Lagringssystemer for termisk energi

Bruk av varmeakkumulator i hverdagen

Den termiske akkumulatoren har blitt en uunnværlig enhet for mange moderne varmesystemer. Med dette tillegget er det mulig å sikre akkumulering av overflødig energi generert i kjelen og vanligvis bortkastet. Hvis vi vurderer modellene av varmeakkumulatorer, ser de fleste av dem ut som en ståltank, som har flere øvre og nedre dyser. Varmekilden er koblet til sistnevnte, mens forbrukerne er koblet til førstnevnte. Inni er en væske som kan brukes til å løse ulike problemer.

Den termiske akkumulatoren brukes ganske ofte i hverdagen. Dens arbeid er basert på den imponerende varmekapasiteten til vann. Driften av denne enheten kan beskrives som følger. Rørledningen til kjeleutstyr er koblet til den øvre delen av tanken. En varm kjølevæske kommer inn i tanken, som viser seg å være oppvarmet til det maksimale.

Sirkulasjonspumpen er nederst. Den tar inn kaldt vann og kjører det gjennom varmesystemet og dirigerer det til kjelen. Den avkjølte væsken erstattes av en oppvarmet på kort tid. Så snart kjelen slutter å fungere, begynner kjølevæsken å avkjøles i rør og rørledninger. Vann kommer inn i tanken, hvor det begynner å fortrenge den varme kjølevæsken inn i rørene. Oppvarming av rommet vil fortsette i noen tid i henhold til dette prinsippet.

Batteribuffervolum

La oss finne ut hvor mye varmelagring skal være. Det er forskjellige meninger, som er basert på beregningen basert på:

• område av lokalene;
• kjelekraft.

La oss ta en titt på hver av dem. Hvis du starter fra området til rommet, kan det ikke være noen eksakte anbefalinger. Siden det er mange faktorer som påvirker batterilevetiden til systemet uten kjele, hvorav den viktigste er varmetapet i rommet. Jo bedre huset er isolert, jo lenger vil buffertanken kunne gi boligen varme.

En omtrentlig beregning, basert på rommets areal, er at volumet til varmeakkumulatoren skal være fire ganger antall kvadratmeter. For eksempel er et hus med et areal på 200 kvadratmeter egnet for en TA med et volum på 800 liter.

Jo større tanken er, jo bedre er det selvfølgelig, men for å varme opp en større mengde kjølevæske, trengs mer varmekraft. Beregningen av kjeleeffekten gjøres basert på det oppvarmede området. En kilowatt varmer ti meter. Du kan også sette en femtonns tank, bare hvis kjelen ikke trekker slike volumer, vil det ikke være noen vits å installere en så stor varmeakkumulator. Så du må gjøre justeringer av beregningen av kraften til selve kjelen.

Det viser seg at det kanskje er mer riktig å gjøre en beregning basert på kraften til kjelen. La oss for eksempel ta det samme huset på 200 kvm. En omtrentlig beregning av volumet til buffertanken er som følger - en kilowatt energi varmer opp 25 liter kjølevæske. Det vil si at hvis det er en varmeapparat med en effekt på 20 W, bør volumet til TA være omtrent 500 liter, noe som tydeligvis ikke er nok for et slikt hus.

Basert på resultatene av beregningene kan vi konkludere med at hvis du skal installere en varmeakkumulator, må du ta hensyn til dette når du velger kjelekraft og ta ikke en, men to kilowatt per ti meter oppvarmet område. Først da vil systemet være balansert. Volumet av TA påvirker også beregningen av kapasiteten til utvideren. En ekspansjonstank er en ekspansjonstank som kompenserer for den termiske utvidelsen av kjølevæsken. For å beregne volumet må du ta det totale volumet av kjølevæsken i kretsen, inkludert kapasiteten til buffertanken, og dele med ti.

Når er det lønnsomt å installere varmeakkumulator

Du har en fast brenselkjele;

Du varmes opp av elektrisitet;

Solfangere er lagt til for å hjelpe til med oppvarming;

Det er mulig å utnytte varme fra enheter og maskiner.

Det vanligste tilfellet med bruk av varmeakkumulator er når en fastbrenselkjele brukes som varmekilde. Alle som har brukt en fastbrenselkjele til å varme opp boligen, vet hvilken komfort som kan oppnås med et slikt varmesystem. Oversvømmet – avkledd, utbrent – ​​påkledd. Om morgenen i et hus med en slik varmekilde, vil du ikke krype ut under dynene. Det er svært vanskelig å regulere forbrenningsprosessen i en fastbrenselkjele.Det er nødvendig å varme både ved + 10C og ved -40C. Forbrenningen og mengden varme som genereres vil være den samme, bare denne varmen trengs på helt andre måter. Hva å gjøre? Hva slags effektivitet kan vi snakke om når du skal åpne vinduer ved positiv temperatur. Det kan ikke være snakk om noen trøst.

Installasjonsskjemaet for en fast brenselkjele med varmeakkumulator er en ideell løsning for et privat hus, når du ønsker både komfort og økonomi. Med en slik layout smelter du en fastbrenselkjele, varmer vann i en termisk akkumulator og får så mye varme du trenger. I dette tilfellet vil kjelen fungere med maksimal effekt og med høyeste effektivitet. Hvor mye varme ved eller kull vil gi, så mye vil bli lagret.

Andre alternativ. Installasjon av varmeakkumulator med elektrisk kjele. Denne løsningen vil fungere hvis du har en to-tariff strømmåler. Vi lagrer varme til natttakst, vi bruker den både dag og natt. Hvis du bestemmer deg for å bruke et slikt varmesystem, er det bedre å se etter en varmeakkumulator med muligheten til å installere en elektrisk varmeapparat direkte i fatet. En elektrisk varmeovn er billigere enn en elektrisk kjele, og materiale for å binde kjelen er ikke nødvendig. Minus arbeidet med installasjonen av el-kjelen. Kan du forestille deg hvor mye du kan spare?

Det tredje alternativet er når det er en solfanger. All overskuddsvarme kan kastes inn i en varmeakkumulator. I demi-sesongen oppnås utmerkede besparelser.

System fra Isentropic

Systemet, som ble utviklet av det nå konkursrammede britiske firmaet Isentropic, fungerte som følger. Den inkluderte to isolerte beholdere fylt med knust stein eller grus; et oppvarmet kar som lagrer termisk energi ved høy temperatur og trykk, og et kaldt kar som lagrer termisk energi ved lav temperatur og trykk. Fartøyene er forbundet med rør i topp og bunn, og hele systemet er fylt med en inert gass, argon.

I løpet av ladesyklusen bruker systemet elektrisitet utenfor peak for å fungere som varmepumpe. Argon fra toppen av en kald beholder ved en temperatur og et trykk som kan sammenlignes med atmosfærisk trykk, komprimeres adiabatisk til et trykk på 12 bar, oppvarmet til ca. 500C (900F). Den komprimerte gassen destilleres til toppen av et oppvarmet kar, hvor den siver gjennom grusen, overfører varmen til fjellet og avkjøles til omgivelsestemperatur. Avkjølt, men fortsatt under trykk, legger gassen seg til bunnen av karet, hvor den utvider seg igjen (igjen adiabatisk) til 1 bar og en temperatur på -150C. Deretter passerer den kalde gassen gjennom et kaldt kar, hvor den avkjøler bergarten og varmes opp til sin opprinnelige tilstand.

Energien omdannes tilbake til elektrisitet når syklusen snus. Den varme gassen fra det oppvarmede karet utvider seg for å starte generatoren og sendes deretter til kjølelager. Den avkjølte gassen som stiger opp fra bunnen av det kalde karet komprimeres, og varmer opp gassen til omgivelsestemperatur. Gassen ledes deretter til bunnen av det oppvarmede karet for å varmes opp igjen.

Kompresjons- og ekspansjonsprosessene leveres av en spesialdesignet stempelkompressor som bruker skyveventiler. Den ekstra varmen som genereres under prosessmangler frigjøres til miljøet gjennom varmevekslere under utladningssyklusen.

Utvikleren hevder at en sykluseffektivitet på 72-80 % er ganske reell.Dette gjør det mulig å sammenligne det med lagring av energi fra et pumpekraftverk, hvis effektivitet er over 80 %.

Et annet foreslått system bruker turbiner og er i stand til å håndtere mye større energimengder. Bruk av saltvarmere som energilagring vil bringe forskningen fremover.

Smeltet saltteknologi

Den fornuftige varmen fra smeltede salter brukes også til å lagre solenergi ved høye temperaturer. Saltsmelter kan brukes som en metode for lagring av gjenværende termisk energi. For øyeblikket er dette en kommersiell teknologi for lagring av varme samlet av solenergikonsentratorer (for eksempel fra solkraftverk av tårntype eller parabolske sylindre). Varmen kan senere omdannes til overopphetet damp for å drive konvensjonelle dampturbiner og generere elektrisitet i dårlig vær eller om natten. Dette ble demonstrert i 1995-1999 som en del av Solar Two-prosjektet. Estimater i 2006 spådde en årlig effektivitet på 99 %, med henvisning til en sammenligning av energi lagret som varme før konvertering til elektrisitet og direkte konvertering av varme til elektrisitet. Ulike eutektiske blandinger av salter brukes (for eksempel natriumnitrat, kaliumnitrat og kalsiumnitrat). Bruken av slike systemer som varmeoverføringsmedium er merkbar i den kjemiske og metallurgiske industrien.

Salt smelter ved 131C (268F). Den lagres i flytende tilstand ved 288C (550F) i isolerte "kalde" lagringsbeholdere. Det flytende saltet pumpes gjennom solfangerpaneler, der fokusert solvarme varmer det opp til 566C (1051F). Den sendes deretter til en varm lagertank. Selve tankisolasjonen kan brukes til å lagre termisk energi i en uke. Ved behov for elektrisitet pumpes det varme smeltede saltet inn i en konvensjonell dampgenerator for å produsere overopphetet damp og kjøre et standard turbingeneratorsett som brukes i ethvert kull-, olje- eller kjernekraftverk. En 100 MW turbin vil kreve et fartøy som er 9,1 m (30 fot) høyt og 24 m (79 fot) i diameter for å kjøre det innen fire timer på lignende måte.

En enkelt tank med skilleplate for oppbevaring av både kalde og varme smeltede salter er under utvikling. Det vil være mye mer økonomisk å oppnå 100 % mer energilagring per volumenhet sammenlignet med tvillingtanker, ettersom lagringstanken for smeltet salt er ganske dyr på grunn av det komplekse designet. Saltvarmere brukes også til å lagre energi i smeltede salter.

Flere parabolske kraftverk i Spania og Solar Reserve, en utvikler av solenergitårn, bruker dette konseptet til å lagre termisk energi. Solana kraftverk i USA kan lagre energi i smeltede salter, som genereres i 6 timer. Sommeren 2013 klarte Gemasolar Thermosolar-kraftverket, som fungerte som både solkonsentrator og smeltet saltkraftverk i Spania, for første gang å produsere strøm kontinuerlig i 36 dager.

Hvorfor trengs en varmeakkumulator og hvordan fungerer den

De hvis boliger varmes opp med en fast brenselkjele vet hvor vanskelig det er å oppnå en stabil temperatur i batterier. Siden temperaturen i varmeovnen er i konstant endring og det er praktisk talt umulig å påvirke denne prosessen. Og hvordan gjøre dette når drivstoffet settes inn i ovnen og allerede har blusset opp? Du kan selvfølgelig dekke lufttilførselen, men effekten vil være subtil og langsiktig. Det er med andre ord ikke mulig å iverksette tiltak raskt.

Det andre problemet er tiden mellom lasting av drivstoff. Naturligvis, jo sjeldnere du trenger å kaste ved eller kull i kjelen, jo bedre, jo mindre stress. For å løse begge disse problemene kan du installere lagertanker for oppvarming. Hva det er?

En varmeakkumulator (TA) er en forseglet buffertank med stort volum, der varme akkumuleres under driften av kjelen. Etter at alt drivstoffet brenner ut i kjelen, frigjør akkumulatortanken installert i varmesystemet gradvis den akkumulerte varmen til kretsen. Dette reduserer antall drivstoffbelastninger og øker effektiviteten til varmeren.

Inne i varmeakkumulatoren er det en kjølevæske. Det kan være vann eller frostvæske, mens du må forstå at dette er den samme kjølevæsken som sirkulerer gjennom hele kretsen. Prinsippet for drift av batteritanken i varmesystemet:

• kjelen varmer vannet, og det kommer inn i TA, som hele tiden er fylt med kjølevæske;
• deretter går kjølevæsken inn i varmekretsen, mens den avgir en del av varmen til det totale volumet av reservoarvæsken;
• gradvis øker temperaturen på vannet i varmeakkumulatoren;
• fra kretsen kommer returen også til TA;
• fra buffertanken overføres returstrømmen til kjelen.

TA koblingsskjema

Vanntilførselen til lagertanken for oppvarming utføres på toppen, og returen går ut i bunnen. Disse strømmene beveger seg i reservoaret i forskjellige retninger. Problemet er at de krysser hverandre og varmeveksling finner sted. Ellers vil ingen varmelagring forekomme. I dette tilfellet er det nødvendig ikke bare å blande vannet i beholderen, men å gjøre det riktig.

Hva betyr det? Sirkulasjonen skal stilles inn slik at tilførselsstrømmen går ned til returstrømmen, mens returstrømmen ikke skal stige opp. Bare i dette tilfellet vil væskelaget, som er plassert mellom strømmene, varmes opp.

Sirkulasjonen justeres ved å velge kraften til pumpene før og etter lagertanken for oppvarming, samt stille inn en av de tre hastighetene for driften

Det er viktig å sette filtre til varmesystemet foran pumpene. Ellers kan det hende at sirkulasjonspumpen må repareres.

I tillegg til at lagringstanken for varmesystemet varmer opp hjemmet, kan en varmtvannskrets installeres i den. Enheten er også utstyrt med ekstra varmekilder, som fungerer som hjelpekilder.

Varmeakkumulatoren slutter å ta deler av varmen fra kjølevæsken som tilføres den bare hvis den er fulladet. Det vil si at vanntemperaturen er lik i alle lag og er lik turtemperaturen fra kjelen.

Gjør-det-selv termisk akkumulator

Kompleksiteten ved å produsere buffertanker for oppvarming ligger i etableringen av pålitelig termisk isolasjon. Til dette kan du ikke bruke en vanlig tønne eller lignende beholder. I tillegg til denne parameteren må kapasiteten til varmeradiatoren tåle vannbelastningen på veggene og mulige hydrauliske støt.

Den enkleste utformingen er en kube, inne i hvilken det er en U-formet rørledning eller en kobberrørspole. Sistnevnte er å foretrekke, siden den har en stor varmevekslingsoverflate, og kobber har en optimal varmeledningsevne. Denne utformingen er koblet til en felles motorvei. For produksjon av en varmesystemtank trenger du stålplater med en tykkelse på minst 1,5 mm og et metallrør. Dens diameter må være lik tverrsnittet av rørledningen i denne varmeseksjonen.

Minimumssettet med verktøy inkluderer følgende:

• Sveisemaskin;
• Vinkelsliper (bulgarsk);
• Bor med bor for metall;
• Måleverktøy.

Den enkleste måten er å lage en beholder for oppvarming av radiatorer i kubisk form. Det utarbeides på forhånd en tegning som alt videre arbeid vil bli utført i henhold til. Tilstedeværelsen av et varmeelement er ikke nødvendig, men foretrukket. Han vil være i stand til å opprettholde vannoppvarmingsnivået på riktig nivå.

Prosedyren for å produsere en varmeakkumulator

Først kuttes rektangulære ark ut, hvorav kroppen til varmesystemtanken vil bestå.På dette stadiet må du ta hensyn til gapet for sveising - det kan være fra 1 til 3 mm, avhengig av enheten og de valgte elektrodene. Deretter kuttes hull i emnene for å feste rørledningen, varmeelementet og dysene for å fylle beholderen. Støpejernsradiatorer kan ikke festes direkte til den. Derfor er det nødvendig å beregne varmetapene fra tanken til radiatoren.

Etter å ha satt sammen strukturen, må du lage den termiske isolasjonen av kroppen. For en lagringsvarmetank er det best å bruke basaltisolasjon. Den har følgende viktige egenskaper:

Ikke varm. Smelting skjer ved temperaturer over 700°C;

Enkel å installere. Basaltull er ganske elastisk;

Har dampsperreegenskaper

Dette er viktig for fjerning av kondensat, som uunngåelig vil samle seg på lagertankens kropp under oppvarming.

Bruken av polymermaterialer (polystyrenskum eller polystyren) er uakseptabelt, da de tilhører gruppen brannfarlige. Termisk isolering av buffertanken gjøres best etter tilkobling til varmesystemet. På denne måten kan varmetap ved inn- og utløpsrør reduseres.

En gammel ståltank kan brukes som container. Men tykkelsen på veggen bør ikke være mindre enn 1,5 mm.

Utformingen av lagertanken for oppvarming

Tverrsnitt av en akkumulatortank for oppvarming

La oss nå se nærmere på utformingen av varmeakkumulatoren. Hvis tanken bare er beregnet på varmekretsen, er designen ganske enkel:

• forseglet hus;
• isolasjonslag;
• grenrør i øvre del for tilførsel;
• returrør i bunnen.

Det kreves ikke noe annet, men hvis det er nødvendig at lagertanken for oppvarming også skal varme opp vann til husholdningsbehov, så bygges en kobberspiral og selvfølgelig to grenrør (innløp/utløp) inn i tankkroppen. Kaldt vann kobles til innløpsrøret. Den passerer gjennom spolen og varmes opp fra kjølevæsken som er i buffertanken. Allerede oppvarmet vann kommer ut av tanken, som tilføres bade- og kjøkkenkraner. Samtidig avhenger det av lengden på kobberspiralen hvor lenge vannet vil forbli inne i TA og følgelig hvor mye det vil varmes opp.

HE-designet kan ha ikke bare flere varmeoverføringskretser, men også flere varmekilder. Så oppvarmingen av kjølevæsken i tanken kan utføres på flere måter:

• fra varmeren;
• fra elektriske varmeovner.

Elektriske varmeovner kan mates direkte inn i nettverket og slås på når det er nødvendig. Også moderne buffertanker for oppvarming av akkumulatorer er utstyrt med et varmeelement koblet til solcellepaneler, som lar deg bruke gratis solenergi.

Som alltid er håndverkere interessert i om det er mulig å lage en batteritank for oppvarming med egne hender. Selvfølgelig kan du det hvis hendene dine er på plass, men det er umulig å si at det er veldig enkelt.

Hva du må være oppmerksom på:

• toppen av tanken skal ikke være flat, ellers vil den bli presset ut av trykk;
• tilførsels- og returrør må være i riktig plan;
• hele strukturen er helt forseglet;
• metall ca 5 mm tykt.

Nedenfor i videoen kan du se hvordan en av håndverkerne laget en lagringstank for oppvarming med egne hender fra en tønne.

Hva annet du trenger å vite om funksjonene ved bruk i hverdagen

Til dags dato er det flere metoder for å beregne volumet av et reservoar. Som erfaringen viser, trengs det 25 liter vann for hver kilowatt utstyrseffekt. Effektiviteten til kjelen, som sørger for behovet for et varmesystem med varmeakkumulator, stiger til 84%. Forbrenningstoppen utjevnes, på grunn av dette spares energiressurser i en mengde på opptil 30%.

Den termiske akkumulatoren sikrer bevaring av temperaturen på grunn av pålitelig termisk isolasjon laget av skummet polyuretan. I tillegg er det mulig å installere varmeelementer, som om nødvendig gjør det mulig å varme opp vann.

Koble til varmeakkumulatorrøret til varmesystemet

Som en generell regel er buffertanken koblet til varmesystemet parallelt med varmekjelen, derfor kalles denne ordningen også kjelens rørsystem.

La oss gi den vanlige ordningen for å koble TA til et varmesystem med en fast brenselvarmekjele (for å forenkle ordningen, er stengeventiler, automatisering, kontrollenheter og annet utstyr ikke angitt på den).

Forenklet røropplegg for varmeakkumulator

Dette diagrammet viser følgende elementer:

1. Varmekjele.
2. Termisk akkumulator.
3. Oppvarmingsenheter (radiatorer).
4. Sirkulasjonspumpe i returledningen mellom kjele og varmeapparat.
5. Sirkulasjonspumpen i returledningen til systemet mellom varmeapparatene og TA.
6. Varmeveksler (batteri) for varmtvannsforsyning.
7. Varmeveksler koblet til en ekstra varmekilde.

Et av de øvre rørene til tanken (pos. 2) er koblet til kjeleutløpet (pos. 1), og det andre er koblet direkte til tilførselsledningen til varmesystemet.

Et av de nedre grenrørene til HE er koblet til kjelens innløp, mens en pumpe (pos. 4) er installert i rørledningen mellom dem, som sikrer sirkulasjonen av arbeidsvæsken i en sirkel fra kjelen til HE og omvendt.

Det andre nedre stikkrøret SOM er koblet til returledningen til varmesystemet, hvor det også er installert en pumpe (pos. 5), som sørger for tilførsel av oppvarmet kjølevæske til varmeovnene.

For å sikre funksjonen til varmesystemet ved plutselig strømbrudd eller svikt i sirkulasjonspumpene, kobles de vanligvis parallelt med hovedledningen.

I systemer med naturlig kjølesirkulasjon er det ingen sirkulasjonspumper (pos. 4 og 5). Dette øker tregheten til systemet betydelig, og gjør det samtidig helt ikke-flyktig.

Varmtvannsveksleren (pos. 6) er plassert i den øvre delen av HE.

Plasseringen av den ekstra varmeveksleren (pos. 7) avhenger av typen varmekilde:

• for høytemperaturkilder (varmeelement, gass eller elektrisk kjele) plasseres den i den øvre delen av buffertanken;
• for lavtemperatur (solfanger, varmepumpe) - nederst.

Varmevekslerne vist i diagrammet er valgfrie (pos. 6 og 7).

Varmeakkumulatorberegning

Beregningsformelen er veldig enkel:

Q = mc(T2-T1), hvor:

Q er den akkumulerte varmen;

m er massen av vann i tanken;

c - spesifikk varme av kjølevæsken i J / (kg * K), for vann lik 4200;

T2 og T1 er start- og slutttemperaturene til kjølevæsken.

La oss si at vi har et radiatorvarmesystem. Radiatorer velges for temperaturregimet 70/50/20. De. når temperaturen i batteritanken faller under 70C, vil vi begynne å oppleve mangel på varme, det vil si rett og slett fryse. La oss beregne når dette skjer.

90 er vår T1

70 er T2

20 - romtemperatur. Vi trenger det ikke i våre beregninger.

La oss si at vi har en varmeakkumulator på 1000 liter (1m3)

Vi vurderer varmereserven.

Q
\u003d 1000 * 4200 * (90-70) \u003d 84 000 000 J eller 84 000 kJ

1 kWh = 3600 kJ

84000/3600=23,3 kW varme

Hvis varmetapet hjemme er 5 kW i løpet av en kald femdagers periode, så har vi nok lagret varme til nesten 5 timer. Følgelig, hvis temperaturen er høyere enn beregnet for en kald fem-dagers periode, vil varmeakkumulatoren være tilstrekkelig i lengre tid.

Valget av volumet til den termiske akkumulatoren avhenger av oppgavene dine. Hvis du trenger å jevne ut temperaturen, still inn et lite volum. Hvis du trenger å samle varme om kvelden for å våkne opp i et varmt hus om morgenen, trenger du en stor enhet. La det være en annen oppgave. Fra 2300 til 0700 - det skal være tilførsel av varme.

Anta at varmetapet er 6 kW, og temperaturregimet til varmesystemet er 40/30/20. Kjølevæsken i varmeakkumulatoren kan varmes opp til 90C

Lagertid 8 timer. 6*8=48 kW

M
=
Q
/4200*(T2-T1)

48*3600=172800 kJ

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

En varmeakkumulator fra 800 til 1000 liter vil tilfredsstille våre krav.

Lagring av solenergi

De mest brukte solvarmeanleggene kan lagre energi fra noen timer til flere dager. Det har imidlertid vært en økning i antall anlegg som bruker sesongbasert termisk energilagring (SHS), som gjør at solenergi kan lagres om sommeren for å kunne brukes til romoppvarming om vinteren. Solenergisamfunnet Drake Lanling fra Alberta, Canada har nå lært å bruke 97 % av solenergien hele året, en rekord som bare er muliggjort ved bruk av SATE.

Bruk av både latent og fornuftig varme er også mulig i høytemperatur solvarmemottakssystemer. Ulike eutektiske blandinger av metaller som aluminium og silisium (AlSi12) gir et høyt smeltepunkt for effektiv dampproduksjon, mens sementbaserte aluminiumoksydblandinger gir gode varmelagringsegenskaper.

Løselighetsgrenselegeringsteknologi

Legeringer ved løselighetsgrensen er basert på faseendringen til metallet for å lagre termisk energi.

I stedet for å pumpe flytende metall mellom tanker som i et smeltet saltsystem, er metallet innkapslet i et annet metall som det ikke kan smelte sammen med (ublandbart). Avhengig av valg av to materialer (faseendringsmateriale og kapselmateriale), kan energilagringstettheten være 0,2-2 MJ/L.

Arbeidsmediet, typisk vann eller damp, brukes til å overføre varme til og fra legeringen ved løselighetsgrensen. Den termiske ledningsevnen til slike legeringer er ofte høyere (opptil 400 W/m*K) enn for konkurrerende teknologier, noe som betyr raskere mulig "lasting" og "lossing" av termisk lagring. Teknologien er ennå ikke implementert for bruk i industriell skala.

Lag en varmeakkumulator med egne hender

Den enkleste batterimodellen kan lages uavhengig, mens du bør ledes av termosens prinsipper. På grunn av veggene som ikke leder varme, vil væsken forbli varm i lang tid. For arbeid bør du forberede:

• skotsk;
• betongplate;
• termisk isolasjonsmateriale;
• kobberrør eller varmeelementer.

Når den er laget, når du velger en tank, er det nødvendig å ta hensyn til ønsket kapasitet, den bør starte fra 150 liter. Du kan plukke opp hvilken som helst metalltønne. Men hvis du velger et volum mindre enn nevnt, er meningen tapt. Beholderen klargjøres, støv og rusk fjernes fra innsiden, områder hvor det har begynt å danne seg korrosjon må behandles deretter.

Fordeler med å bruke en varmeakkumulator i et hus med isolasjon

Hvis nettstedet ditt ikke har en nasjonal skatt - hovedgass, er det på tide å tenke på riktig varmesystem. Den beste tiden er når prosjektet bare forberedes, og den verste tiden er når du allerede bor i huset og innser at oppvarming er veldig dyrt.

Et ideelt hus for installasjon av en fast brenselkjele og en varmeakkumulator er en bygning med god isolasjon og et lavtemperaturvarmesystem. Jo bedre isolasjon, jo mindre varmetap og jo lenger vil varmeakkumulatoren din kunne opprettholde behagelig varme.

Lavtemperatur varmesystem. Ovenfor ga vi et eksempel med radiatorer når temperaturregimet var 90/70/20. I lavtemperaturmodus vil forholdene være - 35/30/20. Føl forskjellen. I det første tilfellet, allerede når temperaturen synker under 90 grader, vil du føle mangel på varme. Ved et lavtemperatursystem kan du sove rolig til morgenen. Hvorfor være ubegrunnet. La oss bare beregne fordelene.

Vi beregnet metoden ovenfor.

Variant med lavtemperatur varmesystem

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

231000/3600=64,2 kW.Dette er nesten tre ganger mer med samme volum varmeakkumulator. Med varmetap - 5 kW, er denne reserven nok for hele natten.

Og nå om økonomi. Anta at vi har montert en varmeakkumulator med elektriske varmeovner. Vi lagrer til nattpris. Tenov effekt - 10 kW. 5 kW går til dagens oppvarming av huset om natten, vi kan lagre 5 kW for dagen. Nattpris fra 23-00 til 07-00. klokka 8.

8*5=40 kW. De. på dagtid vil vi bruke nattprisen i 8 timer.

Fra 1. januar 2015, i Krasnodar-territoriet, er dagsprisen 3,85, nattprisen er 2,15.

Forskjellen er 3,85-2,15 \u003d 1,7 rubler

40 * 1,7 = 68 rubler. Mengden virker liten, men ikke forhast deg. Ovenfor ga vi lenker til et isolert hus og et uisolert. Tenk deg at du gjorde en feil - huset er bygget, du har allerede passert den første fyringssesongen og innsett at oppvarming med strøm er veldig dyrt. Ovenfor ga vi et eksempel på varmetap i et uisolert hus. I eksemplet er varmetapet 18891 watt. Dette er på en kald ukedag. Gjennomsnittet for fyringssesongen vil være nøyaktig 2 ganger mindre og vil være 9,5 kW.

Derfor trenger vi for fyringssesongen 24 * 149 * 9,5 = 33972 kW

I rubler 16 timer, 2/3 (22648) til dagspris, 1/3 (11324 kW) om natten.

22648 * 3,85 = 87195 rubler

11324 * 3,85 = 24346 rubler

Totalt: 111541 rubler. Tallet for varme er rett og slett skremmende. Et slikt beløp kan ødelegge ethvert budsjett. Lagrer du varme om natten kan du spare. 38502 rubler for fyringssesongen. Store besparelser. Hvis du har slike utgifter, er det nødvendig å sette en fast brenselkjele eller en peis med vannkappe i par med el-kjelen. Det er tid og lyst - de kastet ved, lagret varme i en termisk akkumulator, og avslutter resten med strøm.

I et isolert hus med varmeakkumulator vil kostnaden for fyringssesongen være sammenlignbar med tilsvarende uisolerte hus som har hovedgass.

Vårt valg når det ikke er hovedgass er som følger:

Godt isolert hus;

Lav temperatur varmesystem;

Termisk akkumulator;

Kjele med fast brensel eller vannpeis;

Elektrisk kjele.

Hvis du har en fastbrenselkjele i huset ditt, bør du være klar over at den ikke er i stand til å fungere over lengre tid uten menneskelig innblanding. Dette er på grunn av behovet for å periodisk laste ved i brennkammeret. Hvis dette ikke gjøres i tide, vil systemet begynne å kjøle seg ned, og temperaturen i rommene vil synke.

Hvis strømmen slås av når brannboksen blusser opp, vil det være fare for vannkoking i utstyrsjakken, noe som vil resultere i at den blir ødelagt. Disse problemene kan løses ved å installere en varmeakkumulator. Den utfører også rollen som å beskytte støpejernsinstallasjoner mot sprekker når det er et kraftig fall i temperaturen på nettverksvannet.

Konklusjon

En varmeakkumulator for en rakett er en enhet som er langt fra forståelsen til en vanlig forbruker. Men du kan enkelt koble til varmeakkumulatoren til varmesystemet selv. For å gjøre dette, må en returrørledning passere gjennom tanken, i endene av hvilken en utgang og inngang er gitt.

I det første trinnet skal tanken og kjelereturen kobles til hverandre. Mellom dem er det en sirkulasjonspumpe, den vil destillere kjølevæsken fra fatet til avstengningsventilen, varmeovnene og ekspansjonstanken. På den andre siden er det installert en sirkulasjonspumpe og en stengeventil.

Fotokilde - nettsted http://www.devi-ekb.ru

Ved å bruke termisk energilagring er det mulig å kostnadseffektivt flytte forbruket av gigawatt energi. Men i dag er markedet for slike stasjoner katastrofalt lite sammenlignet med potensialet. Hovedårsaken ligger i det faktum at i den innledende fasen av fremveksten av varmelagringssystemer ga produsentene lite oppmerksomhet til forskning på dette området.Deretter har produsenter i jakten på nye insentiver ført til at teknologien har blitt dårligere, og folk begynte å misforstå målene og metodene.

Den mest åpenbare og objektive grunnen til å bruke et varmelagringssystem er å effektivt redusere mengden penger brukt på energiforbruk, dessuten er energikostnaden i rushtiden mye høyere enn på andre tidspunkter.