أكبر عيب في غلايات الوقود الصلب هو دورانها: عند الحمل الأقصى والاحتراق ، يتم الوصول إلى ذروة الطاقة الحرارية (غالبًا ما تكون مفرطة) ، والتي تنخفض باستمرار إلى 0 (توهين كامل) ويتم تجديدها بحمل وقود جديد. لا تسمح هذه الطبيعة الدورية بنظام تدفئة مستقر وسريع ودقيق.
إن تسهيل نقل الحرارة غير المتكافئ لمراجل TT يسمح لخزان العازلة (وهو أيضًا تراكم الحرارة) ، والذي يتراكم الحرارة الزائدة أثناء التشغيل الذروة لوحدة الغلاية. ومع ذلك ، هناك العديد من الفروق الدقيقة في اختيار وحساب الحجم المطلوب لمراكم الحرارة.
ما هو خزان عازلة لغلاية الوقود الصلب
الخزان العازل (أيضًا تراكم الحرارة) هو خزان بحجم معين مملوء بسائل تبريد ، والغرض منه هو تجميع الطاقة الحرارية الزائدة ثم توزيعها بشكل أكثر عقلانية لتدفئة المنزل أو توفير إمداد بالماء الساخن (DHW) ).
ما هو عليه وما مدى فعاليته
في أغلب الأحيان ، يتم استخدام الخزان العازل مع غلايات الوقود الصلب ، والتي تتميز بدورة معينة ، وهذا ينطبق أيضًا على غلايات TT طويلة الاحتراق. بعد الاشتعال ، يزداد انتقال الحرارة للوقود في غرفة الاحتراق بسرعة ويصل إلى قيم الذروة ، وبعد ذلك يتم إطفاء توليد الطاقة الحرارية ، وعندما يتلاشى ، عندما لا يتم تحميل دفعة جديدة من الوقود ، يتوقف تمامًا .
الاستثناءات الوحيدة هي غلايات الوقود ذات التغذية التلقائية ، حيث يحدث الاحتراق بنفس نقل الحرارة بسبب الإمداد المنتظم بالوقود.
مع هذه الدورة ، خلال فترة التبريد أو الاضمحلال ، قد لا تكون الطاقة الحرارية كافية للحفاظ على درجة حرارة مريحة في المنزل. في الوقت نفسه ، خلال فترة ذروة إنتاج الحرارة ، تكون درجة الحرارة في المنزل أعلى بكثير من درجة الحرارة المريحة ، ويتدفق جزء من الحرارة الزائدة من غرفة الاحتراق ببساطة إلى المدخنة ، وهي ليست الأكثر كفاءة و الاستخدام الاقتصادي للوقود.
رسم تخطيطي مرئي لاتصال الخزان العازل يوضح مبدأ تشغيله.
من الأفضل فهم كفاءة الخزان العازل في مثال محدد. عند تبريد متر مكعب واحد من الماء (1000 لتر) بمقدار 1 درجة مئوية ، يطلق حرارة 1-1.16 كيلو وات. لنأخذ كمثال منزل متوسط به بناء تقليدي من طوبتين بمساحة 100 متر مربع ، حيث يبلغ فقدان الحرارة حوالي 10 كيلو واط. تراكم حرارة 750 لتر ، يتم تسخينه بعدة علامات تبويب إلى 80 درجة مئوية وتبريده إلى 40 درجة مئوية ، سيعطي نظام التدفئة حوالي 30 كيلو واط من الحرارة. بالنسبة للمنزل المذكور أعلاه ، هذا يساوي 3 ساعات إضافية من تسخين البطارية.
في بعض الأحيان ، يتم استخدام الخزان المؤقت أيضًا مع غلاية كهربائية ، وهذا مبرر عند التسخين ليلا: بتعرفة مخفضة للكهرباء. ومع ذلك ، نادرًا ما يكون هناك ما يبرر مثل هذا المخطط ، لأنه من أجل تجميع كمية كافية من الحرارة في الليل للتدفئة أثناء النهار ، لا يلزم الخزان 2 أو حتى 3 آلاف لتر.
الجهاز ومبدأ العملية
المجمع الحراري عبارة عن خزان أسطواني عمودي محكم الإغلاق ، وأحيانًا معزول حراريًا. هو وسيط بين المرجل وأجهزة التدفئة. تم تجهيز الطرز القياسية برباط مكون من زوجين من الفتحات: الزوج الأول - إمداد المرجل والعودة (دائرة صغيرة) ؛ الزوج الثاني هو الإمداد والعودة لدائرة التدفئة ، المطلقة حول المنزل. لا تتداخل الدائرة الصغيرة ودائرة التسخين.
مبدأ تشغيل مجمع الحرارة مع غلاية الوقود الصلب بسيط:
- بعد إطلاق المرجل ، تضخ مضخة الدوران المبرد باستمرار في دائرة صغيرة (بين المبادل الحراري للغلاية والخزان).يتم توصيل إمداد الغلاية بالأنبوب الفرعي العلوي لمجمع الحرارة ، والعودة إلى الأنبوب السفلي. بفضل هذا ، يتم ملء الخزان العازل بالكامل بسلاسة بالماء الساخن ، دون حركة عمودية واضحة للماء الدافئ.
- من ناحية أخرى ، يتم توصيل إمداد مشعات التدفئة بأعلى الخزان العازل ، ويتم توصيل الإرجاع بالقاع. يمكن للحامل الحراري أن يدور بدون مضخة (إذا كان نظام التدفئة مصممًا للدوران الطبيعي) ، وبشكل قسري. مرة أخرى ، يقلل مخطط التوصيل هذا الخلط الرأسي ، لذلك ينقل الخزان المؤقت الحرارة المتراكمة إلى البطاريات تدريجياً وبشكل متساوٍ.
إذا تم تحديد الحجم والخصائص الأخرى للخزان العازل لغلاية الوقود الصلب بشكل صحيح ، فيمكن تقليل فقد الحرارة إلى الحد الأدنى ، مما سيؤثر ليس فقط على الاقتصاد في استهلاك الوقود ، ولكن أيضًا على راحة الفرن. يتم الاحتفاظ بالحرارة المتراكمة في مجمع الحرارة المعزول جيدًا لمدة 30-40 ساعة أو أكثر.
علاوة على ذلك ، نظرًا للحجم الكافي ، وهو أكبر بكثير مما هو عليه في نظام التدفئة ، فإن الحرارة المنبعثة تتراكم (وفقًا لكفاءة المرجل). بالفعل بعد 1-3 ساعات من الفرن ، حتى مع التخميد الكامل ، يتوفر مجمع حرارة "مشحون بالكامل".
أنواع الهياكل
صورة | جهاز خزان عازلة | وصف السمات المميزة |
خزان عازل قياسي موصوف مسبقًا مع توصيل مباشر في الأعلى والأسفل. | هذه التصميمات هي الأرخص والأكثر استخدامًا. مناسب لأنظمة التسخين القياسية ، حيث يكون لجميع الدوائر نفس ضغط التشغيل الأقصى المسموح به ، ونفس المبرد ، ولا تتجاوز درجة حرارة الماء المسخن بواسطة المرجل الحد الأقصى المسموح به للمشعات. | |
خزان عازلة مع مبادل حراري داخلي إضافي (عادة في شكل ملف). | يعد الجهاز المزود بمبادل حراري إضافي ضروريًا عند الضغط العالي لدائرة صغيرة ، وهو أمر غير مقبول لمشعات التدفئة. إذا تم توصيل مبادل حراري إضافي بزوج منفصل من الفتحات ، فيمكن توصيل مصدر حرارة إضافي (ثاني) ، على سبيل المثال ، مرجل TT + غلاية كهربائية. يمكنك أيضًا فصل المبرد (على سبيل المثال: الماء في الدائرة الإضافية ؛ مضاد التجمد في نظام التدفئة) | |
خزان تخزين بدائرة إضافية ودائرة أخرى لـ DHW. المبادل الحراري لإمداد الماء الساخن مصنوع من السبائك التي لا تنتهك المعايير والمتطلبات الصحية للمياه المستخدمة في الطهي. | يتم استخدامه كبديل لغلاية مزدوجة الدائرة. بالإضافة إلى ذلك ، تتمتع بميزة إمداد الماء الساخن الفوري تقريبًا ، بينما تتطلب الغلاية ذات الدائرة المزدوجة 15-20 ثانية لإعدادها وتسليمها إلى نقطة الاستهلاك. | |
التصميم مشابه للتصميم السابق ، ومع ذلك ، فإن المبادل الحراري DHW لا يتم تصنيعه على شكل ملف ، ولكن في شكل خزان داخلي منفصل. | بالإضافة إلى المزايا الموضحة أعلاه ، يزيل الخزان الداخلي القيود المفروضة على سعة الماء الساخن. يمكن استخدام الحجم الكامل لخزان الماء الساخن للاستهلاك المتزامن غير المحدود ، وبعد ذلك الوقت مطلوب للتدفئة. عادةً ما يكون حجم الخزان الداخلي كافيًا لاستحمام 2-4 أشخاص على التوالي. |
يمكن أن يحتوي أي نوع من أنواع الخزانات العازلة الموصوفة أعلاه على عدد أكبر من أزواج الفوهات ، مما يجعل من الممكن التمييز بين معلمات نظام التسخين حسب المناطق ، بالإضافة إلى توصيل أرضية ساخنة بالماء ، إلخ.
نطاقات مراكم الحرارة
يمكن أن تعمل الحاوية مع أي نوع من المعدات ، ولكن غالبًا ما يتم استخدامها مع مجمعات الطاقة الشمسية أو غلايات الوقود الصلب أو الأجهزة الكهربائية.
مراكم الحرارة في أنظمة الطاقة الشمسية
مجمع الطاقة الشمسية - المعدات التي تستخرج الطاقة من حرارة الشمس والضوء. يتم استخدامه في المناطق ذات عدد كافٍ من الأيام المشمسة ، ولكن بدون سعة عازلة ، يعمل بشكل رديء بسبب تفاوت إمدادات الطاقة - تغيير الوقت من اليوم والفصول.
حتى لا يواجه أصحاب المنزل أي صعوبات في توفير الماء الساخن لنظام التدفئة أو إمداد الماء الساخن ، يلزم تركيب مجمع حراري. للعمل في النظام ، يستخدم الجهاز سعة حرارية عالية للماء ، حيث يعطي السائل ، الذي يبرد بمقدار 1 درجة ، إمكانية تسخين حراري قدره 1 متر مكعب من الهواء بمقدار 4 درجات.
مبدأ التشغيل بسيط - خزان تخزين عازل للتدفئة على شكل مجمع يجمع الطاقة الزائدة خلال فترة نشاط الشمس ، أي أنه يتراكم الحرارة وينبعث منها الطاقة بعد غروب الشمس ، مما يوفر تدفئة حجم المبرد في نظام التدفئة وتزويد الماء الساخن لإمداد الماء الساخن.
خزان عازلة لمراجل الوقود الصلب
بالنسبة لجهاز تسخين من نوع الوقود الصلب ، فإن السمة المميزة للعملية هي الدورية. أولاً ، يتم تحميل المواد الخام في الفرن ، ثم يتم تسخين وسط التسخين. يتم الوصول إلى الحد الأقصى لمعايير الطاقة في ذروة احتراق المواد الخام ، ثم ينخفض انتقال الحرارة وعندما يحترق الحطب والفحم ، تتوقف عملية توليد الطاقة الحرارية.
لا يمكن تكوين المرجل لتوليد الحرارة بالرجوع إلى وقت محدد ، فهذه الوظيفة متاحة فقط للغلايات الكهربائية أو الغازية ، لذلك ، خلال فترة ذروة خرج الحرارة ، قد يكون هناك الكثير من الطاقة ، وبعد اكتمال عملية الاحتراق ، هناك القليل. سيساعد توصيل خزان التخزين في حل المشكلة. سيسمح نظام التسخين هذا مع تراكم الحرارة بنقل الحرارة إلى الخط الرئيسي ، والذي من خلاله سيتدفق الماء الساخن ، مما يؤدي إلى تسخين الغرفة وعدم التأثير على الغلاية المبردة.
المراكم الحرارية للغلاية الكهربائية
هنا لا يمكنك الاستغناء عن المخزن المؤقت ، لأن الكهرباء باهظة الثمن ، والسعة هي التي ستخفض التكاليف بنسبة 30-45٪. من الأنسب استخدام المعدات في الليل عندما يتم تخفيض الرسوم الجمركية. لتخزين كمية كافية من الحرارة ، هناك حاجة إلى خزان بحجم كبير لتراكم الحرارة ونقل الطاقة قدر الإمكان خلال ساعات النهار.
مراجعات لمراكم الحرارة المنزلية للغلايات: مزايا وعيوب
فوائد | سلبيات |
استخدام أكثر كفاءة للوقود الصلب ، مما يؤدي إلى زيادة المدخرات | النظام له ما يبرره فقط مع الاستخدام المستمر. في حالة الإقامة المتقطعة في المنزل وإشعال النار ، على سبيل المثال ، فقط في عطلات نهاية الأسبوع ، يستغرق النظام وقتًا للإحماء. في حالة العمل قصير الأجل ، ستكون الفعالية موضع شك. |
إطالة أوقات الدورات وتقليل تكرار تعبئة الوقود الصلب | يتطلب النظام الدوران القسري ، والذي يتم توفيره بواسطة مضخة دوران. وفقًا لذلك ، فإن مثل هذا النظام متقلب. |
زيادة الراحة بسبب تشغيل نظام التدفئة الأكثر استقرارًا وقابلية للتخصيص | هناك حاجة إلى أموال إضافية لتجهيز نظام التدفئة باستخدام غلاية التدفئة غير المباشرة. تبدأ تكلفة الخزانات العازلة غير المكلفة من 25 ألف روبل + تكاليف الأمان (مولد في حالة انقطاع التيار الكهربائي ومثبت الجهد ، وإلا ، في حالة عدم وجود دوران المبرد ، في أحسن الأحوال ، قد يحدث ارتفاع في درجة حرارة الغلاية وحرقها). |
إمكانية توفير الماء الساخن | يتميز الخزان العازل ، خاصة سعة 750 لترًا أو أكثر ، بأبعاد كبيرة ويتطلب مساحة إضافية تبلغ 2-4 م 2 في غرفة المرجل. |
القدرة على توصيل العديد من مصادر الحرارة ، والقدرة على التمييز بين المبرد | لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة ، يجب أن يكون للغلاية طاقة تزيد بنسبة 40-60٪ على الأقل عن الحد الأدنى المطلوب لتدفئة المنزل. |
يعد توصيل الخزان المؤقت عملية بسيطة ، ويمكن إجراؤها دون مشاركة المتخصصين |
للتلخيص: ما هي مزايا وعيوب استخدام الخزانات العازلة؟
إلى الصريح "الإيجابيات" تشمل أنظمة تسخين الوقود الصلب المستقلة مع تراكم الحرارة ما يلي:
- يتم استخدام إمكانات الطاقة للوقود الصلب إلى أقصى حد ممكن.وفقًا لذلك ، تزداد كفاءة معدات الغلايات بشكل حاد.
- سيتطلب تشغيل النظام تدخلًا بشريًا أقل بكثير - من تقليل عدد أحمال الغلايات بالوقود إلى توسيع إمكانيات التحكم الآلي في أوضاع التشغيل لدوائر التدفئة المختلفة.
- يتلقى غلاية الوقود الصلب نفسها حماية موثوقة ضد ارتفاع درجة الحرارة.
- يصبح تشغيل النظام أكثر سلاسة وأكثر قابلية للتنبؤ به ، مما يوفر نهجًا مختلفًا لتدفئة الغرف المختلفة.
- هناك فرص كثيرة لتحديث النظام ، بما في ذلك إطلاق مصادر إضافية للطاقة الحرارية ، دون تفكيك المصادر القديمة.
- في معظم الحالات ، يتم أيضًا حل مشكلة توفير الماء الساخن في المنزل في نفس الوقت.
سلبيات غريبة جدًا ، وتحتاج أيضًا إلى فكرة عنها:
- يتميز نظام التسخين المجهز بخزان عازل بقصور ذاتي عالٍ جدًا. هذا يعني أن الأمر سيستغرق الكثير من الوقت من لحظة الإشعال الأولي للغلاية وحتى الوصول إلى وضع التشغيل الاسمي. من غير المحتمل أن يكون هذا مبررًا في منزل ريفي ، والذي يزوره أصحابه في فصل الشتاء فقط في عطلات نهاية الأسبوع - في مثل هذه الحالات ، يلزم تسخين سريع.
- تعتبر مراكم الحرارة هياكل ضخمة وثقيلة (خاصة عندما تكون مملوءة بالماء). إنها تتطلب مساحة واسعة وقاعدة صلبة جيدة الإعداد. علاوة على ذلك - بالقرب من غلاية التدفئة. هذا غير ممكن في كل غرفة مرجل. بالإضافة إلى ذلك - صعوبات في التسليم ، والتفريغ ، وفي كثير من الأحيان - أيضًا مع انجراف الحاوية إلى الغرفة (قد لا تمر عبر الباب). كل هذا ينبغي النظر فيه مسبقا.
- تشمل العيوب السعر المرتفع جدًا لهذه الأجهزة ، والذي يتجاوز أحيانًا تكلفة المرجل. ومع ذلك ، فإن هذا "النقص" يضيء المدخرات المتوقعة من الاستخدام الرشيد للوقود.
- سيكشف مجمع الحرارة تمامًا عن صفاته الإيجابية فقط إذا كانت قوة جواز السفر لغلاية الوقود الصلب (أو الطاقة الإجمالية لمصادر الحرارة الأخرى) أعلى مرتين على الأقل من القيمة المحسوبة المطلوبة للتدفئة الفعالة للمنزل. خلاف ذلك ، يعتبر شراء خزان عازلة غير مربح.
وكيف تحسب الناتج الحراري المطلوب لتدفئة المنزل؟
يجب إجراء حسابات هندسة الحرارة هذه عند شراء غلاية وعند التخطيط لتركيب مشعات التدفئة. يمكنك إجراء الحسابات بنفسك - إذا كنت تستخدم الخوارزمية الموضحة بالتفصيل في نشر بوابتنا المخصصة لذلك حساب التدفئة حسب مساحة المبنى... هناك ستجد أيضًا آلة حاسبة سهلة الاستخدام.
كيفية اختيار خزان عازلة
حساب الحجم الأدنى المطلوب
أهم عامل يجب تحديده على الفور هو حجم الحاوية. يجب أن تكون كبيرة بقدر الإمكان لتعظيم الكفاءة ، ولكن إلى حد معين بحيث يكون للغلاية طاقة كافية "لشحنها".
يتم حساب حجم الخزان العازل لغلاية الوقود الصلب وفقًا للصيغة:
م = س / (ك * ج * Δt)
- أين، م - كتلة المبرد ، بعد الحساب ، ليس من الصعب تحويلها إلى لترات (1 كجم من الماء ~ 1 dm3) ؛
- س - يتم حساب كمية الحرارة المطلوبة على النحو التالي: طاقة المرجل * فترة نشاطها - فقدان الحرارة في المنزل * فترة نشاط المرجل ؛
- ك - كفاءة المرجل
- ج - السعة الحرارية النوعية لسائل التبريد (للمياه ، هذه قيمة معروفة - 4.19 كيلو جول / كجم * درجة مئوية = 1.16 كيلو واط / م 3 * درجة مئوية) ؛
- Δt - فرق درجة الحرارة في أنابيب الإمداد والعودة للغلاية ، تؤخذ القراءات عندما يكون النظام مستقرًا.
على سبيل المثال ، بالنسبة لمنزل متوسط يحتوي على طوبتين بمساحة 100 متر مربع ، فإن فقدان الحرارة يبلغ حوالي 10 كيلو واط / ساعة. تبعا لذلك ، كمية الحرارة المطلوبة (س) للحفاظ على التوازن = 10 كيلو واط. يتم تسخين المنزل بواسطة غلاية بقدرة 14 كيلو وات بكفاءة 88٪ ، حيث يحترق الحطب خلال 3 ساعات (فترة نشاط الغلاية). تبلغ درجة الحرارة في أنبوب الإمداد 85 درجة مئوية ، وفي أنبوب الإرجاع - 50 درجة مئوية.
تحتاج أولاً إلى حساب كمية الحرارة المطلوبة.
س = 14 * 3-10 * 3 = 12 كيلو واط.
نتيجة لذلك ، م = 12 / 0.88 * 1.16 * (85-50) = 0.336 طن = 0.336 متر مكعب أو 336 لترًا... هذا هو الحد الأدنى المطلوب من سعة المخزن المؤقت. بهذه السعة ، بعد احتراق الإشارة المرجعية (3 ساعات) ، سوف يتراكم مجمع الحرارة ويوزع 12 كيلو وات من الحرارة. بالنسبة لمثال المنزل ، هذا هو أكثر من ساعة واحدة إضافية من البطاريات الدافئة في علامة تبويب واحدة.
وفقًا لذلك ، تعتمد المؤشرات على جودة الوقود ، ونقاء المبرد ، ودقة البيانات الأولية ، وبالتالي ، من الناحية العملية ، قد تختلف النتيجة بنسبة 10-15 ٪.
آلة حاسبة لحساب الحد الأدنى من سعة تخزين الحرارة المطلوبة
عدد المبادلات الحرارية
المبادلات الحرارية الداخلية النحاسية لخزان التخزين.
بعد اختيار الحجم ، الشيء الثاني الذي يجب الانتباه إليه هو وجود المبادلات الحرارية وعددها. يعتمد الاختيار على الرغبات ومتطلبات ثاني أكسيد الكربون ومخطط توصيل الخزان. بالنسبة لأبسط نظام تسخين ، يكفي نموذج فارغ بدون مبادلات حرارية.
ومع ذلك ، إذا تم التخطيط للدورة الطبيعية في دائرة التسخين ، فستكون هناك حاجة إلى مبادل حراري إضافي ، لأن دائرة المرجل الصغيرة لا يمكن أن تعمل إلا مع الدوران القسري. يكون الضغط بعد ذلك أعلى مما هو عليه في دائرة تسخين الدورة الدموية الطبيعية. مطلوب أيضًا مبادلات حرارية إضافية لتوفير إمدادات المياه الساخنة أو لتوصيل التدفئة تحت الأرضية.
الضغط الأقصى المسموح به
عند اختيار خزان عازلة مع مبادل حراري إضافي ، يجب الانتباه إلى أقصى ضغط تشغيل مسموح به ، والذي لا ينبغي أن يكون أقل من أي من دوائر التسخين. تم تصميم نماذج الخزانات بدون مبادلات حرارية بشكل عام للضغوط الداخلية حتى 6 بار ، وهو أكثر من كافٍ لمعدل ثاني أكسيد الكربون.
مادة الحاوية الداخلية
في الوقت الحالي ، هناك خياران لتصنيع الخزان الداخلي:
- لينة الكربون الصلب - مغطاة بطبقة مقاومة للتآكل مقاومة للتآكل ، بتكلفة أقل ، وتستخدم في نماذج غير مكلفة ؛
- الفولاذ المقاوم للصدأ - أغلى ثمناً ، لكنها أكثر موثوقية ودائمة.
تقوم بعض الشركات المصنعة أيضًا بتثبيت حماية إضافية للجدار في الحاوية. غالبًا ما يكون هذا ، على سبيل المثال ، قضيب مغنيسيوم أنويد في وسط الخزان ، والذي يحمي جدران الخزان والمبادلات الحرارية من نمو طبقة من الأملاح الصلبة. ومع ذلك ، فإن هذه العناصر تحتاج إلى تنظيف دوري.
معايير الاختيار الأخرى
بعد تحديد المعايير الفنية الرئيسية ، يمكنك الانتباه إلى المعلمات الإضافية التي تزيد من كفاءة الاستخدام وراحته:
- القدرة على توصيل عنصر تسخين للتدفئة الإضافية من الشبكة ، بالإضافة إلى أجهزة إضافية مثبتة بوصلة ملولبة أو جلبة (ولكن ليست ملحومة بأي حال من الأحوال) ؛
- وجود طبقة من العزل الحراري - في النماذج الأكثر تكلفة من المجمعات الحرارية ، توجد طبقة من مادة عازلة للحرارة بين الخزان الداخلي والغلاف الخارجي ، مما يساهم في الاحتفاظ بالحرارة لفترة أطول (حتى 4-5 أيام) ؛
- الوزن والأبعاد - تؤثر جميع المعلمات المذكورة أعلاه على وزن وأبعاد الخزان العازل ، لذلك من المفيد أن تقرر مسبقًا كيفية إدخاله في غرفة الغلاية.
أوضاع تشغيل البطارية: المخزن المؤقت والدوري
إن تشغيل البطارية بجودة عالية ودائم ليس فقط تأثيرًا اقتصاديًا إيجابيًا للمالك ، ولكنه أيضًا عنصر ممتع للتشغيل. توافق على أن فشل البطارية في أول 2-3 سنوات من التشغيل وفشل البطارية لمدة 7-10 سنوات من التشغيل يسببان مشاعر معاكسة.
خصائص الأداء المهمة هي: وضع درجة الحرارة للتشغيل (+10 .. + 25 درجة مئوية) ووضع التشغيل المحدد بشكل صحيح وطريقة الشحن المحددة لوضع التشغيل هذا. تجدر الإشارة إلى أننا سنحلل خيارات وأنماط تشغيل البطاريات المستخدمة في UPS ، وفي المقالة التالية سنحلل كيفية شحن البطاريات في UPS بشكل صحيح.تعد بطاريات UPS ، كقاعدة عامة ، خالية من الصيانة ومختومة من حمض الرصاص ، ويتم إنتاجها وفقًا للتقنيتين الرئيسيتين: AGM و GEL (بطارية جل لـ UPS).
ما الذي يحدد طول عمر البطارية؟
من الحقائق المعروفة والتأكيد المنطقي ما يلي: يتم تحديد عمر البطارية بشكل أساسي من خلال عدد إجراءات تفريغ الشحن وعمق تفريغها. بمعنى آخر: كلما قل تفريغ البطارية وكلما كان هذا التفريغ أقل عمقًا ، كلما طال عمر البطارية.
من بين الأساطير التي تم ترسيخها بين المستخدمين ، هناك ما يلي: من الضروري تفريغ البطارية بشكل دوري "إلى الصفر" وشحنها بنسبة 100٪ ، وإلا فسوف تتدهور. بالنسبة للبطاريات المتوسطة والعالية الجودة ، ستظل هذه أسطورة ، وبالنسبة للبطاريات منخفضة الجودة ، ستصبح هذه الأسطورة دليل إرشادي. في البطاريات منخفضة الجودة ، يمكن أن يؤثر عدم وجود اهتزاز في شكل تفريغ عميق وشحن كامل على مورد تشغيلها. في البطاريات الرخيصة ، تُستخدم مواد ذات جودة رديئة (على سبيل المثال ، الرصاص القابل لإعادة التدوير) وتنشأ في البطارية ، ولهذا السبب ، يجب إزالة الأكسدة الداخلية (البلاك) بطريقة أو بأخرى. على عكس البطاريات الرخيصة ، تحتاج البطاريات عالية الجودة إلى إعادة شحن ثابتة (شحن مؤقت) حيث لا يوجد تقريبًا أي تفريغ عميق.
لا يمكننا الالتفاف حول موضوع "تأثير الذاكرة" في البطاريات القابلة لإعادة الشحن. يتمثل جوهر تأثير الذاكرة في تقليل سعة البطارية. يحدث فقدان السعة في مثل هذه البطاريات بسبب عدم اكتمال التفريغ والشحن اللاحق بنسبة تصل إلى 100٪ - "تتذكر" البطارية مستوى التفريغ غير الكامل وأدناه "لا تريد" أن يتم تفريغها. يُعتقد أنه في حالة "تدريب" البطارية بطريقة التفريغ العميق والشحن الكامل ، يمكن استعادة السعة جزئيًا. يمكن أن يحدث هذا التأثير في البطاريات المصنعة باستخدام العديد من التقنيات وهو غائب تمامًا في البطاريات المستخدمة في UPS. تأثير الذاكرة هو سمة مميزة للبطاريات التي تنتجها تقنية النيكل-معدن-هيدريد (Ni-MH) ، النيكل-كادميوم (NiCd) ، بطارية الفضة-الزنك.
الآن سننظر في وضعين لتشغيل البطارية - المخزن المؤقت والدوري ، وكذلك كيفية شحن البطاريات بشكل صحيح في هذه الأوضاع.
تشغيل البطارية في وضع المخزن المؤقت
يشير وضع المخزن المؤقت لتشغيل البطارية إلى استخدام دوري غير منتظم. بمعنى آخر - في هذا الوضع ، تُستخدم البطاريات في حالات الطوارئ ، على سبيل المثال ، في UPS. في وضع المخزن المؤقت ، يتم إعادة شحن البطارية باستمرار بجهد شحن وتيار محدد بشكل خاص ، وفي وضع التشغيل هذا يمكن أن تعمل طوال الفترة التي أعلنتها الشركة المصنعة ، وأحيانًا أكثر من ذلك. تعد البطاريات ذات دورة الشحن والتفريغ الصغيرة مناسبة لوضع التخزين المؤقت للتشغيل ، وهذه البطاريات أرخص قليلاً من البطاريات عالية الدورة.
التشغيل الدوري للبطارية
وضع التشغيل الدوري - وضع يتم فيه شحن البطارية بالكامل وتفريغها بالكامل بتردد واضح. ومن أمثلة أسلوب التشغيل هذا: السيارات الكهربائية ، ومجففات الغسل ، والرافعات الشوكية الكهربائية ، والطاقة البديلة - كل تلك الصناعات التي تستخدم فيها البطاريات بشكل مستمر. التشغيل الدوري للبطاريات القابلة لإعادة الشحن هو أصعب اختبار بالنسبة لهم. لذلك ، قبل شراء بطارية قابلة لإعادة الشحن ، من المستحسن معرفة طريقة عملها.
© المواد التي أعدها متخصصون في شركة NTS-group (TM Elektrokaprizam-NO!) ، 2020
أشهر الشركات المصنعة والنماذج: الخصائص والأسعار
صن سيستم PS 200
مجمع حرارة قياسي غير مكلف ، مثالي لغلاية تعمل بالوقود الصلب في منزل خاص صغير بمساحة تصل إلى 100-120 متر مربع.حسب التصميم ، هذا خزان عادي ، بدون مبادلات حرارية. يبلغ حجم الحاوية 200 لتر مع أقصى ضغط مسموح به يبلغ 3 بار. بتكلفة منخفضة ، يحتوي النموذج على طبقة 50 مم من العزل الحراري من مادة البولي يوريثين ، والقدرة على توصيل عنصر تسخين.
سعر: بمعدل 30000 روبل.
Hajdu AQ PT 500 C
من أفضل موديلات الخزانات العازلة بالنسبة لسعرها ، وهي مزودة بمبادل حراري مدمج. الحجم - 500 لتر ، الضغط المسموح به - 3 بار. خيار ممتاز لمنزل بمساحة 150-300 متر مربع مع احتياطي طاقة كبير لغلاية تعمل بالوقود الصلب. يتضمن الخط نماذج بأحجام مختلفة.
من حجم 500 لتر ، تم تجهيز النماذج (اختياريًا) بطبقة من عازل البولي يوريثين الحراري + غلاف مصنوع من الجلد الصناعي. يمكن تركيب عناصر التسخين. يُعرف الطراز بمراجعات المالك الإيجابية للغاية والموثوقية والمتانة. بلد المنشأ: المجر.
التكلفة: 36 الف روبل.
300 مشروع زراعة الشعر 300
خزان عازلة آخر غير مكلف 300 لتر. حسب التصميم ، فهو عبارة عن خزان تخزين بدون مبادلات حرارية إضافية مع أقصى ضغط تشغيل مسموح به يبلغ 6 بار. الجدران الداخلية كما في الحالات السابقة من الصلب الكربوني. يتمثل الاختلاف الرئيسي في طبقة عزل حراري كبيرة وصديقة للبيئة مصنوعة من مادة البوليستر وفقًا لتقنية NOFIRE ، أي مقاومة عالية للحرارة والنار. بلد المنشأ: بيلاروسيا
التكلفة: 39000 روبل.
ACV LCA 750 1 CO TP
خزان عازل عالي الأداء ومكلف 750 لترًا مع مبادل حراري أنبوبي إضافي لإمداد الماء الساخن ، مصمم للغلايات ذات احتياطي طاقة كبير.
الجدران الداخلية مغطاة بالمينا الواقية ، وهناك طبقة عازلة عالية الجودة 100 مم. يتم تثبيت أنود مغنيسيوم داخل الخزان ، مما يمنع تراكم طبقة من الأملاح الصلبة (توجد 3 أنودات احتياطية في المجموعة). يمكن تركيب عناصر تسخين وأجهزة إضافية. بلد المنشأ: بلجيكا.
التكلفة: 168 الف روبل.
لمحة موجزة عن نماذج المراجل الحرارية لمراجل الوقود الصلب
لإكمال الصورة ، يمكنك تقديم نظرة عامة موجزة عن نماذج المجمعات الحرارية من الشركات المصنعة المعروفة والتي تضمن الجودة العالية لمنتجاتها:
اسم النموذج والشركة المصنعة | توضيح | وصف موجز للنموذج | متوسط مستوى السعر (اعتبارًا من 10.2016) |
"Tesy V 200 60 F40 P4"، بلغاريا | مجمع حراري غير مكلف وصغير وخفيف الوزن بدون مبادلات حرارية إضافية للغلايات حتى 10 كيلو واط. ضغط يصل إلى 3 بار. الحجم الداخلي - 200 لتر. الأبعاد: الارتفاع 1200 بقطر 600 مم. الوزن بدون ماء - 43 كجم. تم تجهيز موديلات هذا الخط بحجم يصل إلى 500 لتر بعزل حراري غير قابل للإزالة. أكثر ضخامة - يتم توفير العزل الحراري كخيار بناءً على طلب المستهلك. | 35 ألف روبل. | |
SunSystem P 500، بلغاريا | خزان عازل "فارغ" بدون مبادلات حرارية داخلية ولكن مع إمكانية توصيل السخانات الكهربائية (TEN). الحجم - 500 لتر ، الضغط - ما يصل إلى 3 بار. موصى به لمراجل الوقود الصلب حتى 17 كيلو واط. الابعاد: ارتفاع 1660 مع اسطوانة قطرها 850 ملم. الوزن الفارغ - 111 كجم. | 48 ألف روبل | |
"S-Tank AT 1000"، بيلاروسيا | طراز 1000 لتر ينتمي إلى مجموعة من الخزانات العازلة الرخيصة التي لا تحتوي على مبادل حراري متكامل. إمكانية توصيل غلايات الوقود الصلب ومصادر الحرارة البديلة الأخرى. ضغط العمل - حتى 6 بار ، سماكة العزل الحراري - 70 مم. فتحات تركيب متعددة الاتجاهات بزاوية 90 درجة مع خيط أنثوي مقاس 1 بوصة للدوائر و ½ للأجهزة. حجم النموذج - 2020 ارتفاع بقطر 920 ملم. الوزن الفارغ - 130 كجم. يتضمن خط الإنتاج مراكم حرارية بحجم 300 إلى 5000 لتر. | 50-60 ألف روبل. | |
"Hajdu PT 750 C"، هنغاريا | خزان عازل بمبادل حراري مدمج وإمكانية تركيب عناصر تسخين إضافية. الحجم - 750 لترًا ، أقصى ضغط - يصل إلى 6 بار ، مناسب للغلايات حتى 25 كيلو واط.من المهم - المنتجات غير مجهزة بالعزل الحراري - إما يتم إجراؤها بشكل مستقل أو يتم طلبها كخيار إضافي مقابل رسوم. الارتفاع - 1910 ملم ، قطر الاسطوانة - 790 ملم. الوزن الفارغ - 171 كجم. | 78 الف روبل | |
"S-TANK AT MONO 1000"، بيلاروسيا | نموذج مشابه في الهيكل والأبعاد لـ "S-Tank AT 1000" الموضح أعلاه ، ولكن مع مبادل حراري واحد مدمج ، مما يوسع إمكانيات استخدام مصادر الحرارة الأخرى. الوزن الفارغ - 175 كجم. | 85 الف روبل | |
النمسا ، بريد إلكتروني PSRR 500، النمسا | نموذج عالي الجودة مع مبادلين حراريين مدمجين. حجم المبادلات الحرارية هو 7.9 و 11 لترًا مع مساحة تبادل حراري نشطة تبلغ 1.2 و 1.8 متر مربع ، على التوالي. الخزان الداخلي مصنوع من الفولاذ عالي الجودة St 37-2. يتم توفير عزل حراري موثوق ECO SKIN 2.0 ، مما يقلل من فقد الحرارة. الحجم 500 لتر. الضغط المسموح به - حتى 3 بار. مناسب للغلايات ذات قدرة تسخين تصل إلى 13 كيلو وات. الأبعاد: ارتفاع ١٢٧٥ بقطر ٨٥٠ ملم. الوزن بدون ماء - 113 كجم. توفر الشركة المصنعة ضمانًا لمدة 7 سنوات. | 105 ألف روبل | |
Heatleader MB215 500-0-0، روسيا | خزان عازل بدائرة تدفق من خلال تدفق الماء الساخن ، مع إمكانية تنظيمه وفق مخطط إعادة تدوير. الحجم 500 لتر. غلاف قابل للإزالة مع عزل حراري 50 مم. تشتمل المجموعة على مجموعة أمان مع صمام معاير لضغط أقصى في الخزان يبلغ 6 بار. الأبعاد - 2000 × 600 × 700 مم. الوزن الفارغ - 200 كجم. | 120 الف روبل - بخزان فولاذي مرجل. 150 الف روبل. - بخزان من الفولاذ المقاوم للصدأ. | |
"Nibe BUZ 750 / 200.91"، السويد | منتجات شركة سويدية معروفة ومتخصصة في إنتاج معدات التدفئة. نموذج عالي الجودة مع خزان تخزين مدمج لإمداد الماء الساخن. الحجم الإجمالي 750 لترًا ، منها 200 لتر يشغلها خزان مدمج. بالإضافة إلى ذلك ، يوجد مبادل حراري مدمج بمساحة تبادل حراري تبلغ 2.74 متر مربع أقصى ضغط لسائل التبريد: في الخزان - ما يصل إلى 3 بار ، في الملف - ما يصل إلى 16 بار. تبعا لذلك ، درجات الحرارة 95 و 110 درجة. الأبعاد: ١٤٦٨ × ٩٦٤ × ١٠٤٢ ملم. الوزن الفارغ - 330 كجم. | 208 ألف روبل. |
لذلك ، يمكنك أن ترى أن شراء الخزان العازل عملية شراء مكلفة للغاية. المزيد من الأسباب لمقاربة تبرير الحاجة ، ثم اختيار النموذج الأمثل بأقصى قدر من المسؤولية. تعرف على السخانات الكهربائية الموفرة للطاقة لمنزلك على الرابط.
قد تكون مهتمًا بمعلومات حول كيفية عمل غلايات الوقود الصلب طويلة الأمد.
في الختام - فيديو إعلامي مع تبرير الحاجة إلى سعة عازلة في أنظمة التدفئة باستخدام غلاية تعمل بالوقود الصلب:
الأسعار: جدول ملخص
نموذج | الحجم ، ل | ضغط التشغيل المسموح به ، بار | التكلفة ، فرك |
Sunsystem PS 200 ، بلغاريا | 200 | 3 | 30 000 |
Hajdu AQ PT 500 C ، هنغاريا | 500 | 3 | 36 000 |
S-TANK في بريستيج 300 ، بيلاروسيا | 300 | 6 | 39 000 |
ACV LCA 750 1 CO TP ، بلجيكا | 750 | 8 | 168 000 |
أين تستخدم الخزانات العازلة
تستخدم الخزانات العازلة في الأنظمة التالية:
- في المضخات الحرارية
- في مجمعات الطاقة الشمسية
- في غلايات الوقود الصلب
- في أنظمة التبريد
- لتزويد الماء الساخن (DHW) أو البارد (البارد (البارد)).
وتجدر الإشارة إلى أنه يمكن لشركتنا أن تصنع لك خزانًا عازلة وفقًا لطلب خاص فردي ، مع مراعاة جميع احتياجاتك ورغباتك. بعد تصنيع الخزان العازل ، تخضع جميع المنتجات لمراقبة الجودة والتحكم في إحكام الخزان.
أيضًا ، بالإضافة إلى تصنيع الخزانات والخزانات ، يمكننا توفير مجمعات عازلة مصنوعة من قبل Viessmann و Buderus و De Dietrich و Vaillant و Zani و Unical.
مخططات الأسلاك والتوصيل
مخطط تصويري مبسط (انقر للتكبير) | وصف |
مخطط الأسلاك القياسي للخزانات العازلة "الفارغة" لمرجل يعمل بالوقود الصلب. يتم استخدامه عندما يكون لنظام التسخين (في كلتا الدائرتين: قبل الخزان وبعده) ناقل حراري واحد ، وهو نفس ضغط التشغيل المسموح به. | |
المخطط مشابه للمخطط السابق ، ولكن بافتراض تركيب صمام ثلاثي ترموستاتي. مع مثل هذا الترتيب ، يمكن ضبط درجة حرارة أجهزة التسخين ، مما يجعل من الممكن استخدام الحرارة المتراكمة في الخزان بشكل اقتصادي أكثر. | |
مخطط توصيل للمراكم الحرارية مع مبادلات حرارية إضافية.كما ذكرنا أكثر من مرة ، يتم استخدامه في حالة استخدام مبرد مختلف أو ضغط تشغيل أعلى في دائرة صغيرة. | |
رسم تخطيطي لتنظيم إمداد الماء الساخن (إذا كان هناك مبادل حراري مقابل في الخزان). | |
المخطط الذي يفترض استخدام مصدرين مستقلين للطاقة الحرارية. في المثال ، هذه غلاية كهربائية. ترتبط المصادر بترتيب تنازلي للرأس الحراري (من أعلى إلى أسفل). في المثال ، يأتي أولاً المصدر الرئيسي - غلاية تعمل بالوقود الصلب ، أدناه - غلاية كهربائية إضافية. |
كمصدر إضافي للحرارة ، على سبيل المثال ، بدلاً من غلاية كهربائية ، يمكن استخدام سخان كهربائي أنبوبي (TEN). في معظم الموديلات الحديثة ، يتم توفيرها بالفعل لتثبيتها عن طريق شفة أو أداة توصيل. من خلال تثبيت عنصر تسخين في الأنبوب الفرعي المقابل ، يمكنك استبدال الغلاية الكهربائية جزئيًا أو الاستغناء مرة أخرى عن إشعال غلاية الوقود الصلب.
من المهم أن نفهم أن هذه مخططات الأسلاك مبسطة وليست كاملة. لضمان التحكم والمحاسبة والسلامة في النظام ، يتم تثبيت مجموعة أمان في مزود الغلاية. بالإضافة إلى ذلك ، من المهم الاهتمام بتشغيل ثاني أكسيد الكربون في حالة انقطاع التيار الكهربائي منذ ذلك الحين لا توجد طاقة كافية لتشغيل مضخة الدوران من المزدوجة الحرارية للغلايات غير المتطايرة. من المرجح أن يؤدي عدم تداول المبرد وتراكم الحرارة في المبادل الحراري للغلاية إلى تمزق الدائرة وإفراغ النظام في حالات الطوارئ ، ومن الممكن أن يحترق المرجل.
لذلك ، من أجل السلامة ، تحتاج إلى الاهتمام بضمان تشغيل النظام على الأقل حتى يتم حرق الإشارة المرجعية تمامًا. لهذا الغرض ، يتم استخدام مولد ، يتم اختيار قوته اعتمادًا على خصائص المرجل ومدة احتراق إدخال وقود واحد.
بطاريات قابلة للشحن. بالنسبة لـ UPS وما بعده.
البطاريات الأكثر شيوعًا هي تلك التي لها عمر تخزين مؤقت يبلغ 5 سنوات. ولكن يتم أيضًا إنتاج بطاريات ذات عمر خدمة ممتد إلى 10 سنوات. غالبًا ما تكون بنفس حجم ووزن بطاريات 5 سنوات ، ولكنها أغلى بشكل ملحوظ. غالبًا ما يحتوي اسمهم على الحرف L (من اللغة الإنجليزية Long - long). على وجه الخصوص ، لدى CSB سلسلة من بطاريات GPL لمدة 10 سنوات. بطاريات UPS المكونة من مثل هذه البطاريات تدوم في الواقع لفترة أطول - تقادمها أبطأ. ولكن ، مثل أي بطاريات لـ UPS (أو أنظمة الطاقة الأخرى) ، فإن GPL تحب الشحن المناسب ، فهي لا تحب درجات الحرارة العالية والتفريغ المتكرر.
مبدأ تشغيل الخزان العازل
مبدأ تشغيل الخزان العازل كما يلي:
- تقوم الغلاية بتسخين الماء ، وبمساعدة مضخة الدوران الأولى (يوجد اثنان منهما في الغلاية) ، يتم توفير هذه المياه إلى الخزان العازل.
- يتم إرجاع نفس حجم الماء ، ولكن يتم تبريده ، إلى الغلاية.
- تقوم المضخة الثانية بتوصيل الماء الساخن من أعلى الخزان العازل إلى المشعات.
- يتم إرجاع نفس حجم الماء (المبرد) إلى الجزء السفلي من الخزان العازل. وتجدر الإشارة إلى أن المضخة الأولى تعمل عند اشتعال النار في المرجل. يتم توصيل ترموستات الغرفة بالمضخة الثانية ، والتي يمكنها تشغيل / إيقاف تشغيل المضخة حسب درجة الحرارة في المنزل.
- لنرى الآن كيف تتراكم الطاقة "الإضافية" في الخزان العازل. بمساعدة المضخة الأولى ، يتم نقل ناتج الحرارة (الماء المسخن بواسطة المرجل) إلى الخزان العازل. تقوم المضخة الثانية بتزويد المشعات بالطاقة (لتعويض فقد الحرارة). من المهم أن نفهم: مقدار الطاقة الحرارية التي تدخل الخزان العازل ، نفس المقدار يذهب إلى المشعات.
- إذا كانت سعة المضختين هي نفسها ، فسوف يدخل المزيد من الماء الساخن إلى الخزان العازل مما يخرج. وفقًا لذلك ، سترتفع درجة حرارة الماء في الخزان العازل. هذه هي الطريقة التي تتراكم بها الحرارة.
- الآن دعونا نرى كيف ننقل الحرارة المجمعة. احترقت الغلاية وانطفأت المضخة الأولى. لم يعد يتم توفير الحرارة لخزان العازلة.لكن المضخة الثانية تستمر في العمل بنفس الوضع ، حيث تأخذ الماء الساخن من الخزان العازل وتعيد الماء البارد. وبالتالي ، تنخفض درجة الحرارة في الخزان العازل.
وتجدر الإشارة إلى أنه يمكن لشركتنا أن تصنع لك خزانًا عازلة وفقًا لطلب خاص فردي ، مع مراعاة جميع احتياجاتك ورغباتك. بعد تصنيع الخزان العازل ، تخضع جميع المنتجات لمراقبة الجودة والتحكم في إحكام الخزان. أيضًا ، بالإضافة إلى تصنيع الخزانات والخزانات ، يمكننا توفير مجمعات عازلة مصنوعة من قبل Viessmann و Buderus و De Dietrich و Vaillant و Zani و Unical.