína proces tlenia.

V jednom z článkov o TA odoberá časť tepla a nádrž môže vrieť až po úplnom nabití nádrže. To znamená, že možnosť varu pri správnom množstve TA má tendenciu k nule.