Un modern sistema de calefacció no només ha de mantenir un nivell de temperatura còmode durant el funcionament de la caldera, sinó també després. La disminució de la temperatura del refrigerant a les canonades es produeix relativament ràpidament, per la qual cosa és necessari instal·lar dispositius addicionals. La millor manera de fer-ho en aquest sentit és el sistema de calefacció amb un acumulador de calor amb les teves pròpies mans: un circuit, un càlcul, la connexió del qual es pot fer per a gairebé qualsevol complex autònom.
El principi de funcionament de l’acumulador de calor
L’acumulador de calor és un gran dipòsit ple d’aigua. S'escalfa directament o indirectament del sistema de calefacció. Com a resultat, la temperatura de l'aigua augmenta al valor màxim. Quan la caldera deixa de funcionar, es produeix el procés invers: l’energia provinent de l’aigua escalfada es transfereix al refrigerant.
Per realitzar aquesta tasca, la connexió amb el sistema de calefacció de l’acumulador de calor s’ha de realitzar a la distància més propera possible del tub de sortida de la caldera. A més, s'imposen els següents requisits de disseny:
- Calcula correctament el volum. Depèn directament de la zona de l’habitació climatitzada;
- Aïllament tèrmic de les parets. Això és necessari per reduir la pèrdua de calor per assegurar la màxima capacitat de calor;
- Possibilitat d’una funció addicional de subministrament d’aigua calenta (ACS).
Un sistema de calefacció amb acumulador de calor pot reduir fins a un 30% el consum de combustible.
El nivell de confort augmenta significativament, la qual cosa s’expressa mantenint la temperatura òptima durant molt de temps, fins i tot quan la caldera està en ralentí.
Tot i això, abans de planificar la fabricació i la instal·lació d’un acumulador de calor, cal tenir en compte aquests factors negatius:
- Disminució de l’eficiència. Com que part de l’energia del refrigerant es gastarà en escalfar l’aigua, la temperatura als radiadors serà inferior a la que no existeix sense l’acumulador de calor;
- Un acumulador de calefacció per a la llar eficaç només és rellevant per a sistemes amb un mode de funcionament a alta temperatura, des dels 80/60. En cas contrari, la pèrdua de calor a causa de la calefacció d’aigua reduirà significativament el grau d’escalfament de l’aire a les habitacions;
- Gran capacitat de capacitat. Per acumular energia suficient cal triar acumuladors de calor de gran capacitat. Només així la seva tasca serà realment efectiva.
Abans d’autofabricar, primer heu de determinar el disseny òptim.
Visió general del model
Com a base per a un acumulador de calefacció casolà, podeu considerar el model estàndard de fàbrica. És un contenidor amb diverses connexions per a la connexió. A l'interior hi ha una canonada en forma d'espiral per on flueix el refrigerant. El material del tub és de coure o acer galvanitzat.
Per augmentar l'eficiència del treball, el disseny proporciona un element de calefacció addicional: un escalfador elèctric.
Serveix com a font alternativa d’energia tèrmica per mantenir la temperatura de l’aigua del dipòsit al nivell adequat. Cal prestar una atenció especial al disseny i, en particular, a assegurar el màxim aïllament tèrmic. Consta de dues parets, entre les quals hi ha una capa d’aïllament. Molt sovint es tracta de llana de basalt. Com a resultat, un acumulador de calor per a les calderes de calefacció té les qualitats positives següents.
- Escalfament uniforme de l’aigua en el volum total;
- La possibilitat del funcionament dels sistemes de calefacció amb l’ajut d’un element de calefacció fins i tot amb la caldera que no funciona;
- Pèrdua mínima de calor de les parets de l’habitatge.
No obstant això, el cost d’un disseny d’aquest tipus és elevat, i la seva fabricació independent és problemàtica a causa de la complexitat. Per tant, s’utilitza més sovint un altre esquema de calefacció amb un acumulador de calor.
En aquest cas, el disseny és un contenidor en el qual s’instal·la un tub de calefacció en espiral. Disposa de quatre canonades de branca per a una canonada directa i de tornada: d'entrada i sortida. La seva fabricació és molt més senzilla que pel model anterior. Per fer-ho, n’hi ha prou de soldar l’envàs i fer-hi els brocs corresponents.
Si un sistema de calefacció amb un acumulador de calor amb les vostres pròpies mans no preveu la connexió de fonts addicionals d’entrada d’energia segons l’esquema i el càlcul, heu de consultar especialistes en aquest tema.
Un dels avantatges d’aquest disseny és la poca complexitat de l’obra. Però és menys efectiu, cosa que afecta el temps de refredament de l’aigua. Es pot actualitzar: instal·leu un escalfador elèctric. Un sistema similar de calefacció amb un petit acumulador de calor funcionarà fins i tot sense caldera. Però en aquest cas, els costos d’electricitat augmentaran significativament. No es recomana utilitzar el sistema ACS, ja que la reducció de l’eficiència de la instal·lació serà gran.
Càlcul de la capacitat d’emmagatzematge de calor
El principal paràmetre tècnic de l’acumulador de calor és el seu volum útil. La quantitat d’energia tèrmica que es pot acumular a l’aigua depèn d’això.
El càlcul correcte de l’acumulador de calor per a la calefacció comença amb una anàlisi de l’habitació.
Primer es determina la seva àrea, en funció de la qual es calcula el valor mínim de potència necessari per escalfar totes les habitacions durant una hora. Això es fa mitjançant la següent fórmula:
Q = S / 10
On P - aquesta és la pèrdua de calor de l’edifici o la quantitat d’energia per compensar-la,S - zona de la casa.
Per a una habitació de 90 m² cal generar 9 kW d’energia per hora. A continuació, calculeu la quantitat d’energia emmagatzemada a l’acumulador de calor per escalfar per 1 m³ d’aigua. Aquest indicador depèn de la seva temperatura. Per evitar llargs càlculs, la taula mostra dades de diversos valors del retorn d’energia del refrigerant a l’aigua del dipòsit.
| Temperatura ° C | Energia kWh |
| 90/70 | 23,26 |
| 80/50 | 34,89 |
| 70/55 | 17,45 |
| 80/30 | 58 |
Suposem que s’aplica la temperatura estàndard de calefacció de 80/30. En aquest cas, quan es calculi l’acumulador de calor per a la calefacció, dissenyat per a un funcionament eficient durant 12 hores, el volum total útil serà igual a:
V = 12 * 9 / (58) = 1,86 m³
Per omplir aquest volum, caldrà produir una estructura cilíndrica amb un radi d’1 m i una alçada de 2,3 m.
Fer un acumulador de calor amb les teves pròpies mans
És possible fer un acumulador de calor per escalfar amb les vostres pròpies mans? Per fer-ho, heu de fer un disseny amb un volum calculat. El millor és utilitzar acer galvanitzat de paret gruixuda. Com que les dimensions del futur tipus de bateries són força grans, els treballs de soldadura haurien de confiar-se als professionals. Qualsevol defecte de la costura pot comportar tristes conseqüències: despresurització de tota l’estructura.
Per millorar les característiques de resistència, es recomana produir un recipient de dues capes. El material de la capa interior no s’ha de corroixir sota la influència de l’aigua i les altes temperatures. La closca exterior ha de complir les funcions de protecció mecànica. També cal triar el diàmetre adequat de les canonades perquè l’acumulador de calor estigui connectat al sistema de calefacció sense adaptadors addicionals.
El treball es pot dividir en les següents etapes:
- La fabricació del gasoducte intern. El millor és fer forma d’U, mentre que l’alçada ha de ser de 5-7 cm menys que la capacitat;
- Soldadura del cilindre interior.Hauria de tenir forats per als broquets;
- La fabricació del cilindre exterior.
Després de la fabricació d’un acumulador de calor per al sistema de calefacció amb les vostres pròpies mans, cal comprovar la seva resistència. Per fer-ho, l'estructura s'omple d'aigua i s'observa visualment si no hi ha fuites ni despresurització.
Per millorar les qualitats aïllants, la paret exterior s’aïlla amb llana de basalt. En aquest cas, l’eficiència del sistema de calefacció amb un acumulador de calor augmentarà significativament, ja que les pèrdues de calor seran mínimes. El gruix de la capa protectora ha de ser com a mínim de 50 mm.
Característiques de la instal·lació i diagrama de connexió del tanc d’emmagatzematge
Per connectar l’acumulador de calor al sistema de calefacció, cal triar la seva ubicació correctament. El millor és si estarà a prop de la caldera. En aquest cas, la temperatura del refrigerant serà alta, cosa que afectarà positivament la taxa de calefacció de l’aigua al dipòsit.
També haureu de fer un pedestal, ja que la massa total de l’acumulador de calor omplit serà força alta. En el nostre cas, serà d'aproximadament 2,1 tones. En una casa privada, s'ha de preparar una base independent per això. Si es proporciona un subministrament d'aigua calenta al sistema de calefacció amb un acumulador de calor, s'hauria de fer un subministrament d'aigua a l'habitació. Es connecta al dipòsit mitjançant vàlvules d’apagatge. Per desgràcia, no hi ha esquemes generals per a la fabricació d’un acumulador de calor per escalfar. Molt sovint guiats per experiència personal.
Consells pràctics
A partir de la gran experiència en la fabricació de piles casolanes per a la calefacció, es poden fer diverses recomanacions:
- En lloc d'una bobina de fàbrica, es pot utilitzar una mànega corrugada d'acer. Aleshores augmentarà la superfície total de transferència de calor;
- Per no fer una estructura d’acer, es poden utilitzar recipients de plàstic d’un volum adequat. Per mantenir la seva forma, s’han de tancar en un marc de gelosia;
- Es pot utilitzar petits acumuladors de calor per escalfar el sistema de calefacció per terra radiant.
Però, per a una gran zona de la sala, encara es recomana comprar models de fàbrica, ja que la seva força i funcionalitat van ser calculades per especialistes.
Quan escolliu acumuladors de calor preparats per a qualsevol caldera de calefacció, presteu atenció al nombre de canonades d’entrada i sortida. D’això depèn la capacitat de connectar el dispositiu a un sistema d’abastament d’aigua calenta, un sòl càlid o l’ús d’una font alternativa d’escalfament d’aigua –un col·lector solar–.
El vídeo mostra el funcionament de l’acumulador de calor combinat amb una caldera de calefacció:
