Tilslutning og funktionsprincip for varmeakkumulatoren til kedlen

I hjem, hvor der ikke er gas eller centralvarme, anvendes individuelle varmesystemer, inklusive faste brændstoffer og elektriske kedler eller solsystemer, der drives af solenergi. Disse systemer har en vigtig ulempe - den ujævne opvarmning af kølemidlet på grund af de grundlæggende træk ved funktionen eller indflydelsen af ​​eksterne faktorer. De kan optimeres ved hjælp af en varmeakkumulator til opvarmning, som fungerer som en buffer mellem varmekilden og forbrugerne.

Formålet med varmeakkumulatoren

Varmeakkumulatoren til forskellige typer varmekedler er et reservoir med imponerende størrelse fyldt med vand, som giver dig mulighed for at løse de problemer, der opstår under drift af en varmekedel:

• overforbrug af energi;
• overskydende varmeeffekt;
• overophedning af vand i kedlen;
• periodiske udsving i opvarmningstemperaturen på grund af ujævnheder i selve forbrændingsprocessen og utidigt lægning af brænde, kul;
• uoverensstemmelse mellem toppe i produktion og forbrug af varmeenergi.

Nogle problemer kan løses ved at installere en langvarig pyrolysekedel, men i sidstnævnte tilfælde hjælper det ikke. Ejendommen ved kedeldriften er, at efter brændstoffet er fyldt, øges varmeenergiproduktionen gradvist og når topværdier og falder derefter også gradvist. Hvis du ikke fylder kedlen i tide, stopper den, kølevæsken begynder at køle ned, og med dette falder temperaturen i huset. Under peak varmeproduktion er systemet ikke i stand til effektivt at distribuere al energi, da det er udstyret med termostater, så noget af varmen er spildt. Hvis kedlen er elektrisk, er det meget mere rentabelt at akkumulere varme om natten, når el beregnes med en præferentiel natpris for at forbruge så lidt elektricitet som muligt i løbet af dagen.

Varmelagertanken til varmesystemet er lavet af rustfrit eller almindeligt stål, indersiden kan belægges med en beskyttende lak. Væggene er malet ovenfra med varmebestandig maling, derefter dækket med varmeisolerende materiale og kunstlæder. Når en varmeakkumulator er tilsluttet, stiger volumenet af varmebæreren i varmesystemet faktisk, hvilket gør det muligt at kompensere for kedelens spidseffekt og samtidig akkumulere varme til overførsel til varmebæreren. når kraften fra varmeproduktion ved kedlen falder. Takket være isolering af høj kvalitet køler vandet i varmeakkumulatoren ned i lang tid. Det forbliver varmt i flere timer og endda dage og pumpes ind i systemet ved hjælp af en pumpe. Princippet om varmeakkumulatorens drift er baseret på forskellige varmekapaciteter i forskellige medier, især vand og luft. Et fald i temperaturen på 1 liter vand med en grad fører til en stigning i temperaturen på et luftvolumen på 1 m3 med 4 grader.

Hvis installation af en varmeakkumulator er ønskelig, men ikke nødvendig, når der anvendes faste brændsler og elektriske kedler, er tilstedeværelsen af ​​en varmeakkumulator i solsystemet en nødvendig betingelse for drift, da det er umuligt at få solenergi i om aftenen og om natten, og brugen af ​​systemet er meget begrænset om efteråret og vinteren på overskyede dage.

Fordele og ulemper

Fordele ved at bruge en varmeakkumulator:

• Gemmer varmeenergi i timer og dage.
• Overophedning af kedlen er udelukket.
• Termisk energi spildes ikke, men akkumuleres for at blive brugt i fremtiden, på grund af dette øges effektiviteten af ​​kedlen og varmesystemet som helhed.
• Giver dig mulighed for at spare penge.
• Lufttemperaturen i lokalet opretholdes let på et optimalt niveau, pludselige temperatursvingninger er udelukket.
• Der er ikke behov for hyppig tankning.
• Ud over kedlen til fast brændsel kan du installere et solsystem, der er en gratis kilde til termisk energi.
• Nogle modeller af termiske akkumulatorer til opvarmning kan kombinere kedlens funktioner.

Ulemper ved systemet:

• Lang opvarmning - optimal installation i huse beregnet til permanent ophold. I landhuse, som besøges om vinteren i weekenden, vil en sådan enhed ikke være nyttig.
• Høje omkostninger - de koster omtrent det samme som en kedel og nogle gange mere.
• 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 være ekstra udstyr der, derfor er det ofte nødvendigt at tildele et specielt rum til installation af enheder og forberede det på en særlig måde: udstyr en supportplatform, der kan modstå drevets vægt. Når den er fyldt, kan tanken veje 3-4.
• En kedel med høj effekt er påkrævet - køb af en lagerenhed er berettiget, hvis kedelens strøm ikke udnyttes fuldt ud, er der mindst en dobbelt strømreserve, ellers vil enheden være inaktiv.

Når du laver en varmeakkumulator med egne hænder, vil du være i stand til at spare et betydeligt beløb. Det enkleste design er lavet af en rustfri tønde eller endda et ark af rustfrit stål med en tykkelse på mindst 3 mm. Du har også brug for et kobberrør med en diameter på 3 cm og en længde på 14 m. Det er bøjet i en spiral og placeret inde i tanken. Fra bunden leverer de koldt vand, ovenfra en hane til varmt vand, monter stophaner på vandhanerne. Det er bydende nødvendigt at isolere en selvfremstillet varmeakkumulator til en kedel med fast brændsel, ellers er den ineffektiv. Det er også nødvendigt at installere tryk- og temperaturfølere.

Hvis du ikke kan svejse en cylindrisk beholder, kan du lave en varmeakkumulator til opvarmning i form af en parallelepiped - det er lettere at lave et reservoir af denne form med dine egne hænder. Hjørnerne er yderligere forstærket, udefra supplerer de strukturen med afstivere - de er svejset i en afstand på 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 under hensyntagen til parametrene til hjemmevarmesystemet. Ud over de beregnede værdier tages der dog hensyn til de generelle egenskaber ved varmelagringsenhederne.

• Varmesystemets tryk. I henhold til denne parameter skal varmeakkumulatoren svare til varmesystemet. Under alle omstændigheder kan værdien være højere, men ikke lavere. Hvilket tryk lagringsenheden kan modstå, afhænger af vægtykkelsen, tankens form og fremstillingsmaterialet. Varmeakkumulatorer til kedler med en kapacitet på mere end 4 bar har en konveks top- og bunddæksel.
• Buffertankens volumen. Denne parameter betragtes som den vigtigste, og de forsøger at vælge en kapacitet på et sådant volumen, så drevet kan akkumulere al overskydende varme. Men på samme tid er der ikke behov for en unødigt omfangsrig enhed.
• Eksterne dimensioner og vægt.Spørgsmålene om transport og placering af udstyr skal løses, så alt skal beregnes omhyggeligt: ​​om tanken vil passere gennem døråbningen, om overlapningerne kan modstå, når tanken er helt fyldt med vand.
• Udstyr med ekstra varmevekslere. De giver dig mulighed for yderligere at optimere systemets funktion. Modeller vælges efter kompleksiteten af ​​hele systemet.
• Mulighed for at installere yderligere enheder. Sammen med batteriets udklipsholder installeres yderligere varmeelementer, sensorer og temperaturregulatorer. Hvis alle elementer i systemet er valgt korrekt, kan brændstofforbruget halveres.

Tankene er lavet af kulstofstål eller rustfrit stål. Sidstnævnte er dyrere og holder længere, og førstnævnte skal have en antikorrosionsbelægning. Du skal sørge for dens kvalitet.

Beregning af volumenet af kedlens buffertank

Volumenet af buffertanken beregnes normalt på en sådan måde, at varmeakkumulatoren bevarer al den varme, der genereres af kedlen, under forbrændingen af ​​en brændstofbelastning. Du kan kun uafhængigt foretage omtrentlige beregninger, der ikke tager højde for varmetab fra radiatorer og effekten af ​​lufttemperaturen i rummet. Grundformlen til beregning af volumen af ​​en varmeakkumulator:

W = k × m × s × Δthvor

• W - overdreven mængde varme
• m - væskens masse
• fra - kølevæskets varmekapacitet
• At - antallet af grader, hvormed du har brug for at opvarme kølevæsken
• k - kedeleffektivitet.

Herfra skal du beregne kølemiddelmassen:m = W / (k × s × At).

Som W er defineret som forskellen mellem værdierne for den energi, der genereres af kedlen og bruges til opvarmning af huset. Det er også nødvendigt at afklare dem og tidspunktet for brænding af brændstofpåfyldning. Hvis kedeleffekten er angivet i enhedens pas, skal varmeenergiforbruget til opvarmning beregnes. Brændstoftiden bestemmes empirisk. Lad os sige, at det er 3 timer, men opvarmning af huset kræver 10 kW / t. Det betyder, at det om 3 timer bliver brugt:10 × 3 = 30 kW.

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

Baseret på beregningsresultaterne vil overskydende varme være:W = 66 - 30 = 36 kW. Vi oversætter til watt, vi får 36.000 watt.

Brug af formlen m = W / (k × s × Δt), bestemmer vi den ønskede værdi af vandmassen. Effektiviteten er angivet i pas i procent. Denne værdi skal konverteres til decimal ved at dividere med 100. F.eks. 80/100 = 0,8... Vandets varmekapacitet er 4,19 kJ / kg × ° С eller 1,164 W × h / kg × ° С eller 1,16 kW / m³ × ° С.

At bestemmes ved at måle temperaturen på forsynings- og returrørene og trække den lavere fra den større værdi. For eksempel:Δt = 88 - 58 = 30 ° C.På denne mådem = 36000 / (0,8 × 1,164 × 30) = 1 288,7 kg.

For at lagre al overskydende energi genereret af kedlen kræves en beholder med et volumen på mindst 1.288,7 m3. Jaspi GTV Teknik 1500 HP varmeakkumulator er velegnet. Med mere beskedne beregningsværdier kan du begrænse dig til en tank, for eksempel 750 liter.

DIY forbindelsesmetoder og diagrammer

Forbindelsens kompleksitet og funktioner afhænger af typen af ​​varmelagringsenhed. Derfor skal du finde ud af, hvad de er.

• Det enkleste design er en tom tank indeni. Kedlen og forbrugerne er forbundet direkte. Anvendelsen er optimal, hvis den samme kølemiddel anvendes i alle kredsløb, trykket i systemet ikke overstiger de tilladte værdier for lagertanken, og temperaturen på kølemidlet, der leveres fra kedlen, ikke overstiger de tilladte værdier for varmekredsen. Hvis de to første krav ikke er opfyldt, skal du bruge ekstra eksterne varmevekslere, når du opretter forbindelse til systemet. I sidstnævnte tilfælde skal blandeanordninger med trevejsventiler installeres.
• Bufferbeholder med en intern varmeveksler - en eller flere.Varmeveksleren er et spiralrør lavet af kobber eller rustfrit stål. I et sådant opbevaringsmedium blandes kølemidlet. Spolen, der er placeret i den nedre del, varmer kølemidlet op, varmt vand styrter opad som mindre tæt. Øverst er der en anden spole, der tager energi og bringer den ud til varmekredsløbene. En anordning af denne type er optimal, når der anvendes forskellige typer varmebærere, ved højt tryk og temperatur på varmebæreren, der forbinder flere varmegeneratorer.
• En tank med et gennemstrømningskredsløb til varmt vandforsyning. Varmeveksleren er for det meste placeret øverst i tanken. Det skal være lavet af metal, der opfylder kravene til madvand. Kredsløbene er forbundet direkte. Et sådant system foretrækkes med en ensartet strøm af varmt vand.
• Varmeakkumulator med intern kedel. Lagertanken gemmer opvarmet vand til husholdningsforbrug. Denne type varmeakkumulator kan let integreres i åbne og lukkede varmesystemer udstyret med fast brændsel, el-kedler og solfangere. Buffertanke af denne type er især relevante, når du bruger elektriske kedler, når kølevæsken opvarmes om natten, og vand forbruges om dagen. En kedel på 150 liter er nok til det daglige vandforbrug hos 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 for at kunne forbinde kredsløb med forskellige krav til kølevæskens temperatur for at reducere belastningen på temperaturregulatorerne. Som et resultat bruges termisk energi så effektivt som muligt.

Andre typer systemer:

1. Den enkleste strapping ordning, der begrænser mulighederne for justering. Varmt vand stiger op og tages fra det øverste punkt, efter nedkøling går det ned og kommer igen ind i kedlen. Det bruges, når trykket og temperaturen i varmegeneratoren og varmekredsen er den samme. Temperaturen styres kun ved at øge / mindske varmebærestrømmen.
2. Systemet indeholder blandeenheder, bypass, derfor er en mere nøjagtig regulering af kølevæsketemperaturen mulig. Udstyrseffektivitet opnås ved at installere for eksempel trevejsventiler.
3. En ekstra tank er inkluderet i systemet, så en lille mængde varmt vand er tilgængeligt umiddelbart efter start af kedlen. Forbrugeren behøver ikke at vente på, at systemet er opvarmet helt, men vandforsyningen er ikke stor, og systemet opvarmes langsommere end det klassiske.
4. Inde i buffertanken er der en spole, hvorigennem varmeenergi passerer fra kilden, og allerede fra spolen opvarmes kølevæsken i varmelageret. I et system af denne type anvendes forskellige varmeoverførselsvæsker. Du kan vælge dem, der ikke kan blandes på grund af uforenelighed med kemiske egenskaber. Gennem spolen kan du levere varme eller varmt vand, eller kølervæsken fra kilden cirkulerer gennem denne cirkel.
5. En ekstra ekstern varmeveksler er installeret i systemet. Det giver dig mulighed for at opretholde den ønskede temperatur i batteriet.
6. System med et flydende varmtvandskredsløb. Det er optimalt, hvis det varme vand bruges jævnt. Ellers anbefales det at købe en energilagringsenhed med en indbygget kedel.
7. Enkelt spolesystem med forbindelse til en alternativ energikilde såsom en solfanger. Det kaldes bivalent. Forbindelsen udføres på en sådan måde, at samleren spiller en førende rolle i opvarmning af systemet, og kedlen er forbundet, når der ikke er nok varmeenergi.
8. Multivalent system, hvor hovedopvarmningen udføres af kilder med lav temperatur, såsom en solfanger og en jordvarmepumpe. De er forbundet i bunden af ​​varmeakkumulatoren. En kedel med høj temperatur bruges som en ekstra kilde til termisk energi.

I nærværelse af forskellige varmekredse og kilder til termisk energi dannes et komplekst forgrenet system med mange ekstra reguleringsudstyr, sensorer, sikkerhedsgrupper. Det anbefales at overlade design til professionelle, da der kræves beregninger med høj præcision.

Akkumulatorbånd til varme

Beholderen skal være godt isoleret. Hvis det er et kommercielt tilgængeligt varmelager, skal tykkelsen og kvaliteten af ​​den udvendige isolering vurderes. Jo bedre og tykkere varmeisolator, jo længere tid forbliver varmen. På grund af varmeisolatorens specielle struktur fungerer varmeakkumulatoren som en termokande. Tykkelsen på varmeisolering i højkvalitetsmodeller er ca. 10 cm. Den dækker kroppen malet med varmebestandig maling. Oven på varmeisoleringen er der et lag kunstlæder. Isolering udføres alene på samme måde. Først males tanken med maling, der er modstandsdygtig over for høje temperaturer, derefter isoleres den med basaltuld med en tykkelse på mindst 150 mm, og toppen er dækket af folie.