Zasobnik ciepła do kotła

Cechy instalacji akumulatorów ciepła

Wszystkie prace instalacyjne wykonywane są według wcześniej zatwierdzonego projektu zgodnie z zaleceniami producenta urządzeń grzewczych.

W takim przypadku należy wziąć pod uwagę cechy prac instalacyjnych:

1. Powierzchnia zasobnika musi być bezwzględnie izolowana od strat ciepła.
2. Termometry należy montować na rurociągach, którymi krąży woda (wylot i wlot).
3. Pojemniki akumulacyjne o pojemności ponad 500 litrów w większości przypadków nie przechodzą przez drzwi. W takich przypadkach należy zastosować konstrukcje składane lub zainstalować kilka mniejszych baterii.
4. W najniższym punkcie zbiornika instalacja kanału odwadniającego nie będzie przeszkadzać. Przyda się, gdy będziesz musiał całkowicie spuścić wodę.
5. Na rurociągach, przez które woda wpływa do zbiornika, wskazane jest zainstalowanie filtrów siatkowych. Uniemożliwią dostanie się do środka dużych wtrąceń (żużel po spawaniu, minerały, które dostały się do systemu itp.).
6. Jeżeli w górnej części zbiornika nie przewidziano zaworu do usuwania powietrza, należy go zainstalować w górnej części rury wylotowej.
7. Niezbędne jest zamontowanie manometru i zaworu bezpieczeństwa na przewodzie obok akumulatora.

Jeśli jesteś właścicielem kotła na paliwo stałe i nie kupiłeś jeszcze akumulatora ciepła, pomyśl o tym. Nie tylko przedłużysz żywotność swoich urządzeń grzewczych, ale także znacznie zaoszczędzisz na paliwie.

Funkcjonalność akumulatorów ciepła

Zasada działania urządzenia polega na tym, że podczas pracy kotła część ciepła jest wykorzystywana do podgrzewania chłodziwa z dodatkowego zbiornika. Podłączony zbiornik ma dobrą izolację termiczną i doskonale zatrzymuje otrzymane ciepło. Po wyłączeniu kotła woda w instalacji grzewczej schładza się, a urządzenia sterujące włączają pompę dostarczającą ciepłą wodę z zasobnika.

Cykle te trwają tak długo, jak długo temperatura wody w dodatkowym zbiorniku pozostaje wystarczająco wysoka. Całkowity czas pracy instalacji bez włączenia kotła zależny jest od pojemności zbiornika dodatkowego. W praktyce umożliwia ogrzewanie pokoje od kilku godzin do 2 dni.

Akumulator ciepła spełnia następujące funkcje:

1. Akumuluje ciepło pochodzące z kotła instalacji i z czasem oddaje je do ogrzewania pomieszczeń w pomieszczeniu.
2. Zapobiega możliwości przegrzania kotła poprzez odprowadzenie nadmiaru ciepła z wymiennika.
3. Umożliwia łatwe łączenie różnych urządzeń grzewczych (elektrycznych, gazowych, na paliwo stałe) we wspólny system.
4. Pomaga poprawić działanie urządzeń grzewczych, zmniejszając zużycie paliwa i poprawiając wydajność.
5. W systemach z kotłami na paliwo stałe pozwala wykluczyć stałe monitorowanie stanu urządzeń grzewczych. Podgrzewając płyn chłodzący w dodatkowym zbiorniku, właściciele domów mogą zapomnieć o konieczności ciągłego ładowania paliwa do kotła.
6. Jest źródłem ciepłej wody na potrzeby gospodarstwa domowego.

Schemat instalacji grzewczej

Na tym przykładzie widać, jak opłacalny jest system grzewczy z akumulatorem ciepła.

Załóżmy, że w systemie grzewczym zainstalowany jest kocioł o mocy 10 kW. Drewno opałowe należy ładować co 3 godziny. To nie pasuje do planów właścicieli domów. Aby wydłużyć przerwy między obciążeniami, konieczne jest zastosowanie większego kotła. Ale w tym przypadku możliwe jest gotowanie chłodziwa, ponieważ system nie będzie miał czasu na odebranie całego wytworzonego ciepła.

Podłączenie akumulatora ciepła o pojemności około 200 litrów w prosty sposób rozwiązuje problem. Urządzenie pozwala na zgromadzenie 110 kW energii przy pełnym i częstym obciążeniu kotła. Następnie skumulowane ciepło będzie utrzymywało komfortową temperaturę w pomieszczeniu przez około 10 godzin.Nie ma konieczności ciągłego ładowania kotła paliwem.

Co to jest pojemność buforowa akumulatora ciepła i jego przeznaczenie.

Przeznaczenie akumulatora ciepła (TA) będzie łatwiej opisać kilkoma przykładami-zadaniami.

Zadanie pierwsze. System grzewczy oparty jest na kotle na paliwo stałe. Nie jest możliwe stałe monitorowanie temperatury chłodziwa na dostawie i wyrzucanie drewna opałowego na czas, w wyniku czego temperatura zasilania albo przekracza to, czego potrzebujemy, albo spada poniżej normy. Jak zapewnić utrzymanie wymaganej temperatury płynu chłodzącego?

Zadanie drugie. Dom ogrzewany jest kotłem elektrycznym. Energia elektryczna jest dwutaryfowa. Jak obniżyć koszty energii, zmniejszając zużycie energii w dzień i zwiększając w nocy?

Zadanie trzecie. Istnieje system grzewczy, w którym ciepło wytwarzane jest przez generatory ciepła pracujące na różnych rodzajach paliw i energii – na przykład. gaz, prąd, energia słoneczna (kolektory słoneczne), energia ziemi (pompa ciepła). Jak zapewnić ich wydajną eksploatację bez strat wytworzonego ciepła, gdy nie ma na to potrzeby, jednocześnie dostarczając ciepło do domu w szczytowym zużyciu energii?

Nie zagłębiając się tak naprawdę w teorię ciepłownictwa, na wszelkie problemy nasuwa się rozwiązanie w postaci zainstalowania w układzie zbiornika buforowego, który pełniłby funkcję zbiornika na czynnik chłodzący i w którym jego temperatura byłaby utrzymywana na zadanym poziomie poziom. To właśnie ta pojemność buforowa jest akumulatorem ciepła. Aby rozwiązać te problemy, akumulator ciepła jest zwykle włączany do „przerwy” systemu z utworzeniem kotła i obwodów grzewczych. Schemat warunkowy włączenia akumulatora ciepła do systemu grzewczego pokazano na poniższym rysunku.

Ryż. Schemat ideowy włączenia bufora (akumulatora ciepła)

Różne sposoby włączenia zbiornika buforowego do systemu grzewczego można znaleźć w artykule „Schematy podłączenia akumulatora ciepła”.

Obecnie akumulatory ciepła są najczęściej stosowane w systemach grzewczych z kotłami na paliwo stałe. W tych systemach zastosowanie akumulatora ciepła umożliwia rzadsze ładowanie paliwa, aby zapewnić komfortowe zaopatrzenie w ciepło, niezależnie od wahań temperatury chłodziwa na wylocie kotła. Zbiorniki buforowe są często instalowane z kotłami elektrycznymi, aby zaoszczędzić pieniądze ze względu na obniżoną taryfę nocną oraz w układach kombinowanych z jednoczesnym wykorzystaniem kotłów na paliwo stałe i kotłów elektrycznych. Zasobnik ciepła (TA) może być przydatny w instalacjach z kotłami gazowymi, zwłaszcza gdy minimalna moc cieplna kotła przekracza obciążenie cieplne obiektu. Ze względu na dłuższe okresy „ładowania” TA (podgrzewanie chłodziwa) można uniknąć „taktowania” kotła.

Oprócz zastosowania jako zbiornik buforowy, TA pełni funkcję separatora hydraulicznego. Szczególnie ta właściwość akumulatora ciepła jest pożądana w systemach z generatorami ciepła działającymi na różnych rodzajach energii (w tym alternatywnych). Z reguły te źródła ciepła działają na specjalnych nośnikach ciepła, które nie pozwalają na mieszanie z innymi typami, wymagają wyjątkowej temperatury i reżimu hydraulicznego, często niezgodnego z reżimami obiegu grzewczego (grzejnik, ogrzewanie podłogowe). Na przykład zakres temperatur pompy ciepła wynosi zwykle

5°C, a w obiegu ciepłowniczym zakres temperatur może być znacznie większy (10-20°C). W celu rozdzielenia obiegów akumulator ciepła można wyposażyć w dodatkowe wbudowane wymienniki ciepła.

Jak obliczyć objętość akumulatora ciepła

W razie potrzeby łatwo jest znaleźć metody obliczania objętości akumulatora ciepła w Internecie, ale żadna z nich mi nie odpowiadała.

Niektórzy „specjaliści” zalecają pomnożenie maksymalnej mocy istniejącego kotła w kilowatach przez pewien współczynnik, a ten współczynnik w różnych miejscach różni się o czynnik dwa lub więcej - od 25 do 50. Moim zdaniem to kompletny nonsens.Po prostu dlatego, że uzyskany wynik nie ma nic wspólnego z twoim konkretnym domem, ani z twoimi życzeniami, jak często chcesz grzać kocioł.

Normalna technika uwzględnia wszystkie czynniki: klimat w Twojej okolicy, izolację termiczną domu oraz Twoje wyobrażenia na temat komfortu. Dobrze, że obliczenia te będą musiały być wykonane wiele razy dla różnych warunków temperaturowych i wybrać maksymalną objętość akumulatora ciepła. A nawiasem mówiąc, moc kotła we właściwej metodologii uzyskuje się w wyniku obliczeń, a nie zgodnie z zasadą „co to było, tak zostało powiedziane”. Ale wszystko to jest dość skomplikowane i bardziej nadaje się do kotłowni, a nie do prywatnych gospodarstw domowych.

Zrobiłem to znacznie łatwiej. Obliczyłem akumulator ciepła dla kotła na paliwo stałe w następujący sposób.

1. Konieczne jest oszacowanie ilości ciepła, której dom potrzebuje na dzień. To najtrudniejsza i odpowiedzialna część pracy. Ponownie możesz zagłębić się w obliczenia (w podręcznikach dla uczelni budowlanych można znaleźć wszystkie niezbędne metody). Ale jeśli to możliwe, łatwiej i bardziej wiarygodnie przeprowadzić bezpośredni pomiar - wystarczy ogrzać dom w chłodne dni i zmierzyć ilość zużytego paliwa. Mój dom jest stosunkowo mały - niecałe 100 metrów kwadratowych. mi dość ciepło. Okazało się więc, że przy temperaturze zewnętrznej ok. 0 stopni do utrzymania temperatury komfortowej potrzebny jest spory zapas 50 kWh, dla - 10 stopni - 100 kWh, dla - 20 stopni - 150 kWh.
2. Wybór kotła jest bardzo prosty. Najczęściej spotykane kotły mają moc około 25 kW i przy jednym maksymalnym obciążeniu dają tę moc około 3 godzin. Dlatego jedna rozpałka daje około 75 kWh ciepła. Przy zerowej temperaturze więc nawet jedno pełne obciążenie będzie dla mnie za dużo. A dla -20 stopni wystarczy ogrzewanie 2 razy dziennie. Ta opcja bardzo mi odpowiada.
3. Teraz rzeczywista objętość akumulatora ciepła. Pojemność cieplna wody wynosi 4,2 kJ na litr na stopień. maksymalna temperatura w akumulatorze ciepła to 95 stopni, komfortowa temperatura wody w systemie grzewczym to 55 stopni. To jest różnica 40 stopni. Innymi słowy, 1 litr wody w zasobniku ciepła może zmagazynować 168 kJ ciepła, czyli 46 Wh. I odpowiednio 1000 litrów - 46 kWh. Wynika z tego, że aby zaoszczędzić ciepło z jednego pełnego obciążenia kotła, potrzebuję akumulatora ciepła o pojemności 1500 litrów. To wszystko jest w magazynie. W rzeczywistości wymagane jest trochę mniej, ale po zbadaniu cen zbiorników buforowych postanowiłem to zaniedbać.

Ta kalkulacja oznacza, że ​​przy silnych mrozach muszę grzać kocioł dwa razy dziennie, a przy bardzo silnych trzy razy. Ponadto należy to robić równomiernie w ciągu dnia: rano i wieczorem lub rano, na początku wieczoru i przed snem. A jak nie ma dużych mrozów, kocioł podgrzewam tylko raz – o każdej porze dnia.

Oczywiście, jeśli umieścisz akumulator ciepła o jeszcze większej objętości, możesz uczynić swoje życie jeszcze wygodniejszym. Ale tutaj już masz do czynienia z faktem, że duża lufa potrzebuje dużo miejsca.

Zalety i wady

System grzewczy z akumulatorem ciepła, w którym źródłem ciepła jest instalacja na paliwo stałe, ma wiele zalet:

• Większy komfort w domu, ponieważ po spaleniu opału system grzewczy dalej ogrzewa dom gorącą wodą z zasobnika. Nie musisz wstawać w środku nocy i wkładać do paleniska porcję drewna opałowego.
• Obecność zbiornika zabezpiecza płaszcz wodny kotła przed zagotowaniem i zniszczeniem. W przypadku nagłego odcięcia prądu lub głowic termostatycznych zamontowanych na grzejnikach odetną płyn chłodzący z powodu osiągnięcia żądanej temperatury, źródło ciepła podgrzeje wodę w zbiorniku. W tym czasie zasilanie może zostać przywrócone lub zostanie uruchomiony generator diesla.
• Dopływ zimnej wody z rurociągu powrotnego do rozgrzanego do czerwoności żeliwnego wymiennika ciepła jest wykluczony po nagłym uruchomieniu pompy obiegowej.
• Akumulatory ciepła mogą być stosowane jako separatory hydrauliczne w instalacji grzewczej (strzałki hydrauliczne). Uniezależnia to pracę wszystkich gałęzi obwodu, co zapewnia dodatkowe oszczędności energii cieplnej.

Jedyne wady stosowania zbiorników magazynowych to wyższy koszt instalacji całego systemu oraz wymagania dotyczące rozmieszczenia sprzętu. Jednak te inwestycje i niedogodności pociągną za sobą w dłuższej perspektywie minimalne koszty operacyjne.

Zalecana:

Jak zrobić ogrzewanie w prywatnym domu - szczegółowy przewodnik Jak wybrać zbiornik wyrównawczy do systemu grzewczego Jak wybrać i podłączyć membranowy zbiornik wyrównawczy

Obliczanie pojemności akumulatora ciepła

Metoda dokonywania obliczeń może się różnić w zależności od schematu aplikacji. Oto przykładowy schemat obliczeń:

1. Określanie maksymalnego obciążenia paliwem. Na przykład palenisko mieści 20 kg drewna opałowego. 1 kg drewna opałowego jest w stanie wytworzyć 3,5 kWh energii. Tak więc podczas spalania jednej zakładki drewna opałowego kocioł odda 20 3,5 = 70 kWh ciepła. Czas, przez który wypala się pełna zakładka, można określić empirycznie lub obliczyć. Jeżeli moc kotła to np. 25 kW 70:25=2,8 godz.
2. Temperatura chłodziwa w systemie grzewczym. Jeśli system jest już zainstalowany, wystarczy zmierzyć temperaturę na wlocie i wylocie oraz określić straty ciepła.
3. Określenie żądanej częstotliwości pobierania. Np. możliwy jest załadunek rano i wieczorem, ale nie ma możliwości obsługi kotła w dzień iw nocy.

Obliczanie akumulatora ciepła

Jeśli na przykład utrata ciepła w pomieszczeniu wynosi 6,7 kW, to na dzień będzie to 160 kW. W rozważanym przykładzie daje to nieco więcej niż dwie zakładki paliwa. Jak określono powyżej, jeden ładunek drewna opałowego pali się przez około 3 godziny, uwalniając 70 kWh energii cieplnej.

Zapotrzebowanie na ogrzewanie domu wynosi 6,7 3 = 20,1 kWh, zapas zasobnika wyniesie 70-20,1 = 49,9, czyli około 50 kWh. Ta energia wystarcza na okres 50:6,7 - to około 7 godzin, co oznacza, że ​​wymagane są dwa pełne zaklakh i jeden niekompletny dziennie.

Na podstawie tych obliczeń, po rozważeniu kilku opcji, zatrzymujemy się na tym: o 23:00 wykonuje się niepełne obciążenie, o 6:00 i 18:00 - pełne. Jeśli narysujesz wykres poziomu naładowania akumulatora ciepła, zobaczysz, że maksymalne ładowanie przypada na 60 kWh o godzinie 9 rano.

Ponieważ 1 kWh=3600 kJ, rezerwa powinna wynosić 60 3600=216000 kJ energii cieplnej. Margines temperatury (różnica między maksymalnym indeksem wody a wymaganym indeksem zasilania) 95-57=38°C. Pojemność cieplna wody wynosi 4,187 kJ. Tak więc 216000 / (4,187 38) \u003d 1350 kg. W takim przypadku wymagana objętość akumulatora ciepła wyniesie 1,35 m3.

Rozważany przykład daje ogólne pojęcie o sposobie obliczania pojemności zbiornika magazynowego. W każdym indywidualnym przypadku należy wziąć pod uwagę cechy systemu grzewczego i warunki jego działania.

Cechy instalacji akumulatora ciepła

Przed zainstalowaniem sprzętu należy sporządzić projekt wykonawczy. Konieczne jest uwzględnienie wszystkich wymagań producentów urządzeń grzewczych. Podczas instalacji zbiornika magazynowego należy przestrzegać następujących zasad:

• Powierzchnia kontenera musi mieć niezawodną izolację termiczną.
• Termometry powinny być zainstalowane na wlocie i wylocie w celu monitorowania temperatury wody.
• Zbiorniki wolumetryczne najczęściej nie mieszczą się w drzwiach. Jeśli nie ma możliwości sprowadzenia czołgu przed zakończeniem budowy, będziesz musiał skorzystać z opcji składanej lub kilku mniejszych czołgów.
• Pożądane jest posiadanie filtra zgrubnego na rurze wlotowej.
• Obok zbiornika należy zainstalować zawór bezpieczeństwa i manometr. Sam zbiornik również powinien mieć zawór odpowietrzający.
• Musi istnieć możliwość spuszczenia wody ze zbiornika.

Zastosowanie akumulatora ciepła w układzie z kotłem na paliwo stałe zwiększa sprawność generatora ciepła i jego żywotność, a także pozwala na bardziej ekonomiczne zużycie paliwa. Możliwość rzadszego uzupełniania paliwa sprawia, że ​​korzystanie z kotła jest wygodniejsze dla konsumenta. Obliczenie wymaganej pojemności zasobnika musi uwzględniać rodzaj kotła, cechy systemu grzewczego i jego warunki pracy.

Pomimo prostoty urządzenia i oczywistych korzyści płynących z zastosowania akumulatorów ciepła, tego typu sprzęt nie jest jeszcze zbyt powszechny. W tym artykule postaramy się opowiedzieć o tym, czym jest akumulator ciepła i jakie korzyści przynosi jego zastosowanie w systemach grzewczych.

Zastosowanie akumulatorów ciepła

Istnieje kilka metod obliczania objętości zbiornika. Praktyczne doświadczenie pokazuje, że na każdy kilowat urządzenia grzewczego potrzeba dodatkowo średnio 25 litrów wody. Sprawność kotłów na paliwo stałe, w skład których wchodzi system grzewczy z akumulatorem ciepła, wzrasta do 84%. Dzięki wyrównaniu szczytów spalania oszczędza się do 30% zasobów energetycznych.

W przypadku korzystania ze zbiorników do dostarczania ciepłej wody użytkowej nie ma przerw w godzinach szczytu. W nocy, gdy potrzeby są zredukowane do zera, płyn chłodzący w zbiorniku akumuluje ciepło i rano ponownie w pełni zaspokaja wszystkie potrzeby.

Niezawodna izolacja termiczna urządzenia spienionym poliuretanem (pianką poliuretanową) pozwala na zaoszczędzenie temperatury. Dodatkowo istnieje możliwość zamontowania elementów grzejnych, co pomaga szybko „dogonić” żądaną temperaturę w sytuacji awaryjnej.

Sekcyjny akumulator ciepła

Przechowywanie ciepła jest zalecane w przypadkach:

• duże zapotrzebowanie na ciepłą wodę. W domku, w którym mieszka ponad 5 osób, a zainstalowane są dwie łazienki, to realny sposób na poprawę warunków życia;
• podczas korzystania z kotłów na paliwo stałe. Akumulatory usprawniają pracę urządzeń grzewczych w godzinach największego obciążenia, odprowadzają nadmiar ciepła, zapobiegając wrzeniu, a także wydłużają czas między układaniem paliwa stałego;
• przy korzystaniu z energii elektrycznej w osobnych taryfach na dzień i noc;
• w przypadku zainstalowania baterii słonecznych lub wiatrowych do magazynowania energii elektrycznej;
• w przypadku zastosowania w systemie zaopatrzenia w ciepło pomp obiegowych.

System ten doskonale sprawdza się w pomieszczeniach ogrzewanych grzejnikami lub ogrzewaniem podłogowym. Jego zaletą jest to, że jest w stanie akumulować energię otrzymaną z różnych źródeł. Połączony system zaopatrzenia w energię pozwala wybrać najbardziej optymalną opcję pozyskiwania ciepła w danym okresie czasu.

1 Wstępne dane do projektowania

Mikrodystrykt
zbudowany z dziewięciu dwójek, trójek i
czterosekcyjne dziewięciopiętrowe
Budynki. Plan przekroju pokazano w
rysunek 3.1. Każdy apartament posiada:
zlewozmywak z baterią, umywalka z
kran, wanna z kranem i prysznicem.
Akceptowana jest wysokość typowej kondygnacji budynku
3 metry. Ilość osób w mieszkaniu
określona na podstawie normy całkowitej powierzchni
dla jednej osoby F= 17 m2.
Całkowita liczba mieszkańców w jednej sekcji
budynki będą miały 147 osób, w osiedlu

3822 osób.

Ogólny
powierzchnia użytkowa budynków mieszkalnych osiedla
wynosi 64650 m2.
Szacunkowa temperatura zewnętrzna
do projektowania systemów grzewczych
.
Temperatura wody w sieci dla punktu
pęknięcie w wysokiej temperaturze
grafika linii dostaw
,
w rurociągu powrotnym
.
Szacunkowa temperatura wody w sieci w
rurociąg zasilający
,
w rurociągu powrotnym
.
Temperatura zimnego kranu
woda na wlocie do podgrzewacza wody
.
Temperatura na wylocie ciepłej wody
podgrzewacz wody
.
Gwarantowana presja miejska
doprowadzenie wody na wejściu do węzła centralnego ogrzewania
.

Cechy konstrukcyjne akumulatora ciepła

Urządzenie jest zbiornikiem cylindrycznym wykonanym ze stali nierdzewnej lub stali czarnej. Wymiary pojemnika zależą od jego objętości, która waha się od kilkuset do kilkudziesięciu tysięcy litrów. Ze względu na duże objętości takie urządzenie jest trudne do umieszczenia w istniejącej kotłowni, dlatego często konieczne jest jego uzupełnienie.Istnieją modele zarówno z fabryczną izolacją termiczną, jak i kontenery bez niej.

Podczas instalowania akumulatora ciepła należy wziąć pod uwagę, że grubość izolacji wynosi 10 cm, po czym na zbiorniku kładzie się skórzaną obudowę. Wewnątrz zbiornika znajduje się czynnik chłodzący, który podczas spalania paliwa w kotle szybko się nagrzewa i dzięki warstwie izolacyjnej zatrzymuje ciepło przez długi czas. Po zakończeniu pracy kotła akumulator oddaje ciepło do pomieszczenia ogrzewając je. Dzięki temu nie będzie konieczne tak częste rozpalanie kotła jak dotychczas.

Zgodnie z ich urządzeniem pojemności akumulatora ciepła to:

• z kotłem wewnętrznym. Ten projekt został stworzony, aby zapewnić mieszkańcom ciepłą wodę z autonomicznego źródła;
• z jednym lub dwoma wymiennikami ciepła;
• pusty (bez chłodziwa).

Otwory gwintowane służą do podłączenia napędu do kotła i systemu grzewczego domu.

tło

Tak się złożyło, że jakiś czas temu kupiłem prywatny dom w jakimś „oddaleniu od cywilizacji”. Oddalenie od cywilizacji determinuje przede wszystkim fakt, że w zasadzie nie ma tam gazu. A dopuszczalna moc przyłącza elektrycznego nie daje technicznej możliwości ogrzania domu energią elektryczną. Jedynym realnym źródłem ciepła w zimie jest stosowanie paliw stałych. Innymi słowy, dom był wyposażony w piec, który dawny właściciel ogrzewał drewnem i węglem.

Jeśli ktoś ma doświadczenie w użytkowaniu pieca, to nie trzeba mu tłumaczyć, że czynność ta wymaga stałego monitorowania. Nawet w niezbyt mroźną pogodę nie da się raz włożyć drewna opałowego do pieca i „zapomnieć” o nim. Jeśli włożysz za dużo drewna opałowego, w domu nagrzeje się. A po wypaleniu się paliwa dom nadal szybko się ochłodzi. Chcąc nie chcąc, aby utrzymać komfortową temperaturę, trzeba stale dodawać trochę drewna opałowego. A przy silnych mrozach pieca nie można pozostawić bez nadzoru nawet przez 3-4 godziny. Jeśli nie chcesz obudzić się rano w chłodni, bądź miły przynajmniej raz w nocy, aby iść do pieca ...

Oczywiście nie miałem ochoty pracować jako palacz. I tak od razu zacząłem myśleć o wygodniejszym sposobie ogrzewania. Oczywiście, gdyby nie można było korzystać z gazu lub energii elektrycznej, mógł to być tylko nowoczesny system ogrzewania na paliwo stałe, składający się z kotła na paliwo stałe, akumulatora ciepła i najprostszej automatyki do włączania i wyłączania pompy recyrkulacyjnej.

Dlaczego nowoczesny kocioł jest lepszy od tradycyjnego pieca? Zajmuje znacznie mniej miejsca, można włożyć do niego więcej opału, zapewnia lepsze spalanie tego paliwa przy maksymalnym obciążeniu, a teoretycznie z jego pomocą można pozostawić większość ciepła w domu, a nie oddawać go do komina. Ale w przeciwieństwie do pieca, kocioł na paliwo stałe jest prawie niemożliwy do użycia bez akumulatora ciepła. Piszę o tym tak szczegółowo, bo znam wiele osób, które próbowały ogrzewać dom takimi kotłami, podłączając je bezpośrednio do rur grzewczych. Nic dobrego im się nie stało.

Co to jest akumulator ciepła lub, jak to się nazywa, zbiornik buforowy? W najprostszym przypadku jest to po prostu duża beczka z wodą, której ściany mają dobrą izolację termiczną. Kocioł podgrzewa wodę w tej beczce przez dwie lub trzy godziny swojej pracy. A potem ta gorąca woda krąży w systemie grzewczym, aż ostygnie. Po ostygnięciu kocioł należy ponownie rozpalić. Najprostszy akumulator ciepła może z łatwością wykonać każdy spawacz. Ale po namyśle porzuciłem ten pomysł i kupiłem gotowy. Ponieważ mieszkam na Ukrainie, zwróciłem się do firmy Teplobak i nigdy tego nie żałowałem: tutaj zbiorniki akumulacyjne są wykonane profesjonalnie i bardzo wysokiej jakości.

W zależności od pojemności akumulatora ciepła, mocy kotła i ilości ciepła potrzebnego domowi, kocioł nie musi być grzany w sposób ciągły, ale raz lub dwa razy dziennie, a nawet raz na dwa lub trzy dni.

Obliczanie objętości zbiornika buforowego kotła

Najbardziej optymalnym rozwiązaniem tego zadania będzie powierzenie jego realizacji inżynierom ciepłownictwa. Obliczenie objętości akumulatora ciepła dla całego systemu grzewczego domu prywatnego wymaga uwzględnienia różnych tylko im znanych czynników. Mimo to wstępne obliczenia można wykonać niezależnie. Do tego, oprócz ogólnej wiedzy z fizyki i matematyki, potrzebny będzie kalkulator i czysta kartka papieru.

Znajdujemy następujące dane :

• moc kotła, kW;
• czas aktywnego spalania paliwa;
• moc cieplna ogrzewania domu, kW;
• sprawność kotła;
• temperatura w rurach zasilających i powrotnych.

Rozważ przykład wstępnego obliczenia. Powierzchnia ogrzewana - 200 m 2. Czas aktywnego palenia kotła - 8 godzin, temperatura chłodziwa podczas grzania - 90 ° C, w obiegu powrotnym - 40 ° C. Szacunkowa moc cieplna ogrzewanych pomieszczeń - 10 kW. Przy takich początkowych danych urządzenie cieplne otrzyma 80 kW (10 × 8) energii.

Obliczamy pojemność buforową kotła na paliwo stałe według pojemności cieplnej wody :

gdzie: m to masa wody w zbiorniku (kg); Q to ilość ciepła (W); ∆t to różnica temperatury wody w rurze zasilającej i powrotnej (°С); 1,163 to ciepło właściwe wody (W / kg ° C) .

Obliczanie pojemności buforowej kotła na paliwo stałe

Zastępując liczby we wzorze otrzymujemy 1375 kg wody lub 1,4 m 3 (80000 / 1,163 × 50). Tak więc dla systemu ogrzewania domu o powierzchni 200 m 2 konieczne jest zainstalowanie TA o pojemności 1,4 m 3. Znając tę ​​liczbę, możesz spokojnie udać się do sklepu i zobaczyć, który akumulator ciepła jest do zaakceptowania.

Wymiary, cena, wyposażenie, producent są już łatwe do ustalenia. Porównując znane czynniki, nie jest trudno dokonać wstępnego wyboru akumulatora ciepła do domu. Takie obliczenie ma znaczenie w przypadku, gdy dom jest budowany, system grzewczy został już zainstalowany. Wynik obliczeń pokaże, czy konieczne jest zdemontowanie drzwi ze względu na wymiary TA. Po dokonaniu oceny możliwości zainstalowania go na stałe, dokonuje się ostatecznej kalkulacji akumulatora ciepła dla kotła na paliwo stałe zainstalowanego w systemie.

Po zebraniu danych o systemie grzewczym wykonujemy obliczenia według wzoru :

gdzie: W to ilość ciepła potrzebna do podgrzania chłodziwa, m to masa wody, c to pojemność cieplna, ∆t to temperatura podgrzewania wody,

Dodatkowo potrzebna będzie wartość k - sprawność kotła.

Ze wzoru (1) znajdujemy masę: m = W/(c×∆t) ( 2 )

Ponieważ sprawność kotła jest znana, udoskonalamy wzór (1) i otrzymujemy W = m×c×∆t×k ( 3 ), z którego znajdujemy skorygowaną masę wody m = W/(c×∆t×k ) ( 4 )

Zastanówmy się, jak obliczyć akumulator ciepła dla domu. W systemie grzewczym zainstalowany jest kocioł o mocy 20 kW (wskazany w danych paszportowych). Zakładka paliwowa wypala się w 2,5 godziny. Ogrzewanie domu wymaga 8,5 kW/1 godz. energii. Oznacza to, że podczas wypalania jednej zakładki zostanie odebranych 20 × 2,5 \u003d 50 kW

8,5 × 2,5 = 21,5 kW zostanie wydane na ogrzewanie pomieszczeń

Nadmiar wytworzonego ciepła 50 - 21,5 = 28,5 kW jest magazynowany w CO.

Temperatura, w której chłodziwo jest podgrzewane, wynosi 35 ° C. (Różnica temperatur w rurach zasilających i powrotnych. Określa się ją na podstawie pomiaru podczas pracy systemu grzewczego). Zastępując żądane wartości we wzorze (4) otrzymujemy 28500 / (0,8 × 1,163 × 35) = 874,5 kg

Liczba ta oznacza, że ​​aby zaoszczędzić ciepło wytwarzane przez kocioł, konieczne jest posiadanie 875 kg chłodziwa. Aby to zrobić, potrzebujesz zbiornika buforowego dla całego systemu o objętości 0,875 m 3. Takie lekkie obliczenia ułatwiają wybór akumulatora ciepła do kotłów grzewczych.

Rada. W celu dokładniejszego obliczenia objętości pojemności buforowej lepiej skontaktować się ze specjalistami.

Wybór akumulatora ciepła

TA wybiera się podczas projektowania systemu grzewczego. Inżynierowie cieplni pomogą w doborze odpowiedniego akumulatora ciepła. Ale jeśli nie możesz skorzystać z ich usług, będziesz musiał sam wybrać. Nie jest to trudne.

Akumulator ciepła do kotła na paliwo stałe

Za główne kryteria wyboru tego urządzenia uważa się następujące :

• ciśnienie w systemie grzewczym;
• objętość zbiornika buforowego;
• wymiary zewnętrzne i waga;
• sprzęt z dodatkowymi wymiennikami ciepła;
• możliwość instalacji dodatkowych urządzeń.

Głównym wskaźnikiem jest ciśnienie (ciśnienie) wody w systemie grzewczym. Im jest wyższy, tym cieplej w ogrzewanym pomieszczeniu.

Biorąc pod uwagę ten parametr, przy wyborze akumulatora ciepła do kotłów na paliwo stałe zwraca się uwagę na maksymalne ciśnienie, jakie może wytrzymać. Zasobnik ciepła do kotła na paliwo stałe pokazany na zdjęciu wykonany jest ze stali nierdzewnej, wytrzymuje wysokie ciśnienie wody

Objętość zbiornika buforowego. Od tego zależy zdolność do gromadzenia ciepła dla systemu grzewczego podczas pracy. Im jest większy, tym więcej ciepła zgromadzi się w pojemniku. Tutaj musisz wziąć pod uwagę, że nie ma sensu podnosić limitu do nieskończoności. Ale jeśli woda jest mniejsza niż norma, urządzenie po prostu nie spełni przypisanej mu funkcji akumulacji ciepła. Dlatego dla prawidłowego doboru akumulatora ciepła konieczne będzie obliczenie jego pojemności buforowej. Nieco później zostanie pokazane, jak to się robi.

Wymiary zewnętrzne i waga. Są to również ważne wskaźniki przy wyborze TA. Zwłaszcza w już wybudowanym domu. Po wykonaniu obliczeń akumulatora ciepła do ogrzewania, dostawy na miejsce instalacji, może wystąpić problem z samą instalacją. Pod względem gabarytów może po prostu nie pasować do standardowych drzwi. Ponadto TA o dużej pojemności (od 500 litrów) są instalowane na osobnym fundamencie. Masywne urządzenie wypełnione wodą stanie się jeszcze cięższe. Te niuanse należy wziąć pod uwagę. Ale łatwo znaleźć wyjście. W tym przypadku kupowane są dwa akumulatory ciepła do kotłów na paliwo stałe o łącznej objętości zbiorników buforowych równej obliczonej dla całego systemu grzewczego.

Sprzęt z dodatkowymi wymiennikami ciepła. W przypadku braku systemu ciepłej wody w domu, własnego obwodu podgrzewania wody w kotle, lepiej od razu kupić TA z dodatkowymi wymiennikami ciepła. Dla osób mieszkających w regionach południowych przydatne będzie podłączenie kolektora słonecznego do TA, który stanie się dodatkowym bezpłatnym źródłem ciepła w domu. Proste obliczenia systemu grzewczego pokażą, ile dodatkowych wymienników ciepła jest pożądanych w akumulatorze ciepła.

Możliwość instalacji dodatkowych urządzeń. Oznacza to instalację elementów grzejnych (rurowych grzałek elektrycznych), oprzyrządowania (oprzyrządowania), zaworów bezpieczeństwa i innych urządzeń zapewniających nieprzerwaną i bezpieczną pracę zbiornika buforowego w urządzeniu. Np. w przypadku awaryjnego wygaszenia kotła temperaturę w systemie grzewczym będą utrzymywane przez elementy grzejne. W zależności od wielkości ogrzewania pomieszczenia, mogą nie stworzyć komfortowej temperatury, ale na pewno zapobiegną rozmrożeniu systemu.

Obecność oprzyrządowania pozwoli w odpowiednim czasie zwrócić uwagę na możliwe problemy, które pojawiły się w systemie grzewczym

Ważny

Wybierając akumulator ciepła do ogrzewania, zwróć uwagę na jego izolację termiczną. Zależy to od zachowania odbieranego ciepła.