Wärmespeicher für Kessel

Merkmale der Installation von Wärmespeichern

Alle Installationsarbeiten werden nach einem zuvor genehmigten Projekt gemäß den Empfehlungen des Heizgeräteherstellers durchgeführt.

In diesem Fall sollten die Merkmale der Installationsarbeiten berücksichtigt werden:

Die Oberfläche des Speichers muss unbedingt gegen Wärmeverlust isoliert werden.
Thermometer sollten an Rohrleitungen installiert werden, durch die Wasser zirkuliert (Auslass und Einlass).
Sammelbehälter mit einem Volumen von mehr als 500 Litern passen in den meisten Fällen nicht durch die Tür. In solchen Fällen sollten zusammenklappbare Strukturen verwendet oder mehrere kleinere Batterien installiert werden.
Am tiefsten Punkt des Tanks stört der Einbau einer Entwässerungsrinne nicht. Es ist praktisch, wenn Sie das Wasser vollständig ablassen müssen.
An Rohrleitungen, durch die Wasser in den Tank gelangt, ist es ratsam, Maschenfilter zu installieren. Sie verhindern, dass große Einschlüsse ins Innere gelangen (Schlacke vom Schweißen, Mineralien, die in das System eingedrungen sind usw.).
Wenn im oberen Teil des Tanks kein Ventil zum Ablassen von Luft vorhanden ist, sollte es oben am Auslassrohr installiert werden.
Es ist notwendig, ein Manometer und ein Sicherheitsventil an der Leitung neben der Batterie zu montieren.

Wenn Sie Besitzer eines Festbrennstoffkessels sind und noch keinen Wärmespeicher angeschafft haben, denken Sie darüber nach. Sie verlängern nicht nur die Lebensdauer Ihrer Heizgeräte, sondern sparen auch erheblich Brennstoff.

Funktionsweise von Wärmespeichern

Das Funktionsprinzip der Ausrüstung besteht darin, dass während des Betriebs des Kessels ein Teil der Wärme zum Erwärmen des Kühlmittels aus einem zusätzlichen Tank verwendet wird. Der angeschlossene Tank hat eine gute Wärmedämmung und speichert die aufgenommene Wärme perfekt. Nach dem Ausschalten des Kessels kühlt das Wasser im Heizsystem ab und die Steuergeräte schalten die Pumpe ein, die heißes Wasser aus dem Speicher liefert.

Diese Zyklen dauern an, solange die Temperatur des Wassers im Zusatztank hoch genug bleibt. Die Gesamtdauer des Anlagenbetriebs ohne Einschalten des Kessels hängt vom Volumen des Zusatzspeichers ab. In der Praxis ermöglicht es eine Erwärmung Zimmer von ein paar Stunden bis 2 Tage.

Der Wärmespeicher erfüllt folgende Funktionen:

Speichert die vom Boiler des Systems kommende Wärme und gibt sie im Laufe der Zeit ab, um die Räume im Raum zu heizen.
Verhindert die Möglichkeit einer Kesselüberhitzung, indem überschüssige Wärme vom Wärmetauscher abgeführt wird.
Ermöglicht die einfache Kombination verschiedener Heizgeräte (Elektro, Gas, Festbrennstoff) zu einem gemeinsamen System.
Hilft, den Betrieb von Heizgeräten zu verbessern, den Kraftstoffverbrauch zu senken und die Effizienz zu verbessern.
In Anlagen mit Festbrennstoffkesseln können Sie damit eine ständige Überwachung des Zustands der Heizgeräte ausschließen. Durch die Erwärmung des Kühlmittels in einem zusätzlichen Tank können Hausbesitzer die Notwendigkeit vergessen, ständig Kraftstoff in den Kessel zu laden.
Es ist eine Warmwasserquelle für den häuslichen Bedarf.

Diagramm der Heizungsanlage

Wie rentabel eine Heizung mit Wärmespeicher ist, zeigt dieses Beispiel.

Angenommen, in der Heizungsanlage ist ein Kessel mit einer Leistung von 10 kW installiert. Brennholz muss alle 3 Stunden geladen werden. Das passt nicht in die Pläne der Hauseigentümer. Um die Ladepausen zu verlängern, muss ein größerer Kessel verwendet werden. In diesem Fall ist jedoch ein Sieden des Kühlmittels möglich, da das System keine Zeit hat, die gesamte erzeugte Wärme abzuführen.

Der Anschluss eines Wärmespeichers mit ca. 200 Liter Fassungsvermögen löst das Problem problemlos. Mit der Ausrüstung können Sie 110 kW Energie akkumulieren, sofern der Kessel voll und häufig geladen wird. Anschließend sorgt die gespeicherte Wärme für etwa 10 Stunden für eine angenehme Raumtemperatur.Das Beladen des Kessels mit Brennstoff während dieser Zeit ist nicht erforderlich.

Was ist eine Wärmespeicher-Pufferkapazität und ihr Zweck.

Der Zweck des Wärmespeichers (TA) wird anhand einiger Beispielaufgaben leichter zu beschreiben sein.

Aufgabe eins. Das Heizsystem basiert auf einem Festbrennstoffkessel. Es ist nicht möglich, die Temperatur des Kühlmittels an der Versorgung ständig zu überwachen und rechtzeitig Brennholz zu werfen, wodurch die Versorgungstemperatur entweder den Bedarf übersteigt oder unter die Norm fällt. Wie kann sichergestellt werden, dass die erforderliche Kühlmitteltemperatur eingehalten wird?

Aufgabe zwei. Das Haus wird mit einem Elektroboiler beheizt. Die Stromversorgung erfolgt nach zwei Tarifen. Wie können die Energiekosten gesenkt werden, indem der Energieverbrauch tagsüber gesenkt und nachts erhöht wird?

Aufgabe drei. Es gibt ein Heizsystem, in dem Wärme durch Wärmegeneratoren erzeugt wird, die mit verschiedenen Arten von Brennstoffen und Energie betrieben werden - zum Beispiel. Gas, Strom, Sonnenenergie (Sonnenkollektoren), Erdenergie (Wärmepumpe). Wie kann ihr effizienter Betrieb ohne Verlust der erzeugten Wärme sichergestellt werden, wenn diese nicht benötigt wird, während das Haus während des Spitzenenergieverbrauchs mit Wärme versorgt wird?

Ohne wirklich auf die wärmetechnische Theorie einzugehen, bietet sich für alle Probleme als Lösung an, einen Pufferspeicher in das System einzubauen, der als Reservoir für das Kühlmittel dient und dessen Temperatur auf einer vorgegebenen Temperatur gehalten wird eben. Diese Pufferkapazität ist der Wärmespeicher. Um diese Probleme zu lösen, wird der Wärmespeicher üblicherweise in die "Pause" des Systems mit der Bildung von Kessel- und Heizkreisen einbezogen. Das Bedingungsschema für die Einbeziehung eines Wärmespeichers in das Heizsystem ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Reis. Schematische Darstellung der Einbindung eines Pufferspeichers (Wärmespeicher)

Verschiedene Möglichkeiten, einen Pufferspeicher in die Heizungsanlage einzubinden, finden Sie im Artikel „Anschlusspläne Wärmespeicher“.

Derzeit werden Wärmespeicher am häufigsten in Heizungsanlagen mit Festbrennstoffkesseln eingesetzt. Bei diesen Systemen ermöglicht der Einsatz eines Wärmespeichers eine seltenere Beladung mit Brennstoff, um eine komfortable Wärmeversorgung unabhängig von Temperaturschwankungen des Kühlmittels am Ausgang des Kessels zu gewährleisten. Pufferspeicher werden häufig bei Elektroboilern installiert, um durch einen reduzierten Nachttarif und bei kombinierten Anlagen mit gleichzeitigem Einsatz von Festbrennstoff- und Elektroboilern Geld zu sparen. Ein Wärmespeicher (TA) kann in Anlagen mit Gaskesseln sinnvoll sein, insbesondere wenn die Mindestwärmeleistung des Kessels die Heizlast des Objekts übersteigt. Durch die längere „Beladung“ des TA (Erwärmung des Kühlmittels) kann das „Takten“ des Kessels vermieden werden.

Neben der Verwendung als Pufferspeicher übernimmt TA die Funktion einer hydraulischen Weiche. Gerade diese Eigenschaft eines Wärmespeichers ist in Systemen mit Wärmeerzeugern gefragt, die mit unterschiedlichen Energiearten (auch alternativ) betrieben werden. In der Regel arbeiten diese Wärmequellen mit speziellen Wärmeträgern, die keine Vermischung mit anderen Typen zulassen, erfordern ein einzigartiges Temperatur- und Hydraulikregime, das oft nicht mit den Regimen des Heizkreislaufs (Heizkörper, Fußbodenheizung) kompatibel ist. Beispielsweise ist der Temperaturbereich einer Wärmepumpe in der Regel

5°C, und im Wärmeverteilungskreislauf kann der Temperaturbereich viel größer sein (10-20°C). Zur Trennung der Kreisläufe kann der Wärmespeicher mit zusätzlich eingebauten Wärmetauschern ausgestattet werden.

So berechnen Sie das Volumen eines Wärmespeichers

Methoden zur Berechnung des Volumens eines Wärmespeichers sind auf Wunsch im Internet leicht zu finden, aber keine davon hat mir zugesagt.

Einige "Spezialisten" empfehlen, die maximale Leistung des vorhandenen Kessels in Kilowatt mit einem Koeffizienten zu multiplizieren, und dieser Koeffizient unterscheidet sich an verschiedenen Standorten um den Faktor zwei oder mehr - von 25 bis 50. Meiner Meinung nach ist das völliger Unsinn.Ganz einfach, weil das erzielte Ergebnis nichts mit Ihrem speziellen Haus zu tun hat, noch mit Ihren Wünschen, wie oft Sie den Kessel beheizen möchten.

Die normale Technik berücksichtigt alle Faktoren: das Klima in Ihrer Umgebung und die Wärmedämmung des Hauses und Ihre Vorstellungen von Komfort. Gut, dass man diese Berechnung auch mehrfach für unterschiedliche Temperaturverhältnisse durchführen und das maximale Volumen des Wärmespeichers wählen muss. Übrigens wird die Leistung des Kessels in der richtigen Methodik als Ergebnis von Berechnungen ermittelt und nicht nach dem Prinzip „Was es war, wurde so ausgedrückt“. Aber das alles ist ziemlich kompliziert und eignet sich eher für Heizräume und nicht für Privathaushalte.

Ich habe es viel einfacher gemacht. Die Berechnung des Wärmespeichers für einen Festbrennstoffkessel habe ich wie folgt durchgeführt.

Es ist notwendig, die Wärmemenge abzuschätzen, die das Haus pro Tag benötigt. Dies ist der schwierigste und verantwortungsvollste Teil der Arbeit. Auch hier können Sie sich in die Berechnungen vertiefen (in Lehrbüchern für Bauuniversitäten finden Sie alle erforderlichen Methoden). Aber wenn möglich, ist es einfacher und zuverlässiger, eine direkte Messung durchzuführen – indem Sie einfach das Haus bei kaltem Wetter heizen und die verbrauchte Brennstoffmenge messen. Mein Haus ist relativ klein – etwas weniger als 100 Quadratmeter. m, und ziemlich warm. Daher stellte sich heraus, dass bei einer Temperatur außerhalb von etwa 0 Grad zur Aufrechterhaltung einer angenehmen Temperatur ein erheblicher Spielraum von 50 kWh erforderlich ist, für - 10 Grad - 100 kWh, für - 20 Grad - 150 kWh.
Die Auswahl eines Kessels ist sehr einfach. Die gebräuchlichsten Kessel haben eine Leistung von etwa 25 kW und geben bei einer maximalen Belastung diese Leistung von etwa 3 Stunden. Daher liefert ein Anzündholz etwa 75 kWh Wärme. Bei Nulltemperatur wird mir also schon eine volle Ladung zu viel. Und bei -20 Grad reicht es aus, 2 mal am Tag zu heizen. Diese Option passt mir gut.
Nun das eigentliche Volumen des Wärmespeichers. Die Wärmekapazität von Wasser beträgt 4,2 kJ pro Liter pro Grad. die maximale temperatur im wärmespeicher beträgt 95 grad, die behaglichkeitstemperatur des wassers in der heizung beträgt 55 grad. Das sind 40 Grad Unterschied. Anders ausgedrückt: 1 Liter Wasser in einem Wärmespeicher kann 168 kJ Wärme oder 46 Wh speichern. Und 1000 Liter bzw. - 46 kWh. Daraus folgt, dass ich zum Speichern von Wärme aus einer Volllast des Kessels einen 1500-Liter-Wärmespeicher benötige. Es ist alles auf Lager. Tatsächlich wird etwas weniger benötigt, aber nachdem ich die Preise von Pufferspeichern studiert habe, habe ich beschlossen, dies zu vernachlässigen.

Diese Berechnung bedeutet, dass ich bei starkem Frost den Kessel zweimal am Tag aufheizen muss, und bei sehr starkem Frost dreimal. Außerdem sollte dies gleichmäßig über den Tag erfolgen: morgens und abends oder morgens, zu Beginn des Abends und vor dem Schlafengehen. Und wenn es keine großen Fröste gibt, heize ich den Boiler nur einmal auf – zu jeder Tageszeit.

Wenn Sie einen noch größeren Wärmespeicher einsetzen, können Sie Ihr Leben natürlich noch komfortabler gestalten. Aber hier muss man sich schon damit auseinandersetzen, dass ein großes Fass viel Platz braucht.

Vorteile und Nachteile

Eine Heizungsanlage mit Wärmespeicher, bei der eine Festbrennstoffanlage als Wärmequelle dient, hat viele Vorteile:

Erhöhter Komfort im Haus, denn nach der Verbrennung des Brennstoffs heizt die Heizungsanlage das Haus weiterhin mit Warmwasser aus dem Tank. Sie müssen nicht mitten in der Nacht aufstehen und eine Portion Brennholz in den Feuerraum laden.
Das Vorhandensein eines Behälters schützt den Wassermantel des Kessels vor Kochen und Zerstörung. Wenn der Strom plötzlich abgeschaltet wird oder die an den Heizkörpern installierten Thermostatköpfe das Kühlmittel aufgrund des Erreichens der gewünschten Temperatur abschalten, erwärmt die Wärmequelle das Wasser im Tank. Während dieser Zeit kann die Stromversorgung wiederhergestellt oder der Dieselgenerator gestartet werden.
Die Zufuhr von kaltem Wasser aus der Rücklaufleitung zum rotglühenden Gusseisenwärmetauscher wird nach dem plötzlichen Einschalten der Umwälzpumpe ausgeschlossen.
Wärmespeicher können als hydraulische Weiche im Heizsystem eingesetzt werden (hydraulische Pfeile). Dadurch wird der Betrieb aller Schaltungszweige autark, was zusätzliche Einsparungen an thermischer Energie bringt.

Die höheren Kosten für die Installation des gesamten Systems und die Anforderungen an die Platzierung der Geräte sind die einzigen Nachteile der Verwendung von Lagertanks. Diesen Investitionen und Unannehmlichkeiten werden jedoch auf lange Sicht minimale Betriebskosten folgen.

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Berechnung der Kapazität des Wärmespeichers

Die Berechnungsmethode kann je nach Anwendungsschema unterschiedlich sein. Hier ist ein beispielhaftes Berechnungsschema:

Ermittlung der maximalen Kraftstoffbelastung. Beispielsweise fasst die Feuerbox 20 kg Brennholz. 1 kg Brennholz kann 3,5 kWh Energie erzeugen. Wenn also ein Lesezeichen Brennholz verbrannt wird, gibt der Kessel 20 3,5 = 70 kWh Wärme ab. Die Zeit, für die ein volles Lesezeichen durchbrennt, kann empirisch bestimmt oder berechnet werden. Bei einer Kesselleistung von zB 25 kW 70:25=2,8 h.
Die Temperatur des Kühlmittels im Heizsystem. Wenn das System bereits installiert ist, reicht es aus, die Temperatur am Ein- und Ausgang zu messen und den Wärmeverlust zu bestimmen.
Ermittlung der gewünschten Downloadhäufigkeit. Beispielsweise ist es möglich, morgens und abends zu laden, aber es ist nicht möglich, den Kessel tagsüber und nachts zu warten.

Berechnung des Wärmespeichers

Beträgt der Wärmeverlust eines Raumes beispielsweise für eine Stunde 6,7 kW, so sind es für einen Tag 160 kW. Im betrachteten Beispiel sind das etwas mehr als zwei Lesezeichen Kraftstoff. Wie oben definiert, brennt eine Ladung Brennholz etwa 3 Stunden lang, wobei 70 kWh Wärmeenergie freigesetzt werden.

Der Heizbedarf des Hauses beträgt 6,7 3 = 20,1 kWh, der Bestand des Speichers beträgt 70-20,1 = 49,9, also ca. 50 kWh. Diese Energie reicht für einen Zeitraum von 50:6,7 - das sind etwa 7 Std. Das bedeutet, dass pro Tag zwei volle und eine unvollständige Zaklakhs benötigt werden.

Basierend auf diesen Berechnungen, nachdem wir mehrere Optionen in Betracht gezogen haben, hören wir hier auf: Um 23:00 Uhr wird eine unvollständige Ladung durchgeführt, um 6:00 Uhr und 18:00 Uhr - voll. Zeichnet man den Ladezustand des Wärmespeichers grafisch auf, sieht man, dass die maximale Ladung um 9 Uhr auf 60 kWh fällt.

Da 1 kWh=3600 kJ ist, sollte die Reserve 60 3600=216000 kJ Wärmeenergie betragen. Temperaturspanne (Differenz zwischen dem maximalen Wasserindex und dem erforderlichen Versorgungsindex) 95-57=38°C. Die Wärmekapazität von Wasser beträgt 4,187 kJ. Also 216000 / (4,187 38) \u003d 1350 kg. In diesem Fall beträgt das erforderliche Volumen des Wärmespeichers 1,35 m3.

Das betrachtete Beispiel gibt eine allgemeine Vorstellung davon, wie die Speicherkapazität berechnet wird. In jedem Einzelfall müssen die Eigenschaften der Heizungsanlage und die Betriebsbedingungen berücksichtigt werden.

Merkmale der Installation eines Wärmespeichers

Vor der Installation der Ausrüstung muss ein detaillierter Entwurf erstellt werden. Es müssen alle Anforderungen der Hersteller von Heizgeräten berücksichtigt werden. Bei der Installation eines Speichers sind folgende Regeln zu beachten:

Die Behälteroberfläche muss eine zuverlässige Wärmedämmung aufweisen.
Zur Überwachung der Wassertemperatur sollten am Ein- und Auslass Thermometer installiert werden.
Volumetrische Tanks passen meistens nicht in die Türöffnung. Wenn es nicht möglich ist, den Tank vor Bauende einzubringen, müssen Sie eine zusammenklappbare Version oder mehrere kleinere Tanks verwenden.
Es ist wünschenswert, einen Grobfilter am Einlassrohr zu haben.
Neben dem Tank müssen ein Sicherheitsventil und ein Manometer installiert werden. Der Tank selbst sollte auch ein Entlüftungsventil haben.
Das Wasser muss aus dem Tank abgelassen werden können.

Der Einsatz eines Wärmespeichers in einer Anlage mit Festbrennstoffkessel erhöht die Effizienz des Wärmeerzeugers und dessen Lebensdauer und ermöglicht zudem einen sparsameren Brennstoffverbrauch. Die Möglichkeit des selteneren Nachfüllens von Brennstoff macht die Nutzung des Heizkessels für den Verbraucher bequemer. Bei der Berechnung der erforderlichen Kapazität des Speichers müssen der Kesseltyp, die Eigenschaften der Heizungsanlage und die Betriebsbedingungen berücksichtigt werden.

Trotz der Einfachheit des Geräts und der offensichtlichen Vorteile der Verwendung von Wärmespeichern ist diese Art von Ausrüstung noch nicht sehr verbreitet. In diesem Artikel werden wir versuchen, darüber zu sprechen, was ein Wärmespeicher ist und welche Vorteile sein Einsatz in Heizsystemen mit sich bringt.

Der Einsatz von Wärmespeichern

Es gibt verschiedene Methoden, um das Volumen eines Tanks zu berechnen. Die Praxis zeigt, dass pro Kilowatt Heizgerät durchschnittlich 25 Liter Wasser zusätzlich benötigt werden. Der Wirkungsgrad von Festbrennstoffkesseln, zu denen ein Heizsystem mit Wärmespeicher gehört, steigt auf 84%. Durch den Ausgleich von Verbrennungsspitzen werden bis zu 30 % der Energieressourcen eingespart.

Beim Einsatz von Tanks für die Warmwasserbereitung gibt es keine Unterbrechungen während der Hauptverkehrszeiten. Nachts, wenn der Bedarf auf Null reduziert wird, sammelt das Kühlmittel im Tank Wärme und deckt morgens wieder den gesamten Bedarf in vollem Umfang.

Eine zuverlässige Wärmeisolierung des Geräts mit geschäumtem Polyurethan (Polyurethanschaum) ermöglicht es Ihnen, die Temperatur zu speichern. Zusätzlich ist es möglich, Heizelemente zu installieren, die helfen, im Notfall schnell die gewünschte Temperatur „nachzuholen“.

Gliederwärmespeicher

Wärmespeicherung wird empfohlen bei:

hoher Warmwasserbedarf. In einem Cottage, in dem mehr als 5 Personen leben und zwei Badezimmer installiert sind, ist dies eine echte Möglichkeit, die Lebensbedingungen zu verbessern.
beim Einsatz von Festbrennstoffkesseln. Akkumulatoren glätten den Betrieb von Heizgeräten während der Stunde der größten Belastung, nehmen überschüssige Wärme ab, verhindern das Kochen und verlängern auch die Zeit zwischen dem Verlegen fester Brennstoffe;
bei Nutzung von elektrischer Energie zu getrennten Tarifen für Tag und Nacht;
in Fällen, in denen Solar- oder Windbatterien installiert sind, um elektrische Energie zu speichern;
beim Einsatz im Wärmeversorgungssystem von Umwälzpumpen.

Dieses System eignet sich perfekt für Räume, die mit Heizkörpern oder Fußbodenheizung beheizt werden. Seine Vorteile sind, dass es in der Lage ist, Energie aus verschiedenen Quellen zu akkumulieren. Mit dem kombinierten Energieversorgungssystem können Sie die optimalste Option zur Wärmegewinnung in einem bestimmten Zeitraum auswählen.

1 Ausgangsdaten für die Auslegung

Mikrobezirk
aufgebaut mit neun Zweiern, Dreien und
vier Sektionen neunstöckig
Gebäude. Der Schnittplan ist auf dargestellt
Abbildung 3.1. Jede Wohnung verfügt über:
Spüle mit Mixer, Waschbecken mit
Wasserhahn, Badewanne mit Wasserhahn und Dusche.
Die Höhe des typischen Stockwerks des Gebäudes wird akzeptiert
3 Meter. Anzahl der Personen in der Wohnung
bestimmt anhand der Norm der Gesamtfläche
für eine Person F= 17 m2.
Gesamtzahl der Einwohner in einem Abschnitt
Gebäude werden 147 Personen im Mikrobezirk sein

3822 Menschen.

Allgemein
Nutzfläche von Wohngebäuden des Mikrobezirks
ist 64650 m2.
Geschätzte Außentemperatur
für die Auslegung von Heizungsanlagen
Wärmespeicher für Kessel .
Temperatur des Netzwassers für einen Punkt
Hochtemperaturbruch
Versorgungsleitungsgrafiken
,
in der Rücklaufleitung
.
Geschätzte Temperatur des Netzwassers in
Versorgungsleitung
,
in der Rücklaufleitung
.
Kaltwassertemperatur
Wasser am Eingang zum Warmwasserbereiter
Wärmespeicher für Kessel .
Heißwasseraustrittstemperatur
Wasserkocher
.
Garantierter urbaner Druck
Wasserversorgung am Eingang der Zentralheizungsstation
.

Konstruktionsmerkmale des Wärmespeichers

Das Gerät ist ein zylindrischer Behälter aus Edelstahl oder Schwarzstahl. Die Abmessungen des Behälters hängen von seinem Volumen ab, das von mehreren hundert bis zu mehreren zehntausend Litern variiert. Aufgrund der großen Volumina ist es schwierig, ein solches Gerät in einem vorhandenen Heizraum zu platzieren, sodass es häufig erforderlich ist, es zu vervollständigen.Es gibt Modelle sowohl mit werkseitiger Wärmedämmung als auch ohne Container.

Bei der Installation eines Wärmespeichers muss berücksichtigt werden, dass die Dicke der Isolierung 10 cm beträgt, danach wird eine Lederhülle auf den Tank gelegt. Im Inneren des Tanks befindet sich ein Kühlmittel, das sich beim Verbrennen des Brennstoffs im Kessel schnell aufheizt und die Wärme aufgrund der Isolierschicht lange hält. Nachdem der Kessel aufhört zu arbeiten, gibt der Akkumulator seine Wärme an den Raum ab und heizt ihn auf. Aus diesem Grund muss der Kessel nicht mehr so oft angefeuert werden wie bisher.

Die Kapazitäten des Wärmespeichers betragen je nach Gerät:

mit Innenkessel. Dieses Design wurde entwickelt, um Wohnungen mit Warmwasser aus einer autonomen Quelle zu versorgen;
mit einem oder zwei Wärmetauschern;
leer (ohne Kühlmittel).

Für den Anschluss des Antriebs an den Heizkessel und die Heizungsanlage des Hauses sind Gewindebohrungen vorgesehen.

Hintergrund

So kam es, dass ich vor einiger Zeit ein Privathaus „abseits der Zivilisation“ gekauft habe. Die Abgeschiedenheit von der Zivilisation wird vor allem dadurch bestimmt, dass es dort prinzipiell kein Gas gibt. Und die zulässige Leistung des Elektroanschlusses bietet keine technische Möglichkeit, das Haus mit Strom zu heizen. Die einzige wirkliche Wärmequelle im Winter ist die Verwendung fester Brennstoffe. Das Haus war also mit einem Ofen ausgestattet, den der ehemalige Besitzer mit Holz und Kohle beheizt hat.

Wenn jemand Erfahrung mit dem Ofen hat, muss ihm nicht erklärt werden, dass diese Aktivität einer ständigen Überwachung bedarf. Auch bei nicht zu kaltem Wetter ist es unmöglich, einmal Brennholz in den Ofen zu legen und es zu „vergessen“. Wenn Sie zu viel Brennholz legen, wird das Haus heiß. Und nachdem der Brennstoff ausgebrannt ist, kühlt das Haus immer noch schnell ab. Wohl oder übel, um eine angenehme Temperatur zu halten, müssen Sie ständig ein wenig Brennholz nachlegen. Und bei starkem Frost darf der Ofen nicht einmal 3-4 Stunden unbeaufsichtigt bleiben. Wenn Sie morgens nicht in einem kalten Raum aufwachen möchten, seien Sie so freundlich, mindestens einmal pro Nacht an den Herd zu gehen ...

Natürlich hatte ich keine Lust, als Heizer zu arbeiten. Und so fing ich sofort an, über eine bequemere Art des Heizens nachzudenken. Wenn es unmöglich wäre, Gas oder Strom zu verwenden, könnte natürlich nur eine moderne Festbrennstoffheizung, bestehend aus einem Festbrennstoffkessel, einem Wärmespeicher und der einfachsten Automatisierung zum Ein- und Ausschalten der Umwälzpumpe, so werden.

Warum ist ein moderner Heizkessel besser als ein herkömmlicher Ofen? Es nimmt viel weniger Platz ein, Sie können mehr Brennstoff hineingeben, es sorgt für eine bessere Verbrennung dieses Brennstoffs bei maximaler Belastung, und theoretisch können Sie mit seiner Hilfe die meiste Wärme im Haus lassen und nicht in das Haus abgeben Schornstein. Aber im Gegensatz zu einem Kaminofen ist ein Festbrennstoffkessel ohne Wärmespeicher kaum zu betreiben. Ich schreibe so ausführlich darüber, weil ich viele Leute kenne, die versucht haben, das Haus mit solchen Kesseln zu heizen und sie direkt an die Heizungsrohre anzuschließen. Ihnen ist nichts Gutes passiert.

Was ist ein Wärmespeicher oder auch Pufferspeicher genannt? Im einfachsten Fall ist dies nur ein großes Wasserfass, dessen Wände gut wärmegedämmt sind. Der Kessel erhitzt das Wasser in diesem Fass in zwei oder drei Betriebsstunden. Und dann zirkuliert dieses heiße Wasser durch das Heizsystem, bis es abkühlt. Beim Abkühlen muss der Kessel wieder angeheizt werden. Der einfachste Wärmespeicher kann von jedem Schweißer leicht hergestellt werden. Aber ich habe diese Idee nach einiger Überlegung aufgegeben und eine fertige gekauft. Da ich in der Ukraine lebe, habe ich mich an die Firma Teplobak gewandt und es nie bereut: Hier werden Speichertanks professionell und sehr hochwertig gefertigt.

Je nach Volumen des Wärmespeichers, Leistung des Boilers und wie viel Wärme das Haus braucht, muss der Boiler nicht ständig beheizt werden, sondern ein- bis zweimal am Tag oder sogar alle zwei bis drei Tage einmal.

Berechnung des Volumens des Pufferspeichers des Kessels

Die optimale Lösung für diese Aufgabe besteht darin, die Umsetzung Heizungsbauern anzuvertrauen. Um das Volumen eines Wärmespeichers für das gesamte Heizsystem eines Privathauses zu berechnen, müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden, die nur ihnen bekannt sind. Trotzdem können vorläufige Berechnungen unabhängig durchgeführt werden. Dazu benötigen Sie neben allgemeinen Kenntnissen in Physik und Mathematik einen Taschenrechner und ein leeres Blatt Papier.

Wir finden die folgenden Daten :

Kesselleistung, kW;
aktive Brenndauer des Kraftstoffs;
Heizleistung des Hauses, kW;
Kesseleffizienz;
Temperatur in den Vor- und Rücklaufleitungen.

Betrachten Sie ein Beispiel für eine vorläufige Berechnung. Beheizte Fläche - 200 m 2. Aktive Brenndauer des Kessels - 8 Stunden, Kühlmitteltemperatur während des Heizens - 90 ° C, im Rücklauf - 40 ° C. Geschätzte Wärmeleistung der beheizten Räume - 10 kW. Mit solchen Anfangsdaten erhält das Wärmegerät 80 kW (10 × 8) Energie.

Wir berechnen die Pufferkapazität eines Festbrennstoffkessels nach der Wärmekapazität von Wasser :

wobei: m die Wassermasse im Tank (kg) Q die Wärmemenge (W) ∆t die Differenz der Wassertemperatur im Vor- und Rücklauf (°С) 1,163 die spezifische Wärmekapazität ist Wasser (W / kg ° С) .

Berechnung der Pufferkapazität eines Festbrennstoffkessels

Wenn wir die Zahlen in der Formel ersetzen, erhalten wir 1375 kg Wasser oder 1,4 m 3 (80000 / 1,163 × 50). Daher muss für ein Hausheizungssystem mit einer Fläche von 200 m 2 ein TA mit einer Kapazität von 1,4 m 3 installiert werden. Wenn Sie diese Zahl kennen, können Sie sicher in den Laden gehen und sehen, welcher Wärmespeicher vorhanden ist ist akzeptabel.

Maße, Preis, Ausstattung, Hersteller sind bereits leicht zu ermitteln. Wenn man die bekannten Faktoren vergleicht, ist es nicht schwierig, eine vorläufige Auswahl eines Wärmespeichers für ein Haus zu treffen. Eine solche Berechnung ist relevant, wenn das Haus gebaut wird und die Heizungsanlage bereits installiert ist. Das Ergebnis der Berechnung zeigt, ob aufgrund der Abmessungen des TA eine Demontage der Türöffnungen erforderlich ist. Nachdem die Möglichkeit einer dauerhaften Installation geprüft wurde, erfolgt die endgültige Berechnung des Wärmespeichers für einen im System installierten Festbrennstoffkessel.

Nachdem wir Daten über das Heizsystem gesammelt haben, führen wir Berechnungen gemäß der Formel durch :

wobei: W die zum Erwärmen des Kühlmittels erforderliche Wärmemenge ist, m die Masse des Wassers ist, c die Wärmekapazität ist, ∆t die Erwärmungstemperatur des Wassers ist,

Außerdem benötigen Sie den Wert von k - den Wirkungsgrad des Kessels.

Aus Formel (1) finden wir die Masse: m = W/(c×∆t) ( 2 )

Da der Wirkungsgrad des Kessels bekannt ist, verfeinern wir Formel (1) und erhalten W = m×c×∆t×k ( 3 ) woraus wir die korrigierte Wassermasse m = W/(c×∆t×k) finden ) ( 4 )

Lassen Sie uns überlegen, wie man einen Wärmespeicher für ein Haus berechnet. In der Heizungsanlage ist ein Kessel mit einer Leistung von 20 kW installiert (in den Passdaten angegeben). Das Kraftstoff-Lesezeichen brennt in 2,5 Stunden aus. Das Heizen eines Hauses erfordert 8,5 kW/1 Stunde Energie. Dies bedeutet, dass während des Ausbrennens eines Tabs 20 × 2,5 \u003d 50 kW empfangen werden

8,5 × 2,5 = 21,5 kW werden für die Raumheizung aufgewendet

Überschüssige erzeugte Wärme50 - 21,5 = 28,5 kW wird im WT gespeichert.

Die Temperatur, auf die das Kühlmittel erwärmt wird, beträgt 35 ° C. (Die Temperaturdifferenz in den Vor- und Rücklaufleitungen. Sie wird durch Messung während des Betriebs des Heizsystems ermittelt). Durch Einsetzen der gewünschten Werte in Formel (4) erhalten wir 28500 / (0,8 × 1,163 × 35) = 874,5 kg

Diese Zahl bedeutet, dass zum Speichern der vom Kessel erzeugten Wärme 875 kg Kühlmittel erforderlich sind. Dazu benötigen Sie für das gesamte System einen Pufferspeicher mit einem Volumen von 0,875 m 3. Solche leichten Berechnungen erleichtern die Auswahl eines Wärmespeichers für Heizkessel.

Beratung. Für eine genauere Berechnung des Volumens der Pufferkapazität wenden Sie sich besser an Spezialisten.

Auswahl eines Wärmespeichers

TA wird bei der Planung eines Heizsystems gewählt. Wärmetechniker helfen Ihnen bei der Auswahl des richtigen Wärmespeichers. Aber wenn es unmöglich ist, ihre Dienste zu nutzen, müssen Sie selbst wählen. Es ist nicht schwierig, dies zu tun.

Wärmespeicher für Festbrennstoffkessel

Als Hauptkriterien für die Auswahl dieses Geräts gelten die folgenden :

Druck im Heizsystem;
das Volumen des Pufferspeichers;
Außenmaße und Gewicht;
Ausrüstung mit zusätzlichen Wärmetauschern;
die Möglichkeit, zusätzliche Geräte zu installieren.

Der Wasserdruck (Druck) im Heizsystem ist der Hauptindikator. Je höher sie ist, desto wärmer ist es im beheizten Raum.

Angesichts dieses Parameters wird bei der Auswahl eines Wärmespeichers für Festbrennstoffkessel auf den maximalen Druck geachtet, dem er standhalten kann. Der auf dem Foto gezeigte Wärmespeicher für Festbrennstoffkessel ist aus Edelstahl gefertigt und kann hohem Wasserdruck standhalten

Das Volumen des Pufferspeichers. Die Fähigkeit, während des Betriebs Wärme für das Heizsystem zu speichern, hängt davon ab. Je größer es ist, desto mehr Wärme sammelt sich im Behälter. Dabei ist zu berücksichtigen, dass es sinnlos ist, die Grenze auf unendlich zu erhöhen. Wenn das Wasser jedoch unter der Norm liegt, erfüllt das Gerät einfach nicht die ihm zugewiesene Funktion der Wärmespeicherung. Für die richtige Wahl eines Wärmespeichers ist es daher notwendig, dessen Pufferkapazität zu berechnen. Etwas später wird gezeigt, wie es ausgeführt wird.

Außenmaße und Gewicht. Dies sind auch wichtige Indikatoren bei der Auswahl eines TA. Vor allem in einem bereits gebauten Haus. Wenn die Berechnung des Wärmespeichers zum Heizen durchgeführt wird und die Lieferung an den Installationsort erfolgt, kann es zu einem Problem mit der Installation selbst kommen. In Bezug auf die Gesamtabmessungen passt es möglicherweise einfach nicht in eine Standardtür. Zusätzlich werden großvolumige TAs (ab 500 Liter) auf einem separaten Fundament installiert. Ein massives, mit Wasser gefülltes Gerät wird noch schwerer. Diese Nuancen müssen berücksichtigt werden. Aber es ist leicht, einen Ausweg zu finden. In diesem Fall werden zwei Wärmespeicher für Festbrennstoffkessel mit einem Gesamtvolumen an Pufferspeichern gekauft, das dem berechneten für die gesamte Heizungsanlage entspricht.

Ausrüstung mit zusätzlichen Wärmetauschern. In Ermangelung eines Warmwassersystems im Haus, eines eigenen Wasserheizkreises im Kessel, ist es besser, sofort einen TA mit zusätzlichen Wärmetauschern zu kaufen. Für diejenigen, die in den südlichen Regionen leben, ist es sinnvoll, einen Sonnenkollektor an den TA anzuschließen, der zu einer zusätzlichen kostenlosen Wärmequelle im Haus wird. Eine einfache Berechnung des Heizsystems zeigt, wie viele zusätzliche Wärmetauscher in einem Wärmespeicher wünschenswert sind.

Möglichkeit, zusätzliche Geräte zu installieren. Dies beinhaltet die Installation von Heizelementen (elektrische Rohrheizkörper), Instrumentierung (Instrumentierung), Sicherheitsventilen und anderen Geräten, die einen ununterbrochenen und sicheren Betrieb des Pufferspeichers im Gerät gewährleisten. Beispielsweise wird im Falle einer Notdämpfung des Kessels die Temperatur im Heizsystem durch Heizelemente aufrechterhalten. Abhängig von der Lautstärke der Raumheizung erzeugen sie möglicherweise keine angenehme Temperatur, verhindern jedoch definitiv das Abtauen des Systems.

Das Vorhandensein von Instrumenten ermöglicht es, rechtzeitig auf mögliche Probleme zu achten, die im Heizsystem aufgetreten sind

Wichtig

Achten Sie bei der Auswahl eines Wärmespeichers zum Heizen auf dessen Wärmedämmung. Sie hängt von der Erhaltung der empfangenen Wärme ab.