Acumulador de calor para caldeira

Características da instalação de acumuladores de calor

Todos os trabalhos de instalação são realizados de acordo com um projeto previamente aprovado de acordo com as recomendações do fabricante do equipamento de aquecimento.

Nesse caso, os recursos do trabalho de instalação devem ser levados em consideração:

1. A superfície do tanque de armazenamento deve ser isolada da perda de calor sem falhas.
2. Os termômetros devem ser instalados nas tubulações por onde circula a água (saída e entrada).
3. Recipientes acumuladores com volume superior a 500 litros, na maioria dos casos, não passam pela porta. Nesses casos, devem ser usadas estruturas dobráveis ​​ou várias baterias menores devem ser instaladas.
4. No ponto mais baixo do tanque, a instalação de um canal de drenagem não interfere. Será útil quando você tiver que drenar completamente a água.
5. Nas tubulações pelas quais a água entra no tanque, é aconselhável instalar filtros de malha. Eles impedirão a entrada de grandes inclusões (escória de soldagem, minerais que entraram no sistema, etc.).
6. Se não houver uma válvula na parte superior do tanque para remover o ar, ela deve ser instalada na parte superior do tubo de saída.
7. É necessário montar um manômetro e uma válvula de segurança na linha ao lado da bateria.

Se você é proprietário de uma caldeira a combustível sólido e ainda não comprou um acumulador de calor, pense nisso. Você não apenas prolongará a vida útil do seu equipamento de aquecimento, mas também economizará significativamente no combustível.

Funcionalidade de acumuladores de calor

O princípio de operação do equipamento é que, durante a operação da caldeira, parte do calor é usada para aquecer o refrigerante de um tanque adicional. O tanque conectado tem um bom isolamento térmico e retém perfeitamente o calor recebido. Depois que a caldeira é desligada, a água no sistema de aquecimento esfria e os dispositivos de controle ligam a bomba que fornece água quente do tanque de armazenamento.

Esses ciclos continuam enquanto a temperatura da água no tanque adicional permanecer alta o suficiente. A duração total do funcionamento do sistema sem ligar a caldeira depende do volume do depósito adicional. Na prática, permite o aquecimento quartos de algumas horas a 2 dias.

O acumulador de calor desempenha as seguintes funções:

1. Acumula o calor proveniente da caldeira do sistema e liberta-o ao longo do tempo para aquecer as divisões da divisão.
2. Evita a possibilidade de superaquecimento da caldeira removendo o excesso de calor do trocador.
3. Permite combinar facilmente diferentes dispositivos de aquecimento (elétrico, gás, combustível sólido) em um sistema comum.
4. Ajuda a melhorar o funcionamento dos equipamentos de aquecimento, reduzindo o consumo de combustível e melhorando a eficiência.
5. Em sistemas com caldeiras de combustível sólido, permite excluir o monitoramento constante do estado dos equipamentos de aquecimento. Ao aquecer o refrigerante em um tanque adicional, os proprietários podem esquecer a necessidade de carregar constantemente combustível na caldeira.
6. É uma fonte de água quente para as necessidades domésticas.

Diagrama do sistema de aquecimento

O quão lucrativo um sistema de aquecimento com um acumulador de calor pode ser visto neste exemplo.

Suponha que uma caldeira com capacidade de 10 kW esteja instalada no sistema de aquecimento. A lenha precisa ser carregada a cada 3 horas. Isso não se encaixa nos planos dos proprietários. Para prolongar os intervalos entre as cargas, é necessário usar uma caldeira maior. Mas, neste caso, a ebulição do refrigerante é possível, pois o sistema não terá tempo de retirar todo o calor gerado.

Conectar um acumulador de calor com capacidade de cerca de 200 litros resolve facilmente o problema. O equipamento permite acumular 110 kW de energia, sujeito a cargas completas e frequentes da caldeira. Posteriormente, o calor acumulado manterá uma temperatura ambiente confortável por cerca de 10 horas.Não é necessário carregar a caldeira com combustível todo esse tempo.

O que é uma capacidade de buffer do acumulador de calor e sua finalidade.

A finalidade do acumulador de calor (TA) será mais fácil de descrever com vários exemplos de tarefas.

Tarefa um. O sistema de aquecimento é baseado em uma caldeira de combustível sólido. Não é possível monitorar constantemente a temperatura do líquido de refrigeração no abastecimento e jogar lenha a tempo, pelo que a temperatura do abastecimento excede o que precisamos ou cai abaixo da norma. Como garantir que a temperatura necessária do líquido refrigerante seja mantida?

Tarefa dois. A casa é aquecida por uma caldeira elétrica. O fornecimento de energia elétrica é de duas tarifas. Como reduzir os custos de energia reduzindo o consumo de energia durante o dia e aumentando à noite?

Tarefa três. Existe um sistema de aquecimento em que o calor é gerado por geradores de calor que funcionam com vários tipos de combustível e energia - por exemplo. gás, eletricidade, energia solar (coletores solares), energia da terra (bomba de calor). Como garantir o seu funcionamento eficiente sem perda de calor gerado quando não há necessidade, enquanto fornece calor à casa durante os picos de consumo de energia?

Sem entrar realmente na teoria da engenharia do calor, para todos os problemas, uma solução se apresenta na forma de instalar um tanque tampão no sistema, que serviria como reservatório para o refrigerante e no qual sua temperatura seria mantida em um determinado nível. É essa capacidade de buffer que é o acumulador de calor. Para resolver esses problemas, o acumulador de calor geralmente é incluído no “break” do sistema com a formação da caldeira e dos circuitos de aquecimento. O esquema condicional para incluir um acumulador de calor no sistema de aquecimento é mostrado na figura abaixo.

Arroz. Diagrama esquemático da inclusão de um tanque tampão (acumulador de calor)

Para várias maneiras de incluir um tanque de buffer no sistema de aquecimento, consulte o artigo “Diagramas de conexão do acumulador de calor”.

Atualmente, os acumuladores de calor são mais usados ​​em sistemas de aquecimento com caldeiras de combustível sólido. Nestes sistemas, o uso de um acumulador de calor permite carregar combustível com menos frequência, para garantir um fornecimento de calor confortável, independentemente das flutuações na temperatura do refrigerante na saída da caldeira. Os tanques tampão são frequentemente instalados com caldeiras elétricas para economizar dinheiro devido a uma tarifa noturna reduzida e em sistemas combinados com o uso simultâneo de combustível sólido e caldeiras elétricas. Um acumulador de calor (TA) pode ser útil em sistemas com caldeiras a gás, especialmente quando a produção mínima de calor da caldeira excede a carga térmica do objeto. Devido aos maiores períodos de "carregamento" do TA (aquecimento do refrigerante), é possível evitar o "clocking" da caldeira.

Além de ser usado como tanque tampão, o TA desempenha a função de separador hidráulico. Especialmente esta propriedade de um acumulador de calor está em demanda em sistemas com geradores de calor operando com diferentes tipos de energia (incluindo alternativas). Em regra, estas fontes de calor operam em transportadores de calor especiais que não permitem a mistura com outros tipos, requerem uma temperatura e regime hidráulico únicos, muitas vezes incompatíveis com os regimes do circuito de aquecimento (radiador, piso radiante). Por exemplo, a faixa de temperatura de uma bomba de calor é geralmente

5°C, e no circuito de distribuição de calor a faixa de temperatura pode ser muito maior (10-20°C). Para separar os circuitos, o acumulador de calor pode ser equipado com trocadores de calor embutidos adicionais.

Como calcular o volume de um acumulador de calor

Se desejar, é fácil encontrar métodos para calcular o volume de um acumulador de calor na Internet, mas nenhum deles me agradou.

Alguns "especialistas" recomendam multiplicar a potência máxima da caldeira existente em quilowatts por algum coeficiente, e esse coeficiente em diferentes locais difere por um fator de dois ou mais - de 25 a 50. Na minha opinião, é um absurdo completo.Simplesmente porque o resultado obtido não tem nada a ver com sua casa em particular, nem com seus desejos, quantas vezes você deseja aquecer a caldeira.

A técnica normal leva em consideração todos os fatores: o clima em sua área e o isolamento térmico da casa e suas ideias sobre conforto. No bom sentido, esse cálculo também precisará ser realizado muitas vezes para diferentes condições de temperatura e escolher o volume máximo do acumulador de calor. E, a propósito, a potência da caldeira na metodologia correta é obtida como resultado de cálculos, e não de acordo com o princípio “o que era, foi colocado assim”. Mas tudo isso é bastante complicado e é mais adequado para salas de caldeiras, e não para residências particulares.

Eu fiz muito mais fácil. Fiz o cálculo do acumulador de calor para uma caldeira de combustível sólido da seguinte forma.

1. É necessário estimar a quantidade de calor que a casa precisa por dia. Esta é a parte mais difícil e responsável do trabalho. Novamente, você pode se aprofundar nos cálculos (nos livros didáticos para universidades de construção, você pode encontrar todos os métodos necessários). Mas, se possível, é mais fácil e confiável realizar uma medição direta - simplesmente aquecendo a casa em clima frio e medindo a quantidade de combustível usada. Minha casa é relativamente pequena - um pouco menos de 100 metros quadrados. m, e bastante quente. Portanto, descobriu-se que a uma temperatura fora de cerca de 0 graus, para manter uma temperatura confortável, é necessária uma margem substancial de 50 kWh, para - 10 graus - 100 kWh, para - 20 graus - 150 kWh.
2. Escolher uma caldeira é muito simples. As caldeiras mais comuns têm uma potência de cerca de 25 kW e com uma carga máxima dão esta potência de cerca de 3 horas. Portanto, um graveto fornece cerca de 75 kWh de calor. Para temperatura zero, portanto, mesmo uma carga completa será demais para mim. E para -20 graus, será suficiente aquecer 2 vezes ao dia. Esta opção me atende muito bem.
3. Agora o volume real do acumulador de calor. A capacidade calorífica da água é de 4,2 kJ por litro por grau. a temperatura máxima no acumulador de calor é de 95 graus, a temperatura confortável da água no sistema de aquecimento é de 55 graus. Ou seja, 40 graus de diferença. Em outras palavras, 1 litro de água em um tanque de armazenamento de calor pode armazenar 168 kJ de calor, ou 46 Wh. E 1000 litros, respectivamente - 46 kWh. Segue-se que, para economizar calor de uma carga completa da caldeira, preciso de um acumulador de calor de 1500 litros. É tudo estoque. Na verdade, é necessário um pouco menos, mas depois de estudar os preços dos tanques de buffer, decidi negligenciar isso.

Este cálculo significa que em geadas severas tenho que aquecer a caldeira duas vezes por dia e em geadas muito fortes três vezes. Além disso, isso deve ser feito uniformemente ao longo do dia: de manhã e à noite ou de manhã, no início da noite e antes de dormir. E quando não há grandes geadas, aqueço a caldeira apenas uma vez - a qualquer hora do dia.

Claro, se você colocar um acumulador de calor ainda maior, poderá tornar sua vida ainda mais confortável. Mas aqui você já tem que lidar com o fato de que um barril grande precisa de muito espaço.

Vantagens e desvantagens

Um sistema de aquecimento com acumulador de calor, no qual uma instalação de combustível sólido serve como fonte de calor, tem muitas vantagens:

• Maior conforto na casa, porque após a combustão do combustível, o sistema de aquecimento continua a aquecer a casa com água quente do tanque. Não há necessidade de se levantar no meio da noite e carregar uma porção de lenha na fornalha.
• A presença de um recipiente protege a camisa de água da caldeira contra ebulição e destruição. Se a eletricidade for cortada repentinamente ou as cabeças termostáticas instaladas nos radiadores cortarem o refrigerante por atingir a temperatura desejada, a fonte de calor aquecerá a água no tanque. Durante este tempo, o fornecimento de energia pode ser restabelecido ou o gerador a diesel será iniciado.
• O fornecimento de água fria da tubulação de retorno para o trocador de calor de ferro fundido incandescente é excluído após a ativação repentina da bomba de circulação.
• Os acumuladores de calor podem ser usados ​​como separadores hidráulicos no sistema de aquecimento (setas hidráulicas). Isso torna independente a operação de todas as ramificações do circuito, o que proporciona economia adicional de energia térmica.

O maior custo de instalação de todo o sistema e os requisitos para colocação de equipamentos são as únicas desvantagens do uso de tanques de armazenamento. No entanto, esses investimentos e inconvenientes serão acompanhados por custos operacionais mínimos a longo prazo.

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Cálculo da capacidade do acumulador de calor

O método pelo qual o cálculo é feito pode ser diferente dependendo do esquema de aplicação. Aqui está um exemplo de esquema de cálculo:

1. Determinação da carga máxima de combustível. Por exemplo, a fornalha comporta 20 kg de lenha. 1 kg de lenha é capaz de gerar 3,5 kWh de energia. Assim, ao queimar um marcador de lenha, a caldeira emitirá 20 3,5 = 70 kWh de calor. O tempo de queima de um marcador completo pode ser determinado empiricamente ou calculado. Se a potência da caldeira for, por exemplo, 25 kW 70:25=2,8 h.
2. A temperatura do refrigerante no sistema de aquecimento. Se o sistema já estiver instalado, basta medir a temperatura na entrada e na saída e determinar a perda de calor.
3. Determinação da frequência de download desejada. Por exemplo, é possível carregar de manhã e à noite, mas não é possível fazer a manutenção da caldeira durante o dia e à noite.

Cálculo do acumulador de calor

Se por uma hora a perda de calor de uma sala, por exemplo, for de 6,7 kW, por um dia será de 160 kW. No exemplo em consideração, isso equivale a pouco mais de dois marcadores de combustível. Conforme definido acima, uma carga de lenha queima por cerca de 3 horas, liberando 70 kWh de energia térmica.

A necessidade de aquecimento da casa é de 6,7 3 = 20,1 kWh, o estoque do tanque de armazenamento será de 70-20,1 = 49,9, ou seja, aproximadamente 50 kWh. Esta energia é suficiente para um período de 50:6,7 - isto é cerca de 7 horas, o que significa que são necessários dois zaklakhs completos e um incompleto por dia.

Com base nesses cálculos, considerando várias opções, paramos nisso: às 23:00, é feito um carregamento incompleto, às 6:00 e às 18:00 - completo. Se você desenhar um gráfico do nível de carga do acumulador de calor, poderá ver que a carga máxima cai em 60 kWh às 9h.

Como 1 kWh=3600 kJ, a reserva deve ser de 60 3600=216000 kJ de energia térmica. Margem de temperatura (diferença entre o índice máximo de água e o índice de abastecimento necessário) 95-57=38°C. A capacidade calorífica da água é 4,187 kJ. Assim, 216.000 / (4.187 38) \u003d 1.350 kg. Neste caso, o volume necessário do acumulador de calor será de 1,35 m3.

O exemplo considerado dá uma ideia geral de como a capacidade do tanque de armazenamento é calculada. Em cada caso individual, é necessário levar em consideração as características do sistema de aquecimento e as condições de sua operação.

Características da instalação de um acumulador de calor

Antes de instalar o equipamento, um projeto detalhado deve ser elaborado. É necessário levar em conta todos os requisitos dos fabricantes de equipamentos de aquecimento. Ao instalar um tanque de armazenamento, as seguintes regras devem ser observadas:

• A superfície do recipiente deve ter um isolamento térmico confiável.
• Devem ser instalados termômetros na entrada e na saída para monitorar a temperatura da água.
• Tanques volumétricos na maioria das vezes não se encaixam na porta. Se não for possível trazer o tanque antes do final da construção, você terá que usar uma versão dobrável ou vários tanques menores.
• É desejável ter um filtro grosso no tubo de entrada.
• Uma válvula de segurança e um manômetro devem ser instalados próximos ao tanque. O tanque em si também deve ter uma válvula de ventilação.
• Deve ser possível drenar a água do tanque.

A utilização de um acumulador de calor em um sistema com caldeira a combustível sólido aumenta a eficiência do gerador de calor e sua vida útil, além de permitir um consumo de combustível mais econômico. A possibilidade de abastecimento mais raro de combustível torna o uso da caldeira de aquecimento mais conveniente para o consumidor. O cálculo da capacidade necessária do tanque de armazenamento deve levar em consideração o tipo de caldeira, as características do sistema de aquecimento e as condições de seu funcionamento.

Apesar da simplicidade do dispositivo e dos óbvios benefícios do uso de acumuladores de calor, esse tipo de equipamento ainda não é muito comum. Neste artigo vamos tentar falar sobre o que é um acumulador de calor e os benefícios que seu uso em sistemas de aquecimento traz.

O uso de acumuladores de calor

Existem vários métodos para calcular o volume de um tanque. A experiência prática mostra que, em média, são necessários 25 litros de água adicionais para cada quilowatt de equipamento de aquecimento. A eficiência das caldeiras de combustível sólido, que inclui um sistema de aquecimento com acumulador de calor, aumenta para 84%. Devido ao nivelamento dos picos de combustão, até 30% dos recursos energéticos são economizados.

Ao utilizar tanques para abastecimento de água quente sanitária, não há interrupções durante as horas de ponta. À noite, quando as necessidades são reduzidas a zero, o líquido de arrefecimento no tanque acumula calor e pela manhã novamente fornece todas as necessidades na íntegra.

O isolamento térmico confiável do dispositivo com espuma de poliuretano (espuma de poliuretano) permite economizar a temperatura. Além disso, é possível instalar elementos de aquecimento, o que ajuda a “alcançar” rapidamente a temperatura desejada em caso de emergência.

Acumulador de calor seccional

O armazenamento de calor é recomendado em casos de:

• alta demanda por água quente. Numa casa onde vivem mais de 5 pessoas e estão instaladas duas casas de banho, esta é uma verdadeira forma de melhorar as condições de vida;
• ao usar caldeiras de combustível sólido. Os acumuladores facilitam o funcionamento dos equipamentos de aquecimento na hora de maior carga, retiram o excesso de calor, evitando a ebulição, e também aumentam o tempo entre a colocação de combustível sólido;
• ao usar energia elétrica em tarifas separadas para dia e noite;
• nos casos em que são instaladas baterias solares ou eólicas para armazenar energia elétrica;
• quando usado no sistema de fornecimento de calor de bombas de circulação.

Este sistema é perfeito para ambientes aquecidos por radiadores ou piso radiante. Suas vantagens são que é capaz de acumular energia recebida de diferentes fontes. O sistema combinado de fornecimento de energia permite que você escolha a opção mais ideal para obter calor em um determinado período de tempo.

1 Dados iniciais para projeto

Microdistrito
construído com nove dois, três e
quatro seções de nove andares
edifícios. O plano de corte é mostrado na
figura 3.1. Cada apartamento possui:
pia com misturador, lavatório com
torneira, banheira com torneira e chuveiro.
A altura do piso típico do edifício é aceita
3 metros. Número de pessoas no apartamento
determinado com base na norma da área total
Para uma pessoa f= 17 m2.
Número total de habitantes em uma seção
prédios serão de 147 pessoas, no microdistrito

3822 pessoas.

Em geral
área útil de prédios residenciais do microdistrito
é 64650 m2.
Temperatura externa estimada
para o projeto de sistemas de aquecimento
.
Temperatura da água da rede para um ponto
fratura de alta temperatura
gráficos de linha de alimentação
,
na tubulação de retorno
.
Temperatura estimada da água da rede em
pipeline de abastecimento
,
na tubulação de retorno
.
Temperatura da torneira fria
água na entrada do aquecedor de água
.
Temperatura de saída de água quente
aquecedor de água
.
Pressão urbana garantida
abastecimento de água na entrada da central de aquecimento
.

Características de design do acumulador de calor

O dispositivo é um recipiente cilíndrico feito de aço inoxidável ou aço preto. As dimensões do recipiente dependem do seu volume, que varia de várias centenas a dezenas de milhares de litros. Devido aos grandes volumes, esse dispositivo é difícil de colocar em uma sala de caldeiras existente, por isso muitas vezes é necessário completá-lo.Existem modelos com isolamento térmico de fábrica e contêineres sem ele.

Ao instalar um acumulador de calor, deve-se levar em consideração que a espessura do isolamento é de 10 cm. Depois disso, um invólucro de couro é colocado no topo do tanque. Dentro do tanque há um refrigerante, que, quando o combustível é queimado na caldeira, aquece rapidamente e retém o calor por muito tempo devido à camada de isolamento. Depois que a caldeira pára de funcionar, o acumulador libera seu calor para a sala, aquecendo-a. Por esta razão, não será necessário acender a caldeira com a frequência anterior.

De acordo com o dispositivo, as capacidades do acumulador de calor são:

• com caldeira interna. Este projeto foi criado para fornecer às habitações água quente de fonte autónoma;
• com um ou dois trocadores de calor;
• vazio (sem refrigerante).

Furos rosqueados são fornecidos para conectar o acionamento à caldeira e ao sistema de aquecimento da casa.

fundo

Aconteceu que há algum tempo comprei uma casa particular em algum “remoto da civilização”. O afastamento da civilização é determinado principalmente pelo fato de que, em princípio, não há gás. E a potência permitida da conexão elétrica não oferece uma oportunidade técnica para aquecer a casa com eletricidade. A única fonte real de calor no inverno é o uso de combustível sólido. Ou seja, a casa estava equipada com um fogão, que o antigo proprietário aquecia com lenha e carvão.

Se alguém tem experiência no uso do fogão, não precisa explicar que essa atividade requer monitoramento constante. Mesmo em clima não muito frio, é impossível colocar lenha no fogão uma vez e “esquecê-lo”. Se você colocar muita lenha, a casa ficará quente. E depois que o combustível acabar, a casa ainda esfriará rapidamente. Quer queira ou não, para manter uma temperatura confortável, você precisa adicionar constantemente um pouco de lenha. E em geadas severas, o fogão não pode ser deixado sem vigilância nem por 3-4 horas. Se você não quer acordar de manhã em uma sala fria, seja gentil pelo menos uma vez por noite para ir ao fogão ...

Claro, eu não tinha vontade de trabalhar como foguista. E então imediatamente comecei a pensar em uma maneira mais conveniente de aquecimento. Claro que, se fosse impossível usar gás ou eletricidade, apenas um moderno sistema de aquecimento a combustível sólido, composto por uma caldeira de combustível sólido, um acumulador de calor e a automação mais simples para ligar e desligar a bomba de recirculação, poderia se tornar assim.

Por que uma caldeira moderna é melhor que um fogão convencional? Ele ocupa muito menos espaço, você pode colocar mais combustível nele, proporciona uma melhor combustão desse combustível na carga máxima e, teoricamente, com a ajuda dele, você pode deixar a maior parte do calor na casa e não liberá-lo no chaminé. Mas, ao contrário de um fogão, uma caldeira de combustível sólido é quase impossível de usar sem um acumulador de calor. Estou escrevendo sobre isso com tantos detalhes porque conheço muitas pessoas que tentaram aquecer a casa com essas caldeiras, conectando-as diretamente aos tubos de aquecimento. Nada de bom aconteceu com eles.

O que é um acumulador de calor ou, como também é chamado, um tanque tampão? No caso mais simples, trata-se apenas de um grande barril de água, cujas paredes possuem um bom isolamento térmico. A caldeira aquece a água neste barril em duas ou três horas de operação. E então essa água quente circula pelo sistema de aquecimento até esfriar. À medida que esfria, a caldeira precisa ser acionada novamente. O acumulador de calor mais simples pode ser feito facilmente por qualquer soldador. Mas eu, depois de alguma deliberação, abandonei essa ideia e comprei uma pronta. Como moro na Ucrânia, recorri à empresa Teplobak e nunca me arrependi: aqui os tanques de acumulação são feitos profissionalmente e de alta qualidade.

Dependendo do volume do acumulador de calor, da potência da caldeira e de quanto calor a casa precisa, a caldeira não precisa ser aquecida constantemente, mas uma ou duas vezes por dia, ou mesmo uma vez a cada dois ou três dias.

Cálculo do volume do tanque tampão da caldeira

A solução mais ideal para esta tarefa será confiar sua implementação a engenheiros de aquecimento. Calcular o volume de um acumulador de calor para todo o sistema de aquecimento de uma casa particular requer levar em consideração vários fatores conhecidos apenas por eles. Apesar disso, cálculos preliminares podem ser feitos de forma independente. Para isso, além dos conhecimentos gerais de física e matemática, você precisará de uma calculadora e uma folha de papel em branco.

Encontramos os seguintes dados :

• potência da caldeira, kW;
• tempo de queima ativa do combustível;
• potência térmica de aquecimento da casa, kW;
• eficiência da caldeira;
• temperatura nos tubos de alimentação e retorno.

Considere um exemplo de um cálculo preliminar. Área aquecida - 200 m 2. Tempo de queima ativa da caldeira - 8 horas, temperatura do líquido de arrefecimento durante o aquecimento - 90 ° C, no circuito de retorno - 40 ° C. Potência térmica estimada das salas aquecidas - 10 kW. Com esses dados iniciais, o dispositivo térmico receberá 80 kW (10 × 8) de energia.

Fazemos um cálculo da capacidade tampão de uma caldeira de combustível sólido de acordo com a capacidade calorífica da água :

onde: m é a massa de água no tanque (kg); Q é a quantidade de calor (W); ∆t é a diferença na temperatura da água no tubo de alimentação e retorno (°С); 1,163 é a capacidade de calor específico de água (W / kg ° С) .

Cálculo da capacidade tampão de uma caldeira de combustível sólido

Substituindo os números na fórmula, obtemos 1375 kg de água ou 1,4 m 3 (80000 / 1,163 × 50). Assim, para um sistema de aquecimento doméstico com área de​​​200 m 2, é necessário instalar um TA com capacidade de 1,4 m 3. é aceitável.

Dimensões, preço, equipamento, fabricante já são facilmente determinados. Comparando os fatores conhecidos, não é difícil fazer uma escolha preliminar de um acumulador de calor para uma casa. Tal cálculo é relevante no caso em que a casa é construída, o sistema de aquecimento já foi instalado. O resultado do cálculo mostrará se é necessário desmontar as portas devido às dimensões do TA. Avaliada a possibilidade de instalação em local permanente, é feito o cálculo final do acumulador de calor para uma caldeira a combustível sólido instalada no sistema.

Depois de coletar dados sobre o sistema de aquecimento, realizamos cálculos de acordo com a fórmula :

onde: W é a quantidade de calor necessária para aquecer o refrigerante; m é a massa de água; c é a capacidade calorífica; ∆t é a temperatura de aquecimento da água;

Além disso, você precisará do valor de k - a eficiência da caldeira.

Da fórmula (1) encontramos a massa: m = W/(c×∆t) ( 2 )

Como a eficiência da caldeira é conhecida, refinamos a fórmula (1) e obtemos W = m×c×∆t×k ( 3 ) da qual encontramos a massa corrigida de água m = W/(c×∆t×k ) ( 4 )

Vamos considerar como calcular um acumulador de calor para uma casa. Uma caldeira com capacidade de 20 kW está instalada no sistema de aquecimento (indicado nos dados do passaporte). O marcador de combustível queima em 2,5 horas. O aquecimento de uma casa requer 8,5 kW/1 hora de energia. Isso significa que durante o esgotamento de uma guia, 20 × 2,5 \u003d 50 kW serão recebidos

8,5 × 2,5 = 21,5 kW serão gastos em aquecimento ambiente

O excesso de calor gerado50 - 21,5 = 28,5 kW é armazenado no HE.

A temperatura na qual o refrigerante é aquecido é de 35 ° C. (A diferença de temperatura nos tubos de alimentação e retorno. É determinada pela medição durante a operação do sistema de aquecimento). Substituindo os valores desejados na fórmula (4) obtemos 28500 / (0,8 × 1,163 × 35) = 874,5 kg

Este valor significa que, para economizar o calor gerado pela caldeira, é necessário ter 875 kg de refrigerante. Para fazer isso, você precisa de um tanque de buffer para todo o sistema com um volume de 0,875 m 3. Esses cálculos leves facilitam a escolha de um acumulador de calor para caldeiras de aquecimento.

Adendo. Para um cálculo mais preciso do volume da capacidade de buffer, é melhor entrar em contato com especialistas.

Escolhendo um acumulador de calor

TA é escolhido ao projetar um sistema de aquecimento. Engenheiros térmicos irão ajudá-lo a escolher o acumulador de calor certo. Mas, se for impossível usar seus serviços, você terá que escolher por conta própria. Não é difícil fazer isso.

Acumulador de calor para caldeira de combustível sólido

Os principais critérios para a seleção deste dispositivo são considerados os seguintes :

• pressão no sistema de aquecimento;
• o volume do tanque tampão;
• dimensões externas e peso;
• equipamentos com trocadores de calor adicionais;
• a possibilidade de instalar dispositivos adicionais.

A pressão da água (pressão) no sistema de aquecimento é o principal indicador. Quanto mais alto, mais quente está na sala aquecida.

Dado este parâmetro, ao escolher um acumulador de calor para caldeiras de combustível sólido, deve-se prestar atenção à pressão máxima que ele pode suportar. O acumulador de calor para caldeira de combustível sólido mostrado na foto é feito de aço inoxidável, pode suportar alta pressão da água

O volume do tanque tampão. A capacidade de acumular calor para o sistema de aquecimento durante a operação depende disso. Quanto maior, mais calor se acumulará no recipiente. Aqui você precisa levar em conta que é inútil aumentar o limite para o infinito. Mas se a água for menor que a norma, o dispositivo simplesmente não desempenhará a função de acumulação de calor atribuída a ele. Portanto, para a escolha correta de um acumulador de calor, será necessário calcular sua capacidade tampão. Um pouco mais adiante, será mostrado como é realizado.

Dimensões externas e peso. Esses também são indicadores importantes na escolha de um AT. Especialmente em uma casa já construída. Quando o cálculo do acumulador de calor para aquecimento é feito, a entrega no local da instalação é realizada, pode haver um problema com a própria instalação. Em termos de dimensões gerais, pode simplesmente não caber em uma porta padrão. Além disso, TAs de grande capacidade (a partir de 500 litros) são instalados em uma base separada. Um dispositivo maciço cheio de água se tornará ainda mais pesado. Essas nuances devem ser levadas em consideração. Mas é fácil encontrar uma saída. Neste caso, são adquiridos dois acumuladores de calor para caldeiras de combustível sólido com um volume total de tanques de buffer igual ao calculado para todo o sistema de aquecimento.

Equipamento com trocadores de calor adicionais. Na ausência de um sistema de água quente em casa, seu próprio circuito de aquecimento de água na caldeira, é melhor comprar imediatamente um TA com trocadores de calor adicionais. Para quem mora nas regiões do sul, será útil conectar um coletor solar ao TA, que se tornará uma fonte adicional gratuita de calor na casa. Um cálculo simples do sistema de aquecimento mostrará quantos trocadores de calor adicionais é desejável ter em um acumulador de calor.

Possibilidade de instalar dispositivos adicionais. Isso implica a instalação de elementos de aquecimento (aquecedores elétricos tubulares), instrumentação (instrumentação), válvulas de segurança e outros dispositivos que garantem a operação ininterrupta e segura do tanque de armazenamento no dispositivo. Por exemplo, em caso de atenuação de emergência da caldeira, a temperatura no sistema de aquecimento será mantida por elementos de aquecimento. Dependendo do volume de aquecimento ambiente, eles podem não criar uma temperatura confortável, mas definitivamente impedirão o degelo do sistema.

A presença de instrumentação permitirá atenção oportuna a possíveis problemas que surgiram no sistema de aquecimento

Importante

Ao escolher um acumulador de calor para aquecimento, preste atenção ao seu isolamento térmico. Depende da conservação do calor recebido.