Bộ tích lũy nhiệt cho lò hơi

Tính năng lắp đặt bộ tích nhiệt

Tất cả công việc lắp đặt được thực hiện theo một dự án đã được phê duyệt trước đó phù hợp với các khuyến nghị của nhà sản xuất thiết bị sưởi.

Trong trường hợp này, các tính năng của công việc cài đặt cần được tính đến:

Bề mặt của bể chứa phải được cách nhiệt để không bị thất thoát nhiệt.
Nhiệt kế nên được lắp đặt trên các đường ống dẫn nước lưu thông qua đó (đầu ra và đầu vào).
Trong hầu hết các trường hợp, các thùng chứa ắc quy có thể tích lớn hơn 500 lít không đi qua ô cửa. Trong những trường hợp như vậy, nên sử dụng các cấu trúc có thể thu gọn hoặc lắp một số pin nhỏ hơn.
Ở điểm thấp nhất của bể, việc lắp đặt kênh thoát nước sẽ không gây cản trở. Nó sẽ có ích khi bạn phải xả hết nước.
Trên các đường ống dẫn nước vào bể, nên lắp các bộ lọc dạng lưới. Chúng sẽ ngăn không cho các tạp chất lớn xâm nhập vào bên trong (cặn do hàn, khoáng chất xâm nhập vào hệ thống, v.v.).
Nếu một van không được cung cấp ở phần trên của bồn chứa để loại bỏ không khí, thì van đó nên được lắp ở đầu đường ống thoát.
Cần phải gắn đồng hồ áp suất và van an toàn trên đường dây bên cạnh bình ắc quy.

Nếu bạn là chủ sở hữu của một lò hơi đốt nhiên liệu rắn và chưa mua một bộ tích nhiệt, hãy suy nghĩ về nó. Bạn sẽ không chỉ kéo dài tuổi thọ của thiết bị sưởi mà còn tiết kiệm đáng kể nhiên liệu.

Chức năng của bộ tích nhiệt

Nguyên lý hoạt động của thiết bị là trong quá trình hoạt động của lò hơi một phần nhiệt được sử dụng để làm nóng nước làm mát từ bình bổ sung. Bình được kết nối có khả năng cách nhiệt tốt và giữ lại nhiệt lượng nhận được một cách hoàn hảo. Sau khi tắt lò hơi, nước trong hệ thống đun nóng nguội đi, các thiết bị điều khiển sẽ bật máy bơm cấp nước nóng từ bể chứa.

Các chu kỳ này tiếp tục miễn là nhiệt độ của nước trong bể bổ sung vẫn đủ cao. Tổng thời gian vận hành hệ thống mà không cần bật lò hơi phụ thuộc vào thể tích của bể chứa bổ sung. Trong thực tế, nó cho phép sưởi ấm phòng từ vài giờ đến 2 ngày.

Bộ tích lũy nhiệt thực hiện các chức năng sau:

Tích lũy nhiệt đến từ lò hơi của hệ thống và giải phóng nó theo thời gian để làm nóng các phòng trong phòng.
Ngăn chặn khả năng quá nhiệt của lò hơi bằng cách loại bỏ nhiệt thừa ra khỏi bộ trao đổi.
Cho phép bạn dễ dàng kết hợp các thiết bị sưởi ấm khác nhau (điện, khí đốt, nhiên liệu rắn) thành một hệ thống chung.
Giúp cải thiện hoạt động của thiết bị sưởi, giảm tiêu thụ nhiên liệu và nâng cao hiệu suất.
Trong các hệ thống có nồi hơi nhiên liệu rắn, nó cho phép bạn loại trừ việc giám sát liên tục trạng thái của thiết bị sưởi. Bằng cách làm nóng chất làm mát trong một thùng bổ sung, chủ nhà có thể quên đi việc phải liên tục nạp nhiên liệu vào lò hơi.
Nó là nguồn cung cấp nước nóng cho nhu cầu sinh hoạt.

Sơ đồ hệ thống sưởi

Có thể thấy hệ thống sưởi có bộ tích nhiệt sinh lợi như thế nào trong ví dụ này.

Giả sử rằng một lò hơi có công suất 10 kW được lắp đặt trong hệ thống sưởi ấm. Củi cần được nạp sau mỗi 3 giờ. Điều này không phù hợp với kế hoạch của chủ nhà. Để kéo dài thời gian nghỉ giữa các lần tải, cần sử dụng lò hơi lớn hơn. Nhưng trong trường hợp này, việc đun sôi dung dịch làm mát là có thể xảy ra, vì hệ thống sẽ không có thời gian để lấy đi tất cả nhiệt sinh ra.

Kết nối một bình tích nhiệt với dung tích khoảng 200 lít dễ dàng giải quyết vấn đề. Thiết bị cho phép bạn tích lũy 110 kW năng lượng, chịu tải đầy đủ và thường xuyên của lò hơi. Sau đó, nhiệt tích lũy sẽ duy trì nhiệt độ phòng dễ chịu trong khoảng 10 giờ.Không nhất thiết phải nạp nhiên liệu cho lò hơi trong suốt thời gian này.

Dung lượng bộ đệm tích lũy nhiệt là gì và mục đích của nó.

Mục đích của bộ tích lũy nhiệt (TA) sẽ dễ mô tả hơn với một số ví dụ-nhiệm vụ.

Nhiệm vụ một. Hệ thống sưởi ấm dựa trên lò hơi đốt nhiên liệu rắn. Không thể liên tục theo dõi nhiệt độ của chất làm mát tại nguồn cung cấp và ném củi kịp thời, do đó nhiệt độ nguồn cung cấp hoặc vượt quá mức chúng ta cần hoặc giảm xuống dưới mức định mức. Làm thế nào để đảm bảo rằng nhiệt độ nước làm mát cần thiết được duy trì?

Nhiệm vụ hai. Ngôi nhà được sưởi ấm bằng lò hơi điện. Điện là hai biểu giá. Làm thế nào để giảm chi phí năng lượng bằng cách giảm tiêu thụ năng lượng vào ban ngày và tăng vào ban đêm?

Nhiệm vụ ba. Có một hệ thống sưởi, trong đó nhiệt được tạo ra bởi các máy phát nhiệt hoạt động trên các loại nhiên liệu và năng lượng khác nhau - chẳng hạn. khí đốt, điện năng, năng lượng mặt trời (bộ thu năng lượng mặt trời), năng lượng trái đất (máy bơm nhiệt). Làm thế nào để đảm bảo chúng hoạt động hiệu quả mà không bị thất thoát nhiệt sinh ra khi không có nhu cầu, đồng thời cung cấp nhiệt cho ngôi nhà trong thời gian tiêu thụ năng lượng cao nhất?

Nếu không thực sự đi sâu vào lý thuyết kỹ thuật nhiệt, đối với tất cả các vấn đề, một giải pháp tự đề xuất dưới dạng lắp đặt một bể đệm trong hệ thống, nó sẽ đóng vai trò như một bể chứa chất làm mát và trong đó nhiệt độ của nó sẽ được duy trì ở một mức nhất định. cấp độ. Chính dung lượng đệm này là bộ phận tích nhiệt. Để giải quyết những vấn đề này, bộ tích tụ nhiệt thường được bao gồm trong "break" của hệ thống với sự hình thành của lò hơi và các mạch gia nhiệt. Sơ đồ điều kiện để bao gồm một bộ tích lũy nhiệt trong hệ thống sưởi ấm được thể hiện trong hình bên dưới.

Cơm. Sơ đồ của việc bao gồm một bể đệm (bộ tích tụ nhiệt)

Để biết các cách khác nhau để bao gồm một bể đệm trong hệ thống sưởi ấm, hãy xem bài viết “Sơ đồ kết nối bộ tích lũy nhiệt”.

Hiện nay, bộ tích nhiệt thường được sử dụng nhiều nhất trong các hệ thống sưởi bằng nồi hơi nhiên liệu rắn. Trong các hệ thống này, việc sử dụng bộ tích tụ nhiệt giúp cho việc nạp nhiên liệu ít thường xuyên hơn, để đảm bảo cung cấp nhiệt thoải mái, bất kể sự biến động của nhiệt độ của chất làm mát tại đầu ra của lò hơi. Các bể đệm thường được lắp đặt cùng với nồi hơi điện để tiết kiệm chi phí do giá cước ban đêm giảm và trong các hệ thống kết hợp sử dụng đồng thời nhiên liệu rắn và nồi hơi điện. Bộ tích lũy nhiệt (TA) có thể hữu ích trong các hệ thống có nồi hơi đốt khí, đặc biệt khi sản lượng nhiệt tối thiểu của nồi hơi vượt quá tải nhiệt của vật thể. Do thời gian "tải" TA (làm nóng chất làm mát) lâu hơn, có thể tránh được hiện tượng "đồng hồ" của lò hơi.

Ngoài việc được sử dụng như một bể đệm, TA thực hiện chức năng của một bình tách thủy lực. Đặc biệt đặc tính này của bộ tích lũy nhiệt đang được yêu cầu trong các hệ thống có bộ tạo nhiệt hoạt động trên các dạng năng lượng khác nhau (kể cả năng lượng thay thế). Theo nguyên tắc, các nguồn nhiệt này hoạt động trên các chất mang nhiệt đặc biệt không cho phép trộn lẫn với các loại khác, yêu cầu nhiệt độ và chế độ thủy lực riêng, thường không tương thích với các chế độ của mạch sưởi (tản nhiệt, sưởi sàn). Ví dụ, phạm vi nhiệt độ của máy bơm nhiệt thường là

5 ° C, và trong mạch phân phối nhiệt, phạm vi nhiệt độ có thể lớn hơn nhiều (10-20 ° C). Để tách các mạch, bộ tích nhiệt có thể được trang bị thêm các bộ trao đổi nhiệt tích hợp.

Cách tính thể tích của bình tích nhiệt

Nếu muốn, có thể dễ dàng tìm thấy các phương pháp tính thể tích của một bộ tích nhiệt trên Internet, nhưng không có phương pháp nào phù hợp với tôi.

Một số "chuyên gia" khuyên bạn nên nhân công suất tối đa của lò hơi hiện có tính bằng kilowatt với một số hệ số, và hệ số này ở các địa điểm khác nhau chênh lệch với hệ số hai hoặc nhiều hơn - từ 25 đến 50. Theo tôi, điều đó hoàn toàn vô nghĩa.Đơn giản vì kết quả thu được không liên quan gì đến ngôi nhà cụ thể của bạn, cũng như mong muốn của bạn, tần suất bạn muốn làm nóng lò hơi.

Kỹ thuật thông thường tính đến tất cả các yếu tố: khí hậu trong khu vực của bạn, cách nhiệt của ngôi nhà và ý tưởng của bạn về sự thoải mái. Nói cách khác, việc tính toán này cũng sẽ cần được thực hiện nhiều lần đối với các điều kiện nhiệt độ khác nhau, và chọn thể tích lớn nhất của bộ tích nhiệt. Và, nhân tiện, sức mạnh của lò hơi theo phương pháp luận chính xác có được là kết quả của các tính toán, chứ không phải theo nguyên tắc “nó là gì, nó đã được đặt như vậy”. Nhưng tất cả điều này là khá phức tạp, và phù hợp hơn cho các phòng lò hơi, chứ không phải cho các hộ gia đình tư nhân.

Tôi đã làm điều đó dễ dàng hơn nhiều. Tôi đã thực hiện tính toán bộ tích lũy nhiệt cho lò hơi đốt nhiên liệu rắn như sau.

Cần phải ước tính lượng nhiệt mà ngôi nhà cần mỗi ngày. Đây là phần khó nhất và có trách nhiệm nhất trong công việc. Một lần nữa, bạn có thể đi sâu vào các tính toán (trong sách giáo khoa cho các trường đại học xây dựng, bạn có thể tìm thấy tất cả các phương pháp cần thiết). Tuy nhiên, nếu có thể, sẽ dễ dàng và đáng tin cậy hơn nếu thực hiện phép đo trực tiếp - đơn giản bằng cách sưởi ấm ngôi nhà trong thời tiết lạnh và đo lượng nhiên liệu sử dụng. Căn nhà của tôi tương đối nhỏ - dưới 100 mét vuông một chút. m, và khá ấm áp. Do đó, hóa ra ở nhiệt độ bên ngoài khoảng 0 độ, để duy trì nhiệt độ thoải mái, cần một biên độ đáng kể là 50 kWh, cho - 10 độ - 100 kWh, cho - 20 độ - 150 kWh.
Chọn một lò hơi rất đơn giản. Các nồi hơi phổ biến nhất có công suất khoảng 25 kW và với một tải tối đa, chúng cho công suất này khoảng 3 giờ. Do đó, một con đốt cho nhiệt lượng khoảng 75 kWh. Vì vậy, đối với nhiệt độ bằng không, ngay cả một tải đầy đủ sẽ là quá nhiều đối với tôi. Và để -20 độ, nó sẽ đủ để làm nóng 2 lần một ngày. Tùy chọn này phù hợp với tôi tốt.
Bây giờ là thể tích thực của bộ tích tụ nhiệt. Nhiệt dung của nước là 4,2 kJ trên lít mỗi độ. nhiệt độ tối đa trong bộ tích nhiệt là 95 độ, nhiệt độ thoải mái của nước trong hệ thống sưởi là 55 độ. Đó là sự khác biệt 40 độ. Nói cách khác, 1 lít nước trong bình trữ nhiệt có thể lưu trữ 168 kJ nhiệt, hay 46 Wh. Và 1000 lít, tương ứng - 46 kWh. Sau đó, để tiết kiệm nhiệt từ một lần tải đầy lò hơi, tôi cần một bộ tích lũy nhiệt 1500 lít. Đó là tất cả các cổ phiếu. Thực tế thì cần ít hơn một chút, nhưng sau khi nghiên cứu giá các loại thùng đệm, tôi quyết định bỏ qua việc này.

Tính toán này có nghĩa là trong những đợt sương giá nghiêm trọng, tôi phải làm nóng lò hơi hai lần một ngày và trong những đợt sương giá rất nghiêm trọng ba lần. Hơn nữa, việc này nên được thực hiện đều trong ngày: sáng và tối hoặc sáng, tối và trước khi đi ngủ. Và khi không có sương giá lớn, tôi chỉ làm nóng lò hơi một lần - vào bất kỳ thời điểm nào trong ngày.

Tất nhiên, nếu bạn đặt một bộ tích nhiệt có thể tích lớn hơn nữa, bạn có thể làm cho cuộc sống của mình trở nên thoải mái hơn. Nhưng ở đây bạn đã phải đối mặt với thực tế là một thùng lớn cần nhiều không gian.

Ưu điểm và nhược điểm

Hệ thống sưởi với bộ tích tụ nhiệt, trong đó lắp đặt nhiên liệu rắn đóng vai trò là nguồn nhiệt, có rất nhiều ưu điểm:

Tăng sự thoải mái trong ngôi nhà, vì sau khi đốt cháy nhiên liệu, hệ thống sưởi tiếp tục làm nóng ngôi nhà bằng nước nóng từ bồn chứa. Không cần phải thức dậy vào giữa đêm và nạp một phần củi vào hộp lửa.
Sự hiện diện của một thùng chứa bảo vệ áo nước của nồi hơi khỏi bị sôi và phá hủy. Nếu điện bị ngắt đột ngột hoặc các đầu ổn nhiệt lắp trên các bộ tản nhiệt cắt nước làm mát do đạt đến nhiệt độ mong muốn, nguồn nhiệt sẽ làm nóng nước trong bình. Trong thời gian này, nguồn điện có thể được khôi phục hoặc máy phát điện diesel sẽ được khởi động.
Việc cung cấp nước lạnh từ đường ống hồi lưu đến bộ trao đổi nhiệt gang nung đỏ bị loại trừ sau khi kích hoạt đột ngột bơm tuần hoàn.
Bộ tích lũy nhiệt có thể được sử dụng như bộ phân tách thủy lực trong hệ thống sưởi ấm (mũi tên thủy lực). Điều này làm cho hoạt động của tất cả các nhánh mạch độc lập, giúp tiết kiệm thêm nhiệt năng.

Chi phí lắp đặt toàn bộ hệ thống cao hơn và các yêu cầu về vị trí đặt thiết bị là những nhược điểm duy nhất của việc sử dụng bể chứa. Tuy nhiên, những khoản đầu tư và sự bất tiện này sẽ kéo theo chi phí vận hành tối thiểu về lâu dài.

Khuyến khích:

Cách làm hệ thống sưởi trong nhà riêng - hướng dẫn chi tiết Cách chọn bình giãn nở cho hệ thống sưởi Cách chọn và kết nối bình giãn nở màng

Tính toán công suất của bộ tích nhiệt

Phương pháp tính toán có thể khác nhau tùy thuộc vào chương trình ứng dụng. Đây là một sơ đồ tính toán ví dụ:

Xác định lượng nhiên liệu tải lớn nhất. Ví dụ, hộp lửa chứa được 20 kg củi. 1 kg củi có khả năng tạo ra 3,5 kWh năng lượng. Như vậy, khi đốt một đốt củi, lò hơi sẽ tỏa ra nhiệt lượng 20 3,5 = 70 kWh. Thời gian mà một dấu trang đầy đủ cháy hết có thể được xác định theo kinh nghiệm hoặc tính toán. Ví dụ, nếu công suất lò hơi là 25 kW thì 70: 25 = 2,8 h.
Nhiệt độ của chất làm mát trong hệ thống sưởi. Nếu hệ thống đã được lắp đặt, chỉ cần đo nhiệt độ tại đầu vào và đầu ra và xác định tổn thất nhiệt là đủ.
Xác định tần suất tải xuống mong muốn. Ví dụ, có thể phụ tải vào buổi sáng và buổi tối, nhưng không thể bảo dưỡng lò hơi vào ban ngày và ban đêm.

Tính toán bộ tích tụ nhiệt

Ví dụ, nếu trong một giờ tổn thất nhiệt của một căn phòng là 6,7 kW, thì trong một ngày, nó sẽ là 160 kW. Trong ví dụ đang được xem xét, con số này nhiều hơn một chút so với hai dấu trang của nhiên liệu. Như đã xác định ở trên, một gánh củi cháy trong khoảng 3 giờ, giải phóng 70 kWh nhiệt năng.

Nhu cầu sưởi ấm cho ngôi nhà là 6,7 3 = 20,1 kWh, lượng điện của bình dự trữ sẽ là 70-20,1 = 49,9, tức là xấp xỉ 50 kWh. Năng lượng này đủ trong khoảng thời gian 50: 6,7 - tức là khoảng 7 giờ.

Dựa trên những tính toán này, sau khi cân nhắc một số phương án, chúng tôi dừng lại ở điểm này: lúc 23:00, tải không đầy đủ được thực hiện, lúc 6:00 và 18:00 - đầy. Nếu bạn vẽ biểu đồ về mức sạc của bộ tích nhiệt, bạn có thể thấy rằng mức sạc tối đa rơi vào 60 kWh lúc 9 giờ sáng.

Vì 1 kWh = 3600 kJ nên nhiệt năng dự trữ phải là 60 3600 = 216000 kJ. Biên nhiệt độ (chênh lệch giữa chỉ số nước tối đa và chỉ số cung cấp yêu cầu) 95-57 = 38 ° C. Nhiệt dung của nước là 4,187 kJ. Như vậy, 216000 / (4,187 38) \ u003d 1350 kg. Trong trường hợp này, thể tích yêu cầu của bộ tích nhiệt sẽ là 1,35 m3.

Ví dụ được xem xét cung cấp một ý tưởng chung về cách tính dung tích bể chứa. Trong từng trường hợp riêng biệt, cần phải tính đến các tính năng của hệ thống sưởi và các điều kiện hoạt động của nó.

Các tính năng của việc cài đặt một bộ tích lũy nhiệt

Trước khi lắp đặt thiết bị phải lập bản thiết kế chi tiết. Cần phải tính đến tất cả các yêu cầu của nhà sản xuất thiết bị sưởi. Khi lắp đặt bể chứa, phải tuân thủ các quy tắc sau:

Bề mặt của thùng chứa phải có lớp cách nhiệt đáng tin cậy.
Nhiệt kế nên được lắp đặt ở đầu vào và đầu ra để theo dõi nhiệt độ nước.
Các bể thể tích thường không vừa với ô cửa. Nếu không thể mang bể vào trước khi kết thúc xây dựng, bạn sẽ phải sử dụng phương án đóng mở hoặc một số bể nhỏ hơn.
Nó là mong muốn có một bộ lọc thô trên đường ống đầu vào.
Bên cạnh bồn chứa phải lắp van an toàn và đồng hồ đo áp suất. Bản thân bồn chứa cũng phải có van thông hơi.
Phải có khả năng thoát nước khỏi bể.

Việc sử dụng bộ tích tụ nhiệt trong hệ thống có lò hơi đốt nhiên liệu rắn làm tăng hiệu suất của bộ tạo nhiệt và tuổi thọ của nó, đồng thời cũng cho phép tiêu thụ nhiên liệu tiết kiệm hơn. Khả năng nạp nhiên liệu hiếm hơn làm cho việc sử dụng lò hơi gia nhiệt thuận tiện hơn cho người tiêu dùng. Việc tính toán công suất yêu cầu của bể chứa phải tính đến loại lò hơi, các tính năng của hệ thống sưởi ấm và điều kiện hoạt động của nó.

Mặc dù sự đơn giản của thiết bị và những lợi ích rõ ràng của việc sử dụng bộ tích nhiệt, loại thiết bị này vẫn chưa phổ biến lắm. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cố gắng nói về bộ tích nhiệt là gì và những lợi ích mà việc sử dụng nó trong hệ thống sưởi ấm mang lại.

Việc sử dụng bộ tích tụ nhiệt

Có một số phương pháp để tính thể tích của bể. Kinh nghiệm thực tế cho thấy, trung bình mỗi kilowatt của thiết bị sưởi cần bổ sung 25 lít nước. Hiệu suất của lò hơi sử dụng nhiên liệu rắn, bao gồm hệ thống sưởi với bộ tích nhiệt, tăng lên 84%. Do sự san bằng của các đỉnh đốt cháy, lên đến 30% nguồn năng lượng được tiết kiệm.

Khi sử dụng bồn để cung cấp nước nóng sinh hoạt, không bị gián đoạn trong giờ cao điểm. Vào ban đêm, khi nhu cầu giảm xuống bằng không, chất làm mát trong bình tích lũy nhiệt và vào buổi sáng lại cung cấp đầy đủ tất cả các nhu cầu.

Khả năng cách nhiệt đáng tin cậy của thiết bị bằng polyurethane tạo bọt (polyurethane foam) cho phép bạn tiết kiệm nhiệt độ. Ngoài ra, có thể lắp đặt các bộ phận làm nóng, giúp nhanh chóng “bắt kịp” với nhiệt độ mong muốn trong trường hợp khẩn cấp.

Bộ tích lũy nhiệt từng phần

Nên bảo quản nhiệt trong các trường hợp:

nhu cầu sử dụng nước nóng cao. Trong một ngôi nhà nhỏ có hơn 5 người ở, và hai phòng tắm được lắp đặt, đây là một cách thực sự để cải thiện điều kiện sống;
khi sử dụng nồi hơi nhiên liệu rắn. Bộ tích lũy làm trơn tru hoạt động của thiết bị sưởi ấm trong giờ có tải lớn nhất, loại bỏ nhiệt thừa, ngăn ngừa sự sôi, đồng thời tăng thời gian giữa các lần đổ nhiên liệu rắn;
khi sử dụng năng lượng điện theo biểu giá riêng biệt cho ngày và đêm;
trong trường hợp lắp đặt pin năng lượng mặt trời hoặc pin gió để lưu trữ năng lượng điện;
khi được sử dụng trong hệ thống cung cấp nhiệt của máy bơm tuần hoàn.

Hệ thống này hoàn hảo cho các phòng được sưởi ấm bằng bộ tản nhiệt hoặc hệ thống sưởi sàn. Ưu điểm của nó là có khả năng tích lũy năng lượng nhận được từ các nguồn khác nhau. Hệ thống cung cấp năng lượng kết hợp cho phép bạn chọn phương án tối ưu nhất để thu nhiệt trong một khoảng thời gian nhất định.

1 Dữ liệu ban đầu cho thiết kế

Microdistrict
được xây dựng với chín hai, ba, và
bốn phần chín tầng
các tòa nhà. Sơ đồ mặt cắt được thể hiện trong
Hình 3.1. Mỗi căn hộ có:
bồn rửa với máy trộn, bồn rửa với
vòi, bồn tắm có vòi và vòi hoa sen.
Chiều cao của tầng điển hình của tòa nhà được chấp nhận
3 mét. Số người trong căn hộ
được xác định dựa trên định mức của tổng diện tích
cho một người f= 17 m2.
Tổng số cư dân trong một khu vực
các tòa nhà sẽ có 147 người, trong microdistrict

3822 người.

Tổng quan
diện tích sử dụng của các tòa nhà dân cư của microdistrict
là 64650 m2.
Nhiệt độ ngoài trời ước tính
để thiết kế hệ thống sưởi
Bộ tích lũy nhiệt cho lò hơi .
Nhiệt độ của nước mạng cho một điểm
nhiệt độ cao gãy
đồ họa đường cung cấp
,
trong đường dẫn trở lại
.
Nhiệt độ ước tính của nước mạng trong
đường ống cung cấp
,
trong đường dẫn trở lại
Bộ tích lũy nhiệt cho lò hơi .
Nhiệt độ vòi lạnh
nước ở đầu vào máy nước nóng
.
Nhiệt độ nước nóng đầu ra
máy đun nước
.
Đảm bảo áp lực đô thị
cấp nước đầu vào cho trạm sưởi trung tâm
.

Đặc điểm thiết kế của bộ tích nhiệt

Thiết bị là một thùng chứa hình trụ được làm bằng thép không gỉ hoặc thép đen. Kích thước của thùng chứa phụ thuộc vào thể tích của nó, có thể thay đổi từ vài trăm đến hàng chục nghìn lít. Do khối lượng lớn, một thiết bị như vậy rất khó đặt trong phòng lò hơi hiện có, vì vậy thường phải hoàn thiện nó.Có những mô hình có cả cách nhiệt nhà máy và các thùng chứa không có nó.

Khi lắp đặt một bộ tích lũy nhiệt, phải tính đến độ dày của lớp cách nhiệt là 10 cm, sau đó, một vỏ bọc bằng da được đặt lên trên bình. Bên trong thùng có chất làm mát, khi đốt nhiên liệu trong nồi hơi nóng lên nhanh chóng và giữ nhiệt lâu do có lớp cách nhiệt. Sau khi lò hơi ngừng hoạt động, bộ tích điện tỏa nhiệt vào phòng, làm nóng nó. Vì lý do này, sẽ không cần thiết phải đốt lò hơi thường xuyên như trước.

Theo thiết bị của họ, công suất của bộ tích nhiệt là:

với một nồi hơi bên trong. Thiết kế này được tạo ra để cung cấp cho nhà ở với nước nóng từ một nguồn tự trị;
với một hoặc hai bộ trao đổi nhiệt;
rỗng (không có chất làm mát).

Các lỗ ren được cung cấp để kết nối ổ đĩa với lò hơi và hệ thống sưởi của ngôi nhà.

lai lịch

Chuyện xảy ra là cách đây một thời gian, tôi đã mua một căn nhà riêng ở một nơi “xa nền văn minh”. Sự xa cách với nền văn minh được xác định chủ yếu bởi thực tế là không có khí ở đó về nguyên tắc. Và công suất cho phép của kết nối điện không tạo cơ hội kỹ thuật để sưởi ấm ngôi nhà bằng điện. Nguồn nhiệt thực sự duy nhất trong mùa đông là sử dụng nhiên liệu rắn. Nói cách khác, ngôi nhà được trang bị một cái bếp, mà người chủ cũ đốt bằng củi và than.

Nếu ai đó có kinh nghiệm sử dụng bếp, thì anh ta không cần phải giải thích rằng hoạt động này đòi hỏi phải theo dõi liên tục. Ngay cả khi thời tiết không quá lạnh, bạn cũng không thể đốt củi một lần rồi “quên” đi. Nếu bạn đặt quá nhiều củi, ngôi nhà sẽ trở nên nóng. Và sau khi nhiên liệu cháy hết, ngôi nhà vẫn sẽ nhanh chóng hạ nhiệt. Willy-nilly, để duy trì nhiệt độ thoải mái, bạn cần liên tục thêm một ít củi. Và trong những đợt sương giá nghiêm trọng, không thể để bếp mà không có người trông coi ngay cả trong 3-4 giờ. Nếu bạn không muốn thức dậy vào buổi sáng trong phòng lạnh, hãy tử tế ít nhất một lần mỗi đêm để vào bếp ...

Tất nhiên, tôi không có mong muốn làm một nghệ sĩ pha trò. Và vì vậy tôi ngay lập tức bắt đầu nghĩ đến một cách sưởi ấm tiện lợi hơn. Tất nhiên, nếu không thể sử dụng khí đốt hoặc điện, chỉ có hệ thống sưởi ấm bằng nhiên liệu rắn hiện đại, bao gồm lò hơi đốt nhiên liệu rắn, bộ tích tụ nhiệt và tự động hóa đơn giản nhất để bật và tắt máy bơm tuần hoàn, mới có thể trở thành như vậy.

Tại sao một nồi hơi hiện đại tốt hơn một bếp thông thường? Nó chiếm ít không gian hơn nhiều, bạn có thể đổ thêm nhiên liệu vào, nó giúp đốt cháy nhiên liệu này tốt hơn ở mức tải tối đa và về mặt lý thuyết, với sự giúp đỡ của nó, bạn có thể để lại phần lớn nhiệt trong nhà và không thải ra ống khói. Nhưng không giống như bếp lò, lò hơi đốt nhiên liệu rắn hầu như không thể sử dụng nếu không có bộ tích tụ nhiệt. Tôi viết về điều này một cách chi tiết như vậy bởi vì tôi biết nhiều người đã cố gắng sưởi ấm ngôi nhà bằng những nồi hơi như vậy, kết nối chúng trực tiếp với các đường ống sưởi ấm. Không có gì tốt đẹp xảy ra với họ.

Bộ tích tụ nhiệt hay còn được gọi là bể đệm là gì? Trong trường hợp đơn giản nhất, đây chỉ là một thùng nước lớn, thành thùng có khả năng cách nhiệt tốt. Lò hơi làm nóng nước trong thùng này trong hai hoặc ba giờ hoạt động. Và sau đó nước nóng này lưu thông qua hệ thống sưởi ấm cho đến khi nó nguội đi. Khi nó nguội đi, lò hơi cần được kích hoạt trở lại. Bộ tích lũy nhiệt đơn giản nhất có thể được chế tạo dễ dàng bởi bất kỳ thợ hàn nào. Nhưng sau một hồi cân nhắc, tôi đã từ bỏ ý định này và mua một chiếc làm sẵn. Kể từ khi tôi sống ở Ukraine, tôi đã chuyển sang làm việc cho công ty Teplobak và không bao giờ hối hận về điều đó: ở đây các thùng tích lũy được làm chuyên nghiệp và chất lượng rất cao.

Tùy thuộc vào thể tích của bộ tích nhiệt, công suất của lò hơi và lượng nhiệt mà ngôi nhà cần, lò hơi không phải đun liên tục, mà một hoặc hai lần một ngày, hoặc thậm chí hai hoặc ba ngày một lần.

Tính toán thể tích của thùng đệm của lò hơi

Giải pháp tối ưu nhất cho nhiệm vụ này sẽ là giao phó việc thực hiện nó cho các kỹ sư sưởi ấm. Việc tính toán thể tích của bộ tích tụ nhiệt cho toàn bộ hệ thống sưởi của một ngôi nhà riêng đòi hỏi phải tính đến nhiều yếu tố khác nhau mà chỉ chúng mới biết. Mặc dù vậy, các tính toán sơ bộ có thể được thực hiện độc lập. Đối với điều này, ngoài kiến thức chung về vật lý và toán học, bạn sẽ cần một máy tính và một tờ giấy trắng.

Chúng tôi tìm thấy dữ liệu sau :

công suất lò hơi, kW;
nhiên liệu hoạt động thời gian đốt cháy;
nhiệt điện sưởi ấm ngôi nhà, kW;
hiệu suất lò hơi;
nhiệt độ trong đường ống cung cấp và đường ống trở lại.

Hãy xem xét một ví dụ về tính toán sơ bộ. Diện tích sưởi ấm - 200 m 2. Thời gian đốt lò hơi hoạt động - 8 giờ, nhiệt độ nước làm mát trong quá trình sưởi ấm - 90 ° C, trong mạch trở lại - 40 ° C. Công suất nhiệt ước tính của các phòng được sưởi ấm - 10 kW. Với dữ liệu ban đầu như vậy, thiết bị nhiệt sẽ nhận được 80 kW (10 × 8) năng lượng.

Chúng tôi tính toán dung tích đệm của lò hơi đốt nhiên liệu rắn theo nhiệt dung của nước :

trong đó: m là khối lượng nước trong bình (kg); Q là nhiệt lượng (W); ∆t là hiệu số nhiệt độ của nước trong ống cấp và ống hồi (° С); 1,163 là nhiệt dung riêng của nước (W / kg ° С).

Tính toán dung tích đệm của lò hơi nhiên liệu rắn

Thay các số trong công thức, ta được 1375 kg nước hoặc 1,4 m 3 (80000 / 1.163 × 50). Như vậy, đối với hệ thống sưởi nhà có diện tích 200 m 2, cần lắp TA có công suất 1,4 m 3. Biết được con số này, bạn có thể an tâm đến cửa hàng và xem bộ tích nhiệt nào. là chấp nhận được.

Kích thước, giá cả, thiết bị, nhà sản xuất đã được xác định một cách dễ dàng. So sánh các yếu tố đã biết, không khó để đưa ra lựa chọn sơ bộ về bộ tích nhiệt cho gia đình. Việc tính toán như vậy có liên quan trong trường hợp khi ngôi nhà được xây dựng, hệ thống sưởi đã được lắp đặt sẵn. Kết quả của phép tính sẽ cho thấy có cần thiết phải tháo rời các ô cửa do kích thước của TA hay không. Sau khi đánh giá khả năng lắp đặt nó ở một nơi lâu dài, tính toán cuối cùng của bộ tích lũy nhiệt cho một nồi hơi nhiên liệu rắn được lắp đặt trong hệ thống được thực hiện.

Sau khi thu thập dữ liệu về hệ thống sưởi, chúng tôi thực hiện tính toán theo công thức :

trong đó: W là nhiệt lượng cần thiết để làm nóng chất làm mát; m là khối lượng của nước; c là nhiệt dung; ∆t là nhiệt độ đun nóng của nước;

Ngoài ra, bạn sẽ cần giá trị của k - hiệu suất của lò hơi.

Từ công thức (1) ta tìm được khối lượng: m = W / (c × ∆t) (2)

Vì đã biết hiệu suất của lò hơi, chúng tôi tinh chỉnh công thức (1) và thu được W = m × c × ∆t × k (3), từ đó chúng tôi tìm ra khối lượng hiệu chỉnh của nước m = W / (c × ∆t × k ) ( 4 )

Chúng ta hãy xem xét làm thế nào để tính toán một bộ tích lũy nhiệt cho một ngôi nhà. Một nồi hơi 20 kW được lắp đặt trong hệ thống sưởi ấm (được chỉ ra trong dữ liệu hộ chiếu). Dấu hiệu nhiên liệu sẽ cháy hết sau 2,5 giờ. Sưởi ấm một ngôi nhà cần năng lượng 8,5 kW / 1 giờ. Điều này có nghĩa là trong thời gian hết một tab, sẽ nhận được 20 × 2,5 \ u003d 50 kW

8,5 × 2,5 = 21,5 kW sẽ được chi cho việc sưởi ấm không gian

Nhiệt lượng dư thừa phát ra 50 - 21,5 = 28,5 kW được lưu trữ trong HE.

Nhiệt độ tại đó chất làm mát được làm nóng là 35 ° C. (Chênh lệch nhiệt độ trong đường ống cấp và đường trở lại. Nó được xác định bằng phép đo trong quá trình hoạt động của hệ thống sưởi). Thay các giá trị mong muốn trong công thức (4) ta được 28500 / (0,8 × 1,163 × 35) = 874,5 kg

Con số này có nghĩa là để tiết kiệm nhiệt lượng do lò hơi tỏa ra thì cần 875 kg chất làm mát. Để làm điều này, bạn cần một bể đệm cho toàn bộ hệ thống với thể tích 0,875 m 3. Tính toán gọn nhẹ như vậy giúp bạn dễ dàng chọn một bộ tích lũy nhiệt để sưởi ấm nồi hơi.

Khuyên bảo. Để tính toán chính xác hơn thể tích dung lượng đệm, tốt hơn hết bạn nên liên hệ với các chuyên gia.

Chọn bộ tích nhiệt

TA được chọn khi thiết kế hệ thống sưởi. Các kỹ sư nhiệt sẽ giúp bạn chọn thiết bị tích nhiệt phù hợp. Tuy nhiên, nếu không thể sử dụng dịch vụ của họ, bạn sẽ phải tự mình lựa chọn. Không khó để làm được điều này.

Bộ tích lũy nhiệt cho lò hơi đốt nhiên liệu rắn

Các tiêu chí chính để lựa chọn thiết bị này được coi là những điều sau đây :

áp suất trong hệ thống sưởi ấm;
thể tích của bể đệm;
kích thước bên ngoài và trọng lượng;
thiết bị có thêm bộ trao đổi nhiệt;
khả năng cài đặt các thiết bị bổ sung.

Áp suất nước (áp suất) trong hệ thống sưởi là chỉ số chính. Càng lên cao, nó càng ấm trong căn phòng được sưởi ấm.

Với thông số này, khi chọn bộ tích lũy nhiệt cho nồi hơi nhiên liệu rắn, cần chú ý đến áp suất tối đa mà nó có thể chịu được. Bộ tích nhiệt cho lò hơi đốt nhiên liệu rắn trong ảnh được làm bằng thép không gỉ, có thể chịu được áp lực nước cao

Thể tích của thùng đệm. Khả năng tích nhiệt cho hệ thống sưởi trong quá trình hoạt động phụ thuộc vào nó. Nó càng lớn thì nhiệt lượng tích tụ trong bình chứa càng nhiều. Ở đây bạn cần lưu ý rằng việc nâng giới hạn lên vô cùng là vô nghĩa. Nhưng nếu nước ít hơn định mức, thiết bị đơn giản sẽ không thực hiện chức năng tích nhiệt được giao cho nó. Do đó, để lựa chọn chính xác một bộ tích nhiệt, cần phải tính toán dung lượng bộ đệm của nó. Một chút sau, nó sẽ được hiển thị như thế nào nó được thực hiện.

Kích thước bên ngoài và trọng lượng. Đây cũng là những chỉ số quan trọng khi lựa chọn TA. Đặc biệt là trong một ngôi nhà đã xây sẵn. Khi tính toán bộ tích lũy nhiệt để sưởi ấm được thực hiện, giao hàng đến nơi lắp đặt được thực hiện, có thể xảy ra sự cố với chính quá trình lắp đặt. Về kích thước tổng thể, nó có thể không vừa với một ô cửa tiêu chuẩn. Ngoài ra, các TA công suất lớn (từ 500 lít) được lắp đặt trên nền riêng. Một thiết bị khổng lồ chứa đầy nước sẽ càng nặng hơn. Những sắc thái này phải được tính đến. Nhưng thật dễ dàng để tìm ra một lối thoát. Trong trường hợp này, người ta mua hai bộ tích lũy nhiệt cho lò hơi đốt nhiên liệu rắn với tổng thể tích các thùng đệm bằng dung tích được tính toán cho toàn bộ hệ thống sưởi.

Thiết bị có thêm bộ trao đổi nhiệt. Trong trường hợp không có hệ thống nước nóng trong nhà, mạch làm nóng nước riêng trong nồi hơi, tốt hơn hết bạn nên mua ngay một TA có gắn thêm bộ trao đổi nhiệt. Đối với những người sống ở các khu vực phía Nam, sẽ rất hữu ích nếu kết nối một bộ thu năng lượng mặt trời với TA, nó sẽ trở thành một nguồn nhiệt miễn phí bổ sung trong nhà. Một phép tính đơn giản về hệ thống sưởi sẽ cho thấy có bao nhiêu bộ trao đổi nhiệt bổ sung mà nó mong muốn có trong một bộ tích tụ nhiệt.

Khả năng cài đặt các thiết bị bổ sung. Điều này ngụ ý việc lắp đặt các bộ phận làm nóng (lò sưởi điện dạng ống), thiết bị đo đạc (thiết bị đo đạc), van an toàn và các thiết bị khác đảm bảo hoạt động không bị gián đoạn và an toàn của bể đệm trong thiết bị. Ví dụ, trong trường hợp lò hơi bị suy giảm khẩn cấp, nhiệt độ trong hệ thống sưởi ấm sẽ được duy trì bằng các bộ phận gia nhiệt. Tùy thuộc vào khối lượng sưởi ấm không gian, chúng có thể không tạo ra nhiệt độ thoải mái, nhưng chúng chắc chắn sẽ ngăn cản sự rã đông của hệ thống.

Sự hiện diện của thiết bị đo sẽ cho phép chú ý kịp thời đến các vấn đề có thể phát sinh trong hệ thống sưởi

Quan trọng

Khi chọn một bộ tích nhiệt để sưởi ấm, hãy chú ý đến khả năng cách nhiệt của nó. Nó phụ thuộc vào sự bảo toàn nhiệt lượng nhận được.