Sustavi za pohranu toplinske energije

Korištenje akumulatora topline u svakodnevnom životu

Toplinski akumulator postao je nezamjenjiv uređaj za mnoge moderne sustave grijanja. Ovim dodatkom moguće je osigurati akumulaciju viška energije koja nastaje u kotlu i obično se troši. Ako uzmemo u obzir modele akumulatora topline, onda većina njih izgleda kao čelični spremnik, koji ima nekoliko gornjih i donjih mlaznica. Izvor topline je spojen na potonje, dok su potrošači spojeni na prvi. Unutra je tekućina koja se može koristiti za rješavanje raznih problema.

Termalni akumulator se često koristi u svakodnevnom životu. Njegov se rad temelji na impresivnom toplinskom kapacitetu vode. Rad ovog uređaja može se opisati na sljedeći način. Cjevovod kotlovske opreme spojen je na gornji dio spremnika. Vruća rashladna tekućina ulazi u spremnik, što se ispostavilo da je maksimalno zagrijano.

Cirkulacijska pumpa je na dnu. Upija hladnu vodu i vodi je kroz sustav grijanja, usmjeravajući je u kotao. Ohlađenu tekućinu u kratkom vremenu zamjenjuje zagrijana. Čim kotao prestane raditi, rashladna tekućina se počinje hladiti u cijevima i cjevovodima. Voda ulazi u spremnik, gdje počinje istiskivati ​​vruću rashladnu tekućinu u cijevi. Grijanje prostorije će se nastaviti još neko vrijeme prema ovom principu.

Volumen međuspremnika baterije

Shvatimo koliko bi trebalo biti pohranjivanje topline. Postoje različita mišljenja koja se temelje na izračunu na temelju:

• površina prostorija;
• snaga kotla.

Pogledajmo svaki od njih. Ako krenete od područja sobe, onda ne može biti točnih preporuka. Budući da postoji mnogo čimbenika koji utječu na trajanje baterije sustava bez kotla, od kojih je glavni gubitak topline prostorije. Što je kuća bolje izolirana, dulje će međuspremnik moći osigurati kućište toplinom.

Približan izračun, na temelju površine prostorije, je da bi volumen akumulatora topline trebao biti četiri puta veći od broja četvornih metara. Na primjer, kuća s površinom od 200 četvornih metara prikladna je za TA zapremine 800 litara.

Naravno, što je spremnik veći, to bolje, ali za zagrijavanje veće količine rashladne tekućine potrebna je veća snaga grijača. Izračun snage kotla vrši se na temelju grijane površine. Jedan kilovat grije deset metara. Također možete staviti spremnik od pet tona, samo ako kotao ne vuče takve količine, neće imati smisla instalirati tako veliki akumulator topline. Dakle, morate izvršiti prilagodbe u izračunu snage samog kotla.

Ispada da je, možda, ispravnije napraviti izračun na temelju snage kotla. Uzmimo za primjer istu kuću od 200 m2. Približan izračun volumena međuspremnika je sljedeći - jedan kilovat energije zagrijava 25 litara rashladne tekućine. Odnosno, ako postoji grijač snage 20 W, tada bi volumen TA trebao biti oko 500 litara, što očito nije dovoljno za takvo kućište.

Na temelju rezultata izračuna možemo zaključiti da ako namjeravate instalirati akumulator topline, to morate uzeti u obzir pri odabiru snage kotla i uzeti ne jedan, već dva kilovata na deset metara grijane površine. Tek tada će sustav biti uravnotežen. Volumen TA također utječe na izračun kapaciteta ekspandera. Ekspanzijski spremnik je ekspanzijski spremnik koji kompenzira toplinsko širenje rashladne tekućine. Da biste izračunali njegov volumen, morate uzeti ukupni volumen rashladne tekućine u krugu, uključujući kapacitet spremnika za međuspremnike, i podijeliti s deset.

Kada je isplativo ugraditi akumulator topline

Imate kotao na kruto gorivo;

Grijate se na struju;

Dodani su solarni kolektori koji pomažu kod grijanja;

Moguće je iskoristiti toplinu iz jedinica i strojeva.

Najčešći slučaj korištenja akumulatora topline je kada se kao izvor topline koristi kotao na kruto gorivo. Svatko tko je koristio kotao na kruto gorivo za grijanje svog doma zna kakav se komfor može postići takvim sustavom grijanja. Poplavljena - razodjevena, izgorjela - obučena. Ujutro u kući s takvim izvorom topline, ne želite ispuzati ispod pokrivača. Vrlo je teško regulirati proces izgaranja u kotlu na kruto gorivo, potrebno je grijati i na +10C i na -40C. Izgaranje i količina proizvedene topline bit će ista, samo što je ta toplina potrebna na potpuno različite načine. Što uraditi? O kakvoj učinkovitosti možemo govoriti kada morate otvarati prozore na pozitivnoj temperaturi. Ni o kakvoj udobnosti ne može biti govora.

Shema instalacije kotla na kruto gorivo s akumulatorom topline idealno je rješenje za privatnu kuću, kada želite i udobnost i ekonomičnost. Takvim rasporedom topite kotao na kruta goriva, zagrijavate vodu u termoakumulatoru i dobivate toplinu koliko vam treba. U tom slučaju, kotao će raditi s maksimalnom snagom i s najvećom učinkovitošću. Koliko će drva ili ugljena topline dati, toliko će se i pohraniti.

Druga opcija. Ugradnja akumulatora topline s električnim bojlerom. Ovo rješenje će raditi ako imate dvotarifno brojilo električne energije. Toplinu pohranjujemo po noćnoj stopi, koristimo je i danju i noću. Ako odlučite koristiti takav sustav grijanja, bolje je potražiti akumulator topline s mogućnošću ugradnje električnog grijača izravno u bačvu. Električni grijač je jeftiniji od električnog bojlera, a materijal za vezivanje bojlera nije potreban. Minus rad na ugradnji električnog bojlera. Možete li zamisliti koliko možete uštedjeti?

Treća opcija je kada postoji solarni kolektor. Sav višak topline može se baciti u akumulator topline. U demi-sezoni se postižu izvrsne uštede.

Sustav iz Isentropic

Sustav, koji je razvila sada bankrotirana britanska tvrtka Isentropic, funkcionirao je na sljedeći način. Uključuje dva izolirana kontejnera napunjena zdrobljenom stijenom ili šljunkom; grijana posuda koja pohranjuje toplinsku energiju pri visokoj temperaturi i tlaku i hladna posuda koja pohranjuje toplinsku energiju pri niskoj temperaturi i tlaku. Posude su povezane cijevima na vrhu i dnu, a cijeli sustav je ispunjen inertnim plinom, argonom.

Tijekom ciklusa punjenja, sustav koristi električnu energiju izvan vršnog opterećenja da djeluje kao dizalica topline. Argon s vrha hladne posude pri temperaturi i tlaku usporedivim s atmosferskim tlakom adijabatski se komprimira do tlaka od 12 bara, zagrijava na oko 500C (900F). Komprimirani plin se destilira do vrha zagrijane posude, gdje prodire kroz šljunak, prenoseći svoju toplinu na stijenu i hladeći se na temperaturu okoline. Ohlađen, ali još uvijek pod pritiskom, plin se taloži na dno posude, gdje se ponovno (opet adijabatski) širi na 1 bar i temperaturu od -150C. Zatim hladni plin prolazi kroz hladnu posudu, gdje hladi stijenu, zagrijavajući se do prvobitnog stanja.

Energija se ponovno pretvara u električnu energiju kada se ciklus obrne. Vrući plin iz zagrijane posude širi se kako bi pokrenuo generator, a zatim se šalje u hladno skladište. Ohlađeni plin koji se diže s dna hladne posude se komprimira, zagrijavajući plin na temperaturu okoline. Plin se zatim usmjerava na dno zagrijane posude kako bi se ponovno zagrijao.

Procese kompresije i ekspanzije osigurava posebno dizajniran klipni kompresor koji koristi klizne ventile. Dodatna toplina stvorena tijekom procesnih nedostataka ispušta se u okoliš kroz izmjenjivače topline tijekom ciklusa pražnjenja.

Programer tvrdi da je učinkovitost ciklusa od 72-80% sasvim stvarna.To omogućuje usporedbu sa skladištenjem energije iz crpne elektrane, čija je učinkovitost preko 80%.

Drugi predloženi sustav koristi turbine i sposoban je podnijeti mnogo veće količine energije. Korištenje grijača soli kao skladištenja energije pomaknut će istraživanje naprijed.

Tehnologija rastaljene soli

Osjetljiva toplina rastaljenih soli također se koristi za skladištenje sunčeve energije na visokim temperaturama. Taline soli mogu se koristiti kao metoda za pohranjivanje preostale toplinske energije. Trenutno je to komercijalna tehnologija za pohranjivanje topline prikupljene solarnim koncentratorima (na primjer, iz solarnih elektrana tipa toranj ili paraboličkih cilindara). Toplina se kasnije može pretvoriti u pregrijanu paru za pogon konvencionalnih parnih turbina i proizvodnju električne energije po lošem vremenu ili noću. To je pokazano 1995.-1999. u sklopu projekta Solar Two. Procjene iz 2006. predviđale su godišnju učinkovitost od 99%, pozivajući se na usporedbu pohranjene energije kao topline prije pretvorbe u električnu energiju i izravnu pretvorbu topline u električnu energiju. Koriste se različite eutektičke mješavine soli (na primjer, natrijev nitrat, kalijev nitrat i kalcijev nitrat). Upotreba takvih sustava kao medija za prijenos topline primjetna je u kemijskoj i metalurškoj industriji.

Sol se topi na 131C (268F). Pohranjuje se u tekućem stanju na 288C (550F) u izoliranim "hladnim" spremnicima. Tekuća sol se pumpa kroz ploče solarnog kolektora, gdje je usmjerena sunčeva toplina zagrijava do 566C (1,051F). Zatim se šalje u spremnik za vruće skladištenje. Sama izolacija spremnika može se koristiti za pohranjivanje toplinske energije tjedan dana. U slučaju potrebe za električnom energijom, vruća rastaljena sol se pumpa u konvencionalni generator pare za proizvodnju pregrijane pare i pokretanje standardnog turbinskog generatora koji se koristi u bilo kojoj elektrani na ugljen, naftu ili nuklearnu elektranu. Turbina od 100 MW zahtijevala bi plovilo visine 9,1 m (30 stopa) i promjera 24 m (79 ft) da bi se pokrenulo u roku od četiri sata na sličan način.

U razvoju je jedan spremnik s odvojnom pločom za skladištenje hladnih i vrućih rastaljenih soli. Bit će mnogo ekonomičnije postići 100% više skladištenja energije po jedinici volumena u usporedbi s dvostrukim spremnicima, budući da je spremnik za pohranu otopljene soli prilično skup zbog složenog dizajna. Grijači soli također se koriste za pohranu energije u rastaljenim solima.

Nekoliko paraboličkih elektrana u Španjolskoj i Solar Reserve, proizvođač solarnih tornjeva, koriste ovaj koncept za pohranjivanje toplinske energije. Solana elektrana u Sjedinjenim Državama može pohraniti energiju u rastaljene soli, koja se stvara 6 sati. U ljeto 2013. elektrana Gemasolar Thermosolar, koja je radila i kao solarni koncentrator i kao elektrana na otopljenu sol u Španjolskoj, po prvi je put uspjela proizvoditi električnu energiju kontinuirano tijekom 36 dana.

Zašto je potreban akumulator topline i kako radi

Oni čije se kućište grije kotlom na kruto gorivo znaju koliko je teško postići stabilnu temperaturu u baterijama. Budući da se temperatura u peći grijača stalno mijenja i praktički je nemoguće utjecati na ovaj proces. I kako to učiniti kada je gorivo stavljeno u peć i već je planulo? Možete, naravno, pokriti dovod zraka, ali učinak će biti suptilan i dugoročan. Drugim riječima, nije moguće poduzeti hitne mjere.

Drugi problem je vrijeme između punjenja goriva. Naravno, što rjeđe morate bacati drva za ogrjev ili ugljen u kotao, to bolje, manje muke. Da biste riješili oba ova problema, možete ugraditi spremnike za grijanje. Što je?

Akumulator topline (TA) je zatvoreni međuspremnik velikog volumena, u kojem se tijekom rada kotla akumulira toplina. Nakon što svo gorivo izgori u kotlu, akumulatorski spremnik ugrađen u sustav grijanja postupno oslobađa akumuliranu toplinu u krug. Time se smanjuje broj punjenja goriva i povećava učinkovitost grijača.

Unutar akumulatora topline nalazi se rashladna tekućina. To može biti voda ili antifriz, dok morate razumjeti da je to ista rashladna tekućina koja cirkulira kroz krug. Načelo rada akumulatorskog spremnika u sustavu grijanja:

• kotao zagrijava vodu, a ona ulazi u TA, koji se stalno puni rashladnom tekućinom;
• tada rashladna tekućina ulazi u krug grijanja, a dio topline odaje na ukupni volumen tekućine u spremniku;
• postupno se povećava temperatura vode u akumulatoru topline;
• iz strujnog kruga povrat također dolazi do TA;
• iz međuspremnika povratni tok se prenosi u kotao.

TA dijagram povezivanja

Dovod vode u spremnik za grijanje vrši se na vrhu, a povratni izlazi na dnu. Ti se tokovi kreću u rezervoaru u različitim smjerovima. Problem je u tome što se sijeku i dolazi do izmjene topline. Inače neće doći do skladištenja topline. U tom slučaju, potrebno je ne samo miješati vodu u posudi, već to učiniti ispravno.

Što to znači? Cirkulacija mora biti podešena tako da se dovodni tok spušta do povratnog, dok se povratni tok ne smije dizati prema gore. Samo u ovom slučaju, tekući sloj, koji se nalazi između tokova, će se zagrijati.

Cirkulacija se podešava odabirom snage crpki prije i poslije spremnika za grijanje, kao i podešavanjem jedne od tri brzine njihovog rada

Važno je staviti filtere za sustav grijanja ispred pumpi. U suprotnom će možda biti potrebno popraviti cirkulacijsku pumpu.

Uz činjenicu da spremnik za sustav grijanja zagrijava dom, u njega se može ugraditi krug tople vode. Također, jedinica je opremljena dodatnim izvorima grijanja, koji djeluju kao pomoćni.

Akumulator topline prestaje uzimati dio topline iz rashladne tekućine koja mu se isporučuje samo ako je potpuno napunjen. Odnosno, temperatura vode je ista u svim slojevima i jednaka je dovodnoj temperaturi iz kotla.

Učinite sami termoakumulator

Složenost proizvodnje međuspremnika za grijanje leži u stvaranju pouzdane toplinske izolacije. Za to ne možete koristiti običnu bačvu ili sličan spremnik. Osim ovog parametra, kapacitet radijatora grijanja mora izdržati opterećenje vode na zidovima i moguće hidraulične udare.

Najjednostavniji dizajn je kocka, unutar koje se nalazi cjevovod u obliku slova U ili zavojnica bakrene cijevi. Potonji je poželjniji, jer ima veliku površinu izmjene topline, a bakar ima optimalnu vrijednost toplinske vodljivosti. Ovaj dizajn povezan je sa zajedničkom autocestom. Za proizvodnju spremnika sustava grijanja trebat će vam čelični lim debljine najmanje 1,5 mm i metalna cijev. Njegov promjer mora biti jednak poprečnom presjeku cjevovoda u ovom dijelu grijanja.

Minimalni skup alata uključuje sljedeće:

• Stroj za zavarivanje;
• Kutna brusilica (bugarska);
• Bušilica s bušilicama za metal;
• Alat za mjerenje.

Najlakši način je napraviti posudu za grijanje radijatora kubičnog oblika. Unaprijed se izrađuje crtež prema kojem će se izvoditi svi daljnji radovi. Prisutnost grijaćeg elementa nije potrebna, ali poželjna. On će moći održavati razinu zagrijavanja vode na odgovarajućoj razini.

Postupak izrade akumulatora topline

Prvo se izrezuju pravokutni listovi, od kojih će se sastojati tijelo spremnika sustava grijanja.U ovoj fazi morate uzeti u obzir razmak za zavarivanje - može biti od 1 do 3 mm, ovisno o uređaju i odabranim elektrodama. Zatim se u prazninama izrezuju rupe za pričvršćivanje cjevovoda, grijaćeg elementa i mlaznica za punjenje spremnika. Radijatori od lijevanog željeza ne mogu se izravno pričvrstiti na njega. Stoga je potrebno izračunati gubitke topline od spremnika do radijatora.

Nakon sastavljanja konstrukcije, potrebno je napraviti toplinsku izolaciju tijela. Za spremnik za grijanje najbolje je koristiti bazaltnu izolaciju. Ima sljedeće važne kvalitete:

Nije vruće. Taljenje se događa na temperaturama iznad 700°C;

Jednostavan za instalaciju. Bazaltna vuna je prilično elastična;

Ima svojstva parne barijere

To je važno za uklanjanje kondenzata, koji će se neizbježno nakupljati na tijelu spremnika tijekom rada grijanja.

Korištenje polimernih materijala (polistirenske pjene ili polistirena) je neprihvatljivo, jer pripadaju skupini zapaljivih. Toplinska izolacija međuspremnika najbolje je izvršiti nakon spajanja na sustav grijanja. Na taj način se mogu smanjiti gubici topline na ulaznim i izlaznim cijevima.

Kao kontejner može se koristiti stari čelični spremnik. Ali debljina njegovog zida ne smije biti manja od 1,5 mm.

Dizajn spremnika za grijanje

Pogled u presjeku akumulatorskog spremnika za grijanje

Sada pobliže pogledajmo dizajn akumulatora topline. Ako je spremnik namijenjen samo za krug grijanja, tada je njegov dizajn prilično jednostavan:

• zapečaćeno kućište;
• izolacijski sloj;
• grana cijev u gornjem dijelu za dovod;
• povratna cijev na dnu.

Ništa drugo nije potrebno, ali ako je potrebno da spremnik za grijanje zagrijava i vodu za potrebe kućanstva, tada se u tijelo spremnika ugrađuje bakreni svitak i, naravno, dvije grane (ulaz/izlaz). Hladna voda je spojena na ulaznu cijev. Prolazi kroz zavojnicu i zagrijava se od rashladne tekućine koja se nalazi u međuspremniku. Iz spremnika izlazi već zagrijana voda koja se dovodi u kupaonske i kuhinjske slavine. Istodobno, o duljini bakrenog svitka ovisi koliko će dugo voda ostati unutar TA i, sukladno tome, koliko će se zagrijavati.

HE dizajn može imati ne samo nekoliko krugova prijenosa topline, već i nekoliko izvora grijanja. Dakle, zagrijavanje rashladne tekućine u spremniku može se izvesti na nekoliko načina:

• od grijača;
• od električnih grijača.

Električni grijači mogu se dovoditi izravno u mrežu i uključiti po potrebi. Također, moderni međuspremnici za akumulatore grijanja opremljeni su grijaćim elementom spojenim na solarne ploče, što vam omogućuje korištenje besplatne solarne energije.

Kao i uvijek, obrtnici su zainteresirani za to je li moguće napraviti baterijski spremnik za grijanje vlastitim rukama. Naravno, možete ako su vam ruke na mjestu, ali nemoguće je reći da je to vrlo jednostavno.

Na što trebate obratiti pažnju:

• vrh spremnika ne smije biti ravan, inače će se istisnuti pritiskom;
• dovodne i povratne cijevi moraju biti u pravim ravninama;
• cijela struktura je apsolutno zapečaćena;
• metal debljine oko 5 mm.

U nastavku videa možete vidjeti kako je jedan od majstora napravio spremnik za grijanje vlastitim rukama iz bačve.

Što još trebate znati o značajkama korištenja u svakodnevnom životu

Do danas postoji nekoliko metoda za izračun volumena rezervoara. Kako iskustvo pokazuje, za svaki kilovat snage opreme potrebno je 25 litara vode. Učinkovitost kotla, koji osigurava potrebu za sustavom grijanja s akumulatorom topline, raste na 84%. Vrh izgaranja se izravnava, zbog čega se energetski resursi štede do 30%.

Toplinski akumulator osigurava očuvanje temperature zahvaljujući pouzdanoj toplinskoj izolaciji od pjenastog poliuretana. Dodatno je moguće ugraditi grijaće elemente koji omogućuju, ako je potrebno, zagrijavanje vode.

Spajanje cijevi akumulatora topline na sustav grijanja

U pravilu, međuspremnik je spojen na sustav grijanja paralelno s kotlom za grijanje, stoga se ova shema naziva i shema cjevovoda kotla.

Navedimo uobičajenu shemu za spajanje TA na sustav grijanja s kotlom za grijanje na kruto gorivo (za pojednostavljenje sheme, zaporni ventili, automatizacija, upravljački uređaji i druga oprema nisu naznačeni na njemu).

Pojednostavljena shema cjevovoda akumulatora topline

Ovaj dijagram prikazuje sljedeće elemente:

1. Kotao za grijanje.
2. Termalni akumulator.
3. Uređaji za grijanje (radijatori).
4. Cirkulacijska pumpa u povratnom vodu između kotla i grijača.
5. Cirkulacijska pumpa u povratnom vodu sustava između uređaja za grijanje i TA.
6. Izmjenjivač topline (izmjenjivač) za opskrbu toplom vodom.
7. Izmjenjivač topline spojen na dodatni izvor topline.

Jedna od gornjih cijevi spremnika (poz. 2) spojena je na izlaz kotla (poz. 1), a druga je spojena izravno na dovodni vod sustava grijanja.

Jedna od donjih grana HE je spojena na ulaz kotla, dok je u cjevovod između njih ugrađena pumpa (poz. 4) koja osigurava kruženje radnog fluida u krugu od kotla do HE i obratno.

Drugi donji odvojak KOJI je spojen na povratni vod sustava grijanja, u koji je također ugrađena pumpa (poz. 5) koja osigurava dovod grijane rashladne tekućine u grijače.

Kako bi se osiguralo funkcioniranje sustava grijanja u slučaju iznenadnog nestanka struje ili kvara cirkulacijskih crpki, obično se spajaju paralelno s glavnom linijom.

U sustavima s prirodnom cirkulacijom rashladne tekućine ne postoje cirkulacijske pumpe (poz. 4 i 5). To značajno povećava tromost sustava, a ujedno ga čini potpuno nestabilnim.

Izmjenjivač topline PTV (poz. 6) nalazi se u gornjem dijelu HE.

Položaj dodatnog izmjenjivača topline (poz. 7) ovisi o vrsti izvora topline:

• za visokotemperaturne izvore (grijač, plinski ili električni bojler) postavlja se u gornji dio međuspremnika;
• za niskotemperaturne (solarni kolektor, dizalica topline) - na dnu.

Izmjenjivači topline prikazani na dijagramu su opcijski (poz. 6 i 7).

Proračun akumulatora topline

Formula za izračun je vrlo jednostavna:

Q = mc(T2-T1), gdje je:

Q je akumulirana toplina;

m je masa vode u spremniku;

c - specifična toplina rashladne tekućine u J / (kg * K), za vodu jednaku 4200;

T2 i T1 su početna i konačna temperatura rashladne tekućine.

Recimo da imamo radijatorski sustav grijanja. Radijatori su odabrani za temperaturni režim 70/50/20. Oni. kada temperatura u spremniku baterije padne ispod 70C, počet ćemo osjećati nedostatak topline, odnosno jednostavno se smrzavati. Izračunajmo kada se to dogodi.

90 je naš T1

70 je T2

20 - sobna temperatura. Ne treba nam u našim proračunima.

Recimo da imamo akumulator topline za 1000 litara (1m3)

Razmatramo rezervu topline.

P
\u003d 1000 * 4200 * (90-70) \u003d 84 000 000 J ili 84 000 kJ

1 kWh = 3600 kJ

84000/3600=23,3 kW topline

Ako je gubitak topline kod kuće 5 kW tijekom hladnog petodnevnog razdoblja, tada imamo dovoljno pohranjene topline za gotovo 5 sati. Sukladno tome, ako je temperatura viša od izračunate za hladno petodnevno razdoblje, tada će akumulator topline biti dovoljan za dulje vrijeme.

Odabir volumena toplinskog akumulatora ovisi o vašim zadacima. Ako trebate izgladiti temperaturu, postavite mali volumen. Ako navečer trebate akumulirati toplinu kako biste se ujutro probudili u toploj kući, potrebna vam je velika jedinica. Neka bude drugi zadatak. Od 2300 do 07:00 - mora postojati dovod topline.

Pretpostavimo da je gubitak topline 6 kW, a temperaturni režim sustava grijanja je 40/30/20. Rashladna tekućina u akumulatoru topline može se zagrijati do 90C

Vrijeme zaliha 8 sati. 6*8=48 kW

M
=
P
/4200*(T2-T1)

48*3600=172800 kJ

V
=172800/4200*50=0,822 m3

Akumulator topline od 800 do 1000 litara zadovoljit će naše zahtjeve.

Skladištenje solarne energije

Najrašireniji solarni sustavi grijanja mogu pohranjivati ​​energiju od nekoliko sati do nekoliko dana. Međutim, povećan je broj objekata koji koriste sezonsko skladište toplinske energije (SHS), što omogućuje pohranjivanje sunčeve energije ljeti za korištenje za grijanje prostora zimi. Solarna zajednica Drake Lanling iz Alberte u Kanadi sada je naučila koristiti 97% solarne energije tijekom cijele godine, što je rekord koji je moguć samo upotrebom SATE-a.

Korištenje latentne i osjetne topline također je moguće u visokotemperaturnim solarnim sustavima za prijam topline. Različite eutektičke mješavine metala kao što su aluminij i silicij (AlSi12) nude visoku točku taljenja za učinkovitu proizvodnju pare, dok mješavine glinice na bazi cementa nude dobra svojstva skladištenja topline.

Tehnologija legure granice topivosti

Legure na granici topljivosti temelje se na promjeni faze metala kako bi se pohranila toplinska energija.

Umjesto pumpanja tekućeg metala između spremnika kao u sustavu rastaljene soli, metal je zatvoren u drugi metal s kojim se ne može stopiti (nemiješa se). Ovisno o izboru dva materijala (materijal za promjenu faze i materijal kapsule), gustoća skladištenja energije može biti 0,2-2 MJ/L.

Radni medij, obično voda ili para, koristi se za prijenos topline na i sa legure na granici topljivosti. Toplinska vodljivost takvih legura često je viša (do 400 W/m*K) od konkurentskih tehnologija, što znači brže moguće “utovar” i “istovar” toplinskog skladišta. Tehnologija još nije implementirana za korištenje u industrijskim razmjerima.

Izrada akumulatora topline vlastitim rukama

Najjednostavniji model baterije može se izraditi samostalno, dok se trebate voditi principima termosice. Zbog stijenki koje ne provode toplinu, tekućina će dugo ostati vruća. Za rad morate pripremiti:

• Scotch;
• Betonska ploča;
• toplinski izolacijski materijal;
• bakrene cijevi ili grijaći elementi.

Prilikom izrade, pri odabiru spremnika potrebno je uzeti u obzir željeni kapacitet, trebao bi početi od 150 litara. Možete pokupiti bilo koju metalnu bačvu. Ali ako odaberete glasnoću manju od spomenute, onda se gubi smisao. Spremnik je pripremljen, prašina i krhotine su uklonjene iznutra, područja na kojima se počela stvarati korozija moraju se odgovarajuće tretirati.

Prednosti korištenja akumulatora topline u kući s izolacijom

Ako vaša stranica nema nacionalno blago - glavni plin, vrijeme je da razmislite o pravom sustavu grijanja. Najbolje vrijeme je kad se projekt tek priprema, a najgore kad već živite u kući i shvatite da je grijanje jako skupo.

Idealna kuća za ugradnju kotla na kruta goriva i akumulatora topline je zgrada s dobrom izolacijom i niskotemperaturnim sustavom grijanja. Što je bolja izolacija, manji je gubitak topline i duže će vaš akumulator topline moći održavati ugodnu toplinu.

Niskotemperaturni sustav grijanja. Iznad smo dali primjer s radijatorima kada je temperaturni režim bio 90/70/20. U niskotemperaturnom načinu rada uvjeti će biti - 35/30/20. Osjeti razliku. U prvom slučaju, već kada temperatura padne ispod 90 stupnjeva, osjetit ćete nedostatak topline. U slučaju niskotemperaturnog sustava možete mirno spavati do jutra. Zašto biti neutemeljen. Izračunajmo samo koristi.

Izračunali smo gornju metodu.

Varijanta s niskotemperaturnim sustavom grijanja

P
=1000*4200*(90-35)=231
000
000 J (231000 kJ)

231000/3600=64,2 kW.To je gotovo tri puta više uz isti volumen akumulatora topline. Uz gubitak topline - 5 kW, ova rezerva je dovoljna za cijelu noć.

A sada o financijama. Pretpostavimo da smo montirali akumulator topline s električnim grijačima. Čuvamo po noćnoj tarifi. Tenov snaga - 10 kW. 5 kW ide na trenutno grijanje kuće noću, možemo spremiti 5 kW za dan. Noćna cijena od 23-00 do 07-00. 8 sati.

8*5=40 kW. Oni. danju ćemo koristiti noćnu tarifu 8 sati.

Od 1. siječnja 2015. na Krasnodarskom teritoriju dnevna cijena je 3,85, noćna 2,15.

Razlika je 3,85-2,15 \u003d 1,7 rubalja

40 * 1,7 = 68 rubalja. Količina se čini mala, ali nemojte žuriti. Iznad smo dali poveznice na izoliranu kuću i jednu neizoliranu. Zamislite da ste pogriješili – kuća je izgrađena, već ste prošli prvu sezonu grijanja i shvatili da je grijanje na struju jako skupo. Iznad smo dali primjer gubitka topline u neizoliranoj kući. U primjeru, gubitak topline je 18891 vata. Ovo je hladnog radnog dana. Prosjek za sezonu grijanja bit će točno 2 puta manji i iznosit će 9,5 kW.

Dakle, za sezonu grijanja trebamo 24 * 149 * 9,5 = 33972 kW

U rubljama 16 sati, 2/3 (22648) dnevno, 1/3 (11324 kW) noću.

22648 * 3,85 = 87195 rubalja

11324 * 3,85 = 24346 rubalja

Ukupno: 111541 rubalja. Brojka za toplinu je jednostavno zastrašujuća. Takav iznos može uništiti svaki proračun. Ako pohranjujete toplinu noću, možete uštedjeti. 38502 rubalja za sezonu grijanja. Velike uštede. Ako imate takve troškove, potrebno je uz električni kotao staviti kotao na kruto gorivo ili kamin s vodenom košuljicom. Ima vremena i želje - bacili su drva za ogrjev, pohranili toplinu u termoakumulator, a ostalo završili strujom.

U izoliranoj kući s akumulatorom topline trošak sezone grijanja bit će usporediv sa sličnim neizoliranim kućama koje imaju glavni plin.

Naš izbor kada nema glavnog plina je sljedeći:

Dobro izolirana kuća;

Niskotemperaturni sustav grijanja;

Termalni akumulator;

Kotao na kruto gorivo ili kamin na vodu;

Električni bojler.

Ako u svojoj kući imate kotao na kruta goriva, onda morate biti svjesni da on ne može dugo funkcionirati bez ljudske intervencije. To je zbog potrebe povremenog učitavanja drva za ogrjev u ložište. Ako se to ne učini na vrijeme, sustav će se početi hladiti, a temperatura u prostorijama će pasti.

Ako se struja isključi kada se ložište rasplamsa, tada će postojati opasnost od ključanja vode u omotu opreme, što će rezultirati njezinim uništenjem. Ti se problemi mogu riješiti ugradnjom akumulatora topline. Također obavlja ulogu zaštite instalacija od lijevanog željeza od pucanja kada dođe do oštrog pada temperature vode u mreži.

Zaključak

Akumulator topline za raketu je uređaj koji je daleko od razumijevanja običnog potrošača. Ali lako možete sami spojiti akumulator topline za sustav grijanja. Da biste to učinili, povratni cjevovod morat će proći kroz spremnik, na čijim su krajevima predviđeni izlaz i ulaz.

U prvoj fazi, spremnik i povrat kotla trebaju biti međusobno povezani. Između njih nalazi se cirkulacijska pumpa, ona će destilirati rashladnu tekućinu iz cijevi do zapornog ventila, grijača i ekspanzijskog spremnika. Na drugoj strani ugrađena je cirkulacijska pumpa i zaporni ventil.

Izvor fotografija - stranica http://www.devi-ekb.ru

Korištenjem pohrane toplinske energije moguće je isplativo premjestiti potrošnju gigavata energije. No danas je tržište takvih pogona katastrofalno malo u usporedbi s potencijalom. Glavni razlog leži u činjenici da su u početnoj fazi nastanka sustava za pohranu topline proizvođači posvećivali malo pažnje istraživanjima u ovom području.Nakon toga, proizvođači su u potrazi za novim poticajima doveli do činjenice da se tehnologija pogoršala, a ljudi su počeli pogrešno shvaćati njezine ciljeve i metode.

Najočitiji i najobjektivniji razlog za korištenje sustava za pohranu topline je učinkovito smanjenje količine novca potrošene energije, štoviše, cijena energije u vršnim satima puno je veća nego u drugim vremenima.