Uso de un acumulador de calor en la vida cotidiana.
El acumulador térmico se ha convertido en un dispositivo indispensable para muchos sistemas de calefacción modernos. Con esta adición, es posible asegurar la acumulación de energía excedente generada en la caldera y generalmente desperdiciada. Si consideramos los modelos de acumuladores de calor, la mayoría de ellos parecen un tanque de acero, que tiene varias boquillas superiores e inferiores. La fuente de calor está conectada a este último, mientras que los consumidores están conectados a la primera. En el interior hay un líquido que se puede utilizar para resolver varios problemas.
El acumulador térmico se usa con bastante frecuencia en la vida cotidiana. Su trabajo se basa en la impresionante capacidad calorífica del agua. El funcionamiento de este dispositivo puede describirse como sigue. La tubería del equipo de la caldera está conectada a la parte superior del tanque. Un refrigerante caliente ingresa al tanque, que resulta calentarse al máximo.
La bomba de circulación está en la parte inferior. Toma agua fría y la hace pasar por el sistema de calefacción, dirigiéndola a la caldera. El líquido enfriado se reemplaza por uno calentado en poco tiempo. Tan pronto como la caldera deja de funcionar, el refrigerante comienza a enfriarse en tuberías y tuberías. El agua ingresa al tanque, donde comienza a desplazar el refrigerante caliente hacia las tuberías. El calentamiento de la habitación continuará durante algún tiempo de acuerdo con este principio.
Volumen del búfer de la batería
Averigüemos cuánto debería ser el almacenamiento de calor. Hay diferentes opiniones, que se basan en el cálculo basado en:
- área del local;
- potencia de la caldera.
Echemos un vistazo a cada uno de ellos. Si comienza desde el área de la habitación, entonces no puede haber recomendaciones exactas. Dado que hay muchos factores que afectan la vida útil de la batería del sistema sin caldera, el principal de los cuales es la pérdida de calor de la habitación. Cuanto mejor esté aislada la casa, más tiempo podrá el tanque de inercia proporcionar calor a la vivienda.
Un cálculo aproximado, basado en el área de la habitación, es que el volumen del acumulador de calor debe ser cuatro veces el número de metros cuadrados. Por ejemplo, una casa con un área de 200 metros cuadrados es adecuada para un TA con un volumen de 800 litros.
Por supuesto, cuanto más grande sea el tanque, mejor, pero para calentar una mayor cantidad de refrigerante, se necesita más potencia del calentador. El cálculo de la potencia de la caldera se realiza en función de la superficie calentada. Un kilovatio calienta diez metros. También puede colocar un tanque de cinco toneladas, solo si la caldera no extrae tales volúmenes, no tendrá sentido instalar un acumulador de calor tan grande. Por lo tanto, debe realizar ajustes en el cálculo de la potencia de la caldera.
Resulta que, quizás, sea más correcto hacer un cálculo en función de la potencia de la caldera. Tomemos por ejemplo la misma casa de 200 m2. Un cálculo aproximado del volumen del tanque de compensación es el siguiente: un kilovatio de energía calienta 25 litros de refrigerante. Es decir, si hay un calentador con una potencia de 20 W, entonces el volumen del TA debe ser de aproximadamente 500 litros, lo que claramente no es suficiente para una vivienda de este tipo.
Según los resultados de los cálculos, podemos concluir que si va a instalar un acumulador de calor, debe tener esto en cuenta al seleccionar la potencia de la caldera y tomar no uno, sino dos kilovatios por cada diez metros de área calentada. Sólo entonces el sistema estará equilibrado. El volumen de TA también afecta el cálculo de la capacidad del expansor. Un tanque de expansión es un tanque de expansión que compensa la expansión térmica del refrigerante. Para calcular su volumen, debe tomar el volumen total del refrigerante en el circuito, incluida la capacidad del tanque de compensación, y dividirlo por diez.
¿Cuándo es rentable instalar un acumulador de calor?
Tienes una caldera de combustible sólido;
Estás calentado por la electricidad;
Se han agregado colectores solares para ayudar con la calefacción;
Es posible utilizar el calor de unidades y máquinas.
El caso más común de uso de un acumulador de calor es cuando se utiliza una caldera de combustible sólido como fuente de calor. Cualquiera que haya utilizado una caldera de combustible sólido para calentar su hogar sabe el confort que se puede lograr con un sistema de calefacción de este tipo. Inundado - desnudo, quemado - vestido. Por las mañanas en una casa con tal fuente de calor, no querrás salir de debajo de las sábanas. Es muy difícil regular el proceso de combustión en una caldera de combustibles sólidos, es necesario calentar tanto a +10C como a -40C. La combustión y la cantidad de calor generado serán los mismos, solo que este mismo calor se necesita de formas completamente diferentes. ¿Qué hacer? ¿De qué tipo de eficiencia podemos hablar cuando tienes que abrir ventanas a una temperatura positiva? No puede haber ninguna cuestión de comodidad.
El esquema de instalación de una caldera de combustible sólido con acumulador de calor es una solución ideal para una casa privada, cuando desea comodidad y economía. Con tal diseño, derrite una caldera de combustible sólido, calienta agua en un acumulador térmico y obtiene todo el calor que necesita. En este caso, la caldera funcionará a la máxima potencia y con la mayor eficiencia. Cuanto calor dará la madera o el carbón, tanto se almacenará.
Segunda opción. Instalación de un acumulador de calor con una caldera eléctrica. Esta solución funcionará si tiene un medidor de electricidad de dos tarifas. Almacenamos calor a tarifa nocturna, lo usamos tanto de día como de noche. Si decide utilizar un sistema de calefacción de este tipo, es mejor buscar un acumulador de calor con la capacidad de instalar un calentador eléctrico directamente en el barril. Un calentador eléctrico es más barato que una caldera eléctrica y no se requiere material para atar la caldera. Menos el trabajo en la instalación de la caldera eléctrica. ¿Te imaginas cuánto puedes ahorrar?
La tercera opción es cuando hay un colector solar. Todo el exceso de calor puede arrojarse a un acumulador de calor. En la demi-temporada se obtienen excelentes ahorros.
Sistema de Isentropic
El sistema, que fue desarrollado por la firma británica ahora en bancarrota Isentropic, funcionó de la siguiente manera. Incluía dos contenedores aislados llenos de roca triturada o grava; un recipiente calentado que almacena energía térmica a alta temperatura y presión, y un recipiente frío que almacena energía térmica a baja temperatura y presión. Los recipientes están conectados por tuberías en la parte superior e inferior, y todo el sistema está lleno de un gas inerte, argón.
Durante el ciclo de carga, el sistema utiliza electricidad fuera de las horas pico para actuar como una bomba de calor. El argón de la parte superior de un recipiente frío a una temperatura y presión comparables a la presión atmosférica se comprime adiabáticamente a una presión de 12 bar, se calienta a aproximadamente 500C (900F). El gas comprimido se destila hasta la parte superior de un recipiente calentado, donde se filtra a través de la grava, transfiriendo su calor a la roca y enfriándola a temperatura ambiente. Enfriado, pero aún bajo presión, el gas se deposita en el fondo del recipiente, donde se expande nuevamente (otra vez adiabáticamente) a 1 bar y una temperatura de -150C. Luego, el gas frío pasa a través de un recipiente frío, donde enfría la roca y la calienta hasta su estado original.
La energía se convierte de nuevo en electricidad cuando se invierte el ciclo. El gas caliente del recipiente calentado se expande para encender el generador y luego se envía al almacenamiento en frío. El gas enfriado que sube desde el fondo del recipiente frío se comprime, calentando el gas a temperatura ambiente. Luego, el gas se dirige al fondo del recipiente calentado para calentarlo nuevamente.
Los procesos de compresión y expansión son proporcionados por un compresor alternativo especialmente diseñado que utiliza válvulas deslizantes. El calor adicional generado durante las deficiencias del proceso se libera al medio ambiente a través de intercambiadores de calor durante el ciclo de descarga.
El desarrollador afirma que una eficiencia de ciclo del 72-80% es bastante real.Esto permite compararlo con el almacenamiento de energía de una central de bombeo, cuya eficiencia es superior al 80%.
Otro sistema propuesto utiliza turbinas y es capaz de manejar cantidades mucho mayores de energía. El uso de calentadores de sal como almacenamiento de energía impulsará la investigación.
tecnología de sales fundidas
El calor sensible de las sales fundidas también se aprovecha para almacenar energía solar a altas temperaturas. Las sales fundidas se pueden utilizar como método para almacenar energía térmica residual. Por el momento, se trata de una tecnología comercial para almacenar el calor captado por concentradores solares (por ejemplo, de centrales solares tipo torre o cilindros parabólicos). Posteriormente, el calor se puede convertir en vapor sobrecalentado para impulsar turbinas de vapor convencionales y generar electricidad con mal tiempo o durante la noche. Esto se demostró en 1995-1999 como parte del proyecto Solar Two. Las estimaciones de 2006 predijeron una eficiencia anual del 99%, en referencia a una comparación de la energía almacenada como calor antes de la conversión a electricidad y la conversión directa de calor a electricidad. Se utilizan varias mezclas eutécticas de sales (por ejemplo, nitrato de sodio, nitrato de potasio y nitrato de calcio). El uso de tales sistemas como medio de transferencia de calor es notable en las industrias química y metalúrgica.
La sal se derrite a 131C (268F). Se almacena en estado líquido a 288C (550F) en contenedores de almacenamiento "fríos" aislados. La sal líquida se bombea a través de paneles colectores solares, donde el calor solar concentrado la calienta hasta 566 °C (1051 °F). Luego se envía a un tanque de almacenamiento caliente. El propio aislamiento del tanque se puede utilizar para almacenar energía térmica durante una semana. En caso de necesidad de electricidad, la sal fundida caliente se bombea a un generador de vapor convencional para producir vapor sobrecalentado y hacer funcionar un grupo electrógeno de turbina estándar utilizado en cualquier planta de energía nuclear, de carbón o de petróleo. Una turbina de 100 MW requeriría una embarcación de 9,1 m (30 pies) de altura y 24 m (79 pies) de diámetro para hacerla funcionar en cuatro horas de manera similar.
Se está desarrollando un tanque único con una placa de separación para almacenar sales fundidas tanto frías como calientes. Será mucho más económico lograr un 100 % más de almacenamiento de energía por unidad de volumen en comparación con los tanques gemelos, ya que el tanque de almacenamiento de sales fundidas es bastante costoso debido al diseño complejo. Los calentadores de sal también se utilizan para almacenar energía en sales fundidas.
Varias centrales parabólicas en España y Solar Reserve, desarrollador de torres de energía solar, utilizan este concepto para almacenar energía térmica. La planta de energía de Solana en los Estados Unidos puede almacenar energía en sales fundidas, que se genera durante 6 horas. En el verano de 2013, la planta termosolar Gemasolar, que funciona tanto como concentrador solar como como planta de sales fundidas en España, consiguió por primera vez producir electricidad de forma continua durante 36 días.
¿Por qué se necesita un acumulador de calor y cómo funciona?
Aquellos cuya vivienda se calienta con una caldera de combustible sólido saben lo difícil que es lograr una temperatura estable en las baterías. Dado que la temperatura en el horno del calentador cambia constantemente y es prácticamente imposible influir en este proceso. ¿Y cómo hacer esto cuando el combustible se pone en el horno y ya se ha quemado? Por supuesto, puede cubrir el suministro de aire, pero el efecto será sutil y duradero. En otras palabras, no es posible tomar medidas inmediatas.
El segundo problema es el tiempo entre la carga de combustible. Naturalmente, cuanto menos necesite arrojar leña o carbón a la caldera, mejor, menos molestias. Para resolver estos dos problemas, puede instalar tanques de almacenamiento para calefacción. ¿Lo que es?
Un acumulador de calor (TA) es un tanque de compensación sellado de gran volumen, en el que se acumula calor durante el funcionamiento de la caldera. Después de que se quema todo el combustible en la caldera, el tanque acumulador instalado en el sistema de calefacción libera gradualmente el calor acumulado al circuito. Esto reduce el número de cargas de combustible y aumenta la eficiencia del calentador.
Dentro del acumulador de calor hay un refrigerante. Puede ser agua o anticongelante, mientras que debe comprender que este es el mismo refrigerante que circula por todo el circuito. El principio de funcionamiento del tanque de la batería en el sistema de calefacción:
- la caldera calienta el agua y entra en el TA, que se llena constantemente de refrigerante;
- luego, el refrigerante ingresa al circuito de calefacción, mientras cede parte del calor al volumen total del líquido del depósito;
- aumenta gradualmente la temperatura del agua en el acumulador de calor;
- desde el circuito, la vuelta también llega a la TA;
- del tanque de inercia, el flujo de retorno se transfiere a la caldera.
Diagrama de conexión TA
El suministro de agua al tanque de almacenamiento para calefacción se realiza en la parte superior y las salidas de retorno en la parte inferior. Estos flujos se mueven en el embalse en diferentes direcciones. El problema es que se cruzan y se produce un intercambio de calor. De lo contrario, no se producirá almacenamiento de calor. En este caso, es necesario no solo mezclar el agua en el recipiente, sino hacerlo correctamente.
Qué significa eso? La circulación debe ajustarse de tal manera que el flujo de suministro descienda al flujo de retorno, mientras que el flujo de retorno no debe subir. Solo en este caso, la capa líquida, que se encuentra entre los flujos, se calentará.
La circulación se ajusta seleccionando la potencia de las bombas antes y después del acumulador para calefacción, así como configurando una de las tres velocidades de su funcionamiento
Es importante colocar filtros para el sistema de calefacción delante de las bombas. De lo contrario, es posible que sea necesario reparar la bomba de circulación.
Además de que el acumulador del sistema de calefacción calienta la vivienda, en él se puede instalar un circuito de agua caliente. Además, la unidad está equipada con fuentes de calor adicionales, que actúan como auxiliares.
El acumulador de calor deja de tomar parte del calor del refrigerante que se le suministra solo si está completamente cargado. Es decir, la temperatura del agua es la misma en todas las capas y es igual a la temperatura de impulsión de la caldera.
Acumulador térmico de bricolaje
La complejidad de la fabricación de depósitos de inercia para calefacción radica en la creación de un aislamiento térmico fiable. Para esto, no puede usar un barril común o un contenedor similar. Además de este parámetro, la capacidad del radiador de calefacción debe soportar la carga de agua en las paredes y posibles choques hidráulicos.
El diseño más simple es un cubo, dentro del cual hay una tubería en forma de U o una bobina de tubería de cobre. Este último es preferible, ya que tiene una gran superficie de intercambio de calor y el cobre tiene un valor óptimo de conductividad térmica. Este diseño está conectado a una carretera común. Para la fabricación de un tanque de sistema de calefacción, necesitará láminas de acero con un espesor de al menos 1,5 mm y una tubería de metal. Su diámetro debe ser igual a la sección transversal de la tubería en esta sección de calentamiento.
El conjunto mínimo de herramientas incluye lo siguiente:
- Maquina de soldar;
- Amoladora angular (búlgaro);
- Taladro con brocas para metal;
- Herramienta de medición.
La forma más fácil es hacer un recipiente para calentar radiadores de forma cúbica. Se elabora un dibujo de antemano, según el cual se llevará a cabo todo el trabajo posterior. No se requiere la presencia de un elemento calefactor, pero se prefiere. Podrá mantener el nivel de calentamiento del agua en el nivel adecuado.
El procedimiento para fabricar un acumulador de calor.
Primero, se cortan láminas rectangulares, de las cuales consistirá el cuerpo del tanque del sistema de calefacción.En esta etapa, debe tener en cuenta el espacio para soldar: puede ser de 1 a 3 mm, según el dispositivo y los electrodos seleccionados. Luego, se cortan agujeros en los espacios en blanco para unir la tubería, el elemento calefactor y las boquillas para llenar el recipiente. Los radiadores de hierro fundido no se pueden conectar directamente a él. Por lo tanto, es necesario calcular las pérdidas de calor del tanque al radiador.
Después de ensamblar la estructura, debe realizar el aislamiento térmico del cuerpo. Para un tanque de calefacción de almacenamiento, es mejor usar aislamiento de basalto. Tiene las siguientes cualidades importantes:
No caliente. La fusión se produce a temperaturas superiores a 700°C;
Fácil de instalar. La lana de basalto es bastante elástica;
Tiene propiedades de barrera de vapor
Esto es importante para la eliminación de condensado, que inevitablemente se acumulará en el cuerpo del tanque de almacenamiento durante la operación de calefacción.
El uso de materiales poliméricos (espuma de poliestireno o poliestireno) es inaceptable, ya que pertenecen al grupo de los inflamables. El aislamiento térmico del tanque de inercia se realiza mejor después de conectarlo al sistema de calefacción. De esta forma, se pueden reducir las pérdidas de calor en las tuberías de entrada y salida.
Un viejo tanque de acero puede usarse como contenedor. Pero el grosor de su pared no debe ser inferior a 1,5 mm.
El diseño del tanque de almacenamiento para calefacción.
Vista en corte de un tanque acumulador para calefacción
Ahora echemos un vistazo más de cerca al diseño del acumulador de calor. Si el tanque está destinado solo al circuito de calefacción, entonces su diseño es bastante simple:
- carcasa sellada;
- capa de aislamiento;
- ramal en la parte superior para abastecimiento;
- tubería de retorno en la parte inferior.
No se requiere nada más, pero si es necesario que el tanque de almacenamiento para calefacción también caliente el agua para las necesidades domésticas, entonces se construye una batería de cobre y, por supuesto, dos tuberías de derivación (entrada / salida) en el cuerpo del tanque. El agua fría está conectada a la tubería de entrada. Pasa a través de la bobina y se calienta a partir del refrigerante que se encuentra en el tanque de compensación. El agua ya calentada sale del tanque, que se suministra a los grifos del baño y la cocina. Al mismo tiempo, depende de la longitud de la bobina de cobre cuánto tiempo permanecerá el agua dentro del TA y, en consecuencia, cuánto se calentará.
El diseño HE puede tener no solo varios circuitos de transferencia de calor, sino también varias fuentes de calor. Entonces, el calentamiento del refrigerante en el tanque se puede realizar de varias maneras:
- del calentador;
- de calentadores eléctricos.
Los calentadores eléctricos pueden alimentarse directamente a la red y encenderse cuando sea necesario. Además, los tanques de inercia modernos para acumuladores de calefacción están equipados con un elemento calefactor conectado a paneles solares, lo que le permite utilizar energía solar gratuita.
Como siempre, los artesanos están interesados en saber si es posible hacer un tanque de batería para calentar con sus propias manos. Por supuesto que puedes si tus manos están en su lugar, pero es imposible decir que es muy simple.
A qué debe prestar atención:
- la parte superior del tanque no debe ser plana, de lo contrario, la presión lo expulsará;
- las tuberías de suministro y retorno deben estar en los planos correctos;
- toda la estructura está absolutamente sellada;
- metal de unos 5 mm de espesor.
A continuación, en el video, puede ver cómo uno de los artesanos hizo un tanque de almacenamiento para calentar con sus propias manos a partir de un barril.
¿Qué más necesita saber sobre las características de uso en la vida cotidiana?
Hasta la fecha, existen varios métodos para calcular el volumen de un embalse. Como demuestra la experiencia, por cada kilovatio de potencia del equipo se necesitan 25 litros de agua. La eficiencia de la caldera, que prevé la necesidad de un sistema de calefacción con acumulador de calor, aumenta al 84%. El pico de combustión se nivela, debido a esto, los recursos energéticos se ahorran hasta en un 30%.
El acumulador térmico garantiza la conservación de la temperatura gracias al aislamiento térmico fiable de espuma de poliuretano. Además, es posible instalar elementos calefactores que permitan, si es necesario, calentar el agua.
Conexión de la tubería del acumulador de calor al sistema de calefacción
Como regla general, el tanque de inercia está conectado al sistema de calefacción en paralelo con la caldera de calefacción, por lo que este esquema también se denomina esquema de tuberías de la caldera.
Demos el esquema habitual para conectar TA a un sistema de calefacción con una caldera de calefacción de combustible sólido (para simplificar el esquema, no se indican válvulas de cierre, automatización, dispositivos de control y otros equipos).
Esquema simplificado de tuberías del acumulador de calor
Este diagrama muestra los siguientes elementos:
- Caldera de calefacción.
- Acumulador térmico.
- Dispositivos de calefacción (radiadores).
- Bomba de circulación en la línea de retorno entre la caldera y el calentador.
- La bomba de circulación en la línea de retorno del sistema entre los dispositivos de calefacción y el TA.
- Intercambiador de calor (serpentín) para suministro de agua caliente.
- Intercambiador de calor conectado a una fuente de calor adicional.
Uno de los tubos superiores del tanque (pos. 2) está conectado a la salida de la caldera (pos. 1), y el segundo está conectado directamente a la línea de suministro del sistema de calefacción.
Uno de los ramales inferiores del HE está conectado a la entrada de la caldera, mientras que una bomba (pos. 4) está instalada en la tubería entre ellos, lo que asegura la circulación del fluido de trabajo en un círculo desde la caldera hasta el HE y viceversa.
El segundo ramal inferior QUE está conectado a la línea de retorno del sistema de calefacción, en el que también está instalada una bomba (pos. 5), que proporciona el suministro de refrigerante calentado a los calentadores.
Para garantizar el funcionamiento del sistema de calefacción en caso de corte repentino de energía o falla de las bombas de circulación, generalmente se conectan en paralelo a la línea principal.
En sistemas con circulación de refrigerante natural, no hay bombas de circulación (pos. 4 y 5). Esto aumenta significativamente la inercia del sistema y, al mismo tiempo, lo hace completamente no volátil.
El intercambiador de calor ACS (pos. 6) se encuentra en la parte superior del HE.
La ubicación del intercambiador de calor adicional (pos. 7) depende del tipo de fuente de entrada de calor:
- para fuentes de alta temperatura (resistencia, gas o caldera eléctrica) se coloca en la parte superior del tanque de inercia;
- para los de baja temperatura (colector solar, bomba de calor) - en la parte inferior.
Los intercambiadores de calor indicados en el diagrama son opcionales (pos. 6 y 7).
Cálculo del acumulador de calor
La fórmula de cálculo es muy sencilla:
Q = mc(T2-T1), donde:
Q es el calor acumulado;
m es la masa de agua en el tanque;
c - calor específico del refrigerante en J / (kg * K), para agua igual a 4200;
T2 y T1 son las temperaturas inicial y final del refrigerante.
Digamos que tenemos un sistema de calefacción por radiadores. Los radiadores se seleccionan para el régimen de temperatura 70/50/20. Aquellos. cuando la temperatura en el tanque de la batería baje de 70C, comenzaremos a experimentar una falta de calor, es decir, simplemente se congelará. Calculemos cuándo sucede esto.
90 es nuestro T1
70 es T2
20 - temperatura ambiente. No lo necesitamos en nuestros cálculos.
Digamos que tenemos un acumulador de calor para 1000 litros (1m3)
Consideramos la reserva de calor.
q
\u003d 1000 * 4200 * (90-70) \u003d 84 000 000 J o 84 000 kJ
1kWh = 3600kJ
84000/3600=23,3 kW calor
Si la pérdida de calor en el hogar es de 5 kW durante un período frío de cinco días, entonces tenemos suficiente calor almacenado para casi 5 horas. En consecuencia, si la temperatura es más alta que la calculada para un período frío de cinco días, entonces el acumulador de calor será suficiente por un tiempo más largo.
La selección del volumen del acumulador térmico depende de sus tareas. Si necesita suavizar la temperatura, configure un volumen pequeño. Si necesita acumular calor por la noche para despertarse en una casa cálida por la mañana, necesita una unidad grande. Que haya una segunda tarea. De 2300 a 0700, debe haber un suministro de calor.
Suponga que la pérdida de calor es de 6 kW y que el régimen de temperatura del sistema de calefacción es 40/30/20. El refrigerante en el acumulador de calor se puede calentar hasta 90C
Tiempo de stock 8 horas. 6*8=48 kilovatios
METRO
=
q
/4200*(T2-T1)
48*3600=172800 kJ
V
=172800/4200*50=0,822 m3
Un acumulador de calor de 800 a 1000 litros satisfará nuestros requisitos.
Almacenamiento de energía solar
Los sistemas de calefacción solar más utilizados pueden almacenar energía desde unas pocas horas hasta varios días. Sin embargo, ha habido un aumento en el número de instalaciones que utilizan almacenamiento de energía térmica estacional (SHS), lo que permite que la energía solar se almacene en el verano para usarse para calentar espacios en el invierno. La comunidad solar Drake Lanling de Alberta, Canadá, ahora ha aprendido a utilizar el 97 % de la energía solar durante todo el año, un récord que solo es posible gracias al uso de SATE.
El uso de calor latente y sensible también es posible en sistemas de recepción de energía solar térmica de alta temperatura. Varias mezclas eutécticas de metales como el aluminio y el silicio (AlSi12) ofrecen un alto punto de fusión para una producción eficiente de vapor, mientras que las mezclas de alúmina a base de cemento ofrecen buenas propiedades de almacenamiento de calor.
Tecnología de aleación de frontera de solubilidad
Las aleaciones en el límite de solubilidad se basan en el cambio de fase del metal para almacenar energía térmica.
En lugar de bombear metal líquido entre tanques como en un sistema de sal fundida, el metal se encapsula en otro metal con el que no puede fusionarse (inmiscible). Dependiendo de la elección de dos materiales (material de cambio de fase y material de la cápsula), la densidad de almacenamiento de energía puede ser de 0,2 a 2 MJ/L.
El medio de trabajo, típicamente agua o vapor, se usa para transferir calor hacia y desde la aleación en el límite de solubilidad. La conductividad térmica de tales aleaciones suele ser más alta (hasta 400 W/m*K) que la de las tecnologías de la competencia, lo que significa una "carga" y "descarga" más rápida posible del almacenamiento térmico. La tecnología aún no se ha implementado para su uso a escala industrial.
Haciendo un acumulador de calor con tus propias manos.
El modelo de batería más simple se puede hacer de forma independiente, mientras que debe guiarse por los principios del termo. Debido a las paredes que no conducen el calor, el líquido permanecerá caliente durante mucho tiempo. Para el trabajo, debes preparar:
- Escocés;
- forjado;
- material de aislamiento térmico;
- tubos de cobre o elementos calefactores.
Cuando se hace, al elegir un tanque, es necesario tener en cuenta la capacidad deseada, debe comenzar desde 150 litros. Puedes recoger cualquier barril de metal. Pero si elige un volumen menor al mencionado, entonces el significado se pierde. El contenedor está preparado, el polvo y los escombros se eliminan del interior, las áreas donde la corrosión ha comenzado a formarse deben tratarse en consecuencia.
Ventajas de usar un acumulador de calor en una casa con aislamiento
Si su sitio no tiene un tesoro nacional: gas principal, es hora de pensar en el sistema de calefacción adecuado. El mejor momento es cuando recién se está preparando el proyecto, y el peor momento es cuando ya vives en la casa y te das cuenta de que la calefacción es muy cara.
Una casa ideal para instalar una caldera de combustible sólido y un acumulador de calor es un edificio con buen aislamiento y un sistema de calefacción de baja temperatura. Cuanto mejor sea el aislamiento, menor será la pérdida de calor y más tiempo podrá su acumulador de calor mantener un calor confortable.
Sistema de calefacción de baja temperatura. Arriba, dimos un ejemplo con radiadores cuando el régimen de temperatura era 90/70/20. En el modo de baja temperatura, las condiciones serán - 35/30/20. Siente la diferencia. En el primer caso, ya cuando la temperatura baje de los 90 grados, sentirás falta de calor. En el caso de un sistema de baja temperatura, puedes dormir tranquilo hasta la mañana. Por qué ser infundado. Calculemos los beneficios.
Calculamos el método anterior.
Variante con sistema de calefacción de baja temperatura
q
=1000*4200*(90-35)=231
000
000J (231000kJ)
231000/3600=64,2kW.Esto es casi tres veces más con el mismo volumen de acumulador de calor. Con pérdida de calor - 5 kW, esta reserva es suficiente para toda la noche.
Y ahora sobre las finanzas. Supongamos que hemos montado un acumulador de calor con calentadores eléctricos. Almacenamos en tarifa nocturna. Potencia Tenov - 10 kW. 5 kW van a la calefacción actual de la casa por la noche, podemos almacenar 5 kW para el día. Tarifa nocturna del 23-00 al 07-00. 8 en punto.
8*5=40 kilovatios. Aquellos. durante el día utilizaremos la tarifa nocturna durante 8 horas.
A partir del 1 de enero de 2015, en el territorio de Krasnodar, la tarifa diaria es de 3,85, la tarifa nocturna es de 2,15.
La diferencia es 3.85-2.15 \u003d 1.7 rublos
40 * 1,7 = 68 rublos. La cantidad parece pequeña, pero no se apresure. Arriba, dimos enlaces a una casa aislada y una sin aislamiento. Imagine que cometió un error: la casa está construida, ya pasó la primera temporada de calefacción y se dio cuenta de que la calefacción con electricidad es muy costosa. Arriba, dimos un ejemplo de pérdida de calor en una casa sin aislamiento. En el ejemplo, la pérdida de calor es de 18891 vatios. Esto es en un día de semana frío. El promedio para la temporada de calefacción será exactamente 2 veces menor y será de 9,5 kW.
Por lo tanto, para la temporada de calefacción necesitamos 24 * 149 * 9,5 = 33972 kW
En rublos 16 horas, 2/3 (22648) por la tarifa diaria, 1/3 (11324 kW) por la noche.
22648 * 3,85 = 87195 rublos
11324 * 3,85 = 24346 rublos
Total: 111541 rublos. La cifra de calor es simplemente aterradora. Tal cantidad puede devastar cualquier presupuesto. Si almacena calor por la noche, puede ahorrar. 38502 rublos para la temporada de calefacción. Grandes ahorros. Si tiene tales gastos, es necesario poner una caldera de combustible sólido o una chimenea con una camisa de agua en pareja con la caldera eléctrica. Hay tiempo y ganas: arrojaron leña, almacenaron calor en un acumulador térmico y terminaron el resto con electricidad.
En una casa aislada con acumulador de calor, el costo de la temporada de calefacción será comparable a casas similares sin aislamiento que tienen gas principal.
Nuestra elección cuando no hay gas principal es la siguiente:
Casa bien aislada;
Sistema de calefacción de baja temperatura;
Acumulador térmico;
Caldera de combustible sólido o chimenea de agua;
Caldera eléctrica.
Si tiene una caldera de combustible sólido en su casa, debe tener en cuenta que no puede funcionar durante mucho tiempo sin la intervención humana. Esto se debe a la necesidad de cargar periódicamente leña en la cámara de combustión. Si esto no se hace a tiempo, el sistema comenzará a enfriarse y la temperatura en las habitaciones bajará.
Si se corta la electricidad cuando la cámara de combustión se está incendiando, habrá peligro de que el agua hierva en la cubierta del equipo, lo que resultará en su destrucción. Estos problemas se pueden resolver instalando un acumulador de calor. También cumple la función de proteger las instalaciones de hierro fundido del agrietamiento cuando hay una fuerte caída en la temperatura del agua de la red.
Conclusión
Un acumulador de calor para un cohete es un dispositivo que está lejos de la comprensión de un consumidor común. Pero usted mismo puede conectar fácilmente el acumulador de calor para el sistema de calefacción. Para hacer esto, una tubería de retorno deberá pasar a través del tanque, en cuyos extremos se proporcionan una salida y una entrada.
En la primera etapa, el tanque y el retorno de la caldera deben estar conectados entre sí. Entre ellos hay una bomba de circulación, destilará el refrigerante del barril a la válvula de cierre, calentadores y tanque de expansión. En el segundo lado, se instalan una bomba de circulación y una válvula de cierre.
Fuente de la foto - sitio http://www.devi-ekb.ru
Mediante el almacenamiento de energía térmica es posible cambiar de forma rentable el consumo de gigavatios de energía. Pero hoy en día, el mercado de tales unidades es catastróficamente pequeño en comparación con el potencial. La razón principal radica en el hecho de que en la etapa inicial de la aparición de los sistemas de almacenamiento de calor, los fabricantes prestaron poca atención a la investigación en esta área.Posteriormente, los fabricantes en busca de nuevos incentivos llevaron al hecho de que la tecnología se deterioró y la gente comenzó a malinterpretar sus objetivos y métodos.
La razón más obvia y objetiva para usar un sistema de almacenamiento de calor es reducir efectivamente la cantidad de dinero que se gasta en energía consumida; además, el costo de la energía durante las horas pico es mucho mayor que en otros momentos.
