Akumulatory ciepła do ogrzewania. Zbiornik buforowy (akumulator ciepła) do systemu grzewczego

Głównymi celami projektowania i instalacji autonomicznego systemu grzewczego są komfort w domu i niezawodność działania. Dlatego mylą się osoby, które uważają, że do osiągnięcia komfortu wystarczy po prostu zainstalować kocioł i podłączyć go do systemu grzewczego.

I ten błąd polega na tym, że prędzej czy później jakikolwiek kocioł, nawet najwyższej jakości, może zawieść. Co więcej, dzieje się to najczęściej w szczycie sezonu grzewczego, kiedy tryb pracy urządzenia jest najbardziej intensywny. Jak ubezpieczyć się od takiego przypadku?

Istnieje kilka opcji:

Mieć w domu zwykły, sprawny piec.
Posiadają dwa kotły, z których jeden ma mniejszą moc, jest używany tylko w sytuacjach awaryjnych.
Dołącz urządzenie do systemu grzewczego, które umożliwia gromadzenie mocy cieplnej podczas pracy kotła, zdolne do utrzymania temperatury chłodziwa na odpowiednim poziomie przez długi czas, gdy jest zatrzymane.

Pierwsza opcja jest dobra dla tych domów, które wcześniej miały ogrzewanie piecem, a następnie były wyposażone we własną kotłownię. Jest mało prawdopodobne, że ktoś zbuduje piec w nowym domu, do którego pierwotnie przewidziano ogrzewanie z kotła. Druga opcja jest rzadko używana, ale ma prawo do życia. Zwykle główną jednostką jest jednostka na paliwo stałe i gaz, a zapasowa to kocioł elektryczny o niewielkiej mocy, wykorzystywany wyłącznie jako zapasowe źródło ciepła.

Ale trzecia opcja jest najbardziej optymalna z punktu widzenia niezawodności. Takie urządzenie nazywa się akumulatorem ciepła i jest najczęściej stosowane w systemach wyposażonych w kotły przerywane. Najczęściej są to kotły na paliwo stałe (które trzeba zasypywać paliwem kilka razy dziennie) oraz agregaty elektryczne, które opłaca się włączać tylko w nocy (jeśli prąd w nocy jest tańszy).

Co to jest akumulator ciepła (TA)

Akumulator ciepła to zbiornik o określonej (raczej dużej) pojemności, wypełniony chłodziwem (zwykle wodą). Zbiornik musi być dobrze izolowany od środowiska zewnętrznego. Jednocześnie podczas pracy kotła, ze względu na dużą pojemność cieplną wody, nośnik ciepła jest podgrzewany w całej objętości zbiornika. Dzięki temu powstaje duża rezerwa mocy cieplnej, która zapewnia stabilną pracę instalacji grzewczej i ciepłej wody (jeśli występuje) przez cały okres przestoju kotła. Co więcej, przyczyna przestoju nie jest ważna - może to być po prostu przerwa między piecami lub wypadek.

Przy wystarczającej pojemności zbiornika nawet duży dom jest w stanie wytrzymać nawet 2 dni. Jednocześnie temperatura w nim spadnie tylko o 2-3 stopnie. To najbardziej oczywista i zrozumiała zaleta posiadania akumulatora ciepła w systemie ogrzewania domu. W rzeczywistości jego możliwości są znacznie szersze. Rzeczywiście, w rzeczywistości znacznie zwiększa objętość chłodziwa w obwodzie systemu grzewczego. Jednocześnie wzrastają również jego wskaźniki, takie jak pojemność cieplna i bezwładność.

Oznacza to, że system wolniej się nagrzewa, pochłaniając więcej energii, ale schładza się bardzo długo, utrzymując temperaturę w domu nawet wtedy, gdy kocioł nie pracuje.

Istnieje szereg sytuacji, w których obecność akumulatora ciepła w systemie znacznie upraszcza i obniża koszty uzyskania wymaganych wyników.

Paliwo spala się najlepiej, gdy kocioł pracuje z maksymalną mocą. Ale wiosną i latem ta pojemność jest wyraźnie nadmierna. A obecność zbiornika z wodą pozwoli szybko podgrzać w nim wodę do pożądanej temperatury i zatrzymać proces grzania, oszczędzając paliwo i czas na konserwację kotła.

Kotły na paliwo stałe mają minimalną moc podczas zapłonu, ponieważ paliwo pali się, osiąga maksimum, a następnie ponownie spada. Ten tryb nie jest zbyt przydatny do działania systemu grzewczego - temperatura płynu chłodzącego w nim stale się zmienia. Obecność akumulatora ciepła pozwala utrzymać temperaturę w systemie na optymalnym poziomie.

Jeśli system zapewnia kilka źródeł podgrzewania chłodziwa, a jednym z nich jest kocioł na paliwo stałe, bardzo trudno jest podłączyć resztę. Zbiornik chłodziwa umożliwia łatwe i niedrogie wykonanie takich połączeń.

Jeśli konieczne jest zorganizowanie zaopatrzenia w ciepłą wodę w domu, należy zainstalować dodatkowy wymiennik ciepła w kotle lub użyć pośredniego kotła grzewczego. Wszystko to negatywnie wpływa na działanie systemu grzewczego. I tutaj także duży zbiornik ciepłej wody ułatwia wyjście z sytuacji.

W ten sposób TA jest punktem połączenia obiegu grzewczego z kotłem, co umożliwia realizację różnych dodatkowych funkcji przy minimalnych kosztach.

Aby to zrobić, musisz oprzeć się na następujących danych:

moc jednostki grzewczej;
czas, w którym należy podgrzać płyn chłodzący w TA;
czas, przez który moc cieplna zgromadzona w zbiorniku powinna wystarczyć na pokrycie strat ciepła domu.

Do prawidłowego doboru konieczna jest znajomość mocy cieplnej TA.

Oblicza się go według wzoru:

Q = m × C × (T2 - T1),

gdzie m jest masą chłodziwa (w zależności od objętości TA), kg;
C to ciepło właściwe chłodziwa;
T2 - T1 to różnica między końcową a początkową temperaturą wody. Zwykle przyjmuje się, że wynosi 40 stopni.

Jedna tona wody schłodzona o 40 stopni emituje 46 kWh ciepła.

Jeśli chcemy przełączyć kocioł na pracę przerywaną np. tylko na tryb nocny lub dzienny, to moc TA powinna wystarczyć na ogrzanie domu do pracy przez resztę czasu.

Podajmy przykład. Załóżmy, że używasz kotła na paliwo stałe, który działa tylko w ciągu dnia przez 10 godzin. W tym przypadku strata ciepła domu wynosi 5 kW, wówczas do utrzymania funkcji grzewczej potrzeba będzie 5 × 24 = 120 kW * h mocy cieplnej na dobę. W takim przypadku TA będzie używany przez 14 godzin. Oznacza to, że powinien akumulować: 5 × 14 = 70 kWh ciepła. Jeśli woda jest chłodziwem, jej waga powinna wynosić 70: 46 = 1,52 t. Z marginesem 15% będzie to wynosić 1,75 tony, a następnie objętość TA powinna wynosić około 1,75 metra sześciennego. m.

Nie zapominaj, że moc kotła musi wystarczyć na wytworzenie 120 kWh energii w ciągu 10 godzin pracy. Oznacza to, że jego moc musi wynosić co najmniej 120: 10 = 12 kW.

Jeśli TA jest używany tylko w celu bezpieczeństwa systemu grzewczego w razie wypadku, to zapas mocy cieplnej w nim powinien wystarczyć na 1-2 dni. Oznacza to, że rezerwa mocy musi wynosić co najmniej 120 - 240 kWh. Wtedy objętość TA wyniesie: 240: 46 = 5,25 metra sześciennego. m.

Są to obliczenia przybliżone, ale pozwalają uzyskać przybliżony obraz parametrów TA.

Istnieją również prostsze sposoby obliczania objętości TA:

Objętość jest równa powierzchni pomieszczenia w metrach pomnożonej przez 4. Na przykład dom ma powierzchnię 120 metrów kwadratowych. m. Następnie objętość zbiornika powinna wynosić: 120 × 4 = 480 litrów.
Moc kotła mnożymy przez 25. Na przykład kocioł ma moc 12 kW, wtedy objętość zbiornika wyniesie 12 × 25 = 300 litrów.

Zbiornik do podgrzewania chłodziwa można wykonać samodzielnie lub kupić gotowy. Własna produkcja wiąże się z trudnościami w uwzględnieniu cech i cech przyszłego sprzętu. To określi nie tylko cenę emisji, ale także wydajność TA, a także jej trwałość.

Główne parametry eksploatacyjne akumulatorów ciepła to:

Waga, objętość i wymiary. Objętość zbiornika dobierana jest w zależności od mocy kotła. Ale im większa jest jego objętość, tym bardziej ekonomicznie będzie działał system jako całość. Duży TA będzie dłużej się nagrzewał, ale wydłuży się też czas między paleniskami. Jeśli zbiornik ma być zbyt duży i nie mieści się w przydzielonej przestrzeni, można użyć kilku mniejszych pojemników.
Ciśnienie w instalacji grzewczej. Wartość ta określa grubość ścianek TA, a także kształt jego dna i wieczka. Jeśli ciśnienie w układzie nie przekracza 3 barów, można zastosować najczęstsze akumulatory ciepła. Jeżeli ciśnienie robocze mieści się w zakresie 4-8 bar, należy wybrać zbiorniki z pokrywami torysferycznymi. Taki sprzęt będzie kosztował więcej.
Materiał, z którego wykonany jest zbiornik. Najczęściej jest to standardowa stal węglowa pokryta wodoodporną farbą. Ale jeśli to możliwe, lepiej wybrać zbiornik ze stali nierdzewnej. Jest bardziej odporny na dodatki w chłodziwie i korozję.
Maksymalna temperatura płynu.
Możliwość instalacji dodatkowego wyposażenia: elementy grzejne, wbudowany wymiennik ciepła do podłączenia do systemu zaopatrzenia w ciepłą wodę, dodatkowe wymienniki ciepła do podłączenia do innych źródeł ogrzewania chłodziwa.

Jak zainstalować zasobnik ciepła

Najprostszą metodą instalacji jest pionowo umieszczony TA, w ścianach którego osadzone są 4 dysze, po dwie z każdej strony. Każda para jest rozmieszczona w pionie. Z jednej strony górna rura odgałęziona jest połączona z przewodem zasilającym jednostki kotłowej, az drugiej z przewodem zasilającym instalacji grzewczej. Poniżej, po odpowiednich bokach zbiornika, znajdują się króćce przyłączone do przewodów powrotnych kotła i obiegu grzewczego.

Rury powrotne kotła i obiegu grzewczego wyposażone są w pompy obiegowe.

Po załadowaniu paliwa do kotła i osiągnięciu stabilnego spalania, włączana jest pompa obiegowa dostarczająca wodę z dna wymiennika do jego strefy grzewczej. Jednocześnie, przez górną rurę odgałęzioną, do TA doprowadzany jest równolegle gorący płyn chłodzący używany do ogrzewania pomieszczeń.

Jednocześnie nie dochodzi do aktywnego mieszania zimnej i ciepłej wody w zbiorniku - zapobiega temu różna gęstość wody w różnych temperaturach.

Po wypaleniu się paliwa zbiornik napełniany jest wodą o wymaganej temperaturze. Następnie włączana jest pompa obiegowa obiegu grzewczego, która pompuje podgrzaną wodę przez system. Ze względu na to, że chłodziwo wchodzi do układu górną rurą odgałęzioną, a zużyta w układzie i już schłodzona woda wchodzi od dołu, nie dochodzi do mieszania warstw wody o różnych temperaturach, a TA dostarcza wodę o wymagana temperatura do systemu przez długi czas.

Rodzaje TA w zależności od projektu

W zależności od celu funkcjonalnego wszystkie akumulatory ciepła dzielą się na następujące typy:

Pusty - z bezpośrednim połączeniem obwodów. W takim układzie nie stosuje się wymienników ciepła, a oddzielenie zimnej i gorącej wody zapewnia jedynie różnica ich gęstości. Self-made TA zwykle ma właśnie taki projekt.
Z wbudowanym kotłem. Wewnątrz zbiornika głównego znajduje się dodatkowy zbiornik, przeznaczony do podgrzewania układu ciepłej wody użytkowej.
Z wewnętrznym wymiennikiem ciepła. Model ten pozwala na rozdzielenie mediów grzewczych w kotle i obiegach grzewczych. Oddzielenie cieczy zapewniają ścianki wymiennika ciepła.

Co oferuje rynek sprzętu grzewczego

Na naszym rynku znajdują się produkty znanych firm zagranicznych:

Buderus (Niemcy) - produkuje uniwersalną TA, która może być używana do pracy z kotłami na paliwo stałe dowolnych innych marek. Zbiorniki wykonane są ze stali węglowej i wyposażone w izolację wykonaną z warstwy pianki o grubości 100 mm.
Hajdu - produkty węgierskie, atrakcyjne dzięki dobremu stosunkowi ceny do jakości. Grubość warstwy izolacyjnej również wynosi 100 mm.
Lapesa to hiszpańska firma produkująca akumulatory ciepła nie tylko do użytku domowego, ale również do celów przemysłowych. Do izolacji termicznej zbiorników stosuje się piankę poliuretanową, która zapewnia wyjątkowo niskie straty ciepła.
NIBE (Szwecja) – produkuje modele, które umożliwiają zastosowanie różnych jednostek do podgrzewania chłodziwa (pompa ciepła lub kolektor słoneczny). Izolacja termiczna zbiorników to warstwa styropianu o grubości 80 mm.
S-TANK to produkt białoruski. Różni się wysoką jakością i przystępną ceną. Może pracować z wodą o niskiej jakości. Posiada zabezpieczenie antykorozyjne w postaci warstwy emalii.
GOPPO - rosyjskie akumulatory ciepła do systemów grzewczych, przeznaczone do ciśnień 3 i 6 bar. Izolowane są spienionym polietylenem o grubości 30 mm.

Wybór TA do systemu grzewczego prywatnego domu to odpowiedzialna sprawa. Jeśli instalacja grzewcza wykonywana jest przez wyspecjalizowaną firmę, to nie musisz się martwić o prawidłowy dobór TA. Jeśli zdecydujesz się zrobić to sam, spróbuj wziąć pod uwagę wszystkie wymienione parametry i wybierz zbiornik o co najmniej niewielkiej objętości.

Ogrzewanie drewnem lub węglem nie jest przyjemne. Często trzeba utonąć, zwłaszcza w chłodne dni, zajmuje to dużo czasu i wysiłku. Do tego skacząca temperatura – czasem zimna, czasem gorąca – też nie przynosi radości. Problemy te można rozwiązać, instalując akumulator ciepła (akumulator ciepła) do ogrzewania.

Co to jest akumulator ciepła do ogrzewania

W najprostszym przypadku akumulatorem ciepła do systemu grzewczego jest pojemnik wypełniony nośnikiem ciepła (wodą). Zbiornik ten jest podłączony do kotła wody grzewczej oraz do systemu grzewczego (przez rury o odpowiedniej średnicy). W bardziej skomplikowanych urządzeniach wymiennik ciepła znajduje się wewnątrz zbiornika, połączony z kotłem grzewczym. Z tego pojemnika można również zasilać grzebień dostarczający ciepłą wodę - przez inny wymiennik ciepła.

Akumulatory ciepła do ogrzewania wykonane są z reguły ze stali - zwykłej, konstrukcyjnej lub nierdzewnej. W kształcie mogą być cylindryczne lub w formie równoległościanu (kwadratu). Ponieważ są zaprojektowane tak, aby utrzymać ciepło, dużą wagę przywiązuje się do izolacji.

Do czego to jest potrzebne

Zainstalowanie akumulatora ciepła (TA) do indywidualnego ogrzewania może rozwiązać kilka problemów jednocześnie. Najczęściej TA umieszcza się tam, gdzie jest ogrzewany drewnem lub węglem. W takim przypadku rozwiązywane są następujące zadania:

Zbiornik z wodą to gwarancja, że woda nie przegrzeje się w układzie (przy prawidłowym wyliczeniu długości wymiennika ciepła i pojemności zbiornika).
Za pomocą ciepła nagromadzonego w płynie chłodzącym normalna temperatura jest utrzymywana po wypaleniu ładunku paliwa.
Ze względu na to, że system posiada dopływ ciepła, rzadziej konieczne jest ogrzewanie.

Wszystkie te względy zmuszają Cię do zakupu całkowicie drogiego akumulatora ciepła do ogrzewania.

Niektórzy rzemieślnicy robią. Jest to opcja ekonomiczna, ale kosztuje również nie mniej niż 20-50 tysięcy rubli. Z zakupionym TA będziesz musiał wydać kilka razy więcej niż z domowym.

Akumulatory ciepła nie są tanie, ale wynik jest tego wart. Po pierwsze, zwiększa bezpieczeństwo (system grzewczy nie gotuje się, nie łamie rur itp.). Po drugie, nie musisz tak często tonąć. Po trzecie, stabilniejsza temperatura, gdyż zbiornik z wodą jest buforem niwelującym skoki temperatury charakterystyczne dla ogrzewania drewnem i węglem (jest gorąco, potem chłodno). Dlatego urządzenia te nazywane są również „zbiornikiem buforowym do ogrzewania”.

Podłączenie dwóch kotłów przez zbiornik buforowy - łatwe i proste

Osobno należy powiedzieć o gospodarce drewnem opałowym i węglem. W systemie grzewczym bez TA, w stosunkowo ciepłe dni konieczne jest ograniczenie dostępu powietrza, zmniejszając intensywność spalania. W przeciwnym razie w domu jest za gorąco. Ponieważ konwencjonalne kotły na paliwo stałe (TT) nie są specjalnie zaprojektowane do takich trybów, sprawność kotła w tym przypadku jest bardzo niska. Większość ciepła ucieka do komina. W przypadku zainstalowanego wodnego akumulatora ciepła jest odwrotnie: nie trzeba ograniczać spalania. Im szybciej woda się nagrzewa, tym lepiej. Ważne jest tylko prawidłowe obliczenie parametrów systemu.

Inną opcją jest akumulator ciepła do ogrzewania za pomocą wbudowanej rurowej nagrzewnicy elektrycznej (TEN). Pozwala to na dalsze wydłużenie czasu między uruchomieniami kotła na paliwo stałe. Co więcej, jeśli w Twoim regionie obowiązuje taryfa nocna, możesz w nocy włączyć ogrzewanie elektryczne. Wtedy nie uderzy tak mocno w portfel. Możliwe jest również rozwiązanie problemu niewystarczającej mocy wybranego i zainstalowanego kotła grzewczego.

Są też inne zastosowania. Na przykład niektórzy właściciele umieszczają po dwa kotły. Do rezerwacji na wszelki wypadek, ponieważ nie zawsze jest dostępny jeden z rodzajów paliwa. Ta praktyka jest dość powszechna. Ich połączenie za pomocą akumulatora ciepła znacznie upraszcza wiązanie. Nie ma potrzeby instalowania wielu zaworów i kształtek. Doprowadź kotły do akumulatora ciepła - i wszystkie problemy. Nawiasem mówiąc, możesz podłączyć i do tej samej pojemności. Łatwo też wpasowują się w taki schemat. Nawiasem mówiąc, ciepło zgromadzone w słoneczny dzień za pomocą kolektorów słonecznych można podgrzewać nawet przez dwa dni.

Właściciele kotłów elektrycznych instalują zbiornik buforowy, aby zaoszczędzić pieniądze. Tak, zwiększa to objętość chłodziwa, które trzeba podgrzać, ale kocioł jest uruchamiany w taryfie preferencyjnej - w nocy. W ciągu dnia temperatura jest po prostu utrzymywana przez ciepło, które jest „magazynowane” w akumulatorze ciepła. To, jak opłacalna jest ta metoda, zależy od regionu. W niektórych regionach stawki nocne są znacznie niższe niż stawki dzienne, tj. jest całkiem możliwe, aby ogrzewanie było tańsze.

Jak obliczyć objętość TA?

Aby akumulator ciepła do ogrzewania spełniał swoje funkcje, jego objętość musi być odpowiednio dobrana. Istnieje kilka technik:

na ogrzewanym obszarze;
według mocy kotła;
na marginesie czasu.

Większość metod opiera się na doświadczeniu. Z tego powodu w zaleceniach jest widelec. Na przykład od 35 do 50 litrów na metr kwadratowy ogrzewanej powierzchni. Jak dokładnie definiujesz liczbę? Warto wziąć pod uwagę region zamieszkania i stopień izolacji domu. Jeśli mieszkasz w regionie, w którym zima nie jest najostrzejsza lub dom jest doskonale ocieplony, lepiej poprowadzić go wzdłuż dolnej granicy. W przeciwnym razie - na górze.

Przy wyborze objętości akumulatora ciepła do ogrzewania należy również wziąć pod uwagę dwa punkty. Po pierwsze, duża ilość wody pozwoli znacznie rzadziej ją podgrzewać. Dzięki zmagazynowanemu ciepłu temperatura może być utrzymywana przez długi czas. Ale z drugiej strony czas „przyspieszenia” tej objętości do pożądanej temperatury znacznie wzrasta (ogrzewanie do 85-88 ° C jest uważane za normalne). W takim przypadku system staje się bardzo bezwładny. Możesz oczywiście wziąć mocniejszy kocioł, ale w połączeniu ze zbiornikiem buforowym da to znaczną ilość. Dlatego musisz manewrować, znajdując optymalne rozwiązanie.

Zgodnie z ogrzewanym obszarem

Możesz wybrać objętość akumulatora ciepła dla systemu grzewczego według powierzchni pomieszczenia. Uważa się, że dziesięć metrów kwadratowych wymaga od 35 do 50 litrów. Wybrana wartość jest mnożona przez kwadraturę podzieloną przez dziesięć w celu uzyskania pożądanej objętości.

Na przykład lepiej jest zainstalować akumulator ciepła do ogrzewania 120 m2 / 10 * 45 l = 12 * 45 = w systemie grzewczym domu o powierzchni 120 m2 ze średnią izolacją 540 litrów... Dla Middle Lane to nie wystarczy, dlatego warto przyjrzeć się pojemnikom o pojemności około 800 litrów.

Ogólnie, aby ułatwić nawigację, dla domu o powierzchni 160-200 metrów kwadratowych, położonego na pasie środkowym, ze średnią izolacją, optymalna pojemność zbiornika wynosi 1000-1200 litrów. Tak, przy takiej objętości na mrozie będziesz musiał częściej się grzać. Ale to nie nadszarpnie twojego budżetu i pozwoli ci całkiem wygodnie egzystować prawie przez całą zimę.

Według mocy kotła

Ponieważ kocioł będzie musiał pracować nad podgrzaniem wody w zbiorniku, sensowne jest obliczenie objętości na podstawie jego możliwości. W tym przypadku na 1 kW mocy pobiera się 50 litrów pojemności.

Możesz to jeszcze ułatwić - skorzystaj z tabeli (wartości optymalne pod względem kosztów i wydajności są podświetlone na żółto)

Dzięki kalkulacji wszystko jest proste. W przypadku kotła o mocy 20 kW odpowiedni jest 1000-litrowy TA. Przy takiej objętości akumulatora ciepła do ogrzewania będziesz musiał go podgrzewać dwa razy dziennie.

Pożądany przestój i straty ciepła

Ta metoda jest dokładniejsza, ponieważ pozwala dobrać wymiary specjalnie do parametrów Twojego domu (straty ciepła) i Twoich życzeń (przestój).

Obliczmy objętość akumulatora ciepła dla domu o stratach ciepła 10 kW / h i przestoju 8 godzin. Wodę podgrzejemy do 88°C, a ona schłodzi do 40°C. Obliczenia są następujące:

W tych warunkach wymagana pojemność akumulatora ciepła do ogrzewania wynosi 1500 litrów. Dzieje się tak, ponieważ straty ciepła rzędu 10 kW/h to za dużo. Jest to dom z niewielkim ogrzewaniem lub bez ogrzewania.

Rodzaje zbiorników buforowych, cechy ich zastosowania

Będzie chodziło o „nadzienie” akumulatorów ciepła do ogrzewania. Na zewnątrz wszystkie wyglądają tak samo, ale w środku może być całkowicie pusty lub mogą znajdować się wymienniki ciepła. Zwykle jest to rura - gładka lub karbowana - skręcona w spiralę. To dzięki obecności, liczbie i położeniu tych spiral wyróżnia się akumulator ciepła do ogrzewania.

Zbiorniki buforowe do systemu grzewczego są dostępne z różnym „nadzieniem”

Bez wymiennika ciepła

W rzeczywistości jest to tylko izolowany termicznie zbiornik z bezpośrednim podłączeniem kotła i odbiorników. Taki akumulator ciepła może być stosowany w systemach, w których dopuszczalny jest ten sam nośnik ciepła. Na przykład nie można tak podłączyć CWU. Nawet jeśli woda jest używana jako nośnik ciepła, jej skład jest daleki od picia, a nawet od tego, który można wykorzystać na potrzeby domowe. Z technicznego punktu widzenia jest to możliwe, ale nawet wtedy nie we wszystkich przypadkach.

Drugim ograniczeniem jest presja na konsumentów. W każdym trybie pracy ciśnienie robocze odbiorców nie powinno być niższe niż ciśnienie w kotle i samym zbiorniku. Ponieważ system jest zunifikowany, presja będzie powszechna. Tutaj wszystko jest jasne i nie jest wymagane żadne wyjaśnienie.

Trzecie ograniczenie to temperatura. Maksymalna temperatura na wylocie z kotła nie może przekraczać poziomu dopuszczalnych temperatur wszystkich pozostałych elementów instalacji. To również jest oczywiste.

Akumulator ciepła bez wymiennika ciepła to tylko szczelny izolowany pojemnik z króćcami do podłączenia kotła i odbiorników

W zasadzie jest to najtańsza opcja dla akumulatora ciepła do ogrzewania, ale wybór nie jest najlepszy. Faktem jest, że wymiennik ciepła kotła nie potrwa długo. Przepompowana zostanie przez nią cała znaczna ilość wody i odkłada się spora ilość soli. A jeśli istnieje również zużycie wody - jako źródło ciepłej wody - wtedy źródło soli stanie się niewyczerpane, ponieważ zostanie uzupełnione świeżą wodą z kranu. Tak więc akumulator ciepła montujemy bez wymiennika ciepła w ostateczności - jeśli absolutnie nie ma pieniędzy na droższe urządzenia.

Z wymiennikiem ciepła na dole lub na górze naczynia, z dwoma (biwalentnymi)

Zainstalowanie wymiennika ciepła podłączonego do kotła rozwiązuje wiele problemów. Mała objętość chłodziwa krąży w tym kręgu i nie miesza się z resztą. Dzięki temu dużo soli nie osadza się na wymienniku ciepła kotła. Ponadto usuwane są problemy z ciśnieniem i temperaturą. Ponieważ pętla jest zamknięta, ciśnienie w niej nie wpływa na resztę systemu i może być dowolne w rozsądnym zakresie.

Pozostają ograniczenia temperatury: ważne jest, aby płyn chłodzący się nie zagotował. Ale to jest rozwiązane - istnieją specjalne rozwiązania.

Ale gdzie lepiej zainstalować wymiennik ciepła z kotła w akumulatorze ciepła - powyżej czy poniżej? Jeśli go odłożysz, pojemnik będzie się stale poruszał. Podgrzany nośnik ciepła podniesie się, zimniejszy opadnie. W ten sposób cała woda w pojemniku będzie miała mniej więcej taką samą temperaturę. Jest to dobre, jeśli chcesz, aby wszyscy konsumenci mieli taką samą temperaturę. W takich przypadkach wybierane są akumulatory ciepła z dolnym wymiennikiem ciepła.

Jeśli spirala z kotła znajduje się w górnej części, chłodziwo jest podgrzewane warstwami. Najwyższą temperaturę uzyskuje się w górnej części, stopniowo obniżając się od góry do dołu. Takie rozwarstwienie temperatur może być przydatne, jeśli dostarczasz wodę o różnych temperaturach. Na przykład możesz podgrzać grzejniki. Konieczne jest podłączenie rur prowadzących do nich do najwyższych końcówek. Ciepła podłoga potrzebuje ciepłego płynu chłodzącego - bierzemy go ze środka. Więc to też jest dobra opcja.

Istnieją również akumulatory ciepła z dwoma wymiennikami ciepła. Podłączone są do nich wyloty z różnych źródeł ciepła. Mogą to być dwa kotły, kocioł + kolektory słoneczne i inne opcje. Tutaj musisz tylko zdecydować, które ze źródeł podłączyć, a które nie. W niektórych modelach TA spiralne wymienniki ciepła są zagnieżdżone jeden w drugim. Wtedy wszystko jest prostsze - dowiadujesz się, które ze źródeł może nagrzać większą objętość, którą podłączasz do zewnętrznego wymiennika ciepła. Drugi dotyczy wnętrza.

Opcje CWU

Zainstalowanie akumulatora ciepła rozwiązuje problem zaopatrzenia w ciepłą wodę. Istnieje kilka sposobów na zapewnienie ogrzewania wody na potrzeby techniczne.

Jak już wspomniano, podgrzaną wodę można pobierać bezpośrednio ze zbiornika. Ale jego jakość będzie techniczna. Czy chcesz używać tego do pryszniców, wanien, zmywania naczyń - bez zadawania pytań. Nie - będziesz musiał zainstalować akumulator ciepła ze specjalnym wymiennikiem ciepła, podłączyć go do grzebienia zimnej wody i związać. Ale woda będzie odpowiedniej jakości.

Inną opcją jest akumulator ciepła z wbudowanym zbiornikiem ciepłej wody. Jest używany w przypadkach, gdy potrzebna jest ciepła woda, a nie w czasie, gdy płyn chłodzący aktywnie się nagrzewa. Zbiornik umieszczony w górnej części zatrzymuje ciepło, dzięki czemu gdy reszta objętości ostygnie, woda pozostaje ciepła. Zbiorniki mogą być dodatkowo wyposażone w elementy grzejne. Dzięki temu w każdym przypadku będzie można mieć wodę o wymaganej temperaturze.

Jaka jest zaleta akumulatora ciepła do ogrzewania z wbudowanym zbiornikiem ciepłej wody? Miejsce jest zaoszczędzone. Aby umieścić obok siebie TA i pośredni kocioł grzewczy, potrzebujesz znacznie więcej miejsca. Drugi plus to niewielkie oszczędności. Minus - w przypadku awarii zbiornika buforowego tracisz zarówno ciepłą wodę, jak i ogrzewanie.

Korzystając z kotła gazowego, nie musimy samodzielnie utrzymywać określonej temperatury w obiegu grzewczym - odbywa się to dzięki automatyzacji. Ale wszystko się zmienia, gdy w domu zainstalowany jest kocioł na paliwo stałe. Paliwo spala się w nim nierównomiernie, co prowadzi do wychłodzenia lub przegrzania układu grzewczego. Akumulator ciepła do ogrzewania pomoże skompensować te wahania i ustabilizować temperaturę w obwodzie. Pojemny zbiornik magazynowy będzie w stanie zatrzymać nadmiar energii cieplnej, stopniowo oddając ją do systemu grzewczego.

W tej recenzji przyjrzymy się:

Jak działają akumulatory ciepła w systemach grzewczych;
Jak obliczyć wymaganą objętość zbiornika akumulatora;
Jak połączone są zbiorniki magazynowe;
Najpopularniejsze modele akumulacji ciepła.

Przyjrzyjmy się tym punktom bardziej szczegółowo.

Zasada działania akumulatorów ciepła

Jeśli zainstalujesz w domu kocioł na paliwo stałe, pojawi się poważna potrzeba regularnego dodawania nowych porcji drewna opałowego. Chodzi o ograniczoną objętość komory spalania – nie może ona pomieścić nieograniczonej ilości polan. Tak, a systemy ich automatycznego podawania nie zostały jeszcze wynalezione, jeśli nie weźmiesz pod uwagę kotłów na pelety z automatyką. Innymi słowy, będziesz musiał sam monitorować działanie systemu grzewczego.

Kotły te osiągają maksymalną moc w momencie, gdy pali się w nich drewno opałowe. W tym momencie dają dużo dodatkowej energii, dlatego użytkownicy ostrożnie dozują drewno opałowe, umieszczając je pojedynczo. W przeciwnym razie w domu będzie za gorąco. Nie ma w tym nic dobrego, ponieważ z tego powodu rośnie liczba podejść, co jest już wysokie. Problem rozwiązuje się za pomocą akumulatora ciepła.

Akumulator ciepła do ogrzewania to zasobnik, w którym gromadzony jest gorący nośnik ciepła. Ponadto energia podawana jest do obiegu grzewczego w sposób ściśle dozowany, co zapewnia stabilność temperatury. Dzięki temu gospodarstwa domowe pozbywają się wahań temperatury i częstych podejść do układania drewna opałowego. Zbiorniki akumulacyjne są w stanie akumulować nadmiar energii cieplnej i płynnie przekazywać ją do obiegów grzewczych.

Spróbujmy wyjaśnić zasadę pracy z palcami:

Prostota konstrukcji akumulatora termicznego nie tylko zwiększa niezawodność urządzenia, ale także upraszcza naprawę i planową konserwację.

Kocioł grzewczy zainstalowany w systemie grzewczym z akumulatorem ciepła jest obciążony drewnem i wytwarza dużą ilość energii cieplnej;
Otrzymana energia kierowana jest do akumulatora ciepła i tam się akumuluje;
Jednocześnie za pomocą wymiennika ciepła pobierane jest ciepło do systemu grzewczego.

Bufor do ogrzewania (zwany także akumulacją ciepła) pracuje w dwóch trybach - akumulacji i powrotu. W takim przypadku moc kotła może przekroczyć wymaganą moc cieplną do ogrzania mieszkania. Gdy drewno pali się w palenisku, ciepło gromadzi się w akumulatorze termicznym. Po wygaśnięciu logów energia będzie pobierana z akumulatora przez długi czas.

Akumulatory ciepła Lezhebok do szklarni i szklarni są rozmieszczone w przybliżeniu w ten sam sposób - w ciągu dnia gromadzą ciepło ze słońca, aw nocy oddają je, ogrzewając rośliny i zapobiegając ich zamarzaniu. Tylko, że wyglądają nieco inaczej.

Akumulatory ciepła do systemów grzewczych są również niezbędne, jeśli jako źródło ciepła wykorzystywane są panele słoneczne lub pompy ciepła. Te same akumulatory nie zapewniają ciepła przez całą dobę, ponieważ ich wydajność spada w nocy do zera. W ciągu dnia nie tylko będą ogrzewać dom, ale także akumulować energię cieplną w zasobniku.

Akumulatory ciepła mogą być przydatne przy korzystaniu z bojlerów elektrycznych ... Ten schemat usprawiedliwia się dwustopniowym systemem płatności. W takim przypadku system jest skonfigurowany tak, aby ciepło gromadziło się w nocy, a jego uwalnianie rozpoczynało się w ciągu dnia. Daje to konsumentom możliwość zaoszczędzenia pieniędzy na zużyciu energii elektrycznej.

Odmiany akumulatorów ciepła

Zasobnik ciepła do instalacji grzewczej to pojemny zbiornik wyposażony w solidną izolację termiczną - to ona odpowiada za minimalizację strat ciepła. Za pomocą jednej pary dysz akumulator jest podłączony do kotła, a za pomocą drugiej pary do systemu grzewczego. Również tutaj można przewidzieć dodatkowe odgałęzienia do podłączenia obiegu CWU lub dodatkowych źródeł energii cieplnej. Rzućmy okiem na główne typy akumulatorów ciepła do systemów grzewczych:

W obecności pompy obiegowej możliwe staje się jednoczesne użycie kilku zbiorników buforowych, co umożliwia równomierne ogrzewanie kilku pomieszczeń jednocześnie.

Zbiornik buforowy - to najprostszy zbiornik, pozbawiony wewnętrznych wymienników ciepła. Konstrukcja przewiduje stosowanie tego samego chłodziwa w kotle i akumulatorach przy tym samym dopuszczalnym ciśnieniu. Jeśli planowane jest przepuszczenie jednego chłodziwa przez kocioł, a drugiego przez akumulatory, zewnętrzny wymiennik ciepła powinien być podłączony do akumulatora ciepła;
Akumulatory ciepła do indywidualnego ogrzewania z dolnym, górnym lub kilkoma wymiennikami ciepła jednocześnie - takie akumulatory ciepła pozwalają zorganizować dwa niezależne obwody. Pierwszy obwód to zbiornik podłączony do kotła, a drugi to obwód grzewczy z bateriami lub konwektorami. Nośniki ciepła nie mieszają się tutaj, w obu obwodach mogą występować różne ciśnienia. Ogrzewanie odbywa się za pomocą wymiennika ciepła;
Z przepływowym wymiennikiem ciepła obiegu CWU lub ze zbiornikiem - do organizowania zaopatrzenia w ciepłą wodę. W pierwszym przypadku wodę można spożywać cały dzień i równomiernie. Drugi schemat przewiduje gromadzenie wody w celu szybkiego jej zwrotu w określonym czasie (na przykład wieczorem, kiedy wszyscy biorą prysznic przed snem) - pośrednio podobnie układa się kotły gromadzące wodę.

Konstrukcja akumulatorów ciepła do ogrzewania może być bardzo różna, wybór odpowiedniej opcji zależy od złożoności systemu grzewczego, jego charakterystyki i liczby źródeł gorącego chłodziwa.

Niektóre akumulatory ciepła są wyposażone w elementy grzejne z termostatami, co umożliwia dostarczanie konsumentom ciepła w nocy, gdy chłodziwo już ostygnie i nie ma nikogo, kto mógłby włożyć drewno opałowe do paleniska. Przydają się również podczas korzystania z pomp ciepła i paneli słonecznych.

Obliczanie objętości akumulatora ciepła

Zbliżyliśmy się do najtrudniejszego zagadnienia - obliczenia wymaganej objętości akumulatora ciepła. Aby to zrobić, użyjemy następującej formuły - m = W / (K * C * Δt). Litera W oznacza ilość nadmiaru ciepła, K to sprawność kotła (wyrażona w ułamku dziesiętnym), C to pojemność cieplna wody (chłodziwa), a Δt to różnica temperatur określona przez odjęcie temperatury chłodziwa na powrocie rura od temperatury na rurze zasilającej. Na przykład może wynosić 80 stopni na wylocie i 45 na powrocie - w sumie otrzymujemy Δt = 35.

Najpierw obliczmy ilość nadmiaru ciepła. Załóżmy, że dla domu o powierzchni 100 m2 m. potrzebujemy 10 kW ciepła na godzinę. Czas palenia na jednej karcie drewna opałowego to 3 godziny, a moc kotła to 25 kW. Dlatego w ciągu 3 godzin kocioł wygeneruje 75 kW ciepła, z czego tylko 30 kW musi zostać oddane do ogrzewania. W sumie pozostało nam 45 kW nadmiaru ciepła - to wystarczy na kolejne 4,5 godziny grzania. Aby nie tracić tego ciepła i nie zmniejszać ilości załadowanego drewna opałowego (w przeciwnym razie po prostu przegrzejemy system), należy zastosować akumulator ciepła.

Jeśli chodzi o pojemność cieplną wody, wynosi ona 1,164 W * h / kg * ° С - jeśli nie rozumiesz fizyki, po prostu nie wchodź w szczegóły. I pamiętaj, że jeśli użyjesz innego płynu chłodzącego, jego pojemność cieplna będzie inna.

Po przeprowadzeniu niezbędnych obliczeń korzystając z naszych porad, możesz z łatwością wybrać model, który najdokładniej spełni wszystkie Twoje potrzeby.

W sumie mamy wszystkie cztery wartości - jest to 45 000 W ciepła, sprawność kotła (załóżmy 85%, co w ujęciu ułamkowym wyniesie 0,85), pojemność cieplna wody 1,164 i różnica temperatur 35 stopni. Wykonujemy obliczenia - m = 45000 / (0,85 * 1,164 * 35). Przy tych liczbach objętość wynosi 1299,4 litra. Zaokrąglij i uzyskaj pojemność akumulatora ciepła dla naszego systemu grzewczego równą 1300 litrów.

Jeśli nie możesz samodzielnie wykonać obliczeń, skorzystaj ze specjalnych kalkulatorów, tabel pomocniczych lub pomocy specjalistów.

Schematy połączeń

Najprostszy schemat podłączenia akumulatora ciepła do kotła na paliwo stałe przewiduje zastosowanie tego samego chłodziwa przy tym samym ciśnieniu w kotle i systemie grzewczym. Do tych celów odpowiedni jest najprostszy zbiornik bez wymienników ciepła. Na rurach powrotnych zainstalowane są dwie pompy - dostosowując ich wydajność, zapewnimy kontrolę temperatury w systemie grzewczym. Istnieje również podobny schemat z użyciem zaworu trójdrożnego - pozwala on regulować temperaturę poprzez mieszanie gorącego płynu chłodzącego i schłodzonego płynu chłodzącego z rury powrotnej.

Akumulatory ciepła z wbudowanym wymiennikiem ciepła przeznaczone są do pracy w systemach grzewczych o wysokim ciśnieniu nośnika ciepła. W tym celu znajdują się w nich wymienniki ciepła, połączone pompą obiegową z kotłami - w ten sposób powstaje obwód zasilający. Wewnętrzny zbiornik akumulacyjny z drugą pompą obiegową i bateriami stanowi obieg grzewczy. W obu obiegach mogą krążyć różne media grzewcze, np. woda i glikol.

Schemat kotła na paliwo stałe z akumulatorem ciepła i obwodem CWU umożliwia dostarczanie ciepłej wody bez użycia sprzętu dwuprzewodowego. W tym celu stosuje się wewnętrzne wymienniki ciepła lub wbudowane zbiorniki. Jeśli ciepła woda jest potrzebna przez cały dzień, zalecamy zakup i instalację akumulatora ciepła z wymiennikiem przepływowym. W przypadku szczytowego jednorazowego zużycia optymalne są akumulatory ze zbiornikami ciepłej wody.

Opracowano również schematy połączeń biwalentnych i multiwalentnych - zapewniają one jednoczesne wykorzystanie kilku źródeł ciepła do ogrzewania. W tym celu można zastosować akumulatory ciepła z kilkoma wymiennikami ciepła.

Popularne modele

Nadszedł czas, aby zająć się najpopularniejszymi modelami akumulatorów ciepła do systemów grzewczych. Rozważymy produkty producentów krajowych i zagranicznych.

Producentem akumulatorów ciepła Prometey jest nowosybirska firma SibEnergoTerm. Produkuje modele 230, 300, 500, 750 i 1000 litrów. Gwarancja na sprzęt wynosi 5 lat. Akumulatory ciepła wyposażone są w cztery wyjścia do podłączenia do ogrzewania i źródeł ciepła. Za magazynowanie zgromadzonej energii odpowiada warstwa izolacji termicznej z wełny mineralnej. Ciśnienie robocze wynosi 2 atm., maksymalne - 6 atm. Kupując sprzęt, weź pod uwagę jego wymiary – np. średnica 1000-litrowego modelu to 900 mm, dlatego jego korpus może nie zmieścić się w standardowych otworach drzwiowych o szerokości 80 cm.

Cena prezentowanego akumulatora ciepła do systemów grzewczych waha się od 65 do 70 tysięcy rubli.

Kolejny przestronny akumulator ciepła na 1000 litrów wody. Jest wyposażony w jeden lub dwa gładkościenne wymienniki ciepła, ale brakuje mu izolacji termicznej, co należy wziąć pod uwagę podczas montażu - trzeba będzie go dokupić osobno. Średnica obudowy wynosi 790 mm, ale jeśli dodamy do niej izolację termiczną, średnica wzrośnie do 990 mm. Maksymalna temperatura w systemie grzewczym wynosi +110 stopni, w obiegu CWU - do +95 stopni.

Te akumulatory ciepła są prezentowane w modyfikacjach z sześcioma lub dziesięcioma połączeniami. Na pokładzie znajdują się również zaciski do czujników temperatury. Pojemność zbiorników to 960 litrów, ciśnienie robocze do 3 bar. Grubość warstwy izolacyjnej wynosi 80 mm. Niedozwolone jest stosowanie jako czynnika grzewczego innych płynów niż woda – dotyczy to obu obiegów, a nie tylko obiegu grzewczego. W razie potrzeby możliwe jest szeregowe połączenie kilku akumulatorów ciepła w jedną kaskadę.

Domowe akumulatory ciepła

Nic nie stoi na przeszkodzie, aby własnymi rękami złożyć akumulator ciepła do systemu grzewczego - w tym celu musisz wykonać obliczenia i narysować rysunek, koncentrując się na wymaganej wydajności. Zbiorniki zbudowane są z blachy o grubości 1-2 mm, ciętej przecinarką plazmową, przecinarką lub zgrzewarką. Wymienniki ciepła są zorganizowane z metalowych rur prostych lub falistych. Aby uniknąć szybkiej korozji metalu, konieczne jest zakupienie anody magnezowej. Jako izolację termiczną można zastosować wełnę bazaltową.

Jako bonus przedstawiamy szczegółowy rysunek akumulatora ciepła o pojemności 500 litrów - to wystarcza do utrzymania systemu grzewczego w małym domu.

Wideo

Akumulator ciepła do kotłów grzewczych

Kontynuujemy nasz cykl artykułów z tematem, który zainteresuje tych, którzy ogrzewają swoje domy kotłami na paliwo stałe. Powiemy Ci o akumulatorze ciepła do kotłów grzewczych na paliwo stałe (TA). To naprawdę niezbędne urządzenie, które pozwala zrównoważyć działanie obwodu, wygładzić spadki temperatury chłodziwa, a także zaoszczędzić pieniądze. Od razu zauważamy, że akumulator ciepła do elektrycznych kotłów grzewczych jest używany tylko wtedy, gdy w domu znajduje się licznik elektryczny z oddzielną kalkulacją energii nocnej i dziennej. W przeciwnym razie instalacja akumulatora ciepła do kotłów gazowych nie ma sensu.

Jak działa system grzewczy z akumulatorem ciepła?

Akumulacja ciepła do kotłów grzewczych jest częścią systemu grzewczego mającą na celu wydłużenie czasu pomiędzy załadunkiem paliwa stałego do kotła. Jest to zbiornik bez dostępu powietrza. Jest izolowany i ma dość dużą objętość. W akumulatorze ciepła jest zawsze woda do ogrzewania, krąży ona również w całym obwodzie. Oczywiście jako chłodziwo można również użyć płynu niezamarzającego, ale ze względu na wysoki koszt nie jest on stosowany w obwodach z TA.

Ponadto nie ma sensu napełniać systemu grzewczego akumulatorem ciepła z płynem niezamarzającym, ponieważ takie zbiorniki są instalowane w pomieszczeniach mieszkalnych. Istota ich zastosowania polega na tym, że temperatura w obwodzie jest zawsze stabilna, a zatem woda w systemie jest ciepła. Zastosowanie dużego akumulatora ciepła do ogrzewania w wiejskich domach tymczasowego zamieszkania jest niepraktyczne, a mały zbiornik nie ma sensu. Wynika to z zasady działania akumulatora ciepła dla systemu grzewczego.

TA znajduje się pomiędzy kotłem a systemem grzewczym. Gdy kocioł podgrzewa płyn chłodzący, wchodzi do TA;
następnie woda przepływa przez rury do grzejników;
przepływ powrotny wraca do TA, a następnie natychmiast do kotła.

Mimo, że akumulator ciepła do instalacji grzewczej jest pojedynczym naczyniem, to ze względu na duże rozmiary kierunek przepływów na górze i na dole jest inny.

Aby TA spełniała swoją główną funkcję przechowywania ciepła, strumienie te muszą być mieszane. Trudność polega na tym, że ciepło zawsze rośnie, a zimno ma tendencję do opadania. Konieczne jest stworzenie takich warunków, aby część ciepła opadała na dno akumulatora ciepła w systemie grzewczym i ogrzewała czynnik chłodzący powrotny. Jeśli temperatura w całym zbiorniku wyrównała się, uważa się, że jest on w pełni naładowany.

Gdy kocioł wypali wszystko, co zostało do niego załadowane, przestaje działać i TA przystępuje do działania. Cyrkulacja jest kontynuowana i stopniowo oddaje swoje ciepło przez kaloryfery do pomieszczenia. Wszystko to dzieje się do momentu ponownego dostarczenia kolejnej porcji paliwa do kotła.

Jeśli magazynowanie ciepła do ogrzewania jest małe, jego rezerwa wystarczy na bardzo krótki czas, podczas gdy czas nagrzewania akumulatorów wzrasta, ponieważ objętość chłodziwa w obwodzie stała się większa. Wady korzystania z pobytów czasowych:

zwiększa się czas na rozgrzanie pomieszczenia;
większa objętość obwodu, co powoduje, że napełnianie go płynem niezamarzającym jest droższe;
wyższe koszty instalacji.

Jak rozumiesz, napełnianie systemu i spłukiwanie wody za każdym razem, gdy przychodzisz do swojego letniego domku, jest co najmniej kłopotliwe. Biorąc pod uwagę, że sam zbiornik będzie miał 300 l. Przez wzgląd na kilka dni w tygodniu nie ma sensu chodzić na takie środki.

W zbiornik wbudowane są dodatkowe obwody - są to metalowe rurki spiralne. Ciecz w spirali nie ma bezpośredniego kontaktu z chłodziwem w akumulatorze ciepła do ogrzewania domu. Mogą to być kontury:

ogrzewanie niskotemperaturowe (ciepła podłoga).

W ten sposób nawet najbardziej prymitywny kocioł jednoprzewodowy lub nawet piec może stać się uniwersalnym grzejnikiem. Jednocześnie zapewni całemu domowi niezbędne ciepło i ciepłą wodę. W związku z tym wydajność grzałki zostanie w pełni wykorzystana.

W modelach seryjnych produkowanych w środowisku produkcyjnym wbudowane są dodatkowe źródła ciepła. Są to również spirale, tyle że nazywane są elektrycznymi elementami grzejnymi. Często jest ich kilka i mogą działać z różnych źródeł:

sieć elektryczna;
panele słoneczne.

Takie ogrzewanie odnosi się do dodatkowych opcji i nie jest obowiązkowe, pamiętaj o tym, jeśli zdecydujesz się zrobić akumulator ciepła do ogrzewania własnymi rękami.

Schematy orurowania akumulatora ciepła

Ośmielamy się założyć, że jeśli interesuje Cię ten artykuł, najprawdopodobniej zdecydowałeś się zrobić akumulator ciepła do ogrzewania i zrobić to sam. Możesz wymyślić wiele schematów połączeń, najważniejsze jest to, że wszystko działa. Jeśli poprawnie zrozumiesz procesy zachodzące w obwodzie, możesz dobrze poeksperymentować. Sposób podłączenia TA do kotła wpłynie na działanie całego systemu. Najpierw przeanalizujmy najprostszy schemat ogrzewania z akumulatorem ciepła.

Prosty schemat orurowania TA

Na rysunku widać kierunek ruchu chłodziwa. Należy pamiętać, że ruch w górę linii powrotnej jest zabroniony. Aby temu zapobiec, pompa między TA a kotłem musi pompować większą ilość chłodziwa niż ta, która stoi przed zbiornikiem. Tylko w tym przypadku wytworzona zostanie wystarczająca siła ciągnąca, która odbierze część ciepła z zasilania. Wadą takiego schematu połączeń jest długi czas nagrzewania obwodu. Aby go zmniejszyć, musisz stworzyć pierścień grzewczy dla kotła. Możesz to zobaczyć na poniższym schemacie.

Schemat podłączenia TA z obiegiem grzewczym kotła

Istotą obiegu grzewczego jest to, że termostat nie dodaje wody z urządzenia grzewczego, dopóki kocioł nie podgrzeje jej do ustawionego poziomu. Gdy kocioł się nagrzewa, część wsadu trafia do TA, a część miesza się z chłodziwem ze zbiornika i wchodzi do kotła. Dzięki temu grzałka zawsze pracuje z już podgrzaną cieczą, co zwiększa jej wydajność i czas nagrzewania obwodu. Oznacza to, że baterie szybciej się nagrzeją.

Ta metoda instalacji akumulatora ciepła w systemie grzewczym umożliwia korzystanie z obwodu w trybie autonomicznym, gdy pompa nie pracuje. Należy pamiętać, że schemat pokazuje tylko węzły do podłączenia TA do kotła. Cyrkulacja chłodziwa do chłodnic odbywa się w inny sposób, który również przechodzi przez TA. Obecność dwóch obwodnic pozwala na bezpieczną grę dwukrotnie:

zawór zwrotny jest uruchamiany, gdy pompa jest zatrzymana, a zawór kulowy na dolnym obejściu jest zamknięty;
w przypadku zatrzymania pompy i awarii zaworu zwrotnego cyrkulacja odbywa się przez dolny bypass.

W zasadzie w takim projekcie można wprowadzić pewne uproszczenia. Biorąc pod uwagę fakt, że zawór zwrotny ma duży opór przepływu, można go wyłączyć z obwodu.

Schemat orurowania TA bez zaworu zwrotnego dla systemu grawitacyjnego

W takim przypadku, gdy światło zgaśnie, będziesz musiał ręcznie otworzyć zawór kulowy. Należy powiedzieć, że przy takim okablowaniu TA musi znajdować się powyżej poziomu grzejników. Jeżeli nie planujesz, że system będzie działał grawitacyjnie, to orurowanie systemu grzewczego z akumulatorem ciepła można wykonać zgodnie z poniższym schematem.

Schemat orurowania TA dla pętli z wymuszonym obiegiem

W TA tworzony jest prawidłowy ruch wody, który pozwala na ogrzanie piłki piłka po piłce, zaczynając od góry. Być może pojawia się pytanie, co zrobić, jeśli nie ma światła? Rozmawialiśmy o tym w artykule o . Będzie bardziej ekonomiczny i wygodny. W końcu pętle grawitacyjne są wykonane z rur o dużym przekroju, poza tym nie zawsze należy przestrzegać dogodnych zboczy. Jeśli obliczysz cenę rur i kształtek, zważysz wszystkie niedogodności związane z instalacją i porównasz to wszystko z ceną UPS, to pomysł zainstalowania alternatywnego źródła zasilania staje się bardzo atrakcyjny.

Obliczanie objętości magazynu ciepła

Pojemność akumulatora ciepła do ogrzewania

Jak już wspomnieliśmy, TA o małej objętości jest niepraktyczne w użyciu, a zbyt duże zbiorniki też nie zawsze są odpowiednie. Dojrzało więc pytanie, jak obliczyć wymaganą objętość TA. Chciałbym udzielić konkretnej odpowiedzi, ale niestety tak być nie może. Chociaż nadal istnieje przybliżone obliczenie akumulatora ciepła do ogrzewania. Załóżmy, że nie wiesz, jakie są straty ciepła w Twoim domu i nie możesz dowiedzieć się, na przykład, czy jeszcze nie został wybudowany. Przy okazji, aby zmniejszyć straty ciepła, potrzebujesz ... Możesz wybrać czołg na podstawie dwóch wartości:

powierzchnia ogrzewanego pomieszczenia;
moc kotła.

Metody obliczania objętości TA: powierzchnia pomieszczenia x 4 lub moc kotła x 25.

To właśnie te dwie cechy definiują. Różne źródła oferują własne metody obliczania, ale w rzeczywistości te dwie metody są ściśle powiązane. Załóżmy, że postanowiliśmy obliczyć objętość akumulatora ciepła do ogrzewania, zaczynając od powierzchni pomieszczenia. Aby to zrobić, pomnóż kwadrat ogrzewanego pomieszczenia przez cztery. Na przykład, jeśli mamy mały dom o powierzchni 100 metrów kwadratowych, potrzebujemy zbiornika o pojemności 400 litrów. Ta objętość zmniejszy obciążenie kotła nawet dwa razy dziennie.

Niewątpliwie i tak istnieją kotły pirolityczne, które napełniane są paliwem dwa razy dziennie, tylko w tym przypadku zasada działania jest nieco inna:

paliwo wybucha;
zmniejsza się dopływ powietrza;
zaczyna się proces rozkładu.

W takim przypadku, gdy paliwo się zapali, temperatura w obwodzie zaczyna gwałtownie rosnąć, a następnie tlące się utrzymuje ciepłą wodę. Podczas tego bardzo tlącego się, do rury wyparowuje dużo energii. Ponadto, jeśli kocioł na paliwo stałe pracuje w parze z nieszczelnym systemem grzewczym, to w szczytowych temperaturach zbiornik wyrównawczy czasami się gotuje. W dosłownym tego słowa znaczeniu woda zaczyna w nim wrzeć. Jeśli rury są wykonane z polimerów, jest to dla nich po prostu śmiertelne.

W jednym z artykułów o TA zabiera trochę ciepła i zbiornik może zagotować się dopiero po pełnym naładowaniu. Oznacza to, że możliwość wrzenia przy odpowiedniej ilości TA dąży do zera.

Spróbujmy teraz obliczyć objętość TA na podstawie liczby kilowatów w grzejniku. Nawiasem mówiąc, ten wskaźnik jest obliczany na podstawie kwadratu pokoju. Na 10 m pobiera się 1 kW. Okazuje się, że w domu o powierzchni 100 metrów kwadratowych powinien znajdować się kocioł o mocy co najmniej 10 kilowatów. Ponieważ obliczenia są zawsze wykonywane z marginesem, można założyć, że w naszym przypadku będzie to jednostka 15 kilowatów.

Jeśli nie weźmiesz pod uwagę ilości chłodziwa w grzejnikach i rurach, jeden kilowat kotła może ogrzać około 25 litrów wody w TA. Dlatego obliczenia będą odpowiednie: musisz pomnożyć moc kotła przez 25. W rezultacie otrzymujemy 375 litrów. Jeśli porównamy z poprzednimi obliczeniami, wyniki są bardzo zbliżone. Tylko to biorąc pod uwagę, że moc kotła będzie liczona z przerwą co najmniej 50%.

Pamiętaj, im więcej TA, tym lepiej. Ale w tym przypadku, jak w każdym innym, musisz obejść się bez fanatyzmu. Jeśli umieścisz TA na dwa tysiące litrów, grzejnik po prostu nie poradzi sobie z taką objętością. Bądź obiektywny.

Firmy zajmujące się rozwojem systemów inżynierskich w ostatnich latach stawiają na rozwój alternatywnych rozwiązań technologicznych. Na pierwszy plan wysuwają się koncepcje i kierunki, które nie wiążą się z wykorzystaniem zasobów naturalnych. Przynajmniej eksperci starają się skoncentrować na minimalizowaniu ich konsumpcji. Wymierną korzyść w tym segmencie wykazuje akumulator ciepła do systemu grzewczego, który jest włączony do istniejącego kompleksu inżynieryjnego jako dodatkowy element optymalizacyjny.

Ogólne informacje o akumulatorach ciepła

Istnieje wiele modyfikacji i odmian akumulatorów ciepła, które nazywane są również podgrzewaczami buforowymi. Różne są również zadania, jakie wykonują takie instalacje. Z reguły baterie służą do poprawy wydajności jednostki głównej, na przykład kotła na paliwo stałe. W tych samych przypadkach wskazane jest zastosowanie takich systemów do realizacji funkcji kontrolnej, co jest trudne do zrealizowania w procesie obsługi tradycyjnych kotłowni w domach prywatnych. Najczęściej stosuje się do tego zbiorniki akumulacyjne ciepła o pojemności do 150 litrów. W dziedzinie przemysłowej można oczywiście zastosować również instalacje o pojemności około 500 litrów.

W samym zbiorniku przewidziano elementy, które zapewniają utrzymanie wymaganej temperatury nośnika. Ten sam materiał, z którego wykonany jest zbiornik, bezbłędnie łączony z warstwami izolatorów. Aktywnymi komponentami są elementy grzejne i rurki miedziane. Konfiguracja ich rozmieszczenia w zbiornikach może być różna, podobnie jak systemy kontroli parametrów pracy baterii.

Zasada działania

Z punktu widzenia napędu głównym zadaniem jest zapewnienie możliwości utrzymania pożądanego reżimu temperaturowego, który ustala sam użytkownik. W trakcie pracy kotła zbiornik odbiera ciepłą wodę i przechowuje ją do momentu wyłączenia funkcji ogrzewania. Warunki utrzymania równowagi temperatur są określane przez materiały izolacyjne pojemnika i wewnętrzne elementy grzejne. Klasyczny akumulator ciepła do instalacji grzewczej w swej istocie przypomina działanie kotła i jest również w nią zintegrowany, Czyli z jednej strony sprzęt jest podłączony do źródła ciepła, a z drugiej zapewnia działanie grzejników bezpośrednich, którymi mogą być grzejniki. Ponadto system jest często wykorzystywany jako pełnowartościowe źródło ciepłej wody na potrzeby domowe w trybie stałego zużycia.

Funkcje akumulatorów ciepła

Jak już wspomniano, jednostki tego typu mogą wykonywać różne zadania, których wymagania określają kryteria wyboru konkretnego systemu. Podstawowe i główne funkcje obejmują akumulację ciepła z generatora i jego późniejszy zwrot. Innymi słowy, ten sam zbiornik gromadzi, przechowuje i przekazuje energię do bezpośredniego elementu grzejnego. W połączeniu z kotłem na paliwo stałe ochronę przed przegrzaniem można przypisać funkcjom systemu. Zautomatyzowane i elektroniczne przekaźniki sterujące są nieskuteczne w jednostkach na paliwo stałe. Dlatego praktykuje się optymalizację pracy kotła za pomocą akumulatora ciepła, który w naturalny sposób gromadzi nadmiar energii i zwraca ją w przypadku spadków temperatury. Generatory elektryczne, gazowe i płynne są łatwiejsze do kontrolowania, ale za pomocą akumulatora można je połączyć w jeden kompleks i obsługiwać przy minimalnych stratach ciepła.

Gdzie można zastosować akumulator ciepła?

Wskazane jest zastosowanie systemu akumulacji ciepła w przypadkach, gdy istniejąca jednostka grzewcza nie pozwala na wystarczającą kontrolę jej pracy. Na przykład kotły na paliwo stałe nieuchronnie zapewniają punkty serwisowe, gdy ich moce nie są obciążone. Aby zrekompensować straty ciepła, warto zastosować taki system. Również w eksploatacji instalacji ogrzewania wodnego i elektrycznego takie rozwiązanie ma uzasadnienie ekonomiczne. Nowoczesny akumulator ciepła ze sterowaniem automatycznym może być skonfigurowany do pracy w określonych okresach czasu, w których obowiązuje najbardziej ekonomiczna taryfa za zużycie energii. Czyli na przykład w nocy system będzie kulował określoną objętość, którą następnego dnia można wykorzystać na dowolne potrzeby.

Gdzie jest niepożądane stosowanie akumulatorów ciepła?

Charakter pracy akumulatorów buforowych ma na celu zapewnienie równomiernego przekazywania ciepła i płynnych skoków przy spadkach temperatury. Ale ta zasada działania nie zawsze jest przydatna. W przypadku systemów grzewczych, które, przeciwnie, wymagają przyspieszonego ustawienia lub obniżenia reżimu temperatury, taki dodatek będzie zbędny. W takich sytuacjach wzrost potencjału chłodziwa ze względu na czynniki pomocnicze zapobiegnie szybkiemu chłodzeniu i nagrzewaniu. Ponadto należy zauważyć, że domowe akumulatory ciepła w większości uniemożliwiają dokładną kontrolę temperatury. Wydawałoby się, że takie rozwiązanie może stać się optymalne dla systemów grzewczych pracujących w krótkich odstępach czasu - wystarczy wcześniej podgrzać zbiornik, a następnie wykorzystać gotową energię w wyznaczonym czasie. Jednak utrzymanie optymalnego stanu samego chłodziwa wymaga zużycia określonej energii. Dlatego na przykład kotłownia służąca do nieregularnego i krótkotrwałego ogrzewania suszarki może równie dobrze obejść się bez baterii. To inna sprawa, jeśli chodzi o całą grupę kotłów, które można połączyć w jeden system za pomocą bufora.

Charakterystyka baterii

Wśród głównych cech charakterystycznych są parametry wymiarowe urządzenia, jego pojemność, maksymalna temperatura i wskaźnik ciśnienia. W przypadku domów prywatnych producenci oferują małe instalacje, których średnica może wynosić 500-700 mm, a wysokość około 1500 mm. Ważne jest również uwzględnienie masy, ponieważ w niektórych przypadkach specjaliści muszą stosować wylewki betonowe, aby nadać konstrukcji stabilność. Przeciętny akumulator ciepła waży około 70 kg, chociaż dokładna wartość jest bezpośrednio związana z pojemnością i jakością izolacji zbiornika. Wydajność sprowadza się do temperatury i ciśnienia. Pierwsza wartość to około 100°C, a poziom ciśnienia może osiągnąć 3 bary.

Połączenie baterii

Właściciel domu, który ma wiedzę z zakresu elektrotechniki, może nie tylko samodzielnie podłączyć gotowy bufor do systemu grzewczego, ale także całkowicie zmontować konstrukcję. Najpierw należy zamówić pojemnik w formie cylindra, który stanie się buforem roboczym. Ponadto, w drodze przez cały zbiornik, konieczne jest przeprowadzenie rurociągu powrotnego przez niszę przyszłego akumulatora ciepła. Podłączenie należy rozpocząć od podłączenia powrotu kotła i zbiornika. Od jednego elementu do drugiego należy wziąć pod uwagę lokalizację, w której zostanie zainstalowana pompa obiegowa. Z jego pomocą gorący płyn chłodzący przesunie się z beczki do zaworu odcinającego i zbiornika wyrównawczego.

Konieczne jest zamontowanie akumulatora ciepła własnymi rękami w taki sposób, aby założyć najbardziej racjonalny rozkład cieczy we wszystkich pomieszczeniach. Aby ocenić jakość zmontowanego układu, można przewidzieć obecność w nim termometrów i czujników ciśnienia. Taki sprzęt pozwoli Ci ocenić, jak racjonalnie będzie działać bateria przez podłączone obwody.

Systemy wodne

Klasyczny akumulator ciepła zakłada wykorzystanie wody jako nośnika energii. Inną rzeczą jest to, że ten zasób można wykorzystać na różne sposoby. Na przykład służy do zasilania podłóg grzewczych - ciecz przepływa przez rury cyrkulacyjne do specjalnej powłoki. Woda może być również wykorzystywana do zapewnienia działania prysznica i innych potrzeb, w tym właściwości technologicznych, higienicznych i sanitarnych. Warto zauważyć, że interakcja kotłów z wodą jest dość powszechna ze względu na jej niski koszt. Magazynowanie ciepła w wodzie jest tańsze niż grzejniki elektryczne. Z drugiej strony mają też swoje wady. Z reguły sprowadzają się do niuansów w organizacji sieci obiegowych. Im więcej zużywanych zasobów, tym droższe jest zorganizowanie. Koszty instalacji są jednorazowe, ale eksploatacja będzie tańsza.

Systemy słoneczne

W instalacjach wodnych konstrukcja przewiduje grzebieniowy wymiennik ciepła dla pompy źródła gruntowego. Ale można również użyć kolektora słonecznego. W istocie uzyskuje się środek elektrowni, który optymalizuje działanie ciepłowni poprzez rezerwowanie energii z różnych źródeł. Chociaż magazynowanie energii słonecznej jest mniej powszechne, może być stosowane w typowych systemach grzewczych. Kolektory słoneczne również zachowują swój potencjał energetyczny, który jest dalej zużywany na potrzeby domowe. Należy jednak wziąć pod uwagę, że sam gorący płyn chłodzący w postaci wody wymaga mniej energii niż bateria słoneczna. Najlepszą opcją wykorzystania takich baterii jest bezpośrednia integracja paneli w miejscach, w których ogrzewanie musi odbywać się bez dodatkowych przekształceń.

Jak wybrać ciepło?

Warto zacząć od kilku parametrów. Na początek określana jest funkcjonalność systemu i jego wydajność. Zbiornik musi w pełni pokryć objętości, które są planowane do zużycia podczas pracy systemu grzewczego. Nie warto też oszczędzać na systemach sterowania. Nowoczesne przekaźniki z automatycznymi regulatorami nie tylko ułatwiają programowanie systemów inżynierskich, ale również zapewniają właściwości ochronne. Odpowiednio wyposażony akumulator ciepła ma zabezpieczenie przed pracą na biegu jałowym i daje szerokie możliwości wskazywania warunków temperaturowych.