Acumulator de caldura pentru cazan

Caracteristici de instalare a acumulatorilor de căldură

Toate lucrările de instalare sunt efectuate conform unui proiect aprobat anterior, în conformitate cu recomandările producătorului de echipamente de încălzire.

În acest caz, trebuie luate în considerare caracteristicile lucrării de instalare:

1. Suprafața rezervorului de stocare trebuie să fie izolată fără greșeală de pierderile de căldură.
2. Termometrele trebuie instalate pe conductele prin care circulă apa (ieșire și intrare).
3. Recipientele de acumulare cu un volum mai mare de 500 de litri în majoritatea cazurilor nu trec prin prag. În astfel de cazuri, ar trebui folosite structuri pliabile sau ar trebui instalate mai multe baterii mai mici.
4. În punctul cel mai de jos al rezervorului, instalarea unui canal de drenaj nu va interfera. Vă va fi la îndemână atunci când va trebui să scurgeți complet apa.
5. Pe conductele prin care apa intră în rezervor, este indicat să instalați filtre cu plasă. Acestea vor împiedica pătrunderea incluziunilor mari în interior (zgură de la sudare, minerale care au pătruns în sistem etc.).
6. Dacă nu este prevăzută o supapă în partea superioară a rezervorului pentru a elimina aerul, atunci aceasta trebuie instalată în partea de sus a conductei de evacuare.
7. Este necesar să montați un manometru și o supapă de siguranță pe linie lângă baterie.

Dacă sunteți proprietarul unui cazan cu combustibil solid și nu ați achiziționat încă un acumulator de căldură, gândiți-vă la asta. Nu numai că veți prelungi durata de viață a echipamentului dvs. de încălzire, dar veți economisi semnificativ și combustibil.

Functionalitatea acumulatorilor de caldura

Principiul de funcționare al echipamentului este că, în timpul funcționării cazanului, o parte din căldură este utilizată pentru a încălzi lichidul de răcire dintr-un rezervor suplimentar. Rezervorul conectat are o izolare termică bună și reține perfect căldura primită. După oprirea cazanului, apa din sistemul de încălzire se răcește, iar dispozitivele de control pornesc pompa care furnizează apă caldă din rezervorul de stocare.

Aceste cicluri continuă atâta timp cât temperatura apei din rezervorul suplimentar rămâne suficient de ridicată. Durata totală a funcționării sistemului fără pornirea cazanului depinde de volumul rezervorului suplimentar. În practică, permite încălzirea camere de la câteva ore până la 2 zile.

Acumulatorul de căldură îndeplinește următoarele funcții:

1. Acumuleaza caldura provenita de la boilerul sistemului si o elibereaza in timp pentru a incalzi incaperile din incapere.
2. Previne posibilitatea supraîncălzirii cazanului prin îndepărtarea căldurii în exces din schimbător.
3. Vă permite să combinați cu ușurință diferite dispozitive de încălzire (electrice, pe gaz, combustibil solid) într-un sistem comun.
4. Ajută la îmbunătățirea funcționării echipamentelor de încălzire, reducând consumul de combustibil și îmbunătățind eficiența.
5. În sistemele cu cazane cu combustibil solid, vă permite să excludeți monitorizarea constantă a stării echipamentelor de încălzire. Prin încălzirea lichidului de răcire într-un rezervor suplimentar, proprietarii pot uita de necesitatea de a încărca constant combustibil în cazan.
6. Este o sursă de apă caldă pentru nevoile casnice.

Schema sistemului de incalzire

Cât de profitabil este un sistem de încălzire cu un acumulator de căldură poate fi văzut în acest exemplu.

Să presupunem că un cazan cu o capacitate de 10 kW este instalat în sistemul de încălzire. Lemnele de foc trebuie încărcate la fiecare 3 ore. Acest lucru nu se încadrează în planurile proprietarilor de case. Pentru a prelungi pauzele dintre sarcini, este necesar să folosiți un cazan mai mare. Dar în acest caz, fierberea lichidului de răcire este posibilă, deoarece sistemul nu va avea timp să ia toată căldura generată.

Conectarea unui acumulator de căldură cu o capacitate de aproximativ 200 de litri rezolvă cu ușurință problema. Echipamentul vă permite să acumulați 110 kW de energie, sub rezerva încărcărilor complete și frecvente ale cazanului. Ulterior, căldura acumulată va menține o temperatură confortabilă a camerei timp de aproximativ 10 ore.Încărcarea cazanului cu combustibil în tot acest timp nu este necesară.

Ce este capacitatea tampon a acumulatorului de căldură și scopul său.

Scopul acumulatorului de căldură (TA) va fi mai ușor de descris cu câteva exemple-sarcini.

Sarcina unu. Sistemul de încălzire se bazează pe un cazan cu combustibil solid. Nu este posibil să monitorizăm constant temperatura lichidului de răcire la alimentare și să aruncăm lemne de foc la timp, drept urmare temperatura de alimentare fie depășește ceea ce avem nevoie, fie scade sub normă. Cum să vă asigurați că temperatura necesară a lichidului de răcire este menținută?

Sarcina a doua. Casa este incalzita cu centrala electrica. Furnizarea energiei electrice este cu două tarife. Cum să reduceți costurile cu energie prin reducerea consumului de energie în timpul zilei și creșterea pe timp de noapte?

Sarcina trei. Există un sistem de încălzire în care căldura este generată de generatoare de căldură care funcționează pe diferite tipuri de combustibil și energie - de exemplu. gaz, electricitate, energie solară (colectori solari), energie pământ (pompă de căldură). Cum să le asigurăm funcționarea eficientă fără pierderi de căldură generată atunci când nu este nevoie de aceasta, oferind în același timp căldură casei în timpul consumului de energie de vârf?

Fără a intra cu adevărat în teoria ingineriei termice, pentru toate problemele, se propune o soluție sub forma instalării unui rezervor tampon în sistem, care să servească drept rezervor pentru lichidul de răcire și în care temperatura acestuia să fie menținută la un anumit nivel. nivel. Această capacitate tampon este acumulatorul de căldură. Pentru a rezolva aceste probleme, acumulatorul de căldură este de obicei inclus în „ruperea” sistemului odată cu formarea boilerului și a circuitelor de încălzire. Schema condiționată pentru includerea unui acumulator de căldură în sistemul de încălzire este prezentată în figura de mai jos.

Orez. Diagrama schematică a includerii unui rezervor tampon (acumulator de căldură)

Pentru diferite moduri de a include un rezervor tampon în sistemul de încălzire, consultați articolul „Scheme de conectare a acumulatorului de căldură”.

În prezent, acumulatorii de căldură sunt cel mai des utilizați în sistemele de încălzire cu cazane cu combustibil solid. În aceste sisteme, utilizarea unui acumulator de căldură face posibilă încărcarea mai rar a combustibilului, pentru a asigura o furnizare confortabilă de căldură, indiferent de fluctuațiile de temperatură a lichidului de răcire la ieșirea din cazan. Rezervoarele tampon sunt adesea instalate cu boilere electrice pentru a economisi bani datorita unui tarif de noapte redus si in sisteme combinate cu utilizarea simultana a cazanelor pe combustibil solid si electrice. Un acumulator de căldură (TA) poate fi util în sistemele cu cazane pe gaz, mai ales când puterea minimă de căldură a cazanului depășește sarcina termică a obiectului. Datorita perioadelor mai lungi de "incarcare" a TA (incalzirea lichidului de racire), este posibila evitarea "cronometrului" cazanului.

Pe lângă faptul că este folosit ca rezervor tampon, TA îndeplinește funcția de separator hidraulic. În special, această proprietate a unui acumulator de căldură este solicitată în sistemele cu generatoare de căldură care funcționează pe diferite tipuri de energie (inclusiv alternative). De regulă, aceste surse de căldură funcționează pe purtători de căldură speciali care nu permit amestecarea cu alte tipuri, necesită o temperatură unică și un regim hidraulic, adesea incompatibil cu regimurile circuitului de încălzire (radiator, încălzire în pardoseală). De exemplu, intervalul de temperatură al unei pompe de căldură este de obicei

5°C, iar în circuitul de distribuție a căldurii intervalul de temperatură poate fi mult mai mare (10-20°C). Pentru separarea circuitelor, acumulatorul de căldură poate fi echipat cu schimbătoare de căldură încorporate suplimentare.

Cum se calculează volumul unui acumulator de căldură

Dacă doriți, este ușor să găsiți metode de calculare a volumului unui acumulator de căldură pe Internet, dar niciuna nu mi s-a potrivit.

Unii „specialiști” recomandă înmulțirea puterii maxime a cazanului existent în kilowați cu un anumit coeficient, iar acest coeficient pe diferite site-uri diferă cu un factor de doi sau mai mult - de la 25 la 50. După părerea mea, este o prostie completă.Pur și simplu pentru că rezultatul obținut nu are nicio legătură cu casa ta particulară, nici cu dorințele tale, cât de des vrei să încălziți centrala.

Tehnica normală ține cont de toți factorii: clima din zona dvs. și izolarea termică a casei și ideile dvs. despre confort. Într-un mod bun, acest calcul va trebui, de asemenea, efectuat de mai multe ori pentru diferite condiții de temperatură și alegeți volumul maxim al acumulatorului de căldură. Și, apropo, puterea cazanului în metodologia corectă este obținută ca urmare a calculelor, și nu conform principiului „ce a fost, a fost pus așa”. Dar toate acestea sunt destul de complicate și sunt mai potrivite pentru camerele cazanelor și nu pentru gospodăriile private.

Am făcut-o mult mai ușor. Am făcut calculul acumulatorului de căldură pentru un cazan cu combustibil solid după cum urmează.

1. Este necesar să se estimeze cantitatea de căldură de care are nevoie casa pe zi. Aceasta este partea cea mai dificilă și responsabilă a muncii. Din nou, puteți aprofunda în calcule (în manualele pentru universitățile de construcții puteți găsi toate metodele necesare). Dar, dacă este posibil, este mai ușor și mai fiabil să efectuați o măsurare directă - pur și simplu prin încălzirea casei pe vreme rece și măsurarea cantității de combustibil utilizat. Casa mea este relativ mică - puțin mai puțin de 100 de metri pătrați. m, și destul de cald. Prin urmare, s-a dovedit că la o temperatură în afara de aproximativ 0 grade, pentru a menține o temperatură confortabilă, este nevoie de o marjă substanțială de 50 kWh, pentru - 10 grade - 100 kWh, pentru - 20 grade - 150 kWh.
2. Alegerea unui cazan este foarte simplă. Cele mai comune cazane au o putere de aproximativ 25 kW si cu o sarcina maxima dau aceasta putere de aproximativ 3 ore. Prin urmare, un aprins oferă aproximativ 75 kWh de căldură. Pentru temperatură zero, astfel, chiar și o sarcină completă va fi prea mult pentru mine. Și pentru -20 de grade, va fi suficient să se încălzească de 2 ori pe zi. Această opțiune mi se potrivește foarte bine.
3. Acum volumul real al acumulatorului de căldură. Capacitatea termică a apei este de 4,2 kJ pe litru pe grad. temperatura maximă în acumulatorul de căldură este de 95 de grade, temperatura confortabilă a apei din sistemul de încălzire este de 55 de grade. Adică o diferență de 40 de grade. Cu alte cuvinte, 1 litru de apă într-un rezervor de stocare a căldurii poate stoca 168 kJ de căldură, sau 46 Wh. Și 1000 de litri, respectiv - 46 kWh. Rezultă că, pentru a economisi căldură de la o încărcare completă a cazanului, am nevoie de un acumulator de căldură de 1500 de litri. Totul este stoc. De fapt, este nevoie de puțin mai puțin, dar după ce am studiat prețurile rezervoarelor tampon, am decis să neglijez acest lucru.

Acest calcul înseamnă că în înghețuri severe trebuie să încălzesc cazanul de două ori pe zi, iar în înghețuri foarte severe de trei ori. Mai mult, acest lucru trebuie făcut în mod uniform pe tot parcursul zilei: dimineața și seara sau dimineața, la începutul serii și înainte de culcare. Și când nu sunt înghețuri mari, încălzesc cazanul o singură dată - în orice moment al zilei.

Desigur, dacă pui un acumulator de căldură și mai mare, îți poți face viața și mai confortabilă. Dar aici deja trebuie să te confrunți cu faptul că un butoi mare are nevoie de mult spațiu.

Avantaje și dezavantaje

Un sistem de încălzire cu acumulator de căldură, în care o instalație de combustibil solid servește ca sursă de căldură, are o mulțime de avantaje:

• Confort sporit in casa, deoarece dupa arderea combustibilului, sistemul de incalzire continua sa incalzeasca casa cu apa calda din rezervor. Nu este nevoie să vă treziți în miezul nopții și să încărcați o porție de lemne de foc în focar.
• Prezența unui recipient protejează mantaua de apă a cazanului de fierbere și distrugere. Dacă curentul electric este întrerupt brusc sau capetele termostatice instalate pe calorifere întrerup lichidul de răcire din cauza atingerii temperaturii dorite, sursa de căldură va încălzi apa din rezervor. În acest timp, alimentarea cu energie poate fi restabilită sau generatorul diesel va fi pornit.
• Alimentarea cu apă rece de la conducta de retur la schimbătorul de căldură din fontă roșie este exclusă după activarea bruscă a pompei de circulație.
• Acumulatoarele de căldură pot fi utilizate ca separatoare hidraulice în sistemul de încălzire (săgeți hidraulice). Acest lucru face ca funcționarea tuturor ramurilor circuitului să fie independentă, ceea ce asigură economii suplimentare de energie termică.

Costul mai mare de instalare al întregului sistem și cerințele pentru amplasarea echipamentelor sunt singurele dezavantaje ale utilizării rezervoarelor de stocare. Cu toate acestea, aceste investiții și inconveniente vor fi urmate de costuri de operare minime pe termen lung.

Recomandat:

Cum să faci încălzire într-o casă privată - un ghid detaliat Cum să alegi un rezervor de expansiune pentru un sistem de încălzire Cum să alegi și să conectezi un rezervor de expansiune cu membrană

Calculul capacității acumulatorului de căldură

Metoda prin care se face calculul poate fi diferită în funcție de schema de aplicare. Iată un exemplu de schemă de calcul:

1. Determinarea sarcinii maxime de combustibil. De exemplu, focarul conține 20 kg de lemne de foc. 1 kg de lemn de foc este capabil să genereze 3,5 kWh de energie. Astfel, la arderea unui semn de carte de lemn de foc, centrala va degaja 20 3,5 = 70 kWh de căldură. Timpul pentru care se epuizează un marcaj complet poate fi determinat empiric sau calculat. Dacă puterea cazanului este, de exemplu, 25 kW 70:25=2,8 h.
2. Temperatura lichidului de răcire în sistemul de încălzire. Dacă sistemul este deja instalat, este suficient să măsurați temperatura la intrare și la ieșire și să determinați pierderea de căldură.
3. Determinarea frecvenței de descărcare dorită. De exemplu, este posibilă încărcarea dimineața și seara, dar nu este posibilă întreținerea cazanului ziua și noaptea.

Calculul acumulatorului de căldură

Dacă pentru o oră pierderea de căldură a unei încăperi, de exemplu, este de 6,7 kW, atunci pentru o zi va fi de 160 kW. În exemplul luat în considerare, aceasta înseamnă puțin mai mult de două semne de carte de combustibil. După cum sa definit mai sus, o încărcătură de lemn de foc arde timp de aproximativ 3 ore, eliberând 70 kWh de energie termică.

Necesarul de încălzire a casei este de 6,7 3 = 20,1 kWh, stocul rezervorului de stocare va fi de 70-20,1 = 49,9, adică aproximativ 50 kWh. Această energie este suficientă pentru o perioadă de 50:6.7 - aceasta este de aproximativ 7 ore, ceea ce înseamnă că sunt necesare două zaklakh-uri complete și unul incomplet pe zi.

Pe baza acestor calcule, luând în considerare mai multe opțiuni, ne oprim la aceasta: la 23:00, se face o încărcare incompletă, la 6:00 și 18:00 - plină. Dacă desenați un grafic al nivelului de încărcare al acumulatorului de căldură, puteți vedea că încărcarea maximă cade pe 60 kWh la ora 9 dimineața.

Deoarece 1 kWh=3600 kJ, rezerva ar trebui să fie de 60 3600=216000 kJ de energie termică. Marja de temperatură (diferența dintre indicele maxim de apă și indicele de alimentare necesar) 95-57=38°C. Capacitatea termică a apei este de 4,187 kJ. Astfel, 216000 / (4.187 38) \u003d 1350 kg. În acest caz, volumul necesar al acumulatorului de căldură va fi de 1,35 m3.

Exemplul luat în considerare oferă o idee generală a modului în care este calculată capacitatea rezervorului de stocare. În fiecare caz individual, este necesar să se țină seama de caracteristicile sistemului de încălzire și de condițiile de funcționare a acestuia.

Caracteristicile instalării unui acumulator de căldură

Înainte de instalarea echipamentului, trebuie întocmit un proiect detaliat. Este necesar să se țină cont de toate cerințele producătorilor de echipamente de încălzire. La instalarea unui rezervor de stocare, trebuie respectate următoarele reguli:

• Suprafața recipientului trebuie să aibă o izolație termică fiabilă.
• Termometrele trebuie instalate la intrare și la ieșire pentru a monitoriza temperatura apei.
• Rezervoarele volumetrice de cele mai multe ori nu se potrivesc în prag. Dacă nu este posibil să aduceți rezervorul înainte de sfârșitul construcției, va trebui să utilizați o opțiune pliabilă sau mai multe rezervoare mai mici.
• Este de dorit să existe un filtru grosier pe conducta de admisie.
• Lângă rezervor trebuie instalate o supapă de siguranță și un manometru. Rezervorul în sine ar trebui să aibă și o supapă de aerisire.
• Trebuie să fie posibilă scurgerea apei din rezervor.

Utilizarea unui acumulator de căldură într-un sistem cu un cazan cu combustibil solid mărește eficiența generatorului de căldură și durata de viață a acestuia și, de asemenea, permite un consum mai economic de combustibil. Posibilitatea umplerii mai rare cu combustibil face ca utilizarea cazanului de încălzire să fie mai convenabilă pentru consumator. Calculul capacității necesare a rezervorului de stocare trebuie să țină cont de tipul cazanului, de caracteristicile sistemului de încălzire și de condițiile de funcționare ale acestuia.

În ciuda simplității dispozitivului și a avantajelor evidente ale utilizării acumulatorilor de căldură, acest tip de echipament nu este încă foarte comun. În acest articol vom încerca să vorbim despre ce este un acumulator de căldură și despre beneficiile pe care le aduce utilizarea lui în sistemele de încălzire.

Utilizarea acumulatorilor de căldură

Există mai multe metode de calculare a volumului unui rezervor. Experiența practică arată că, în medie, sunt necesari suplimentar 25 de litri de apă pentru fiecare kilowatt de echipament de încălzire. Eficiența cazanelor cu combustibil solid, care include un sistem de încălzire cu un acumulator de căldură, crește la 84%. Datorită nivelării vârfurilor de ardere, se economisesc până la 30% din resursele energetice.

La utilizarea rezervoarelor pentru alimentarea cu apă caldă menajeră, nu există întreruperi în orele de vârf. Noaptea, când nevoile sunt reduse la zero, lichidul de răcire din rezervor acumulează căldură și dimineața asigură din nou toate nevoile în totalitate.

Izolarea termică fiabilă a dispozitivului cu poliuretan spumat (spumă poliuretanică) vă permite să economisiți temperatura. În plus, este posibilă instalarea elementelor de încălzire, ceea ce ajută la „prinderea” rapidă a temperaturii dorite în caz de urgență.

Acumulator de căldură secțional

Stocarea căldurii este recomandată în cazuri de:

• cerere mare de apă caldă. Într-o cabană în care locuiesc mai mult de 5 persoane și sunt instalate două băi, aceasta este o modalitate reală de a îmbunătăți condițiile de viață;
• la utilizarea cazanelor cu combustibil solid. Acumulatoarele ușurează funcționarea echipamentului de încălzire în timpul orei de cea mai mare sarcină, elimină excesul de căldură, împiedicând fierberea și, de asemenea, măresc timpul dintre depozitarea combustibilului solid;
• la utilizarea energiei electrice la tarife separate pentru zi și noapte;
• în cazurile în care sunt instalate baterii solare sau eoliene pentru stocarea energiei electrice;
• atunci când este utilizat în sistemul de alimentare cu căldură a pompelor de circulație.

Acest sistem este perfect pentru incaperi incalzite cu calorifere sau incalzire in pardoseala. Avantajele sale sunt că este capabil să acumuleze energie primită din diferite surse. Sistemul combinat de alimentare cu energie vă permite să alegeți cea mai optimă opțiune pentru obținerea căldurii într-o anumită perioadă de timp.

1 Date inițiale pentru proiectare

Microdistrict
construit cu nouă doi, trei și
patru secțiuni cu nouă etaje
cladiri. Planul secțiunii este afișat pe
figura 3.1. Fiecare apartament are:
chiuveta cu baterie, chiuveta cu
robinet, baie cu robinet si dus.
Se acceptă înălțimea etajului tipic al clădirii
3 metri. Numarul de persoane in apartament
determinată pe baza normei suprafeţei totale
pentru o persoana f= 17 m2.
Numărul total de locuitori dintr-o secțiune
clădirile vor fi de 147 de persoane, în microcartier

3822 de persoane.

General
suprafață utilă a clădirilor rezidențiale din microraion
este de 64650 m2.
Temperatura exterioară estimată
pentru proiectarea sistemelor de încălzire
.
Temperatura apei din rețea pentru un punct
fractură la temperatură ridicată
grafica liniei de alimentare
,
în conducta de retur
.
Temperatura estimată a apei din rețea în
conducta de alimentare
,
în conducta de retur
.
Temperatura la robinet rece
apă la intrarea în încălzitorul de apă
.
Temperatura de ieșire a apei calde
încălzitor de apă
.
Presiune urbană garantată
alimentarea cu apa la intrarea in centrala termica
.

Caracteristicile de proiectare ale acumulatorului de căldură

Aparatul este un recipient cilindric din oțel inoxidabil sau oțel negru. Dimensiunile recipientului depind de volumul acestuia, care variază de la câteva sute la zeci de mii de litri. Datorită volumelor mari, un astfel de dispozitiv este dificil de amplasat într-o cameră de cazane existentă, de aceea este adesea necesară finalizarea acestuia.Există modele atât cu izolație termică din fabrică, cât și containere fără aceasta.

La instalarea unui acumulator de căldură trebuie să se țină cont de faptul că grosimea izolației este de 10 cm. După aceasta, deasupra rezervorului se pune o carcasă de piele. În interiorul rezervorului se află un lichid de răcire, care, atunci când combustibilul este ars în cazan, se încălzește rapid și reține căldura pentru o lungă perioadă de timp datorită stratului de izolație. După ce cazanul nu mai funcționează, acumulatorul își degajă căldura în cameră, încălzind-o. Din acest motiv, nu va fi necesar să porniți cazanul la fel de des ca înainte.

În funcție de dispozitivul lor, capacitățile acumulatorului de căldură sunt:

• cu boiler intern. Acest design a fost creat pentru a asigura locuinței apă caldă dintr-o sursă autonomă;
• cu unul sau două schimbătoare de căldură;
• gol (fără lichid de răcire).

Sunt prevăzute găuri filetate pentru conectarea motorului la boiler și la sistemul de încălzire al casei.

fundal

S-a întâmplat că în urmă cu ceva timp am cumpărat o casă privată la o „distanță îndepărtată de civilizație”. Depărtarea față de civilizație este determinată în principal de faptul că acolo nu există, în principiu, gaz. Iar puterea permisă a conexiunii electrice nu oferă o oportunitate tehnică de a încălzi casa cu energie electrică. Singura sursă reală de căldură în timpul iernii este utilizarea combustibilului solid. Cu alte cuvinte, casa era dotata cu o soba, pe care fostul proprietar o incalzea cu lemne si carbuni.

Dacă cineva are experiență în utilizarea aragazului, atunci nu trebuie să i se explice că această activitate necesită o monitorizare constantă. Chiar și pe vreme nu prea rece, este imposibil să așezi lemne de foc în sobă o dată și să „uiți” de el. Daca pui prea mult lemn de foc, casa se va incalzi. Și după ce combustibilul se arde, casa se va răci în continuare rapid. Vrând-nevrând, pentru a menține o temperatură confortabilă, trebuie să adăugați în mod constant puțin lemn de foc. Și în înghețuri severe, aragazul nu poate fi lăsat nesupravegheat nici măcar 3-4 ore. Dacă nu vrei să te trezești dimineața într-o cameră rece, fii amabil cel puțin o dată pe noapte să mergi la aragaz...

Desigur, nu aveam nicio dorință să lucrez ca hotar. Și așa am început imediat să mă gândesc la un mod mai convenabil de încălzire. Desigur, dacă era imposibil să se folosească gaz sau electricitate, doar un sistem modern de încălzire cu combustibil solid, format dintr-un cazan cu combustibil solid, un acumulator de căldură și cea mai simplă automatizare pentru pornirea și oprirea pompei de recirculare, ar putea deveni astfel.

De ce este un cazan modern mai bun decât o sobă convențională? Ocupă mult mai puțin spațiu, poți pune mai mult combustibil în el, asigură o ardere mai bună a acestui combustibil la sarcină maximă și, teoretic, cu ajutorul lui poți lăsa cea mai mare parte a căldurii în casă și nu o eliberezi în coș. Dar, spre deosebire de o sobă, un cazan cu combustibil solid este practic imposibil de utilizat fără un acumulator de căldură. Despre asta scriu atât de detaliat pentru că cunosc mulți oameni care au încercat să încălziți casa cu astfel de cazane, conectându-le direct la conductele de încălzire. Nu li s-a întâmplat nimic bun.

Ce este un acumulator de căldură sau, așa cum se mai numește, un rezervor tampon? În cel mai simplu caz, acesta este doar un butoi mare de apă, ai cărui pereți au o izolare termică bună. Cazanul încălzește apa din acest butoi în două sau trei ore de la funcționare. Și apoi această apă caldă circulă prin sistemul de încălzire până se răcește. Pe măsură ce se răcește, cazanul trebuie pornit din nou. Cel mai simplu acumulator de căldură poate fi realizat cu ușurință de orice sudor. Dar eu, după ceva deliberare, am abandonat această idee și mi-am cumpărat una gata făcută. De când locuiesc în Ucraina, am apelat la compania Teplobak și nu am regretat niciodată: aici rezervoarele de acumulare sunt făcute profesional și de foarte înaltă calitate.

În funcție de volumul acumulatorului de căldură, de puterea cazanului și de câtă căldură are nevoie casa, centrala nu trebuie să fie încălzită constant, ci o dată sau de două ori pe zi, sau chiar o dată la două sau trei zile.

Calculul volumului rezervorului tampon al cazanului

Cea mai optimă soluție pentru această sarcină va fi încredințarea implementării acesteia inginerilor de încălzire. Calcularea volumului unui acumulator de căldură pentru întregul sistem de încălzire al unei case private necesită luarea în considerare a diverșilor factori cunoscuți doar de ei. În ciuda acestui fapt, calculele preliminare pot fi făcute independent. Pentru aceasta, pe lângă cunoștințele generale de fizică și matematică, veți avea nevoie de un calculator și o foaie goală de hârtie.

Găsim următoarele date :

• puterea cazanului, kW;
• timpul de ardere activ al combustibilului;
• puterea termică de încălzire a casei, kW;
• randamentul cazanului;
• temperatura în conductele de alimentare și retur.

Luați în considerare un exemplu de calcul preliminar. Zona încălzită - 200 m 2. Timp de ardere activ al cazanului - 8 ore, temperatura lichidului de răcire în timpul încălzirii - 90 ° C, în circuitul de retur - 40 ° C. Puterea termică estimată a încăperilor încălzite - 10 kW. Cu astfel de date inițiale, dispozitivul termic va primi 80 kW (10 × 8) de energie.

Facem un calcul al capacității tampon a unui cazan cu combustibil solid în funcție de capacitatea de căldură a apei :

unde: m este masa apei din rezervor (kg); Q este cantitatea de căldură (W); ∆t este diferența de temperatură a apei în conducta de alimentare și retur (°С); 1,163 este capacitatea termică specifică de apă (W / kg ° С) .

Calculul capacității tampon a unui cazan cu combustibil solid

Înlocuind numerele din formulă, obținem 1375 kg de apă sau 1,4 m 3 (80000 / 1,163 × 50). Astfel, pentru un sistem de încălzire a casei cu o suprafață de 200 m 2, este necesar să instalați un TA cu o capacitate de 1,4 m 3. Cunoscând această cifră, puteți merge în siguranță la magazin și puteți vedea ce acumulator de căldură. este acceptabil.

Dimensiunile, prețul, echipamentul, producătorul sunt deja ușor de determinat. Comparând factorii cunoscuți, nu este dificil să faceți o alegere preliminară a unui acumulator de căldură pentru o casă. Un astfel de calcul este relevant în cazul în care casa este construită, sistemul de încălzire a fost deja instalat. Rezultatul calculului va arăta dacă este necesară dezasamblarea ușilor din cauza dimensiunilor TA. După ce s-a evaluat posibilitatea instalării acestuia într-un loc permanent, se face calculul final al acumulatorului de căldură pentru un cazan cu combustibil solid instalat în sistem.

După ce am colectat date despre sistemul de încălzire, efectuăm calcule conform formulei :

unde: W este cantitatea de căldură necesară pentru încălzirea lichidului de răcire; m este masa apei; c este capacitatea termică; ∆t este temperatura de încălzire a apei;

În plus, veți avea nevoie de valoarea lui k - randamentul cazanului.

Din formula (1) găsim masa: m = W/(c×∆t) ( 2 )

Deoarece eficiența cazanului este cunoscută, rafinăm formula (1) și obținem W = m×c×∆t×k ( 3 ) din care găsim masa corectată de apă m = W/(c×∆t×k). ) ( 4 )

Să luăm în considerare cum să calculăm un acumulator de căldură pentru o casă. În sistemul de încălzire este instalat un cazan de 20 kW (indicat în datele pașaportului). Marcajul de combustibil se stinge în 2,5 ore. Încălzirea unei case necesită 8,5 kW/1 oră de energie. Aceasta înseamnă că în timpul epuizării unei file, vor fi primite 20 × 2,5 \u003d 50 kW

8,5 × 2,5 = 21,5 kW vor fi cheltuiți pentru încălzirea spațiului

Excesul de căldură generat50 - 21,5 = 28,5 kW este stocat în HE.

Temperatura la care este încălzit lichidul de răcire este de 35 ° C. (Diferența de temperatură în conductele de alimentare și retur. Se determină prin măsurare în timpul funcționării sistemului de încălzire). Înlocuind valorile dorite în formula (4) obținem 28500 / (0,8 × 1,163 × 35) = 874,5 kg

Aceasta cifra inseamna ca pentru a economisi caldura generata de centrala este necesar sa ai 875 kg de lichid de racire. Pentru a face acest lucru, aveți nevoie de un rezervor tampon pentru întregul sistem cu un volum de 0,875 m 3. Astfel de calcule ușoare facilitează alegerea unui acumulator de căldură pentru încălzirea cazanelor.

Sfat. Pentru un calcul mai precis al volumului capacității tampon, este mai bine să contactați specialiști.

Alegerea unui acumulator de căldură

TA este ales la proiectarea unui sistem de încălzire. Inginerii termici vă vor ajuta să alegeți acumulatorul de căldură potrivit. Dar, dacă este imposibil să folosești serviciile lor, va trebui să alegi singur. Nu este greu să faci asta.

Acumulator de caldura pentru cazan pe combustibil solid

Principalele criterii pentru selectarea acestui dispozitiv sunt considerate a fi următoarele :

• presiunea în sistemul de încălzire;
• volumul rezervorului tampon;
• dimensiuni exterioare și greutate;
• echipamente cu schimbătoare de căldură suplimentare;
• posibilitatea de a instala dispozitive suplimentare.

Presiunea (presiunea) apei în sistemul de încălzire este indicatorul principal. Cu cât este mai sus, cu atât este mai cald în camera încălzită.

Având în vedere acest parametru, la alegerea unui acumulator de căldură pentru cazane cu combustibil solid, se acordă atenție presiunii maxime pe care o poate suporta. Acumulatorul de căldură pentru cazanul cu combustibil solid prezentat în fotografie este fabricat din oțel inoxidabil, poate rezista la presiunea mare a apei

Volumul rezervorului tampon. De aceasta depinde capacitatea de a acumula căldură pentru sistemul de încălzire în timpul funcționării. Cu cât este mai mare, cu atât se va acumula mai multă căldură în recipient. Aici trebuie să ții cont de faptul că nu are rost să ridici limita la infinit. Dar dacă apa este mai mică decât norma, dispozitivul pur și simplu nu va îndeplini funcția de acumulare de căldură atribuită acestuia. Prin urmare, pentru alegerea corectă a unui acumulator de căldură, va fi necesar să se calculeze capacitatea sa tampon. Puțin mai târziu, se va arăta cum se realizează.

Dimensiuni exterioare si greutate. Aceștia sunt, de asemenea, indicatori importanți atunci când alegeți un AT. Mai ales într-o casă deja construită. Când se face calculul acumulatorului de căldură pentru încălzire, se efectuează livrarea la locul de instalare, poate exista o problemă cu instalația în sine. În ceea ce privește dimensiunile totale, este posibil să nu se potrivească într-o ușă standard. În plus, TA de capacitate mare (de la 500 de litri) sunt instalate pe o fundație separată. Un dispozitiv masiv umplut cu apă va deveni și mai greu. Aceste nuanțe trebuie luate în considerare. Dar este ușor să găsești o cale de ieșire. In acest caz se achizitioneaza doua acumulatoare de caldura pentru cazane cu combustibil solid cu un volum total de rezervoare tampon egal cu cel calculat pentru intregul sistem de incalzire.

Echipamente cu schimbătoare de căldură suplimentare. În absența unui sistem de apă caldă în casă, propriul circuit de încălzire a apei în cazan, este mai bine să achiziționați imediat un TA cu schimbătoare de căldură suplimentare. Pentru cei care locuiesc în regiunile sudice, va fi util să conecteze un colector solar la TA, care va deveni o sursă suplimentară gratuită de căldură în casă. Un calcul simplu al sistemului de încălzire va arăta câte schimbătoare de căldură suplimentare este de dorit să aveți într-un acumulator de căldură.

Posibilitatea de a instala dispozitive suplimentare. Aceasta presupune instalarea de elemente de încălzire (încălzitoare electrice tubulare), instrumente (instrumentație), supape de siguranță și alte dispozitive care asigură funcționarea neîntreruptă și în siguranță a rezervorului tampon din dispozitiv. De exemplu, în caz de atenuare de urgență a cazanului, temperatura din sistemul de încălzire va fi menținută prin elemente de încălzire. În funcție de volumul de încălzire a spațiului, este posibil să nu creeze o temperatură confortabilă, dar cu siguranță vor preveni dezghețarea sistemului.

Prezența instrumentației va permite atenția în timp util la posibilele probleme care au apărut în sistemul de încălzire

Important

Atunci când alegeți un acumulator de căldură pentru încălzire, acordați atenție izolației sale termice. Depinde de conservarea căldurii primite.