Selección de equipos de calidad.
La batería se selecciona directamente para una caldera de combustible sólido comprada previamente y los parámetros se calculan para que pueda acumular fácilmente la energía térmica al máximo, que fue generada por una fuente directa del calor requerido.
La prioridad y el criterio principal para elegir un acumulador de calor moderno y bien pensado será la caldera en sí, si su tiempo de trabajo de entrada de calor y potencia están limitados de alguna manera:
- Para generar calor solo para una sola carga única de cualquier combustible y su posterior análisis por parte del sistema de calefacción completo instalado durante todo un día.
- Acumulador de tipo solar de una potencia determinada y necesaria para el funcionamiento estable de la caldera, donde el calor se capta exclusivamente durante las horas del día y de forma estable y uniforme o exclusivamente en los picos de uso.
El principal indicador para elegir un buen acumulador de calor es el propio consumidor, cuando existe la necesidad de cubrir la carga instalada de carácter térmico durante un determinado periodo de tiempo.
Es necesario comprar este dispositivo de acuerdo con las necesidades individuales, así como con las características de la caldera de combustible sólido instalada.
Diseñe de antemano qué tipo de acumulador de calor necesita para que pueda realizar completamente las funciones que se le asignan y las tareas de amplificación y control de la energía térmica generada por la caldera.
Sistemas de calefacción multicircuito con acumuladores de calor.
Otra ventaja indiscutible del tanque de acumulación es la oportunidad potencial de operarlo como una pistola hidráulica.
Tal función es muy necesaria, porque debido al hecho de que el cuerpo del tanque está equipado con al menos cuatro boquillas, es posible seleccionar un refrigerante con la temperatura deseada en uno u otro nivel del tanque de almacenamiento. Esto permitirá equipar un circuito de alta calidad con alta temperatura, equipado con radiadores, así como calefacción con bajas temperaturas, como la calefacción por suelo radiante.
Sin embargo, no debe olvidarse de las bombas que tienen circuitos de control de calefacción, ya que la temperatura en diferentes niveles del tanque de almacenamiento en diferentes momentos del día, como saben, es diferente. Al mismo tiempo, la función de las boquillas no se limita a las salidas de los circuitos de calefacción. Varios sistemas de caldera equipados de acuerdo con diferentes tipos se pueden conectar a un acumulador de calefacción a la vez.
Diagramas de cableado
Hay muchas formas de vincular una caldera de combustible sólido con un acumulador de calor y un sistema de calefacción. Pero todos se derivan del circuito básico que se muestra a continuación. Con su ayuda, es fácil descubrir cómo funcionan estas unidades en pares y luego montar todo con sus propias manos.
La fuente de calor de combustible sólido tiene un circuito de caldera tradicional con una unidad de mezcla, cuya tarea es evitar el suministro de refrigerante frío a la caldera. Luego, las tuberías de suministro y retorno se conectan al tanque de compensación, respectivamente, desde arriba y desde abajo. Del mismo modo, un sistema de calefacción, también equipado con una unidad de mezcla, está conectado al acumulador de calor. Su función es mantener la temperatura del agua requerida en el sistema, mezclando parte del refrigerante caliente si es necesario.
Un punto importante. La potencia real de la bomba de circulación del circuito de la caldera debe ser ligeramente superior a la del conjunto bomba del circuito de calefacción. El cumplimiento de esta condición permitirá que los flujos dentro del acumulador de calor se muevan en la dirección correcta (que se muestra en el diagrama con flechas blancas).
De hecho, la bomba de la red será más potente que la de la caldera, y he aquí por qué.La resistencia de la red de tuberías y radiadores es superior a 3-5 m de una tubería desde una caldera de combustible sólido hasta un acumulador de calor. Se necesita más potencia y presión para que la unidad supere esta resistencia. Por lo tanto, una bomba de circuito de caldera más débil podrá proporcionar un flujo mayor, solo necesita configurar correctamente ambas unidades. Hay 2 opciones para resolver el problema:
- Cuando utilice bombas de 3 velocidades, puede ajustar su rendimiento cambiando las velocidades.
- Instalar una válvula de equilibrado a la entrada del retorno de la instalación al depósito de inercia, con la que poder realizar los ajustes.
El calentamiento simultáneo de los calentadores y la carga capa por capa del acumulador de calor es posible cuando los flujos dentro del tanque se mueven horizontalmente con un ligero predominio desde el lado de la caldera de combustible sólido. Surge la pregunta: ¿cómo verificarlo? Surge la respuesta: en ambas entradas del retorno al tanque, es necesario colocar termómetros (como en el diagrama) y realizar el ajuste cambiando la velocidad de las bombas o girando la válvula de equilibrio
Condición importante: la válvula de tres vías de la red de calefacción debe abrirse completamente manualmente
Mediante el ajuste es necesario asegurarse de que la temperatura a la entrada del acumulador de calor (T1) sea inferior a la de su salida (T2). Esto significa que parte del agua caliente se destina a "cargar" la batería. Puede obtener más información sobre todos los puntos de la mano de un experto viendo el video:
Esquema alternativo
Este esquema para vincular un tanque de inercia y una caldera de combustible sólido fue propuesto por uno de los participantes en un foro popular. Su peculiaridad radica en que durante un corte de luz se mantiene la operatividad del circuito, aunque hay que pagar por ello con mayores diámetros de tuberías de acero. La siguiente figura muestra la conexión de un acumulador de calor a un sistema de calefacción cerrado, pero durante la instalación es mejor abrirlo, como dice el propio autor.
En resumen, la esencia es esta: gracias a la entrada en forma de T en la parte superior del tanque, los radiadores se calientan simultáneamente y el acumulador térmico de bricolaje se "carga". La bomba del circuito de la caldera está controlada por un sensor de abrazadera en la línea de suministro, encendiendo la unidad cuando alcanza una temperatura de 60 °C. La circulación en la red depende del termostato ambiente al que está conectada la bomba de red.
Nota. El esquema de flejado propuesto fue probado por su creador en su propia experiencia. Todos los detalles de su instalación y funcionamiento están descritos por el autor en el foro.
Varios tipos y esquemas para canalizar una caldera de combustible sólido.
Hay muchas formas de conectar la caldera y los equipos relacionados al sistema de calefacción general de la casa. Consideremos el más común de ellos.
El acumulador actúa como caldera de ACS
El diseño del tanque de almacenamiento es una espiral ubicada dentro del acumulador de calor. El refrigerante caliente que se encuentra en el interior calienta el agua corriente del circuito de agua caliente. En caso de que se queme y se apague la caldera, el acumulador de calor le permite mantener una temperatura aceptable en la habitación, hasta 2 días. Siempre que no se utilice la función ACS.
Para controlar el flujo y la temperatura del refrigerante, se utiliza un dispositivo de mezcla térmica automática:
El dispositivo también está equipado con una válvula de retención, una válvula de circulación natural automática de emergencia (en caso de corte de energía), una válvula térmica incorporada y un accesorio.
El principio de funcionamiento del dispositivo es el siguiente. Cuando el refrigerante alcanza cierta temperatura (780C), la válvula térmica abre el suministro de agua del acumulador. La temperatura se mantiene en un nivel determinado mediante la regulación de la sección transversal del paso de retorno desde el sistema de calefacción central hasta el canal de derivación.
Esquema para conectar una caldera de combustible sólido a un acumulador de calor de doble uso:
1. Grupo de seguridad; 2. Tanque de almacenamiento térmico; 3. Mezclador térmico; 4. Tanque de expansión de tipo membrana; 5.válvula de reposición del sistema; 6. Bomba de circulación del sistema de calefacción; 7. Radiadores; 8. Válvula mezcladora de tres vías; 9. Válvula de retención; 10. Bomba de circulación de ACS.
Conexión de un acumulador de calor y un acumulador de ACS independiente
El volumen de la caldera para la calefacción pasiva del sistema de ACS depende del número de consumidores y de la potencia del equipo utilizado. Al canalizar calderas de pellets, no se recomienda utilizar materiales y estructuras de polipropileno. La temperatura del intercambiador de calor en la salida con cargas máximas a menudo supera el rendimiento de las tuberías fabricadas con materiales poliméricos.
Tubería de una caldera de combustible sólido con una caldera de agua caliente separada:
1. Caldera. 2. Grupo de seguridad 3. 4. Depósito de membrana de expansión. 5. 6. Bomba. 7. Válvula mezcladora de tres vías. 8. Válvula de reposición del sistema. 9. Radiador. 10. Caldera de agua caliente sanitaria para calefacción indirecta. 11. Tanque de almacenamiento térmico.
Conexión en paralelo de dos calderas de calefacción.
Para prolongar la vida útil y distribuir uniformemente los recursos utilizados, los usuarios suelen combinar dos tipos diferentes de fuentes de calor en un solo esquema de suministro de calor. En este caso, la principal fuente de calor en invierno es una caldera de combustible sólido. La caldera eléctrica se enciende en modo de emergencia y durante los meses de verano cuando se utiliza para calentar agua.
Esquema de tuberías para una caldera de calefacción de combustible sólido con conexión eléctrica en paralelo:
1. Caldera de pellets. 2. Grupo de seguridad del sistema de calefacción. 3. Caldera alternativa (eléctrica o gas). 4. Separador para eliminar el aire del sistema. 5. Bomba de circulación. 6. Válvula mezcladora manual de tres vías. 7. Válvula de protección contra funcionamiento en seco. 8. Depósito de expansión. 9. Válvula para alimentar el sistema con agua. 10. Acumulador de calor. 11. Lavabo. 12. 13. Bomba ACS.
Un sistema de calefacción basado en una caldera de pellets es bastante complejo y requiere una cuidadosa puesta a punto. Antes de realizar el trabajo de instalación, lea atentamente el material de instrucción proporcionado por las empresas fabricantes.
Cálculo del acumulador de calor
Un contenedor para la acumulación de energía térmica se puede comprar listo para usar o se puede hacer de forma independiente. Pero surge una pregunta natural: ¿de qué capacidad debe ser el tanque? Después de todo, un tanque pequeño no dará el efecto deseado, y demasiado costará un centavo. La respuesta a esta pregunta ayudará a encontrar el cálculo del acumulador de calor, pero primero debe determinar los parámetros iniciales para los cálculos:
- pérdida de calor de la casa o su cuadratura;
- duración de la inactividad de la principal fuente de calor.
Determinemos la capacidad del tanque de almacenamiento usando el ejemplo de una casa estándar con un área de 100 m2, que requiere una cantidad de calor de 10 kW para calentar. Suponga que el tiempo de inactividad neto de la caldera es de 6 horas, la temperatura promedio del portador de calor en el sistema es de 60 °C. Lógicamente, durante el tiempo que la unidad de calefacción está inactiva, la batería debe suministrar 10 kW al sistema cada hora, para un total de 10 x 6 = 60 kW. Esta es la cantidad de energía que se debe acumular.
Dado que la temperatura en el tanque debe ser lo más alta posible, para los cálculos tomaremos un valor de 90 ° C, las calderas domésticas aún no pueden hacer más. La capacidad requerida del acumulador de calor, expresada en masa de agua, se calcula de la siguiente manera:
- Q es la cantidad de energía térmica acumulada, en nuestro caso es de 60 kW;
- 0,0012 kW / kg ºС es la capacidad calorífica específica del agua, en unidades de medida más familiares: 4,187 kJ / kg ºС;
- Δt es la diferencia entre la temperatura máxima del refrigerante en el tanque y el sistema de calefacción, ºС.
Entonces, el acumulador de agua debe contener 60 / 0.0012 (90 - 60) = 1667 kg de agua, que es aproximadamente 1,7 m3 de volumen. Pero hay un punto: el cálculo se realiza a la temperatura exterior más baja, lo que ocurre con poca frecuencia, excluyendo las regiones del norte.Además, después de 6 horas, el agua en el tanque se enfriará solo a 60 ºС, lo que significa que, en ausencia de clima frío, la batería puede "descargarse" aún más hasta que la temperatura baje a 40 ºС. De ahí la conclusión: para una casa de 100 m2 de superficie, un acumulador de 1,5 m3 de volumen es suficiente si la caldera está inactiva durante 6 horas.
Requisitos para un sistema ininterrumpido
Para saber qué unidad ininterrumpida es adecuada para una caldera de gas, debe decidir de antemano los requisitos que se aplican al dispositivo. Ayudará a familiarizarse con los principales indicadores de la UPS, que caracterizan la eficiencia de su trabajo. Algunos:
- Potencia activa y aparente (teniendo en cuenta la componente reactiva), definida como el producto de la tensión de alimentación y la corriente en la carga.
- El coeficiente de distorsión armónica, que indica la calidad del voltaje de salida: la desviación de la forma de la sinusoide de la forma ideal.
- La presencia de una batería externa que permite no interrumpir el funcionamiento de la caldera en ausencia de red eléctrica durante varias horas.
- Duración de la operación fuera de línea.
- Límites de fluctuaciones de voltaje de entrada permisibles en voltios.
La duración del trabajo de la batería depende en mayor medida de su capacidad.
Cuando, de acuerdo con las condiciones de funcionamiento del equipo de la caldera, se prevean interrupciones prolongadas en el suministro eléctrico, debe ser posible conectar baterías adicionales. También es deseable que el dispositivo comprado tenga la función de monitorear automáticamente el estado de la fuente de alimentación y restaurar el modo de alimentación normal.
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).
Principio de funcionamiento
La esencia del funcionamiento del dispositivo en relación con el equipo de la caldera no es diferente del principio de protección de otros dispositivos eléctricos. Se expresa en la adopción de medidas especiales para estabilizar el voltaje y la capacidad de mantenerlo por algún tiempo en el nivel requerido. A estos efectos, se utiliza un SAI para calderas con batería externa conectada, cuya tensión continua se convierte en tensión alterna mediante un inversor electrónico.
Para suavizar las fluctuaciones de voltaje en la red o proteger contra su pérdida a corto plazo, se utiliza el principio de doble conversión, que consiste en lo siguiente:
- El voltaje de CA corregido se aplica al filtro de red, lo que suaviza las fluctuaciones bruscas al limitar los armónicos de alta frecuencia.
- Entra en el puente de diodos, que convierte el componente variable en una constante.
- Si es necesario, parte de la corriente rectificada se gasta en el circuito de carga de la batería de reserva utilizada en una situación en la que la tensión desaparece durante mucho tiempo.
- La parte principal va al inversor, en el que se lleva a cabo la conversión inversa del componente constante en una variable.
- La tensión estabilizada así obtenida es adecuada para alimentar una caldera de combustible sólido o de gas.
Ventajas y desventajas de la capacidad de amortiguamiento
Depósito de inercia de caldera
Las principales ventajas de un sistema de calefacción con acumulador de calor incluyen:
- el máximo aumento posible de la eficiencia de una caldera de combustible sólido y de todo el sistema ahorrando recursos energéticos;
- garantizar la protección de la caldera y otros equipos contra el sobrecalentamiento;
- facilidad de uso de la caldera, permitiendo cargarla en cualquier momento;
- automatización del funcionamiento de la caldera mediante el uso de sensores de temperatura;
- la capacidad de conectar varias fuentes de calor diferentes al HE (por ejemplo, dos calderas de varios tipos), asegurando su integración en un circuito del sistema de calefacción;
- asegurando una temperatura estable en todas las habitaciones de la casa;
- la posibilidad de proporcionar agua caliente sanitaria sin el uso de dispositivos de calentamiento de agua adicionales.
Las desventajas de los acumuladores de calor para el sistema de calefacción incluyen:
- mayor inercia del sistema (pasa mucho más tiempo desde el momento en que se enciende la caldera hasta que el sistema ingresa al modo de funcionamiento);
- la necesidad de instalar TA cerca de la caldera de calefacción, para lo cual se requiere una habitación separada del área requerida en la casa;
- grandes dimensiones y peso, provocando la complejidad de su transporte e instalación;
- un costo bastante alto de HE producido industrialmente (en algunos casos, su precio, según los parámetros, puede exceder el costo de la caldera).
Una solución interesante: un acumulador de calor en el interior de la casa.
En el interior 
Instalación 
1er piso 
Ático 
Sótano 
sección transversal
El uso de un acumulador de calor es económicamente beneficioso no solo para calderas de combustible sólido, sino también para sistemas de calefacción eléctricos o de gas.
En el caso de una caldera eléctrica. TA se enciende a pleno rendimiento por la noche, cuando las tarifas eléctricas son mucho más bajas. Durante el día, cuando la caldera está apagada, el espacio se calienta aprovechando el calor acumulado durante la noche.
Para las calderas de gas, el ahorro se logra mediante el uso alternativo de la propia caldera y TA. Al mismo tiempo, el quemador de gas se enciende con mucha menos frecuencia, lo que garantiza un menor consumo de gas.
No es deseable instalar un acumulador de calor en los sistemas de calefacción en los que se requiere un calentamiento rápido oa corto plazo de la habitación, ya que esto se verá obstaculizado por la mayor inercia del sistema.
3 comentarios
En lugar de los acumuladores de calor indicados en el artículo, es posible utilizar con éxito calentadores de agua de almacenamiento con una capacidad de 200 litros o más, conectados en paralelo.Los acumuladores de calor están conectados a la caldera de calefacción después del calentamiento regular de la casa y (o) la amenaza de sobrecalentamiento de la caldera. Es mucho más barato que las opciones ofrecidas. Además, los elementos calefactores de los calentadores de agua se pueden usar durante una pausa en el funcionamiento de la caldera, por ejemplo, por la noche. Esto es beneficioso con un medidor de tarifas múltiples. Lo único es que al usar etileno o propilenglicol como refrigerante, se debe retirar de los calentadores de agua la varilla de magnesio instalada para ablandar el agua. Tal sistema me ha estado funcionando durante cuatro años, lo que me permite incluso en invierno calentar una caldera de combustible sólido una vez al día. En heladas severas (a partir de -27) dos veces al día. Tres calentadores de agua de almacenamiento con una capacidad de 200 litros cada uno sirven como acumulador de calor. Cada calentador de agua me costó 9700.
Conectando asesoramiento profesional
Para implementar de manera correcta y eficiente un sistema de calefacción privado basado en cualquier caldera de combustible sólido, puede conectar un acumulador de calor de varias maneras. Son bastante comunes entre los artesanos profesionales, pero puedes aprender esto por tu cuenta, ya que no hay nada complicado y sobrenatural en estos esquemas.
¡Consejo! Considere el hecho de que el costo del trabajo depende directamente del principio básico de construir un sistema de circulación constante de combustible en la caldera.
Diagrama de conexión del acumulador de calor
Con mezcla líquida
El esquema para conectar un acumulador de calor a una caldera de combustible sólido de tipo común es extremadamente claro. Fácil y económicamente utilizado en la tubería de sistemas de calefacción permanente, que se basan en la circulación de un tipo de combustible de gravedad simple en la caldera. En esta situación, sucede esto:
- Durante el calentamiento del volumen establecido de agua en el intercambiador de calor del propio dispositivo, comienza su circulación por todo el sistema de la tubería instalada, que pasa a través de la válvula de la caldera.
- Cuando se alcanza la temperatura establecida por el usuario, la válvula incorporada comienza a funcionar activamente y, en consecuencia, mantiene el valor preestablecido, mezclando gradualmente solo agua fría de la caldera.
- En este momento, el agua caliente de la unidad instalada se vierte en el tanque; así es como se carga el acumulador de calor.
- Durante todo el tiempo que solo puede ser determinado por el tanque de la caldera, el combustible se quema por completo.
- Inicia el proceso inverso, que consiste en suministrar agua a pequeños radiadores. La estabilidad de la temperatura se mantiene todo el tiempo.
- Cuando la fuente directa del calor requerido no puede mantener un calentamiento estable del agua en el tanque acumulador de calor, la válvula instalada se cierra de manera rápida y confiable, y el sistema regresa instantáneamente a su estado original.
Si no hay suministro de energía o falla la bomba de circulación, la caldera entra inmediatamente en un modo de búfer especial, que permite que todo el sistema funcione solo en la válvula de retención.
Conexión de un acumulador de calor a una caldera de combustible sólido
El agua recolectada, que se ha calentado hasta este punto en la propia caldera, luego ingresa activamente al tanque instalado. Luego va a varios radiadores de calefacción. Este proceso continuo asegura un calentamiento suave del agua y un suave descenso de las altas temperaturas.
¡Consejo! Para que el circuito de calefacción funcione de la mejor manera, el acumulador de calor debe montarse lo suficientemente alto para que no haya contacto con los radiadores de calefacción.
Con distribución hidráulica
Un sistema de este tipo se vende para casi todos los modelos de calderas. Gracias a ellos, es posible proporcionar un suministro de electricidad ininterrumpido y estable. Para que todo el sistema pensado funcione correctamente y sin problemas, vale la pena proporcionar de manera correcta y clara una fuente de nutrición estable y nutritiva.
Es posible implementar este principio: la caldera instalada servirá solo como un recipiente especial, que estabiliza al máximo la temperatura de un volumen suficientemente grande de agua necesaria para la comodidad en la habitación. Esto tiene sentido en el caso de que sea necesario suministrar energía de inmediato a varios circuitos de calefacción privados.
La conexión de un acumulador de calor a una caldera de combustible sólido de este tipo también ha encontrado una amplia aplicación entre los usuarios y desarrolladores modernos.
El esquema de conexión del acumulador de calor a elegir depende únicamente de las necesidades individuales del propietario de la casa y de quienes viven allí. Aquí debe sopesar todas las ventajas y desventajas, así como tener en cuenta muchos factores que pueden afectar significativamente la elección final.
Mucho depende del área que se calentará con una caldera de combustible sólido; elementos y montajes usados de toda la instalación; el número calculado de contornos que se realizarán en el arnés; la presencia de un sistema bien pensado de suministro de agua caliente estable de toda la habitación.
Organizar correctamente un diagrama de cableado es una tarea difícil que requiere una mayor concentración y el enfoque correcto. Si no hay confianza en su conocimiento, es mejor confiar el proceso a especialistas experimentados y calificados.
