Accumulatore di calore per caldaia

Caratteristiche dell'installazione di accumulatori di calore

Tutti i lavori di installazione vengono eseguiti secondo un progetto precedentemente approvato secondo le raccomandazioni del produttore di apparecchiature di riscaldamento.

In questo caso, è necessario tenere conto delle caratteristiche del lavoro di installazione:

1. La superficie del bollitore deve essere assolutamente isolata dalle dispersioni di calore.
2. I termometri devono essere installati sulle tubazioni attraverso le quali circola l'acqua (uscita e ingresso).
3. I serbatoi di accumulo con un volume superiore a 500 litri nella maggior parte dei casi non passano attraverso la porta. In questi casi, dovrebbero essere utilizzate strutture pieghevoli o dovrebbero essere installate diverse batterie più piccole.
4. Nel punto più basso del serbatoio, l'installazione di un canale di drenaggio non interferirà. Ti tornerà utile quando dovrai drenare completamente l'acqua.
5. Sulle tubazioni attraverso le quali l'acqua entra nel serbatoio, è consigliabile installare filtri a rete. Impediscono l'ingresso di inclusioni di grandi dimensioni (scorie di saldatura, minerali che sono entrati nel sistema, ecc.).
6. Se non è prevista una valvola nella parte superiore del serbatoio per rimuovere l'aria, allora dovrebbe essere installata nella parte superiore del tubo di uscita.
7. E' necessario montare un manometro e una valvola di sicurezza sulla linea accanto alla batteria.

Se sei il proprietario di una caldaia a combustibile solido e non hai ancora acquistato un accumulatore di calore, pensaci. Non solo prolungherai la vita delle tue apparecchiature di riscaldamento, ma risparmierai anche significativamente sul carburante.

Funzionalità degli accumulatori di calore

Il principio di funzionamento dell'apparecchiatura è che durante il funzionamento della caldaia parte del calore viene utilizzata per riscaldare il liquido di raffreddamento da un serbatoio aggiuntivo. Il serbatoio collegato ha un buon isolamento termico e trattiene perfettamente il calore ricevuto. Dopo lo spegnimento della caldaia, l'acqua nell'impianto di riscaldamento si raffredda e i dispositivi di controllo accendono la pompa che fornisce acqua calda dal bollitore.

Questi cicli continuano finché la temperatura dell'acqua nel serbatoio aggiuntivo rimane sufficientemente alta. La durata complessiva del funzionamento dell'impianto senza accensione della caldaia dipende dal volume del serbatoio aggiuntivo. In pratica permette il riscaldamento camere da poche ore a 2 giorni.

L'accumulatore di calore svolge le seguenti funzioni:

1. Accumula il calore proveniente dalla caldaia dell'impianto e lo cede nel tempo per riscaldare gli ambienti del locale.
2. Previene la possibilità di surriscaldamento della caldaia rimuovendo il calore in eccesso dallo scambiatore.
3. Consente di combinare facilmente diversi dispositivi di riscaldamento (elettrico, gas, combustibile solido) in un sistema comune.
4. Aiuta a migliorare il funzionamento delle apparecchiature di riscaldamento, riducendo il consumo di carburante e migliorando l'efficienza.
5. Nei sistemi con caldaie a combustibile solido, consente di escludere il monitoraggio costante dello stato delle apparecchiature di riscaldamento. Riscaldando il liquido di raffreddamento in un serbatoio aggiuntivo, i proprietari di case possono dimenticare la necessità di caricare costantemente il carburante nella caldaia.
6. È una fonte di acqua calda per il fabbisogno domestico.

Schema dell'impianto di riscaldamento

In questo esempio si può vedere quanto sia redditizio un sistema di riscaldamento con accumulatore di calore.

Si supponga che nell'impianto di riscaldamento sia installata una caldaia con una potenza di 10 kW. La legna da ardere deve essere caricata ogni 3 ore. Questo non rientra nei piani dei proprietari di case. Per allungare le pause tra i carichi è necessario utilizzare una caldaia più grande. Ma in questo caso è possibile l'ebollizione del liquido di raffreddamento, poiché il sistema non avrà il tempo di portare via tutto il calore generato.

Il collegamento di un accumulatore di calore con una capacità di circa 200 litri risolve facilmente il problema. L'apparecchiatura consente di accumulare 110 kW di energia, soggetti a carichi completi e frequenti della caldaia. Successivamente, il calore accumulato manterrà una temperatura ambiente confortevole per circa 10 ore.Non è necessario caricare la caldaia di combustibile per tutto questo tempo.

Che cos'è una capacità tampone dell'accumulatore di calore e il suo scopo.

Lo scopo dell'accumulatore di calore (TA) sarà più facile da descrivere con diversi esempi-attività.

Compito uno. L'impianto di riscaldamento è basato su una caldaia a combustibile solido. Non è possibile monitorare costantemente la temperatura del liquido di raffreddamento all'alimentazione e gettare legna da ardere in tempo, per cui la temperatura di alimentazione supera quella di cui abbiamo bisogno o scende al di sotto della norma. Come garantire il mantenimento della temperatura del liquido di raffreddamento richiesta?

Compito due. La casa è riscaldata da un boiler elettrico. La fornitura di energia elettrica è a due tariffe. Come ridurre i costi energetici riducendo il consumo di energia durante il giorno e aumentando di notte?

Compito tre. Esiste un sistema di riscaldamento in cui il calore è generato da generatori di calore che funzionano con vari tipi di combustibili ed energia, ad esempio. gas, elettricità, energia solare (collettori solari), energia della terra (pompa di calore). Come garantire il loro funzionamento efficiente senza perdita di calore generato quando non è necessario, fornendo al contempo calore alla casa durante i picchi di consumo energetico?

Senza entrare veramente nella teoria della termotecnologia, per tutti i problemi, si suggerisce una soluzione sotto forma di installare un serbatoio di accumulo nell'impianto, che fungerebbe da serbatoio per il liquido di raffreddamento e in cui la sua temperatura verrebbe mantenuta ad una data livello. È questa capacità tampone che è l'accumulatore di calore. Per risolvere questi problemi, l'accumulatore di calore viene solitamente inserito nella "pausa" dell'impianto con la formazione della caldaia e dei circuiti di riscaldamento. Lo schema condizionale per l'inclusione di un accumulatore di calore nell'impianto di riscaldamento è mostrato nella figura seguente.

Riso. Diagramma schematico dell'inclusione di un accumulatore di calore (accumulatore di calore)

Per le varie modalità di inclusione di un accumulatore di accumulo nell'impianto di riscaldamento, vedere l'articolo “Schemi di collegamento dell'accumulatore di calore”.

Attualmente, gli accumulatori di calore sono più spesso utilizzati negli impianti di riscaldamento con caldaie a combustibile solido. In questi sistemi, l'uso di un accumulatore di calore consente di caricare meno spesso il combustibile, per garantire un apporto di calore confortevole, indipendentemente dalle fluttuazioni della temperatura del liquido di raffreddamento all'uscita della caldaia. I serbatoi di accumulo sono spesso installati con caldaie elettriche per risparmiare grazie alla tariffa notturna ridotta e negli impianti combinati con l'utilizzo simultaneo di caldaie a combustibile solido e elettriche. Un accumulatore di calore (TA) può essere utile negli impianti con caldaie a gas, soprattutto quando la potenza termica minima della caldaia supera il carico termico dell'oggetto. A causa dei periodi più lunghi di "caricamento" del TA (riscaldamento del liquido di raffreddamento), è possibile evitare i "tamburi" della caldaia.

Oltre ad essere utilizzato come serbatoio di accumulo, TA svolge la funzione di separatore idraulico. Soprattutto questa proprietà di un accumulatore di calore è richiesta negli impianti con generatori di calore funzionanti con diversi tipi di energia (anche alternativa). Di norma, queste fonti di calore operano su appositi vettori termici che non consentono la miscelazione con altre tipologie, richiedono un unico regime termico e idraulico, spesso incompatibile con i regimi del circuito di riscaldamento (radiatore, riscaldamento a pavimento). Ad esempio, l'intervallo di temperatura di una pompa di calore è solitamente

5°C, e nel circuito di distribuzione del calore l'intervallo di temperatura può essere molto più ampio (10-20°C). Per separare i circuiti, l'accumulatore di calore può essere dotato di scambiatori di calore integrati aggiuntivi.

Come calcolare il volume di un accumulatore di calore

Se lo si desidera, è facile trovare metodi per calcolare il volume di un accumulatore di calore su Internet, ma nessuno di questi è adatto a me.

Alcuni "specialisti" consigliano di moltiplicare la potenza massima della caldaia esistente in kilowatt per un certo coefficiente, e questo coefficiente su diversi siti differisce di un fattore di due o più, da 25 a 50. Secondo me, è una totale sciocchezza.Semplicemente perché il risultato ottenuto non ha nulla a che vedere con la tua casa in particolare, né con i tuoi desideri, quante volte vuoi riscaldare la caldaia.

La tecnica normale tiene conto di tutti i fattori: il clima nella tua zona, l'isolamento termico della casa e le tue idee sul comfort. In buona sostanza, anche questo calcolo dovrà essere eseguito più volte per diverse condizioni di temperatura e scegliere il volume massimo dell'accumulatore di calore. E, a proposito, la potenza della caldaia nella metodologia corretta si ottiene a seguito di calcoli e non secondo il principio "quello che era, era messo così". Ma tutto ciò è piuttosto complicato ed è più adatto per i locali caldaie e non per le abitazioni private.

L'ho fatto molto più facile. Ho eseguito il calcolo dell'accumulatore di calore per una caldaia a combustibile solido come segue.

1. È necessario stimare la quantità di calore di cui la casa ha bisogno al giorno. Questa è la parte più difficile e responsabile del lavoro. Ancora una volta, puoi approfondire i calcoli (nei libri di testo per le università di costruzione puoi trovare tutti i metodi necessari). Ma, se possibile, è più facile e affidabile eseguire una misurazione diretta, semplicemente riscaldando la casa quando fa freddo e misurando la quantità di carburante utilizzato. La mia casa è relativamente piccola, poco meno di 100 metri quadrati. m, e abbastanza caldo. Pertanto, si è scoperto che ad una temperatura al di fuori di circa 0 gradi, per mantenere una temperatura confortevole, ci vuole un sostanziale margine di 50 kWh, per - 10 gradi - 100 kWh, per - 20 gradi - 150 kWh.
2. Scegliere una caldaia è molto semplice. Le caldaie più comuni hanno una potenza di circa 25 kW e con un carico massimo danno questa potenza di circa 3 ore. Pertanto, un accendino fornisce circa 75 kWh di calore. A temperatura zero, quindi, anche un pieno carico sarà per me troppo. E per -20 gradi basterà riscaldare 2 volte al giorno. Questa opzione mi va bene.
3. Ora il volume effettivo dell'accumulatore di calore. La capacità termica dell'acqua è di 4,2 kJ per litro per grado. la temperatura massima nell'accumulatore di calore è di 95 gradi, la temperatura confortevole dell'acqua nell'impianto di riscaldamento è di 55 gradi. Questa è una differenza di 40 gradi. In altre parole, 1 litro di acqua in un accumulatore di calore può immagazzinare 168 kJ di calore, o 46 Wh. E 1000 litri, rispettivamente - 46 kWh. Ne consegue che per risparmiare calore da un pieno carico della caldaia, ho bisogno di un accumulatore di calore da 1500 litri. È tutto stock. Ne occorre infatti un po' meno, ma dopo aver studiato i prezzi dei puffer ho deciso di trascurarlo.

Questo calcolo significa che in caso di forti gelate devo riscaldare la caldaia due volte al giorno e in gelate molto forti tre volte. Inoltre, questo dovrebbe essere fatto in modo uniforme durante il giorno: al mattino e alla sera o al mattino, all'inizio della sera e prima di coricarsi. E quando non ci sono grandi gelate, riscaldo la caldaia solo una volta, a qualsiasi ora del giorno.

Naturalmente, se metti un accumulatore di calore ancora più grande, puoi rendere la tua vita ancora più confortevole. Ma qui devi già fare i conti con il fatto che una grande botte ha bisogno di molto spazio.

Vantaggi e svantaggi

Un sistema di riscaldamento con accumulatore di calore, in cui un'installazione a combustibile solido funge da fonte di calore, presenta molti vantaggi:

• Maggiore comfort in casa, perché dopo la combustione del combustibile, l'impianto di riscaldamento continua a riscaldare la casa con l'acqua calda proveniente dal serbatoio. Non c'è bisogno di alzarsi nel cuore della notte e caricare una porzione di legna da ardere nel focolare.
• La presenza di un contenitore protegge la camicia d'acqua della caldaia dall'ebollizione e dalla distruzione. Se l'elettricità viene interrotta improvvisamente o le teste termostatiche installate sui radiatori interrompono il liquido di raffreddamento per aver raggiunto la temperatura desiderata, la fonte di calore riscalderà l'acqua nel serbatoio. Durante questo periodo è possibile ripristinare l'alimentazione o avviare il generatore diesel.
• La fornitura di acqua fredda dalla tubazione di ritorno allo scambiatore di calore in ghisa rovente è esclusa dopo l'attivazione improvvisa della pompa di circolazione.
• Gli accumulatori di calore possono essere utilizzati come separatori idraulici nell'impianto di riscaldamento (frecce idrauliche). Ciò rende indipendente il funzionamento di tutti i rami del circuito, il che consente un ulteriore risparmio di energia termica.

Il costo di installazione più elevato dell'intero sistema ei requisiti per il posizionamento delle apparecchiature sono gli unici svantaggi dell'utilizzo di serbatoi di stoccaggio. Tuttavia, questi investimenti e disagi saranno seguiti da costi operativi minimi nel lungo periodo.

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Calcolo della capacità dell'accumulatore di calore

Il metodo con cui viene effettuato il calcolo può variare a seconda dello schema applicativo. Ecco un esempio di schema di calcolo:

1. Determinazione del carico massimo di carburante. Ad esempio, il focolare contiene 20 kg di legna da ardere. 1 kg di legna da ardere è in grado di generare 3,5 kWh di energia. Pertanto, quando si brucia un segnalibro di legna da ardere, la caldaia emetterà 20 3,5 = 70 kWh di calore. Il tempo di esaurimento di un segnalibro completo può essere determinato empiricamente o calcolato. Se la potenza della caldaia è, ad esempio, 25 kW 70:25=2,8 h.
2. La temperatura del liquido di raffreddamento nell'impianto di riscaldamento. Se l'impianto è già installato, è sufficiente misurare la temperatura in ingresso e in uscita e determinare la dispersione termica.
3. Determinazione della frequenza di download desiderata. Ad esempio è possibile caricare la mattina e la sera, ma non è possibile effettuare la manutenzione della caldaia di giorno e di notte.

Calcolo dell'accumulatore di calore

Se per un'ora la perdita di calore di una stanza, ad esempio, è di 6,7 kW, per un giorno sarà di 160 kW. Nell'esempio in esame, ciò equivale a poco più di due segnalibri di carburante. Come sopra definito, un carico di legna brucia per circa 3 ore, rilasciando 70 kWh di energia termica.

Il fabbisogno per il riscaldamento della casa è 6,7 3 = 20,1 kWh, lo stock del serbatoio di accumulo sarà 70-20,1 = 49,9, ovvero circa 50 kWh. Questa energia è sufficiente per un periodo di 50:6,7 - sono circa 7 ore Ciò significa che sono necessari due zaklakh completi e uno incompleto al giorno.

Sulla base di questi calcoli, dopo aver considerato diverse opzioni, ci fermiamo a questo: alle 23:00 viene effettuato un carico incompleto, alle 6:00 e alle 18:00 - pieno. Se disegni un grafico del livello di carica dell'accumulatore di calore, puoi vedere che la carica massima cade su 60 kWh alle 9 del mattino.

Poiché 1 kWh=3600 kJ, la riserva dovrebbe essere di 60 3600=216000 kJ di energia termica. Margine di temperatura (differenza tra l'indice di acqua massimo e l'indice di fornitura richiesto) 95-57=38°C. La capacità termica dell'acqua è di 4.187 kJ. Pertanto, 216000 / (4.187 38) \u003d 1350 kg. In questo caso, il volume richiesto dell'accumulatore di calore sarà di 1,35 m3.

L'esempio considerato dà un'idea generale di come viene calcolata la capacità del serbatoio di accumulo. In ogni singolo caso, è necessario tenere conto delle caratteristiche dell'impianto di riscaldamento e delle condizioni del suo funzionamento.

Caratteristiche dell'installazione di un accumulatore di calore

Prima di installare l'apparecchiatura, è necessario redigere un progetto dettagliato. È necessario tenere conto di tutti i requisiti dei produttori di apparecchiature di riscaldamento. Quando si installa un serbatoio di accumulo, è necessario osservare le seguenti regole:

• La superficie del contenitore deve avere un isolamento termico affidabile.
• I termometri devono essere installati all'ingresso e all'uscita per monitorare la temperatura dell'acqua.
• I serbatoi volumetrici molto spesso non si adattano alla porta. Se non è possibile portare il serbatoio prima della fine della costruzione, dovrai utilizzare un'opzione pieghevole o diversi serbatoi più piccoli.
• È desiderabile avere un filtro grosso sul tubo di ingresso.
• Accanto al serbatoio è necessario installare una valvola di sicurezza e un manometro. Il serbatoio stesso dovrebbe anche avere una valvola di sfiato.
• Deve essere possibile scaricare l'acqua dal serbatoio.

L'uso di un accumulatore di calore in un sistema con una caldaia a combustibile solido aumenta l'efficienza del generatore di calore e la sua durata e consente anche un consumo di carburante più economico. La possibilità di un riempimento più raro del combustibile rende più conveniente per il consumatore l'utilizzo della caldaia di riscaldamento. Il calcolo della capacità richiesta dell'accumulo deve tenere conto del tipo di caldaia, delle caratteristiche dell'impianto di riscaldamento e delle sue condizioni di funzionamento.

Nonostante la semplicità del dispositivo e gli ovvi vantaggi dell'utilizzo di accumulatori di calore, questo tipo di apparecchiature non è ancora molto diffuso. In questo articolo cercheremo di parlare di cos'è un accumulatore di calore e dei vantaggi che porta il suo utilizzo negli impianti di riscaldamento.

L'uso di accumulatori di calore

Esistono diversi metodi per calcolare il volume di un serbatoio. L'esperienza pratica mostra che, in media, sono necessari 25 litri di acqua in più per ogni kilowatt di apparecchiature di riscaldamento. L'efficienza delle caldaie a combustibile solido, che include un sistema di riscaldamento con accumulatore di calore, aumenta all'84%. Grazie al livellamento dei picchi di combustione si risparmia fino al 30% delle risorse energetiche.

Quando si utilizzano serbatoi per la fornitura di acqua calda sanitaria, non ci sono interruzioni nelle ore di punta. Di notte, quando il fabbisogno si riduce a zero, il liquido di raffreddamento nel serbatoio accumula calore e al mattino provvede nuovamente a tutto il fabbisogno.

L'affidabile isolamento termico del dispositivo con poliuretano espanso (schiuma poliuretanica) consente di risparmiare la temperatura. Inoltre, è possibile installare elementi riscaldanti, che aiutano a "raggiungere" rapidamente la temperatura desiderata in caso di emergenza.

Accumulatore di calore sezionale

L'accumulo di calore è consigliato nei casi di:

• forte richiesta di acqua calda. In un cottage dove vivono più di 5 persone e sono installati due bagni, questo è un vero modo per migliorare le condizioni di vita;
• quando si utilizzano caldaie a combustibile solido. Gli accumulatori facilitano il funzionamento delle apparecchiature di riscaldamento durante l'ora di maggior carico, eliminano il calore in eccesso, prevenendo l'ebollizione e aumentano anche il tempo tra la posa di combustibile solido;
• quando si utilizza l'energia elettrica a tariffe separate per il giorno e la notte;
• nei casi in cui sono installate batterie solari o eoliche per immagazzinare energia elettrica;
• se utilizzato nel sistema di alimentazione del calore delle pompe di circolazione.

Questo sistema è perfetto per ambienti riscaldati da radiatori o riscaldamento a pavimento. I suoi vantaggi sono che è in grado di accumulare energia ricevuta da diverse fonti. Il sistema di approvvigionamento energetico combinato consente di scegliere l'opzione più ottimale per ottenere calore in un determinato periodo di tempo.

1 Dati iniziali per la progettazione

Microdistretto
costruito con nove due, tre e
quattro sezioni di nove piani
edifici. La pianta della sezione è mostrata su
figura 3.1. Ogni appartamento dispone di:
lavabo con miscelatore, lavabo con
rubinetto, bagno con rubinetto e doccia.
Si accetta l'altezza del piano tipico dell'edificio
3 metri. Numero di persone nell'appartamento
determinato in base alla norma della superficie totale
per una persona F= 17 mq.
Numero totale di abitanti in una sezione
gli edifici saranno 147 persone, nel microdistretto

3822 persone.

Generale
area utile degli edifici residenziali del microdistretto
è 64650 m2.
Temperatura esterna stimata
per la progettazione di impianti di riscaldamento
.
Temperatura dell'acqua di rete per un punto
frattura ad alta temperatura
grafica della linea di fornitura
,
nella pipeline di ritorno
.
Temperatura stimata dell'acqua di rete in
conduttura di approvvigionamento
,
nella pipeline di ritorno
.
Temperatura di rubinetto fredda
acqua all'ingresso dello scaldabagno
.
Temperatura di uscita dell'acqua calda
scaldabagno
.
Pressione urbana garantita
fornitura d'acqua all'ingresso della centrale di riscaldamento
.

Caratteristiche costruttive dell'accumulatore di calore

Il dispositivo è un contenitore cilindrico in acciaio inossidabile o acciaio nero. Le dimensioni del contenitore dipendono dal suo volume, che varia da alcune centinaia a decine di migliaia di litri. A causa dei grandi volumi, un tale dispositivo è difficile da posizionare in un locale caldaia esistente, quindi spesso è necessario completarlo.Esistono modelli sia con isolamento termico di fabbrica, sia contenitori senza di esso.

Quando si installa un accumulatore di calore, è necessario tenere conto del fatto che lo spessore dell'isolamento è di 10 cm, dopodiché viene posizionato un rivestimento in pelle sopra il serbatoio. All'interno del serbatoio è presente un liquido di raffreddamento che, quando il combustibile viene bruciato nella caldaia, si riscalda rapidamente e trattiene il calore a lungo grazie allo strato isolante. Dopo che la caldaia ha smesso di funzionare, l'accumulatore cede il suo calore all'ambiente, riscaldandolo. Per questo motivo non sarà necessario accendere la caldaia così spesso come prima.

In base al loro dispositivo, le capacità dell'accumulatore di calore sono:

• con caldaia interna. Questo progetto è stato creato per fornire agli alloggi acqua calda da una fonte autonoma;
• con uno o due scambiatori di calore;
• vuoto (senza liquido di raffreddamento).

Sono previsti fori filettati per il collegamento dell'unità alla caldaia e all'impianto di riscaldamento della casa.

sfondo

È successo così che qualche tempo fa ho comprato una casa privata a una certa "lontana distanza dalla civiltà". La lontananza dalla civiltà è determinata principalmente dal fatto che in linea di principio non c'è gas. E la potenza consentita della connessione elettrica non offre un'opportunità tecnica per riscaldare la casa con l'elettricità. L'unica vera fonte di calore in inverno è l'uso di combustibili solidi. In altre parole, la casa era dotata di una stufa, che l'ex proprietario riscaldava con legna e carbone.

Se qualcuno ha esperienza nell'uso della stufa, non è necessario spiegargli che questa attività richiede un monitoraggio costante. Anche con tempo non troppo freddo, è impossibile gettare legna da ardere nella stufa una volta e "dimenticarsene". Se metti troppa legna da ardere, la casa diventerà calda. E dopo che il carburante si esaurisce, la casa si raffredderà ancora rapidamente. Volenti o nolenti, per mantenere una temperatura confortevole, è necessario aggiungere costantemente un po' di legna da ardere. E in caso di forti gelate, la stufa non può essere lasciata incustodita nemmeno per 3-4 ore. Se non vuoi svegliarti la mattina in una stanza fredda, sii gentile almeno una volta a notte per andare ai fornelli...

Ovviamente non avevo alcun desiderio di lavorare come fuochista. E così ho subito iniziato a pensare a un modo più conveniente di riscaldare. Naturalmente, se non fosse possibile utilizzare il gas o l'elettricità, solo un moderno impianto di riscaldamento a combustibile solido, composto da una caldaia a combustibile solido, un accumulatore di calore e la più semplice automazione per l'accensione e lo spegnimento della pompa di ricircolo, potrebbe diventare tale.

Perché una caldaia moderna è meglio di una stufa convenzionale? Occupa molto meno spazio, puoi inserire più carburante, fornisce una migliore combustione di questo carburante al massimo carico e, in teoria, con il suo aiuto puoi lasciare la maggior parte del calore in casa e non rilasciarlo nel camino. Ma a differenza di una stufa, una caldaia a combustibile solido è praticamente impossibile da usare senza un accumulatore di calore. Ne scrivo così dettagliatamente perché conosco molte persone che hanno provato a riscaldare la casa con tali caldaie, collegandole direttamente ai tubi del riscaldamento. Non è successo niente di buono a loro.

Che cos'è un accumulatore di calore o, come viene anche chiamato, un accumulatore di accumulo? Nel caso più semplice, questo è solo un grande barile d'acqua, le cui pareti hanno un buon isolamento termico. La caldaia riscalda l'acqua in questa botte in due o tre ore di funzionamento. E poi quest'acqua calda circola attraverso il sistema di riscaldamento fino a quando non si raffredda. Quando si raffredda, la caldaia deve essere riaccesa. L'accumulatore di calore più semplice può essere facilmente realizzato da qualsiasi saldatore. Ma io, dopo qualche riflessione, ho abbandonato questa idea e ne ho acquistata una già pronta. Dato che vivo in Ucraina, mi sono rivolto all'azienda Teplobak e non me ne sono mai pentito: qui i serbatoi di accumulo sono realizzati in modo professionale e di altissima qualità.

A seconda del volume dell'accumulatore di calore, della potenza della caldaia e della quantità di calore necessaria alla casa, la caldaia non deve essere riscaldata costantemente, ma una o due volte al giorno, o anche una volta ogni due o tre giorni.

Calcolo del volume del serbatoio inerziale della caldaia

La soluzione più ottimale per questo compito sarà affidare la sua attuazione agli ingegneri del riscaldamento. Il calcolo del volume di un accumulatore di calore per l'intero sistema di riscaldamento di una casa privata richiede la presa in considerazione di vari fattori noti solo a loro. Nonostante ciò, i calcoli preliminari possono essere eseguiti in modo indipendente. Per questo, oltre alle conoscenze generali di fisica e matematica, avrai bisogno di una calcolatrice e di un foglio di carta bianco.

Troviamo i seguenti dati :

• potenza caldaia, kW;
• tempo di combustione attiva del carburante;
• potenza termica di riscaldamento della casa, kW;
• efficienza caldaia;
• temperatura nelle tubazioni di mandata e ritorno.

Si consideri un esempio di calcolo preliminare. Area riscaldata - 200 m 2. Tempo di combustione attivo della caldaia - 8 ore, temperatura del liquido di raffreddamento durante il riscaldamento - 90 ° C, nel circuito di ritorno - 40 ° C. Potenza termica stimata degli ambienti riscaldati - 10 kW. Con tali dati iniziali, il dispositivo termico riceverà 80 kW (10 × 8) di energia.

Effettuiamo un calcolo della capacità tampone di una caldaia a combustibile solido in base alla capacità termica dell'acqua :

dove: m è la massa d'acqua nel serbatoio (kg); Q è la quantità di calore (W); ∆t è la differenza di temperatura dell'acqua nella tubazione di mandata e ritorno (°С); 1.163 è la capacità termica specifica di acqua (W/kg°С) .

Calcolo della capacità tampone di una caldaia a combustibile solido

Sostituendo i numeri nella formula, otteniamo 1375 kg di acqua o 1,4 m 3 (80000 / 1,163 × 50). Pertanto, per un sistema di riscaldamento domestico con una superficie di ​​200 m 2, è necessario installare un TA con una capacità di 1,4 m 3. Conoscendo questa cifra, puoi tranquillamente andare al negozio e vedere quale accumulatore di calore è accettabile.

Dimensioni, prezzo, equipaggiamento, produttore sono già facilmente determinabili. Confrontando i fattori noti, non è difficile fare una scelta preliminare di un accumulatore di calore per un'abitazione. Tale calcolo è rilevante nel caso in cui quando la casa è costruita, l'impianto di riscaldamento è già stato installato. Il risultato del calcolo mostrerà se è necessario smontare le porte a causa delle dimensioni del TA. Dopo aver valutato la possibilità di installarlo in un luogo permanente, viene effettuato il calcolo finale dell'accumulatore di calore per una caldaia a combustibile solido installata nell'impianto.

Dopo aver raccolto i dati sull'impianto di riscaldamento, eseguiamo i calcoli secondo la formula :

dove: W è la quantità di calore necessaria per riscaldare il liquido di raffreddamento; m è la massa dell'acqua; c è la capacità termica; ∆t è la temperatura di riscaldamento dell'acqua;

Inoltre, avrai bisogno del valore di k - l'efficienza della caldaia.

Dalla formula (1) troviamo la massa: m = W/(c×∆t) ( 2 )

Poiché è noto il rendimento della caldaia, raffiniamo la formula (1) e otteniamo W = m×c×∆t×k ( 3 ) da cui troviamo la massa d'acqua corretta m = W/(c×∆t×k ) ( 4 )

Consideriamo come calcolare un accumulatore di calore per una casa. Nell'impianto di riscaldamento è installata una caldaia da 20 kW (indicata nei dati del passaporto). Il segnalibro del carburante si esaurisce in 2,5 ore. Il riscaldamento di una casa richiede 8,5 kW/1 ora di energia. Ciò significa che durante il burnout di una scheda verranno ricevuti 20 × 2,5 \u003d 50 kW

8,5 × 2,5 = 21,5 kW saranno spesi per il riscaldamento degli ambienti

Il calore generato in eccesso50 - 21,5 = 28,5 kW viene immagazzinato nell'HE.

La temperatura alla quale viene riscaldato il liquido di raffreddamento è di 35 ° C. (La differenza di temperatura nei tubi di mandata e di ritorno. È determinata dalla misurazione durante il funzionamento dell'impianto di riscaldamento). Sostituendo i valori desiderati nella formula (4) otteniamo 28500 / (0,8 × 1,163 × 35) = 874,5 kg

Questa cifra significa che per risparmiare il calore generato dalla caldaia, è necessario disporre di 875 kg di liquido di raffreddamento. Per fare ciò, è necessario un serbatoio tampone per l'intero sistema con un volume di 0,875 m 3. Tali calcoli leggeri semplificano la scelta di un accumulatore di calore per il riscaldamento delle caldaie.

Consigli. Per un calcolo più accurato del volume della capacità del buffer, è meglio contattare specialisti.

Scelta di un accumulatore di calore

TA viene scelto durante la progettazione di un sistema di riscaldamento. Gli ingegneri termici ti aiuteranno a scegliere il giusto accumulatore di calore. Ma, se è impossibile utilizzare i loro servizi, dovrai scegliere da solo. Non è difficile farlo.

Accumulatore di calore per caldaia a combustibile solido

I criteri principali per la scelta di questo dispositivo sono considerati i seguenti :

• pressione nell'impianto di riscaldamento;
• il volume del serbatoio tampone;
• dimensioni esterne e peso;
• apparecchiature con scambiatori di calore aggiuntivi;
• la possibilità di installare dispositivi aggiuntivi.

La pressione dell'acqua (pressione) nell'impianto di riscaldamento è l'indicatore principale. Più è alto, più è caldo nella stanza riscaldata.

Dato questo parametro, quando si sceglie un accumulatore di calore per caldaie a combustibile solido, si presta attenzione alla pressione massima che può sopportare. L'accumulatore di calore per caldaia a combustibile solido mostrato nella foto è realizzato in acciaio inossidabile, può resistere ad alta pressione dell'acqua

Il volume del serbatoio tampone. La capacità di accumulare calore per l'impianto di riscaldamento durante il funzionamento dipende da questo. Più è grande, più calore si accumulerà nel contenitore. Qui devi tenere conto del fatto che è inutile aumentare il limite all'infinito. Ma se l'acqua è inferiore alla norma, il dispositivo semplicemente non eseguirà la funzione di accumulo di calore assegnatagli. Pertanto, per la corretta scelta di un accumulatore di calore, sarà necessario calcolarne la capacità di accumulo. Poco dopo, verrà mostrato come viene eseguito.

Dimensioni esterne e peso. Questi sono anche indicatori importanti nella scelta di un AT. Soprattutto in una casa già costruita. Quando viene effettuato il calcolo dell'accumulatore di calore per il riscaldamento, viene eseguita la consegna al sito di installazione, potrebbe esserci un problema con l'installazione stessa. In termini di dimensioni complessive, potrebbe semplicemente non adattarsi a una porta standard. Inoltre, i TA di grande capacità (da 500 litri) sono installati su una base separata. Un enorme dispositivo pieno d'acqua diventerà ancora più pesante. Queste sfumature devono essere prese in considerazione. Ma è facile trovare una via d'uscita. In questo caso si acquistano due accumulatori di calore per caldaie a combustibili solidi con un volume totale di accumulo pari a quello calcolato per l'intero impianto di riscaldamento.

Dotazioni con scambiatori di calore aggiuntivi. In assenza di un sistema di acqua calda in casa, un proprio circuito di riscaldamento dell'acqua nella caldaia, è meglio acquistare immediatamente un TA con scambiatori di calore aggiuntivi. Per chi abita nelle regioni meridionali sarà utile collegare un collettore solare al TA, che diventerà un'ulteriore fonte di calore gratuita in casa. Un semplice calcolo dell'impianto di riscaldamento mostrerà quanti scambiatori di calore aggiuntivi è desiderabile avere in un accumulatore di calore.

Possibilità di installare dispositivi aggiuntivi. Ciò implica l'installazione di elementi riscaldanti (riscaldatori tubolari elettrici), strumentazione (strumentazione), valvole di sicurezza e altri dispositivi che garantiscono il funzionamento ininterrotto e sicuro del serbatoio di accumulo nel dispositivo. Ad esempio, in caso di attenuazione di emergenza della caldaia, la temperatura nell'impianto di riscaldamento sarà mantenuta da elementi riscaldanti. A seconda del volume del riscaldamento dell'ambiente, potrebbero non creare una temperatura confortevole, ma impediranno sicuramente lo sbrinamento del sistema.

La presenza della strumentazione consentirà un'attenzione tempestiva a possibili problemi sorti nell'impianto di riscaldamento

Importante

Quando si sceglie un accumulatore di calore per il riscaldamento, prestare attenzione al suo isolamento termico. Dipende dalla conservazione del calore ricevuto.