בבתים שבהם אין גז או הסקה מרכזית, משתמשים במערכות חימום אינדיבידואליות, כולל דלקים דודים חשמליים או מערכות סולריות הפועלות על אנרגיה סולארית. למערכות אלה חסרון חשוב - מדיום חימום לא אחיד, בשל התכונות הבסיסיות של תפקודם או השפעתם של גורמים חיצוניים. ניתן לייעל אותם באמצעות מצבר חום לחימום, אשר ישחק את תפקיד החיץ בין מקור החום לצרכנים.
מטרת מצבר החום
מצבר החום לדודי חימום מסוגים שונים הוא מיכל מרשים מלא במים, המאפשר לפתור בעיות שמתעוררות במהלך פעולת דוד החימום:
- הצפת אנרגיה;
- כוח חימום עודף;
- התחממות יתר של מים בדוד;
- תנודות תקופתיות בטמפרטורת החימום כתוצאה מאי-אחידות בתהליך הבעירה עצמו והנחת ביממה של עצי הסקה, פחם;
- חוסר התאמה של פסגות בייצור וצריכת אנרגיה תרמית.
ניתן לפתור חלק מהבעיות על ידי התקנת דוד פירוליזה לשריפה ממושכת, אך במקרה האחרון זה לא יעזור. המוזרות שבהפעלת הדוד היא שאחרי הנחת הדלק, כוח העברת החום גדל בהדרגה, מגיע לערכי שיא ואז יורד בהדרגה. אם לא מוסיפים דלק בזמן לדוד, הוא נעצר, נוזל הקירור מתחיל להתקרר, ואיתו הטמפרטורה בבית יורדת. במהלך ייצור שיא החום של המערכת, המערכת אינה מסוגלת לחלק ביעילות את כל האנרגיה, מכיוון שהיא מצוידת בבקרי טמפרטורה, כך שחלק מהאש מבוזבז. אם הדוד חשמלי, משתלם הרבה יותר לצבור חום בלילה, כאשר מחושבים חשמל בקצב לילה מופחת, על מנת לצרוך כמה שפחות חשמל במהלך היום.
מיכל אחסון החום למערכת החימום עשוי פלדה אל חלד או רגיל, וניתן לציפויו בלכה מגן מבפנים. הקירות מלמעלה צבועים בצבע עמיד בחום, ואז הם סגורים בחומר מבודד חום ומלאכות עור. למעשה, כאשר מחבר מצבר החום, נפחו של מוביל החום במערכת החימום עולה, מה שמאפשר לפצות על עוצמת השיא של הדוד ובמקביל לצבור חום להעברתו למוביל החום כאשר הדוד מייצר אנרגיית חום. בזכות בידוד איכותי, המים במצבר החום מתקררים לאורך זמן. הוא מאוחסן במצב מחומם במשך מספר שעות ואפילו ימים ומוזן למערכת דרך משאבה. עקרון הפעולה של מצבר החום מבוסס על יכולת חום שונה בסביבות שונות, בפרט מים ואוויר. ירידה בטמפרטורה של ליטר מים במעלה אחת מביאה לעלייה בטמפרטורת האוויר של 1 m3 על 4 מעלות.
אם משתמשים בדלק מוצק ודודי חשמל, התקנת מצבר חום היא רצויה אך אינה הכרחית, אז נוכחות של מצבר חום במערכת השמש היא תנאי הכרחי לתפקוד, מכיוון שלא ניתן להשיג אנרגיה סולארית בערב ובלילה, ובסתיו ובחורף בימים מעוננים השימוש במערכת מוגבל מאוד.
יתרונות וחסרונות
יתרונות של שימוש במצבר חום:
- שומר על אנרגיה תרמית במשך מספר שעות וימים.
- חימום יתר של הדוד אינו נכלל.
- אנרגיה תרמית אינה מבוזבזת, אלא נצברת על מנת לשמש בהמשך, עקב כך, יעילות הדוד ומערכת החימום בכללותה עולה.
- מאפשר לך לחסוך משאבים כספיים.
- טמפרטורת האוויר בחדרים נשמרת בקלות ברמה האופטימלית, קפיצות טמפרטורה פתאומיות אינן נכללות.
- אין צורך בהורדות דלק תכופות.
- בנוסף לדוד דלק מוצק, תוכלו להתקין מערכת סולארית, שהיא מקור חופשי לאנרגיה תרמית.
- דגמים מסוימים של מצברים תרמיים לחימום יכולים לשלב את הפונקציות של הדוד.
החסרונות של המערכת:
- חימום ארוך - התקנה מיטבית בבתים המיועדים למגורים קבועים. בבקתות קיץ, בהן מבקרים בחורף בסופי שבוע, מכשיר כזה לא יביא תועלת.
- עלות גבוהה - הם עולים בערך כמו דוד, ולפעמים יקרים יותר.
- מידות ומשקל משמעותיים - בגלל זה, קשיים מסוימים מתעוררים במהלך הובלה והתקנה. בנוסף, בסביבתו הקרובה של הדוד מותקן מצבר חום המיועד לחימום, יש לאתר שם ציוד נוסף, כך שלעתים קרובות יש להקצות חדר מיוחד להתקנת מכשירים ולהכנתו בדרך מיוחדת: הצטיידו במצע תומך שיכול לתמוך במשקלו של הצבר. כשהוא מלא, המיכל יכול לשקול 3-4.
- יש צורך בדוד הספק גבוה - קניית כונן מוצדקת אם הכוח של הדוד לא מנוצל עד הסוף, יש לפחות רזרבה כפולה לפחות, אחרת המכשיר לא יהיה פעיל.
בייצור מצבר חום במו ידיכם, תוכלו לחסוך כמות משמעותית. העיצוב הפשוט ביותר עשוי מחבית נירוסטה או אפילו מפלדת נירוסטה בעובי של לפחות 3 מ"מ. תידרש גם צינור נחושת בקוטר 3 ס"מ ובאורך של 14 מ '. הוא כפוף בספירלה ומונח בתוך המיכל. מלמטה, בצע אספקת מים קרים, מעל הברז לחם, התקן את הברגים על הברזים. זה הכרחי לחלוטין לבודד מצבר חום המיוצר על ידי עצמך לדוד דלק מוצק, אחרת זה לא יעיל. כמו כן, יש צורך להתקין חיישני לחץ וטמפרטורה.
אם לא ניתן לרתך מיכל גלילי, אתה יכול להכין מצבר חום לחימום בצורת מקבילית - קל יותר להכין מיכל בעל צורה זו במו ידיך. הפינות מחזקות בנוסף, מבחוץ הן משלימות את העיצוב בקשיחים - הם מרותכים במרחק 30-35 ס"מ זה מזה. יחס הקוטר והגובה של המכשיר הוא 1: 3 (4).
קריטריונים לבחירה
יש צורך לבחור מצבר חום בהתאם לחישובים מדויקים המתחשבים בפרמטרים של מערכת חימום ביתית. עם זאת, בנוסף לערכים המחושבים, נלקחים בחשבון המאפיינים הכלליים של התקני אחסון תרמי.
- לחץ במערכת החימום. על פי פרמטר זה, על מצבר החום להתאים למערכת החימום. בכל מקרה הערך עשוי להיות גבוה יותר, אך לא נמוך יותר. איזה לחץ הכונן יכול לעמוד תלוי בעובי הקיר, בצורת המיכל ובחומר הייצור. מצברי החום לדוודים העמידים ביותר מ- 4 בר הם בעלי כיסויים קמורים ותחתונים עליונים.
- נפח מיכל החיץ. פרמטר זה נחשב לחשוב ביותר והם מנסים לבחור קיבולת של נפח כזה שהכונן יכול לצבור את כל עודפי החום. אך יחד עם זאת, אין צורך במכשיר נפח יתר על המידה.
- מידות ומשקל חיצוניים. יהיה צורך לטפל בהובלה ובמיקום של ציוד, לכן עליכם לחשב בזהירות הכל: האם המיכל יעבור בפתח, האם הרצפות יעמדו במיכל כשהוא מלא במים.
- הצטיידות במחליפי חום נוספים.הם מאפשרים לך לבצע אופטימיזציה נוספת של תפקוד המערכת. דגמים נבחרים בהתאם למורכבות המערכת כולה.
- אפשרות להתקנת מכשירים נוספים. יחד עם לוח הסוללה מותקנים גופי חימום נוספים, חיישנים ובקרי טמפרטורה. אם כל רכיבי המערכת נבחרים נכון, תוכלו להפחית את צריכת הדלק בחצי.
טנקים עשויים פלדת פחמן או נירוסטה. האחרונים יקרים יותר ונמשכים זמן רב יותר, ולראשונים יש בהכרח ציפוי נגד קורוזיה. עליכם לוודא באיכותו.
חישוב נפח קיבולת המאגר של הדוד
על פי החישובים, על מצבר החום לקחת את כל האנרגיה מלשונית דלק אחת לדוד
נפח מיכל החיץ מחושב בדרך כלל כך שבמהלך שריפת סימנייה אחת של דלק, מצבר החום שומר על כל החום שנוצר על ידי הדוד. ניתן לבצע רק חישובים משוערים בעצמם, ללא התחשבות באובדן חום מרדיאטורים לחימום והשפעת טמפרטורת החדר. הנוסחה הבסיסית לחישוב נפח מצבר החום:
W = k × m × s × Δtאיפה
- W - עודף חום;
- M - מסת נוזל;
- עם - קיבולת החום של נוזל הקירור;
- Δt - מספר המעלות בהן יש לחמם את נוזל הקירור;
- k - יעילות הדוד.
מכאן אתה צריך לחשב את מסת נוזל הקירור:m = W / (k × s × Δt).
כפי ש W מוגדר כהבדל בערכי האנרגיה הנוצרת על ידי הדוד ובילה על חימום הבית, יש צורך גם להבהיר אותם ואת זמן הכוויה של סימן הדלק. אם כוח הדוד ניתן בתעודת המכשיר, יש לחשב את צריכת אנרגיית החום לחימום. זמן שריפת הדלק נקבע באופן אמפירי. נניח שזה 3 שעות, ולוקח 10 קילוואט לשעה כדי לחמם בית. אז תוך 3 שעות זה יבלה:10 × 3 = 30 קילוואט.
ייצור חום באמצעות דוד בהספק של 22 קילוואט / שעה הוא:22 × 3 = 66 קילוואט.
על פי תוצאות החישוב, עודף החום יהיה:W = 66 - 30 = 36 קילוואט. אנו מתורגמים בוואט, אנו מקבלים 36000 וואט.
באמצעות הנוסחה m = W / (k × s × Δt), קבע את הערך הרצוי של מסת המים. היעילות מצוינת בדרכון כאחוז. יש להמיר ערך זה לעשרוני, מחולק ל 100. לדוגמה, 80/100 = 0,8. קיבולת החום של מים היא 4.19 קג"ג / ק"ג × מעלות צלזיוס או 1.164 W × h / kg × ° C או 1.16 קילוואט / מ"ר × מעלות צלזיוס.
Δt נקבע על ידי מדידת הטמפרטורה של צינורות האספקה והחזרה, וחיסור הקטן מהערך הגדול יותר. לדוגמה:=t = 88 - 58 = 30 מעלות צלזיוס.בדרך זו,מ '= 36000 / (0.8 × 1.164 × 30) = 1,288.7 ק"ג.
כדי לשמור על כל האנרגיה העודפת הנוצרת על ידי הדוד, יש צורך בקיבולת של 1,288.7 m3 לפחות. מצבר החום Jaspi GTV Teknik 1,500 ליטר מתאים. עם ערכי חישוב צנועים יותר, אתה יכול להגביל את עצמך למיכל, למשל, ל 750 ליטר.
שיטות ותוכניות DIY
המורכבות ותכונות החיבור תלויים בסוג אחסון החום. לכן, עליכם להבין מה הם.
- העיצוב הפשוט ביותר הוא מיכל ריק בפנים. הדוד והצרכנים מחוברים ישירות. השימוש הוא אופטימלי אם משתמשים באותו נוזל קירור בכל המעגלים, הלחץ במערכת אינו עולה על הערכים המותרים של הצבר וטמפרטורת נוזל הקירור המסופק מהדוד אינה עולה על הערכים המותרים למעגל החימום. אם לא מתקיימות בשתי הדרישות הראשונות, בעת החיבור למערכת, עליך להשתמש במחליפי חום חיצוניים נוספים. במקרה האחרון, יש להתקין יחידות ערבוב עם שסתומים תלת-כיווניים.
- מיכל מאגר עם מחליף חום פנימי - אחד או יותר. מחליף החום הוא צינור ספירלי עשוי נחושת או נירוסטה. במדיום אחסון כזה, נוזל הקירור מעורבב. הסליל הממוקם בחלק התחתון מחמם את מוביל החום, מים חמים ממהרים כלפי מעלה כפחות צפופים.בחלקו העליון סליל נוסף שלוקח אנרגיה ומביא אותו למעגלי החימום. מכשיר מסוג זה הוא אופטימלי בעת שימוש בסוגים שונים של נוזלי קירור, בלחץ גבוה ובטמפרטורת נוזל הקירור, ומחבר כמה מחוללי חום.
- המיכל עם מעגל זורם של אספקת מים חמים. מחליף החום ממוקם ברובו בראש המיכל. זה צריך להיות עשוי מתכת העומדת בתקנים של צריכת מי מזון. מעגלים מחוברים ישירות. מערכת כזו עדיפה עם זרימה אחידה של מים חמים.
- מצבר חום עם דוד פנימי. מים מחוממים לצריכה ביתית מאוחסנים במיכל האחסון. ניתן לשלב בקלות סוג זה של סוללת צבירת חום במערכות חימום פתוחות וסגורות המצוידות בדלק מוצק, דודי חשמל וקולטני שמש. מיכלי חיץ מסוג זה רלוונטיים במיוחד בעת שימוש בדודי חשמל, כאשר מנשא החום מחומם בלילה, ומים נצרכים במהלך היום. דוד 150 ליטר מספיק לצריכה יומית ממוצעת של מים על ידי משפחה ממוצעת.
-
- מצבר חום מיידי
-
- עם דוד
-
- עם מחליף חום
ישנם כמה צינורות יציאה למצב החום המיועד למערכת החימום, והם ממוקמים לאורך המכל אנכית, מכיוון שיש שיפוע טמפרטורה לאורך הגובה. זה נעשה כך שניתן לחבר מעגלים עם דרישות שונות לטמפרטורת נוזל הקירור, כדי להפחית את העומס על בקרי הטמפרטורה. כתוצאה מכך, אנרגיה תרמית משמשת ביעילות ככל האפשר.
סוגים אחרים של מערכות:
- ערכת רצועות פשוט המגביל את יכולת ההסתגלות. מים חמים עולים ונלקחים מהנקודה העליונה, לאחר התקררותם הם נופלים ונכנסים לדוד שוב. הוא משמש אם הלחץ והטמפרטורה בגנרטור החום ובמעגלי החימום זהים. הטמפרטורה מוסדרת רק בשיטה של הגדלה / הקטנה של זרימת נוזל הקירור.
- במערכת יש יחידות ערבוב, עוקפים, ולכן התאמה מדויקת יותר של טמפרטורת נוזל הקירור אפשרית. יעילות ציוד מושגת באמצעות התקנת שסתומים תלת-כיווניים, למשל.
- מיכל נוסף כלול במערכת, שבגללו זמין נפח קטן של מים חמים מיד לאחר תחילת הדוד. הצרכן אינו צריך לחכות עד שהמערכת תתחמם במלואה, אך אספקת המים אינה גדולה, והמערכת מתחממת לאט יותר מזו הקלאסית.
- יש סליל אחד בתוך מיכל החיץ, אנרגיה תרמית מהמקור עוברת דרכו, והנוזל קירור במיכל אחסון החום כבר מחומם מהסליל. במערכת מסוג זה משתמשים בנוזלי קירור שונים. אתה יכול לבחור כאלו שלא ניתן לערבב בגלל אי התאמה של מאפיינים כימיים. דרך הסליל ניתן לספק חימום או מים חמים, או נוזל הקירור מהמקור יסתובב במעגל זה.
- מחליף חום חיצוני נוסף מותקן במערכת. זה מאפשר לך לשמור על הטמפרטורה הרצויה בסוללה.
- מערכת עם מעגל זורם של אספקת מים חמים. זה אופטימלי אם משתמשים במים חמים באופן שווה. אחרת, מומלץ לרכוש מצבר אנרגיה עם דוד מובנה.
- מערכת עם סליל אחד ומקור אנרגיה חלופי, כמו קולט שמש. זה נקרא דו-ערכי. החיבור מתבצע בצורה כזו שהקולט ממלא תפקיד מוביל בחימום המערכת, והדוד מחובר כשאין מספיק אנרגיה תרמית.
- מערכת רב-ערכית בה החימום העיקרי מתבצע על ידי מקורות בטמפרטורה נמוכה, למשל, קולט שמש ומשאבת חום גיאותרמית.הם מחוברים בתחתית מצבר החום. הדוד בטמפרטורה גבוהה משמש כמקור עזר לאנרגיה תרמית.
בנוכחות מעגלי חימום ומקורות אנרגיה תרמית שונים, נוצרת מערכת מורכבת ומורכבת עם ציוד כוונון, חיישנים רבים וקבוצות אבטחה נוספות. מומלץ להפקיד את עיצובו באנשי מקצוע, מכיוון שיידרשו חישובים בעלי דיוק גבוה.
רתמת סוללה לחום
על המכולה להיות מבודדת היטב. אם זהו מצבר חום שנרכש, עליכם להעריך את עובי ואיכות הבידוד החיצוני. ככל שמבודד החום טוב ועבה יותר, כך החום יישאר ארוך יותר. בזכות המבנה המיוחד של מבודד החום, מצבר החום עובד כמו תרמוס. עובי הבידוד התרמי בדגמים באיכות גבוהה הוא כ 10 ס"מ. הוא מכסה את הגוף הצבוע בצבע עמיד בחום. על גבי הבידוד מונחת שכבת עור. בידוד עצמי מתבצע על פי אותה תוכנית. ראשית, הטנק נצבע בצבע עמיד לטמפרטורה גבוהה, אחר כך הוא מבודד עם צמר גפן מבזלת בעובי של לפחות 150 מ"מ, והחלק העליון מכוסה בנייר כסף.
