Acumulador de calor para caldera

Características de la instalación de acumuladores de calor.

Todo el trabajo de instalación se lleva a cabo de acuerdo con un proyecto previamente aprobado de acuerdo con las recomendaciones del fabricante del equipo de calefacción.

En este caso, es necesario tener en cuenta las características del trabajo de instalación:

1. La superficie del tanque de almacenamiento debe estar aislada de la pérdida de calor sin falta.
2. Los termómetros deben instalarse en las tuberías por las que circula el agua (salida y entrada).
3. Los tanques acumuladores con un volumen de más de 500 litros en la mayoría de los casos no pasan por la puerta. En tales casos, se deben usar estructuras plegables o se deben instalar varias baterías más pequeñas.
4. En el punto más bajo del tanque, la instalación de un canal de drenaje no interferirá. Será útil cuando tenga que drenar completamente el agua.
5. En las tuberías por las que entra agua en el depósito, es recomendable instalar filtros de malla. Evitarán que entren grandes inclusiones (escorias de soldadura, minerales que hayan entrado en el sistema, etc.).
6. Si no se proporciona una válvula en la parte superior del tanque para eliminar el aire, debe instalarse en la parte superior de la tubería de salida.
7. Es necesario montar un manómetro y una válvula de seguridad en la línea al lado de la batería.

Si es propietario de una caldera de combustible sólido y aún no ha comprado un acumulador de calor, piénselo. No solo extenderá la vida útil de su equipo de calefacción, sino que también ahorrará significativamente en combustible.

Funcionalidad de los acumuladores de calor.

El principio de funcionamiento del equipo es que durante el funcionamiento de la caldera, parte del calor se utiliza para calentar el refrigerante de un tanque adicional. El acumulador conectado tiene un buen aislamiento térmico y retiene perfectamente el calor recibido. Después de apagar la caldera, el agua en el sistema de calefacción se enfría y los dispositivos de control encienden la bomba que suministra agua caliente desde el tanque de almacenamiento.

Estos ciclos continúan mientras la temperatura del agua en el tanque adicional se mantenga lo suficientemente alta. La duración total del funcionamiento del sistema sin encender la caldera depende del volumen del depósito adicional. En la práctica, permite calentar habitaciones desde unas pocas horas hasta 2 días.

El acumulador de calor realiza las siguientes funciones:

1. Acumula el calor proveniente de la caldera del sistema y lo libera con el tiempo para calentar las habitaciones de la habitación.
2. Evita la posibilidad de sobrecalentamiento de la caldera eliminando el exceso de calor del intercambiador.
3. Le permite combinar fácilmente diferentes dispositivos de calefacción (eléctricos, de gas, de combustible sólido) en un sistema común.
4. Ayuda a mejorar el funcionamiento de los equipos de calefacción, reduciendo el consumo de combustible y mejorando la eficiencia.
5. En sistemas con calderas de combustible sólido, le permite excluir el monitoreo constante del estado de los equipos de calefacción. Al calentar el refrigerante en un tanque adicional, los propietarios pueden olvidarse de la necesidad de cargar constantemente combustible en la caldera.
6. Es una fuente de agua caliente para las necesidades domésticas.

Diagrama del sistema de calefacción

En este ejemplo, se puede ver cuán rentable es un sistema de calefacción con un acumulador de calor.

Suponga que se instala una caldera con una capacidad de 10 kW en el sistema de calefacción. La leña debe cargarse cada 3 horas. Esto no encaja en los planes de los propietarios. Para alargar las pausas entre cargas, es necesario utilizar una caldera de mayor tamaño. Pero en este caso, es posible que hierva el refrigerante, ya que el sistema no tendrá tiempo de eliminar todo el calor generado.

Conectar un acumulador de calor con una capacidad de unos 200 litros resuelve fácilmente el problema. El equipo le permite acumular 110 kW de energía, sujeto a cargas completas y frecuentes de la caldera. Posteriormente, el calor acumulado mantendrá una temperatura ambiente confortable durante unas 10 horas.No es necesario cargar la caldera con combustible todo este tiempo.

¿Qué es la capacidad de amortiguación de un acumulador de calor y su propósito?

El propósito del acumulador de calor (TA) será más fácil de describir con varios ejemplos-tareas.

Tarea uno. El sistema de calefacción se basa en una caldera de combustible sólido. No es posible monitorear constantemente la temperatura del refrigerante en el suministro y arrojar leña a tiempo, como resultado de lo cual la temperatura del suministro excede lo que necesitamos o cae por debajo de la norma. ¿Cómo garantizar que se mantenga la temperatura requerida del refrigerante?

Tarea dos. La casa se calienta con termo eléctrico. El suministro de electricidad es de dos tarifas. ¿Cómo reducir los costos de energía reduciendo el consumo de energía durante el día y aumentando durante la noche?

Tarea tres. Hay un sistema de calefacción en el que el calor es generado por generadores de calor que funcionan con varios tipos de combustible y energía, por ejemplo. gas, electricidad, energía solar (colectores solares), energía de la tierra (bomba de calor). ¿Cómo asegurar su funcionamiento eficiente sin pérdida del calor generado cuando no hay necesidad de él, mientras se proporciona calor a la casa durante los picos de consumo de energía?

Sin entrar realmente en la teoría de la ingeniería térmica, para todos los problemas, se sugiere una solución en la forma de instalar un tanque de compensación en el sistema, que serviría como depósito para el refrigerante y en el que su temperatura se mantendría a un nivel determinado. nivel. Esta capacidad tampón es el acumulador de calor. Para resolver estos problemas, el acumulador de calor generalmente se incluye en la "ruptura" del sistema con la formación de la caldera y los circuitos de calefacción. El esquema condicional para incluir un acumulador de calor en el sistema de calefacción se muestra en la siguiente figura.

Arroz. Diagrama esquemático de la inclusión de un tanque de inercia (acumulador de calor)

Para conocer las diversas formas de incluir un tanque de inercia en el sistema de calefacción, consulte el artículo "Esquemas de conexión del acumulador de calor".

Actualmente, los acumuladores de calor se utilizan con mayor frecuencia en sistemas de calefacción con calderas de combustible sólido. En estos sistemas, el uso de un acumulador de calor permite cargar combustible con menos frecuencia para garantizar un suministro de calor cómodo, independientemente de las fluctuaciones en la temperatura del refrigerante a la salida de la caldera. Los tanques de compensación a menudo se instalan con calderas eléctricas para ahorrar dinero debido a una tarifa nocturna reducida y en sistemas combinados con el uso simultáneo de combustible sólido y calderas eléctricas. Un acumulador de calor (TA) puede ser útil en sistemas con calderas de gas, especialmente cuando la salida de calor mínima de la caldera excede la carga de calor del objeto. Debido a los períodos más largos de "carga" de la TA (calentamiento del refrigerante), es posible evitar el "cronometraje" de la caldera.

Además de utilizarse como depósito de inercia, el TA cumple la función de separador hidráulico. Especialmente, esta propiedad de un acumulador de calor es demandada en sistemas con generadores de calor que funcionan con diferentes tipos de energía (incluida la alternativa). Como regla general, estas fuentes de calor funcionan con portadores de calor especiales que no permiten mezclarse con otros tipos, requieren un régimen hidráulico y de temperatura único, a menudo incompatible con los regímenes del circuito de calefacción (radiador, calefacción por suelo radiante). Por ejemplo, el rango de temperatura de una bomba de calor suele ser

5°C, y en el circuito de distribución de calor el rango de temperatura puede ser mucho mayor (10-20°C). Para separar los circuitos, el acumulador de calor puede equiparse con intercambiadores de calor incorporados adicionales.

Cómo calcular el volumen de un acumulador de calor.

Si lo desea, es fácil encontrar métodos para calcular el volumen de un acumulador de calor en Internet, pero ninguno de ellos me convenía.

Algunos "especialistas" recomiendan multiplicar la potencia máxima de la caldera existente en kilovatios por algún coeficiente, y este coeficiente en diferentes sitios difiere en un factor de dos o más, de 25 a 50. En mi opinión, es una completa tontería.Simplemente porque el resultado obtenido no tiene nada que ver con tu casa en particular, ni con tus deseos, cuantas veces quieres calentar la caldera.

La técnica normal tiene en cuenta todos los factores: el clima de su zona, el aislamiento térmico de la casa y sus ideas sobre el confort. En el buen sentido, este cálculo también deberá realizarse muchas veces para diferentes condiciones de temperatura y elegir el volumen máximo del acumulador de calor. Y, por cierto, la potencia de la caldera en la metodología correcta se obtiene como resultado de los cálculos, y no según el principio "lo que era, se puso así". Pero todo esto es bastante complicado y es más adecuado para salas de calderas y no para hogares privados.

Lo hice mucho más fácil. Hice el cálculo del acumulador de calor para una caldera de combustible sólido de la siguiente manera.

1. Es necesario estimar la cantidad de calor que la casa necesita por día. Esta es la parte más difícil y responsable del trabajo. Nuevamente, puede profundizar en los cálculos (en los libros de texto para universidades de construcción puede encontrar todos los métodos necesarios). Pero, si es posible, es más fácil y confiable realizar una medición directa, simplemente calentando la casa cuando hace frío y midiendo la cantidad de combustible utilizado. Mi casa es relativamente pequeña, un poco menos de 100 metros cuadrados. m, y bastante cálido. Por lo tanto, resultó que a una temperatura fuera de aproximadamente 0 grados, para mantener una temperatura agradable, se necesita un margen sustancial de 50 kWh, para - 10 grados - 100 kWh, para - 20 grados - 150 kWh.
2. Elegir una caldera es muy sencillo. Las calderas más comunes tienen una potencia de unos 25 kW y con una carga máxima dan esta potencia de unas 3 horas. Por lo tanto, una leña da alrededor de 75 kWh de calor. Para temperatura cero, por lo tanto, incluso una carga completa será demasiado para mí. Y para -20 grados, será suficiente calentar 2 veces al día. Esta opción me queda bien.
3. Ahora el volumen real del acumulador de calor. La capacidad calorífica del agua es de 4,2 kJ por litro por grado. la temperatura máxima en el acumulador de calor es de 95 grados, la temperatura confortable del agua en el sistema de calefacción es de 55 grados. Eso es 40 grados de diferencia. En otras palabras, 1 litro de agua en un tanque de almacenamiento de calor puede almacenar 168 kJ de calor o 46 Wh. Y 1000 litros, respectivamente - 46 kWh. De ello se deduce que para ahorrar calor de una carga completa de la caldera, necesito un acumulador de calor de 1500 litros. Es todo stock. De hecho, se requiere un poco menos, pero después de estudiar los precios de los tanques de compensación, decidí descuidar esto.

Este cálculo significa que en heladas fuertes tengo que calentar la caldera dos veces al día, y en heladas muy fuertes tres veces. Además, esto debe hacerse de manera uniforme durante todo el día: por la mañana y por la tarde o por la mañana, al comienzo de la tarde y antes de acostarse. Y cuando no hay grandes heladas, caliento la caldera solo una vez, en cualquier momento del día.

Por supuesto, si coloca un acumulador de calor aún más grande en volumen, puede hacer su vida aún más cómoda. Pero aquí ya tienes que lidiar con el hecho de que un barril grande necesita mucho espacio.

Ventajas y desventajas

Un sistema de calefacción con acumulador de calor, en el que una instalación de combustible sólido sirve como fuente de calor, tiene muchas ventajas:

• Mayor confort en la casa, porque después de la combustión del combustible, el sistema de calefacción sigue calentando la casa con agua caliente del acumulador. No es necesario levantarse en medio de la noche y cargar una porción de leña en la cámara de combustión.
• La presencia de un recipiente protege la camisa de agua de la caldera de la ebullición y la destrucción. Si se corta repentinamente la electricidad o los cabezales termostáticos instalados en los radiadores cortan el refrigerante por alcanzar la temperatura deseada, la fuente de calor calentará el agua del depósito. Durante este tiempo, se puede restablecer la fuente de alimentación o se pondrá en marcha el generador diésel.
• El suministro de agua fría desde la tubería de retorno al intercambiador de calor de hierro fundido al rojo vivo se excluye después de la activación repentina de la bomba de circulación.
• Los acumuladores de calor se pueden utilizar como separadores hidráulicos en el sistema de calefacción (flechas hidráulicas). Esto hace que la operación de todas las ramas del circuito sea independiente, lo que proporciona ahorros adicionales en energía térmica.

El mayor costo de instalación de todo el sistema y los requisitos para la ubicación de los equipos son las únicas desventajas de usar tanques de almacenamiento. Sin embargo, estas inversiones e inconvenientes serán seguidos por costos operativos mínimos a largo plazo.

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Cálculo de la capacidad del acumulador de calor.

El método por el cual se realiza el cálculo puede ser diferente según el esquema de aplicación. Aquí hay un esquema de cálculo de ejemplo:

1. Determinación de la carga máxima de combustible. Por ejemplo, el hogar tiene capacidad para 20 kg de leña. 1 kg de leña es capaz de generar 3,5 kWh de energía. Así, al quemar un marcador de leña, la caldera emitirá 20 3,5 = 70 kWh de calor. El tiempo durante el cual se quema un marcador completo puede determinarse empíricamente o calcularse. Si la potencia de la caldera es, por ejemplo, de 25 kW 70:25=2,8 h.
2. La temperatura del refrigerante en el sistema de calefacción. Si el sistema ya está instalado, basta con medir la temperatura en la entrada y la salida y determinar la pérdida de calor.
3. Determinación de la frecuencia de descarga deseada. Por ejemplo, es posible cargar por la mañana y por la tarde, pero no es posible realizar el mantenimiento de la caldera durante el día y la noche.

Cálculo del acumulador de calor.

Si durante una hora la pérdida de calor de una habitación, por ejemplo, es de 6,7 kW, durante un día será de 160 kW. En el ejemplo bajo consideración, esto equivale a un poco más de dos marcadores de combustible. Como se definió anteriormente, una carga de leña arde durante unas 3 horas, liberando 70 kWh de energía térmica.

La necesidad de calentar la casa es 6.7 3 = 20.1 kWh, el stock del tanque de almacenamiento será 70-20.1 = 49.9, es decir, aproximadamente 50 kWh. Esta energía es suficiente para un período de 50:6.7, esto es aproximadamente 7 horas, lo que significa que se requieren dos zaklakhs completos y uno incompleto por día.

Sobre la base de estos cálculos, habiendo considerado varias opciones, nos detenemos en esto: a las 23:00, se realiza una carga incompleta, a las 6:00 y 18:00, completa. Si dibuja un gráfico del nivel de carga del acumulador de calor, puede ver que la carga máxima cae en 60 kWh a las 9 am.

Como 1 kWh=3600 kJ, la reserva debería ser de 60 3600=216000 kJ de energía térmica. Margen de temperatura (diferencia entre el índice máximo de agua y el índice de suministro requerido) 95-57=38°C. La capacidad calorífica del agua es 4.187 kJ. Por lo tanto, 216000 / (4.187 38) \u003d 1350 kg. En este caso, el volumen requerido del acumulador de calor será de 1,35 m3.

El ejemplo considerado da una idea general de cómo se calcula la capacidad del tanque de almacenamiento. En cada caso individual, es necesario tener en cuenta las características del sistema de calefacción y las condiciones de su funcionamiento.

Características de instalar un acumulador de calor.

Antes de instalar el equipo, se debe realizar un diseño detallado. Es necesario tener en cuenta todos los requisitos de los fabricantes de equipos de calefacción. Al instalar un tanque de almacenamiento, se deben observar las siguientes reglas:

• La superficie del contenedor debe tener un aislamiento térmico confiable.
• Se deben instalar termómetros en la entrada y salida para controlar la temperatura del agua.
• Los tanques volumétricos a menudo no encajan en la puerta. Si no es posible traer el tanque antes del final de la construcción, deberá usar una opción plegable o varios tanques más pequeños.
• Es deseable tener un filtro grueso en la tubería de entrada.
• Se debe instalar una válvula de seguridad y un manómetro junto al tanque. El tanque en sí también debe tener una válvula de ventilación.
• Debe ser posible drenar el agua del tanque.

El uso de un acumulador de calor en un sistema con una caldera de combustible sólido aumenta la eficiencia del generador de calor y su vida útil, y también permite un consumo de combustible más económico. La posibilidad de un llenado más raro del combustible hace que el uso de la caldera de calefacción sea más conveniente para el consumidor. El cálculo de la capacidad requerida del tanque de almacenamiento debe tener en cuenta el tipo de caldera, las características del sistema de calefacción y sus condiciones de funcionamiento.

A pesar de la sencillez del dispositivo y de los beneficios evidentes del uso de acumuladores de calor, este tipo de equipos aún no son muy comunes. En este artículo intentaremos hablar de qué es un acumulador de calor y los beneficios que aporta su uso en los sistemas de calefacción.

El uso de acumuladores de calor.

Hay varios métodos para calcular el volumen de un tanque. La experiencia práctica muestra que, en promedio, se necesitan adicionalmente 25 litros de agua por cada kilovatio de equipo de calefacción. La eficiencia de las calderas de combustible sólido, que incluye un sistema de calefacción con acumulador de calor, aumenta al 84%. Debido a la nivelación de los picos de combustión, se ahorra hasta un 30% de los recursos energéticos.

Al utilizar depósitos para el suministro de agua caliente sanitaria, no se producen interrupciones en las horas punta. Por la noche, cuando las necesidades se reducen a cero, el refrigerante del depósito acumula calor y por la mañana vuelve a satisfacer todas las necesidades en su totalidad.

El aislamiento térmico confiable del dispositivo con espuma de poliuretano (espuma de poliuretano) le permite ahorrar temperatura. Además, es posible instalar elementos calefactores, lo que ayuda a "alcanzar" rápidamente la temperatura deseada en caso de emergencia.

Acumulador de calor seccional

El almacenamiento de calor se recomienda en casos de:

• Alta demanda de agua caliente. En una cabaña donde viven más de 5 personas y se instalan dos baños, esta es una forma real de mejorar las condiciones de vida;
• cuando se utilizan calderas de combustible sólido. Los acumuladores suavizan el funcionamiento de los equipos de calefacción durante la hora de mayor carga, eliminan el exceso de calor, evitan la ebullición y también aumentan el tiempo entre la colocación de combustible sólido;
• al usar energía eléctrica a tarifas separadas para el día y la noche;
• en los casos en que se instalen baterías solares o eólicas para almacenar energía eléctrica;
• cuando se utiliza en el sistema de suministro de calor de las bombas de circulación.

Este sistema es perfecto para estancias calentadas por radiadores o suelo radiante. Sus ventajas son que es capaz de acumular energía recibida de diferentes fuentes. El sistema de suministro de energía combinado le permite elegir la opción más óptima para obtener calor en un período de tiempo determinado.

1 Datos iniciales para el diseño

microdistrito
construido con nueve dos, tres y
cuatro secciones de nueve pisos
edificios El plano de la sección se muestra en
figura 3.1. Cada apartamento tiene:
fregadero con mezclador, lavabo con
grifo, baño con grifo y ducha.
Se acepta la altura de la planta típica del edificio
3 metros Número de personas en el apartamento
determinado en base a la norma del área total
para una persona F= 17 m2.
Número total de habitantes en una sección
los edificios serán de 147 personas, en el microdistrito

3822 personas.

General
área útil de edificios residenciales del microdistrito
es 64650 m2.
Temperatura exterior estimada
para el diseño de sistemas de calefacción
.
Temperatura del agua de red para un punto
fractura por alta temperatura
gráficos de línea de suministro
,
en la tubería de retorno
.
Temperatura estimada del agua de la red en
tubería de suministro
,
en la tubería de retorno
.
Temperatura del grifo frío
agua en la entrada del calentador de agua
.
Temperatura de salida del agua caliente
calentador de agua
.
Presión urbana garantizada
suministro de agua a la entrada de la estación de calefacción central
.

Características de diseño del acumulador de calor.

El dispositivo es un recipiente cilíndrico fabricado en acero inoxidable o acero negro. Las dimensiones del recipiente dependen de su volumen, que varía desde varios cientos hasta decenas de miles de litros. Debido a los grandes volúmenes, dicho dispositivo es difícil de colocar en una sala de calderas existente, por lo que a menudo es necesario completarlo.Hay modelos tanto con aislamiento térmico de fábrica como contenedores sin él.

Al instalar un acumulador de calor, se debe tener en cuenta que el grosor del aislamiento es de 10 cm, después de lo cual se coloca una carcasa de cuero en la parte superior del tanque. Dentro del tanque hay un refrigerante que, cuando el combustible se quema en la caldera, se calienta rápidamente y retiene el calor durante mucho tiempo debido a la capa de aislamiento. Después de que la caldera deja de funcionar, el acumulador cede su calor a la habitación, calentándola. Por este motivo, no será necesario encender la caldera con tanta frecuencia como antes.

Según su dispositivo, las capacidades del acumulador de calor son:

• con caldera interna. Este diseño fue creado para dotar a las viviendas de agua caliente de fuente autónoma;
• con uno o dos intercambiadores de calor;
• vacío (sin refrigerante).

Se proporcionan orificios roscados para conectar el accionamiento a la caldera y al sistema de calefacción de la casa.

antecedentes

Dio la casualidad de que hace algún tiempo compré una casa privada a cierta "distancia remota de la civilización". La lejanía de la civilización está determinada principalmente por el hecho de que allí, en principio, no hay gas. Y la potencia permitida de la conexión eléctrica no brinda la oportunidad técnica de calentar la casa con electricidad. La única fuente real de calor en invierno es el uso de combustibles sólidos. En otras palabras, la casa estaba equipada con una estufa, que el antiguo propietario calentaba con leña y carbón.

Si alguien tiene experiencia en el uso de la estufa, entonces no necesita que se le explique que esta actividad requiere un monitoreo constante. Incluso en climas no demasiado fríos, es imposible colocar leña en la estufa una vez y "olvidarse" de ella. Si pones demasiada leña, la casa se calentará. Y después de que se queme el combustible, la casa se enfriará rápidamente. De cualquier manera, para mantener una temperatura agradable, debe agregar constantemente un poco de leña. Y en heladas severas, la estufa no se puede dejar desatendida ni siquiera durante 3-4 horas. Si no quiere despertarse por la mañana en una habitación fría, tenga la amabilidad de ir a la estufa al menos una vez por la noche ...

Por supuesto, no tenía ningún deseo de trabajar como fogonero. Entonces, inmediatamente comencé a pensar en una forma más conveniente de calentar. Por supuesto, si fuera imposible usar gas o electricidad, solo un moderno sistema de calefacción de combustible sólido, que consiste en una caldera de combustible sólido, un acumulador de calor y la automatización más simple para encender y apagar la bomba de recirculación, podría llegar a ser de esta manera.

¿Por qué es mejor una caldera moderna que una estufa convencional? Ocupa mucho menos espacio, puede ponerle más combustible, proporciona una mejor combustión de este combustible con la carga máxima y, en teoría, con su ayuda puede dejar la mayor parte del calor en la casa y no liberarlo en la chimenea. Pero a diferencia de una estufa, una caldera de combustible sólido es prácticamente imposible de usar sin un acumulador de calor. Estoy escribiendo sobre esto con tanto detalle porque conozco a muchas personas que han intentado calentar la casa con tales calderas, conectándolas directamente a las tuberías de calefacción. No les pasó nada bueno.

¿Qué es un acumulador de calor o, como también se le llama, un depósito de inercia? En el caso más simple, esto es solo un gran barril de agua, cuyas paredes tienen un buen aislamiento térmico. La caldera calienta el agua de este barril en dos o tres horas de su funcionamiento. Y luego esta agua caliente circula por el sistema de calefacción hasta que se enfría. A medida que se enfría, la caldera debe encenderse nuevamente. Cualquier soldador puede fabricar fácilmente el acumulador de calor más simple. Pero yo, después de algunas deliberaciones, abandoné esta idea y compré uno ya hecho. Como vivo en Ucrania, recurrí a la empresa Teplobak y nunca me arrepentí: aquí los tanques de acumulación se fabrican de manera profesional y de muy alta calidad.

Según el volumen del acumulador de calor, la potencia de la caldera y la cantidad de calor que necesita la casa, la caldera no tiene que calentarse constantemente, sino una o dos veces al día, o incluso una vez cada dos o tres días.

Cálculo del volumen del tanque de inercia de la caldera.

La solución más óptima para esta tarea será confiar su implementación a los ingenieros de calefacción. Calcular el volumen de un acumulador de calor para todo el sistema de calefacción de una casa privada requiere tener en cuenta varios factores que solo ellos conocen. A pesar de esto, los cálculos preliminares se pueden hacer de forma independiente. Para ello, además de conocimientos generales de física y matemáticas, necesitarás una calculadora y una hoja de papel en blanco.

Encontramos los siguientes datos :

• potencia de la caldera, kW;
• tiempo de combustión activa del combustible;
• potencia térmica de calefacción de la casa, kW;
• eficiencia de la caldera;
• temperatura en las tuberías de suministro y retorno.

Considere un ejemplo de un cálculo preliminar. Área calentada - 200 m 2. Tiempo de combustión activa de la caldera - 8 horas, temperatura del refrigerante durante el calentamiento - 90 ° C, en el circuito de retorno - 40 ° C. Potencia térmica estimada de las habitaciones calentadas - 10 kW. Con tales datos iniciales, el dispositivo térmico recibirá 80 kW (10 × 8) de energía.

Realizamos un cálculo de la capacidad tampón de una caldera de combustible sólido según la capacidad calorífica del agua :

donde: m es la masa de agua en el tanque (kg); Q es la cantidad de calor (W); ∆t es la diferencia de temperatura del agua en la tubería de suministro y retorno (°С); 1.163 es la capacidad calorífica específica de agua (W / kg ° С) .

Cálculo de la capacidad tampón de una caldera de combustible sólido

Sustituyendo los números en la fórmula, obtenemos 1375 kg de agua o 1,4 m 3 (80000 / 1,163 × 50). Por lo tanto, para un sistema de calefacción de la casa con un área de 200 m 2, es necesario instalar un TA con una capacidad de 1,4 m 3. Conociendo esta cifra, puede ir a la tienda con seguridad y ver qué acumulador de calor es aceptable.

Las dimensiones, el precio, el equipo y el fabricante ya se determinan fácilmente. Comparando los factores conocidos, no es difícil hacer una elección preliminar de un acumulador de calor para un hogar. Tal cálculo es relevante en el caso de que se construya la casa, el sistema de calefacción ya se haya instalado. El resultado del cálculo mostrará si es necesario desmontar las puertas debido a las dimensiones del TA. Habiendo evaluado la posibilidad de instalarlo en un lugar permanente, se realiza el cálculo final del acumulador de calor para una caldera de combustible sólido instalada en el sistema.

Habiendo recopilado datos sobre el sistema de calefacción, realizamos cálculos de acuerdo con la fórmula. :

donde: W es la cantidad de calor necesaria para calentar el refrigerante m es la masa de agua c es la capacidad calorífica ∆t es la temperatura de calentamiento del agua

Además, necesitará el valor de k: la eficiencia de la caldera.

De la fórmula (1) encontramos la masa: m = W/(c×∆t) ( 2 )

Como se conoce el rendimiento de la caldera, refinamos la fórmula (1) y obtenemos W = m×c×∆t×k ( 3 ) de donde obtenemos la masa de agua corregida m = W/(c×∆t×k ) ( 4 )

Consideremos cómo calcular un acumulador de calor para una casa. Se instala una caldera de 20 kW en el sistema de calefacción (indicado en los datos del pasaporte). El marcador de combustible se quema en 2,5 horas. Calentar una casa requiere 8,5 kW/1 hora de energía. Esto significa que durante el agotamiento de una pestaña, se recibirán 20 × 2.5 \u003d 50 kW

8,5 × 2,5 = 21,5 kW se gastarán en calefacción de espacios

El exceso de calor generado50 - 21,5 = 28,5 kW se almacena en el HE.

La temperatura a la que se calienta el refrigerante es de 35 ° C. (La diferencia de temperatura en las tuberías de suministro y retorno. Se determina mediante la medición durante el funcionamiento del sistema de calefacción). Sustituyendo los valores deseados en la fórmula (4) obtenemos 28500 / (0,8 × 1,163 × 35) = 874,5 kg

Esta cifra significa que para ahorrar el calor generado por la caldera es necesario disponer de 875 kg de refrigerante. Para hacer esto, necesita un tanque de compensación para todo el sistema con un volumen de 0.875 m 3. Estos cálculos livianos facilitan la elección de un acumulador de calor para calderas de calefacción.

Consejo. Para un cálculo más preciso del volumen de la capacidad del búfer, es mejor ponerse en contacto con especialistas.

Elegir un acumulador de calor.

TA se elige al diseñar un sistema de calefacción. Los ingenieros térmicos lo ayudarán a elegir el acumulador de calor adecuado. Pero, si es imposible utilizar sus servicios, tendrás que elegir por tu cuenta. No es difícil hacer esto.

Acumulador de calor para caldera de combustible sólido

Se considera que los criterios principales para la selección de este dispositivo son los siguientes :

• presión en el sistema de calefacción;
• el volumen del tanque de compensación;
• dimensiones externas y peso;
• equipos con intercambiadores de calor adicionales;
• la posibilidad de instalar dispositivos adicionales.

La presión del agua (presión) en el sistema de calefacción es el indicador principal. Cuanto más alto es, más cálido es en la habitación climatizada.

Dado este parámetro, al elegir un acumulador de calor para calderas de combustible sólido, se presta atención a la presión máxima que puede soportar. El acumulador de calor para caldera de combustible sólido que se muestra en la foto está hecho de acero inoxidable, puede soportar alta presión de agua

El volumen del tanque de compensación. De ello depende la capacidad de acumular calor para el sistema de calefacción durante el funcionamiento. Cuanto más grande sea, más calor se acumulará en el recipiente. Aquí debe tener en cuenta que no tiene sentido elevar el límite al infinito. Pero si el agua es menor que la norma, el dispositivo simplemente no realizará la función de acumulación de calor que se le asignó. Por lo tanto, para la elección correcta de un acumulador de calor, será necesario calcular su capacidad de amortiguación. Un poco más adelante, se mostrará cómo se realiza.

Dimensiones exteriores y peso. Estos también son indicadores importantes al elegir un TA. Sobre todo en una casa ya construida. Cuando se realiza el cálculo del acumulador de calor para calefacción, se realiza la entrega al sitio de instalación, puede haber un problema con la instalación en sí. En términos de dimensiones generales, es posible que simplemente no encaje en una puerta estándar. Además, los TA de gran capacidad (a partir de 500 litros) se instalan en una base separada. Un dispositivo masivo lleno de agua se volverá aún más pesado. Estos matices deben tenerse en cuenta. Pero es fácil encontrar una salida. En este caso, se compran dos acumuladores de calor para calderas de combustible sólido con un volumen total de tanques de inercia igual al calculado para todo el sistema de calefacción.

Equipos con intercambiadores de calor adicionales. En ausencia de un sistema de agua caliente en la casa, su propio circuito de calentamiento de agua en la caldera, es mejor comprar inmediatamente un TA con intercambiadores de calor adicionales. Para aquellos que viven en las regiones del sur, será útil conectar un colector solar a la TA, que se convertirá en una fuente de calor gratuita adicional en la casa. Un cálculo simple del sistema de calefacción mostrará cuántos intercambiadores de calor adicionales es deseable tener en un acumulador de calor.

Posibilidad de instalar dispositivos adicionales. Esto implica la instalación de elementos calefactores (calentadores eléctricos tubulares), instrumentación (instrumentación), válvulas de seguridad y otros dispositivos que garanticen el funcionamiento ininterrumpido y seguro del tanque de compensación en el dispositivo. Por ejemplo, en caso de atenuación de emergencia de la caldera, la temperatura en el sistema de calefacción se mantendrá mediante elementos calefactores. Dependiendo del volumen de calefacción del espacio, es posible que no creen una temperatura agradable, pero definitivamente evitarán que se descongele el sistema.

La presencia de instrumentación permitirá la atención oportuna a posibles problemas que hayan surgido en el sistema de calefacción

Importante

Al elegir un acumulador de calor para calefacción, preste atención a su aislamiento térmico. Depende de la conservación del calor recibido.