Tilslutning og princip for drift af varmeakkumulatoren til kedlen

I hjem, hvor der ikke er gas eller centralvarme, bruges individuelle varmesystemer, inklusive fast brændstof og elektriske kedler eller solsystemer, der kører på solenergi. Disse systemer har en vigtig ulempe - ujævnt varmemedium på grund af de grundlæggende træk ved funktion eller indflydelse af eksterne faktorer. De kan optimeres ved hjælp af en varmeakkumulator til opvarmning, som vil spille rollen som en buffer mellem varmekilden og forbrugerne.

Formålet med varmeakkumulatoren

Varmeakkumulatoren til forskellige typer varmekedler er en imponerende tank fyldt med vand, som giver dig mulighed for at løse problemer, der opstår under drift af varmekedlen:

• overskridelse af energi;
• overskydende varmekraft;
• overophedning af vand i kedlen;
• periodiske udsving i opvarmningstemperaturen på grund af ujævnheden i selve forbrændingsprocessen og den for tidlige lægning af brænde, kul;
• uoverensstemmelse af toppe i produktion og forbrug af termisk energi.

Nogle af problemerne kan løses ved at installere en pyrolysekedel til langvarig afbrænding, men i sidstnævnte tilfælde vil det ikke hjælpe. Det særegne ved driften af ​​kedlen er, at efter lægning af brændstof, øges varmeoverførselseffekten gradvist og når topværdier, og derefter også gradvist falder. Hvis der ikke tilføres brændstof til tiden i kedlen, stopper den, kølevæsken begynder at køle ned, og med det falder temperaturen i huset. Under højvarmeproduktion er systemet ikke i stand til effektivt at fordele al energi, da det er udstyret med temperaturregulatorer, så en del af varmen spildes. Hvis kedlen er elektrisk, er det meget mere rentabelt at akkumulere varme om natten, når elektricitet beregnes til en reduceret natpris, for at forbruge så lidt elektricitet som muligt i løbet af dagen.

Varmelagertanken til varmesystemet er lavet af rustfrit eller almindeligt stål og kan coates med en beskyttende lak indefra. Væggene ovenpå er malet med varmebestandig maling, derefter lukkes de med varmeisolerende materiale og kunstlæder. Faktisk når varmeakkumulatoren er tilsluttet, stiger kølemidlets volumen i varmesystemet, hvilket giver dig mulighed for at kompensere for kedelens spidseffekt og samtidig akkumulere varme for at overføre det til kølemidlet, når kraftproduktionen fra kedlen falder. Takket være isolering af høj kvalitet afkøles vandet i varmeakkumulatoren i lang tid. Det opbevares i opvarmet tilstand i flere timer og endda dage og føres ind i systemet gennem en pumpe. Princippet for drift af varmeakkumulatoren er baseret på forskellig varmekapacitet i forskellige miljøer, især vand og luft. Et fald i temperaturen på 1 liter vand med en grad fører til en stigning i lufttemperaturen på 1 m3 med 4 grader.

Hvis man bruger fast brændstof og elektriske kedler, er det ønskeligt at installere en varmeakkumulator, men ikke nødvendigt, er tilstedeværelsen af ​​en varmeakkumulator i solsystemet en nødvendig betingelse for at fungere, da det er umuligt at få solenergi om aftenen og natten, og om efteråret og vinteren på overskyede dage er brugen af ​​systemet meget begrænset.

Fordele og ulemper

Fordele ved at bruge en varmeakkumulator:

• Holder termisk energi i flere timer og dage.
• Kedeloverophedning er udelukket.
• Termisk energi spildes ikke, men akkumuleres for at blive brugt i fremtiden, hvilket øger effektiviteten af ​​kedlen og varmesystemet som helhed.
• Giver dig mulighed for at spare økonomiske ressourcer.
• Lufttemperaturen i værelserne holdes let på det optimale niveau, skarpe spring i temperaturen er udelukket.
• Intet behov for hyppige downloads af brændstof.
• Ud over en kedel med fast brændsel kan du installere et solsystem, der er en gratis kilde til termisk energi.
• Nogle modeller af termiske akkumulatorer til opvarmning kan kombinere funktionerne i en kedel.

Ulemperne ved systemet:

• Lang opvarmning - optimal installation i hjem beregnet til permanent ophold. I sommerhuse, der besøges om vinteren i weekenderne, vil en sådan enhed ikke give fordele.
• Høje omkostninger - de koster omtrent det samme som en kedel, og nogle gange dyrere.
• Væsentlige dimensioner og vægt - på grund af dette opstår der visse vanskeligheder under transport og installation. Derudover installeres en varmeakkumulator beregnet til opvarmning i umiddelbar nærhed af kedlen, der skal placeres ekstra udstyr der, så det er ofte nødvendigt at afsætte et specielt rum til installation af enheder og forberede det på en speciel måde: udstyr en understøtningsplatform, der kan understøtte akkumulatorens vægt. Når den er fyldt, kan tanken veje 3-4.
• En højeffektkedel er påkrævet - at købe et drev er berettiget, hvis kedlens strøm ikke er fuldt udnyttet, der er mindst dobbelt strømreserve, ellers vil enheden være inaktiv.

Ved fremstilling af en varmeakkumulator med dine egne hænder kan du spare en betydelig mængde. Det enkleste design er lavet af en rustfri ståltønde eller endda en plade af rustfrit stål med en tykkelse på mindst 3 mm. Der kræves også et kobberrør med en diameter på 3 cm og en længde på 14 m. Det bøjes i en spiral og placeres inde i tanken. Fra nedenunder skal du lave koldt vandforsyning, ovenfra en vandhaner, monter stophaner på vandhanerne. Det er absolut nødvendigt at isolere en varmeakkumulator lavet af dig selv til en kedel med fast brændsel, ellers vil den være ineffektiv. Det er også nødvendigt at installere tryk- og temperatursensorer.

Hvis det ikke er muligt at svejse en cylindrisk beholder, kan du lave en varmeakkumulator til opvarmning i form af en parallelepiped - det er lettere at fremstille en tank med denne form med dine egne hænder. Hjørnerne forstærker desuden, udvendigt supplerer de designet med afstivere - de svejses i en afstand af 30-35 cm fra hinanden. Forholdet mellem enhedens diameter og højde er 1: 3 (4).

Udvælgelseskriterier

Det er nødvendigt at vælge en varmeakkumulator i overensstemmelse med nøjagtige beregninger, der tager højde for parametrene for et hjemmevarmesystem. Ud over de beregnede værdier tages der imidlertid hensyn til de generelle egenskaber ved termisk lageranordninger.

• Tryk i varmesystemet. I henhold til denne parameter skal varmeakkumulatoren svare til varmesystemet. Under alle omstændigheder kan værdien være højere, men ikke lavere. Hvilket tryk drevet kan modstå afhænger af vægtykkelsen, tankens form og fremstillingsmaterialet. Varmeakkumulatorerne til kedler, der modstår mere end 4 bar, har konvekse nedre og øvre låg.
• Mængden af ​​buffertanken. Denne parameter betragtes som den vigtigste, og de prøver at vælge en kapacitet på en sådan volumen, at drevet kan akkumulere al den overskydende varme. Men på samme tid er en alt for omfangsrig enhed ikke nødvendig.
• Udvendige dimensioner og vægt. Transport og placering af udstyr skal adresseres, så du er nødt til nøje at beregne alt: vil tanken passere i døren, vil gulve modstå tanken, når den er fyldt med vand.
• Udstyret med ekstra varmevekslere.De giver dig mulighed for yderligere at optimere systemets funktion. Modeller vælges i overensstemmelse med kompleksiteten i hele systemet.
• Mulighed for at installere yderligere enheder. Sammen med batteripladebordet er der installeret yderligere varmeelementer, sensorer og temperaturregulatorer. Hvis alle elementer i systemet er valgt korrekt, kan du reducere brændstofforbruget med halvdelen.

Tanke er lavet af kulstofstål eller rustfrit stål. Sidstnævnte er dyrere og holder længere, og førstnævnte har nødvendigvis anti-korrosionsbelægning. Du skal sørge for dens kvalitet.

Beregning af volumen på kedlens bufferkapacitet

Volumenet af buffertanken beregnes normalt, så at under akkumulering af et bogmærke med brændstof beholder varmeakkumulatoren al den varme, der genereres af kedlen. Der kan kun foretages omtrentlige beregninger uafhængigt af hinanden, der ikke tager højde for varmetab fra varme radiatorer og påvirkningen af ​​lufttemperaturen i rummet. Den grundlæggende formel til beregning af volumen på varmeakkumulatoren:

W = k × m × s × Δthvor

• W - overskydende varme
• m - væskemasse
• med - kølevæskets varmekapacitet;
• At - antallet af grader til opvarmning af kølevæsken;
• k - kedeleffektivitet.

Herfra skal du beregne kølervæskens masse:m = W / (k × s × Δt).

Som W defineres som forskellen i værdierne på energi, der genereres af kedlen og brugt til opvarmning af huset, er det også nødvendigt at afklare dem og indbrændingstiden for brændstofbogmærket. Hvis kedeleffekten er angivet i enhedscertifikatet, skal varmeenergiforbruget til opvarmning beregnes. Brændstofforbrændingstiden bestemmes empirisk. Lad os sige, det er 3 timer, og det tager 10 kW / h at varme et hus. Så om 3 timer vil det blive brugt:10 × 3 = 30 kW.

Varmeproduktion med en kedel med en kapacitet på 22 kW / h er:22 × 3 = 66 kW.

I henhold til beregningsresultaterne vil overskydende varme være:W = 66 - 30 = 36 kW. Vi oversætter i watt, vi får 36000 watt.

Brug formlen m = W / (k × s × Δt), bestem den ønskede værdi af vandmassen. Effektivitet angives i passet som en procentdel. Denne værdi skal konverteres til decimal, divideret med 100. For eksempel, 80/100 = 0,8. Vandets varmekapacitet er 4,19 kJ / kg × ° C eller 1.164 W × h / kg × ° C eller 1,16 kW / m³ × ° C.

At bestemt ved at måle temperaturen på forsynings- og returledningerne, trække de mindre fra den større værdi. For eksempel:Δt = 88 - 58 = 30 ° CPå denne mådem = 36000 / (0,8 × 1,164 × 30) = 1,288,7 kg.

For at bevare al overskydende energi, der genereres af kedlen, kræves en kapacitet på mindst 1.288,7 m3. Jaspi GTV Teknik 1.500 liter varmeakkumulator er egnet. Med mere beskedne beregningsværdier kan du begrænse dig til f.eks. En tank til 750 liter.

DIY metoder og ordninger

Forbindelsens kompleksitet og funktioner afhænger af typen af ​​varmelagring. Derfor bør du forstå, hvad de er.

• Det enkleste design er en tom tank inde. Kedlen og forbrugerne er direkte forbundet. Brug er optimal, hvis det samme kølevæske bruges i alle kredsløb, trykket i systemet ikke overstiger de tilladte værdier for akkumulatoren, og temperaturen på det kølemedium, der leveres fra kedlen, ikke overstiger de tilladte værdier for varmekredsen. Hvis de to første krav ikke er opfyldt, skal du bruge yderligere eksterne varmevekslere, når du tilslutter systemet. I sidstnævnte tilfælde skal blandeanlæg med trevejsventiler installeres.
• Buffertank med en intern varmeveksler - en eller flere. Varmeveksleren er et spiralrør lavet af kobber eller rustfrit stål. I et sådant opbevaringsmedium blandes kølevæsken. Spolen placeret i den nedre del opvarmer varmebæreren, varmt vand styrter opad som mindre tæt.Øverst er en anden spole, der tager energi og bringer den til varmekredsløbene. En enhed af denne type er optimal, når man bruger forskellige typer kølevæsker, ved højt tryk og kølevæsketemperatur og tilslutter flere varmegeneratorer.
• Tanken med et strømmende kredsløb med varmt vandforsyning. Varmeveksleren er for det meste placeret øverst på tanken. Det skal være lavet af metal, der opfylder standarderne for madvandforbrug. Kredsløb er direkte tilsluttet. Et sådant system foretrækkes med en jævn strøm af varmt vand.
• Varmeakkumulator med en intern kedel. Opvarmet vand til husholdningsforbrug opbevares i opbevaringstanken. Denne type varmeakkumulerende batteri kan let integreres i åbne og lukkede varmesystemer udstyret med fast brændstof, el-kedler og solfangere. Puffertanke af denne type er især relevante, når man bruger elektriske kedler, når varmebæreren opvarmes om natten, og der forbruges vand i løbet af dagen. En 150 liters kedel er nok til et gennemsnitligt daglig forbrug af vand i en gennemsnitlig familie.

Der er flere udløbsrør til varmeakkumulatoren beregnet til varmesystemet, og de er placeret langs tanken lodret, da der er en temperaturgradient langs højden. Dette gøres, så det er muligt at forbinde kredsløb med forskellige krav til temperaturen på kølemidlet for at reducere belastningen på temperaturregulatorerne. Som et resultat bruges termisk energi så effektivt som muligt.

Andre typer systemer:

1. Et enkelt spændeskema, der begrænser muligheden for at tilpasse sig. Varmt vand stiger og tages fra det øverste punkt, efter afkøling falder det ned i kedlen igen. Det bruges, hvis trykket og temperaturen i varmegeneratoren og varmekredsløbene er ens. Temperaturen reguleres kun ved at øge / mindske strømmen af ​​kølevæske.
2. I systemet er der blandeenheder, bypass, derfor er en mere præcis justering af kølemidlets temperatur mulig. Udstyrets effektivitet opnås gennem installation af for eksempel trevejsventiler.
3. En ekstra tank er inkluderet i systemet, hvorefter et lille volumen varmt vand er tilgængeligt umiddelbart efter kedlen starter. Forbrugeren behøver ikke at vente, indtil systemet er fuldt opvarmet, men vandforsyningen er ikke stor, og systemet varmes op langsommere end det klassiske.
4. Der er en spole inde i buffertanken, termisk energi fra kilden passerer gennem den, og kølevæsken i varmelagringstanken er allerede opvarmet fra spolen. I et system af denne type anvendes forskellige kølevæsker. Du kan vælge dem, der ikke kan blandes på grund af inkompatibilitet med kemiske egenskaber. Gennem spolen kan der tilføres varme eller varmt vand, eller kølevæsken fra kilden cirkulerer i denne cirkel.
5. En ekstra ekstern varmeveksler er installeret i systemet. Det giver dig mulighed for at bevare den ønskede temperatur i batteriet.
6. System med et strømningskredsløb for varmt vandforsyning. Det er optimalt, hvis varmt vand bruges jævnt. Ellers anbefales det at købe en energiakkumulator med en indbygget kedel.
7. System med en spole og forbindelse til en alternativ energikilde, for eksempel en solfanger. Det kaldes bivalent. Forbindelsen udføres på en sådan måde, at opsamleren spiller en førende rolle i opvarmningen af ​​systemet, og kedlen er tilsluttet, når der ikke er tilstrækkelig termisk energi.
8. Et multivalent system, hvor hovedopvarmningen udføres af kilder til lav temperatur, for eksempel en solfanger og en geotermisk varmepumpe.De er tilsluttet i bunden af ​​varmeakkumulatoren. En højtemperaturkedel anvendes som en hjælpekilde til termisk energi.

I nærværelse af forskellige varmekredse og kilder til termisk energi dannes et komplekst forgrenet system med mange yderligere justeringsudstyr, sensorer og sikkerhedsgrupper. Det anbefales at overlade dets design til fagfolk, da beregninger med høj præcision er nødvendige.

Batterisele til varme

Beholderen skal være godt isoleret. Hvis dette er en købt varmeakkumulator, skal du evaluere tykkelsen og kvaliteten af ​​den udvendige isolering. Jo bedre og tykkere varmeisolatoren er, jo længere bliver varmen tilbage. Takket være varmeisolatorens specielle struktur fungerer varmeakkumulatoren som en termos. Tykkelsen på varmeisolering i modeller af høj kvalitet er ca. 10 cm. Den dækker kroppen malet med varmebestandig maling. Ovenpå isoleringen er et lag af kunstlæder. Selvisolering udføres i henhold til samme skema. Først males tanken med en maling, der er modstandsdygtig over for høj temperatur, derefter isoleres den med basalt bomuldsull med en tykkelse på mindst 150 mm, og toppen er dækket med folie.