Berechnung des Volumens des Wärmespeichers zur Beheizung eines Privathauses

Merkmale der Installation von Wärmespeichern

Alle Installationsarbeiten werden gemäß einem zuvor genehmigten Projekt gemäß den Empfehlungen des Heizungsherstellers durchgeführt.

In diesem Fall sollten die Merkmale der Installationsarbeiten berücksichtigt werden:

1. Die Oberfläche des Lagertanks muss unbedingt gegen Wärmeverlust isoliert sein.
2. Thermometer sollten an Rohrleitungen installiert werden, durch die Wasser zirkuliert (Auslass und Einlass).
3. Speicherbehälter mit einem Volumen von mehr als 500 Litern passieren in den meisten Fällen nicht die Türöffnung. In solchen Fällen sollten Sie zusammenklappbare Strukturen verwenden oder mehrere Batterien mit kleinerem Volumen einlegen.
4. Am tiefsten Punkt des Tanks wird die Installation eines Abflusskanals nicht gestört. Es ist praktisch, wenn Sie das Wasser vollständig ablassen müssen.
5. Es ist ratsam, Siebe an den Rohrleitungen anzubringen, durch die Wasser in den Behälter gelangt. Sie verhindern, dass große Einschlüsse in das System gelangen (Ablagerungen beim Schweißen, Mineralien, die in das System gelangt sind usw.).
6. Wenn im oberen Teil des Tanks kein Luftauslassventil vorgesehen ist, sollte es am oberen Punkt des Auslassrohrs installiert werden.
7. Ein Manometer und ein Sicherheitsventil müssen in der Leitung neben der Batterie installiert werden.

Wenn Sie Eigentümer eines Festbrennstoffkessels sind und noch keinen Wärmespeicher gekauft haben, denken Sie darüber nach. Sie verlängern nicht nur die Lebensdauer Ihrer Heizgeräte, sondern sparen auch erheblich Kraftstoff.

Funktionalität von Wärmespeichern

Das Funktionsprinzip der Ausrüstung besteht darin, dass während des Betriebs des Kessels ein Teil der Wärme verwendet wird, um das Kühlmittel aus dem zusätzlichen Tank zu erwärmen. Der angeschlossene Tank ist gut wärmeisoliert und speichert die empfangene Wärme perfekt. Nach dem Ausschalten des Kessels kühlt sich das Wasser im Heizsystem ab und die Steuergeräte schalten die Pumpe ein, die heißes Wasser aus dem Speichertank liefert.

Diese Zyklen dauern an, solange die Wassertemperatur im Zusatztank hoch genug bleibt. Die Gesamtbetriebszeit des Systems ohne Einschalten des Kessels hängt vom Volumen des zusätzlichen Tanks ab. In der Praxis können Sie Räume von mehreren Stunden bis zu 2 Tagen heizen.

Der Wärmespeicher führt folgende Funktionen aus:

1. Es sammelt die vom Systemkessel kommende Wärme und gibt sie im Laufe der Zeit ab, um die Räume im Raum zu heizen.
2. Verhindert die Möglichkeit einer Überhitzung des Kessels, indem dem Wärmetauscher überschüssige Wärme entzogen wird.
3. Ermöglicht die einfache Kombination verschiedener Heizgeräte (Elektro, Gas, Festbrennstoff) zu einem gemeinsamen System.
4. Hilft bei der Verbesserung der Leistung von Heizgeräten, bei der Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und bei der Verbesserung der Effizienz.
5. In Systemen mit Festbrennstoffkesseln können Sie eine ständige Überwachung des Zustands von Heizgeräten ausschließen. Durch das Erhitzen des Kühlmittels in einem zusätzlichen Tank können Hausbesitzer die Notwendigkeit vergessen, ständig Brennstoff in den Kessel zu laden.
6. Es ist eine Warmwasserquelle für den häuslichen Bedarf.

Heizsystemdiagramm

Wie rentabel ein Heizsystem mit einem Wärmespeicher ist, lässt sich an diesem Beispiel ablesen.

Angenommen, im Heizsystem ist ein 10-kW-Kessel installiert. Alle 3 Stunden muss Brennholz geladen werden. Dies passt nicht in die Pläne der Hausbesitzer. Um die Intervalle zwischen den Lasten zu verlängern, muss ein Kessel mit einer höheren Kapazität verwendet werden. In diesem Fall ist jedoch ein Kochen des Kühlmittels möglich, da das System keine Zeit hat, die gesamte erzeugte Wärme abzuführen.

Der Anschluss eines Wärmespeichers mit einem Fassungsvermögen von ca. 200 Litern löst das Problem leicht.Die Anlage ermöglicht die Akkumulation von 110 kW Energie, sofern der Kessel voll und häufig beladen ist. Anschließend behält die akkumulierte Wärme etwa 10 Stunden lang eine angenehme Raumtemperatur bei. Eine Kesselbeladung mit Brennstoff wird die ganze Zeit nicht benötigt.

Was ist eine Wärmespeicher-Pufferkapazität und deren Zweck?

Der Zweck des Wärmespeichers (TA) lässt sich anhand mehrerer Beispielaufgaben leichter beschreiben.

Die erste Aufgabe. Das Heizsystem basiert auf einem Festbrennstoffkessel. Es ist nicht möglich, die Temperatur des Kühlmittels an der Versorgung ständig zu überwachen und Brennholz rechtzeitig zu werfen, wodurch die Vorlauftemperatur entweder die von uns benötigte Temperatur überschreitet und dann unter die Norm fällt. Wie kann die erforderliche Kühlmitteltemperatur aufrechterhalten werden?

Die zweite Aufgabe. Das Haus wird mit einem Elektrokessel beheizt. Die Stromversorgung erfolgt mit zwei Tarifen. Wie können die Energiekosten gesenkt werden, indem der Energieverbrauch tagsüber gesenkt und nachts erhöht wird?

Die dritte Aufgabe. Es gibt ein Heizsystem, in dem Wärme von Wärmeerzeugern erzeugt wird, die mit verschiedenen Arten von Brennstoff und Energie betrieben werden - zum Beispiel. Gas, Strom, Sonnenenergie (Solarkollektoren), Erdenergie (Wärmepumpe). Wie kann ein effizienter Betrieb ohne Verlust der erzeugten Wärme sichergestellt werden, wenn dies nicht erforderlich ist, und gleichzeitig das Haus während des Zeitraums mit maximalem Energieverbrauch mit Wärme versorgt werden?

Ohne zu weit in die Theorie der Wärmetechnik zu gehen, bietet sich für alle Probleme eine Lösung an, indem ein Puffertank in das System eingebaut wird, der als Reservoir für das Kühlmittel dient und in dem seine Temperatur auf einem bestimmten Niveau gehalten wird Niveau. Es ist genau eine solche Pufferkapazität, die ein Wärmespeicher ist. Um diese Probleme zu lösen, wird der Wärmespeicher normalerweise "in die Unterbrechung" des Systems mit der Bildung des Kessels und der Heizkreise einbezogen. Ein herkömmliches Diagramm des Einschlusses eines Wärmespeichers in das Heizsystem ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Feige. Schematische Darstellung des Einschaltens eines Pufferspeichers (Wärmespeicher)

Die verschiedenen Möglichkeiten zum Anschließen des Puffertanks an das Heizsystem finden Sie im Artikel "Anschlusspläne für Wärmespeicher".

Derzeit werden Wärmespeicher am häufigsten in Heizsystemen mit Festbrennstoffkesseln eingesetzt. In diesen Systemen ermöglicht die Verwendung eines Wärmespeichers, dass Brennstoff weniger häufig geladen wird, um eine komfortable Wärmeversorgung unabhängig von Temperaturschwankungen des Kühlmittels am Auslass des Kessels bereitzustellen. Oft werden Puffertanks mit Elektrokesseln installiert, um aufgrund einer reduzierten Nachtrate und in kombinierten Systemen bei gleichzeitiger Verwendung von Festbrennstoff- und Elektrokesseln Geld zu sparen. Ein Wärmespeicher (TA) ist in Systemen und mit Gaskesseln nützlich, insbesondere wenn die minimale Wärmeleistung des Kessels die Wärmelast der Anlage überschreitet. Aufgrund der längeren "Ladezeiten" des TA (Erwärmung des Kühlmittels) ist es möglich, die "Uhr" des Kessels zu vermeiden.

Der TA wird nicht nur als Puffertank verwendet, sondern erfüllt auch die Funktion eines verlustarmen Headers. Diese Eigenschaft des Wärmespeichers ist insbesondere in Systemen mit Wärmeerzeugern gefragt, die mit verschiedenen Energiearten (einschließlich alternativer Energie) betrieben werden. In der Regel arbeiten diese Wärmequellen mit speziellen Wärmeträgern, die kein Mischen mit anderen Typen ermöglichen. Sie erfordern ein einzigartiges Temperatur- und Hydraulikregime, das häufig nicht mit den Heizkreismodi (Heizkörper, Fußbodenheizung) kompatibel ist. Beispielsweise ist der Temperaturbereich einer Wärmepumpe üblicherweise

5 ° C und im Wärmeverteilungskreislauf kann der Temperaturbereich viel größer sein (10-20 ° C). Zur Trennung der Stromkreise kann der Wärmespeicher mit zusätzlichen eingebauten Wärmetauschern ausgestattet werden.

Verdrahtungs- und Anschlusspläne

Als zusätzliche Wärmequelle kann beispielsweise anstelle eines Elektrokessels eine röhrenförmige elektrische Heizung (TEN) verwendet werden. Bei den meisten modernen Modellen ist die Montage bereits über einen Flansch oder eine Kupplung vorgesehen. Durch den Einbau eines Heizelements in das entsprechende Abzweigrohr können Sie den Elektrokessel teilweise austauschen oder erneut auf das Anzünden eines Festbrennstoffkessels verzichten.

Es ist wichtig zu verstehen, dass dies vereinfachte, nicht vollständige Schaltpläne sind. Um die Kontrolle, Abrechnung und Sicherheit des Systems zu gewährleisten, ist an der Kesselversorgung eine Sicherheitsgruppe installiert. Darüber hinaus ist es wichtig, sich im Falle eines Stromausfalls um den Betrieb des CO zu kümmern, da Es ist nicht genügend Energie vorhanden, um die Umwälzpumpe über das Thermoelement nichtflüchtiger Kessel anzutreiben. Die mangelnde Zirkulation des Kühlmittels und die Ansammlung von Wärme im Wärmetauscher des Kessels führen höchstwahrscheinlich zu einem Stromkreisbruch und einer Notentleerung des Systems. Es ist möglich, dass der Kessel durchbrennt.

Aus Sicherheitsgründen müssen Sie daher sicherstellen, dass der Betrieb des Systems mindestens so lange gewährleistet ist, bis das Lesezeichen vollständig durchgebrannt ist. Hierzu wird ein Generator verwendet, dessen Leistung in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Kessels und der Verbrennungsdauer von 1 Brennstoffeinsatz ausgewählt wird.

So berechnen Sie das Volumen eines Wärmespeichers

Falls gewünscht, ist es einfach, Methoden zur Berechnung des Volumens eines Wärmespeichers im Internet zu finden, aber keine davon passte zu mir.

Einige "Experten" empfehlen, die maximale Leistung des vorhandenen Kessels in Kilowatt mit einem Faktor zu multiplizieren, und dieser Faktor an verschiedenen Standorten unterscheidet sich zweimal oder öfter - von 25 bis 50. Meiner Meinung nach ist dies völliger Unsinn. Einfach, weil das erzielte Ergebnis nichts mit Ihrem speziellen Zuhause oder Ihren Wünschen zu tun hat, wie oft Sie den Kessel heizen möchten.

Eine normale Technik berücksichtigt alle Faktoren: das Klima in Ihrer Nähe, die Wärmedämmung des Hauses und Ihre Vorstellungen von Komfort. In gütlicher Weise muss diese Berechnung auch viele Male für verschiedene Temperaturbedingungen durchgeführt werden und das maximale Volumen des Wärmespeichers auswählen. Übrigens wird die Leistung des Kessels in der richtigen Methode als Ergebnis von Berechnungen erhalten und nicht nach dem Prinzip "Was es war, es wurde so geliefert". All dies ist jedoch ziemlich kompliziert und eignet sich eher für Heizungskeller und nicht für private Haushalte.

Ich habe es viel einfacher gemacht. Ich habe die Berechnung des Wärmespeichers für einen Festbrennstoffkessel wie folgt durchgeführt.

1. Es ist notwendig, die vom Haus pro Tag benötigte Wärmemenge abzuschätzen. Dies ist der schwierigste und verantwortungsvollste Teil der Arbeit. Auch hier können Sie sich mit den Berechnungen befassen (in Lehrbüchern für Bauuniversitäten finden Sie alle erforderlichen Techniken).Wenn möglich, ist es jedoch einfacher und zuverlässiger, eine direkte Messung durchzuführen - einfach durch Heizen des Hauses bei kaltem Wetter und Messen der verbrauchten Kraftstoffmenge. Mein Haus ist relativ klein - etwas weniger als 100 qm. m und ziemlich warm. Daher stellte sich heraus, dass bei einer Außentemperatur von etwa 0 Grad zur Aufrechterhaltung einer angenehmen Temperatur 50 kW * h mit einem festen Spielraum für - 10 Grad - 100 kW * h, für - 20 Grad - 150 kW * erforderlich sind. h.
2. Die Wahl eines Kessels ist sehr einfach. Die gängigsten Kessel haben eine Leistung von ca. 25 kW und geben diese Leistung ab einer maximalen Last für ca. 3 Stunden ab. Ein Anzünder liefert daher etwa 75 kWh Wärme. Bei Nulltemperatur ist mir daher auch nur eine volle Ladung zu viel. Und für -20 Grad reicht es aus, zweimal am Tag zu heizen. Mit dieser Option war ich sehr zufrieden.
3. Nun das tatsächliche Volumen des Wärmespeichers. Die Wärmekapazität von Wasser beträgt 4,2 kJ pro Liter pro Grad. Die maximale Temperatur im Wärmespeicher beträgt 95 Grad, die angenehme Wassertemperatur im Heizsystem beträgt 55 Grad. Das heißt, 40 Grad Unterschied. Mit anderen Worten, 1 Liter Wasser in einem Wärmespeicher kann 168 kJ Wärme oder 46 Wh speichern. Und 1000 Liter - 46 kWh. Daraus folgt, dass ich einen Wärmespeicher für 1500 Liter benötige, um die Wärme von einer vollen Ladung des Kessels fernzuhalten. Das ist alles mit einem Rand. Tatsächlich dauert es etwas weniger, aber nachdem ich die Preise für Puffertanks untersucht hatte, beschloss ich, dies zu ignorieren.

Diese Berechnung bedeutet, dass ich bei starkem Frost den Kessel zweimal täglich und bei sehr starkem Frost dreimal erhitzen muss. Darüber hinaus sollte dies den ganzen Tag über gleichmäßig erfolgen: morgens und abends oder morgens, zu Beginn des Abends und vor dem Schlafengehen. Und wenn es keinen großen Frost gibt, zünde ich den Kessel nur einmal an - zu jeder Tageszeit.

Wenn Sie einen noch größeren Wärmespeicher einsetzen, können Sie Ihr Leben natürlich noch komfortabler gestalten. Aber hier müssen wir uns bereits der Tatsache stellen, dass ein großes Fass viel Platz benötigt.

Betrachten wir ein Berechnungsbeispiel für zwei Aufgaben.

Laden Sie die Excel-Datei herunter, um den Wärmespeicher für Ihre Parameter schnell zu berechnen: raschet_teploakkumulatora.xlsx

Es gibt zwei Aufgaben zur Berechnung eines Wärmespeichers:

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Vorteile und Nachteile

Ein Heizsystem mit einem Wärmespeicher, in dem eine Festbrennstoffanlage als Wärmequelle dient, hat viele Vorteile:

• Verbesserung der Komfortbedingungen im Haus, da das Heizsystem das Haus nach dem Ausbrennen des Brennstoffs weiterhin mit heißem Wasser aus dem Tank heizt. Es ist nicht nötig, mitten in der Nacht aufzustehen und eine Portion Brennholz in den Feuerraum zu laden.
• Das Vorhandensein eines Behälters schützt den Kesselwassermantel vor Kochen und Zerstörung. Wenn der Strom plötzlich abgeschaltet wird oder die an den Heizkörpern installierten Thermostatköpfe das Kühlmittel aufgrund des Erreichens der gewünschten Temperatur abschalten, erwärmt die Wärmequelle das Wasser im Tank. Während dieser Zeit kann die Stromversorgung wieder aufgenommen werden oder der Dieselgenerator wird gestartet.
• Die Zufuhr von kaltem Wasser aus der Rücklaufleitung zum glühenden Gusseisenwärmetauscher nach einem plötzlichen Start der Umwälzpumpe ist ausgeschlossen.
• Wärmespeicher können als hydraulische Trennwände im Heizsystem verwendet werden (hydraulische Pfeile). Dies macht den Betrieb aller Zweige des Stromkreises unabhängig, was zusätzliche Einsparungen bei der Wärmeenergie ergibt.

Die höheren Kosten für die Installation des gesamten Systems und die Anforderungen für die Platzierung der Ausrüstung sind die einzigen Nachteile der Verwendung von Lagertanks. Diesen Investitionen und Unannehmlichkeiten werden jedoch langfristig minimale Betriebskosten folgen.

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Hydraulisches Trennschema

Ein anderes, komplexeres Verbindungsschema impliziert eine unterbrechungsfreie Stromversorgung. Ist dies nicht möglich, muss über eine unterbrechungsfreie Stromversorgung eine Verbindung zum Netzwerk hergestellt werden. Eine weitere Option ist die Verwendung von Diesel- oder Benzinkraftwerken. Im vorherigen Fall war der Anschluss des Wärmespeichers an den Festbrennstoffkessel unabhängig, dh das System konnte getrennt vom Tank arbeiten. In diesem Schema wirkt der Speicher als Puffertank (hydraulischer Abscheider). In den Primärkreis ist eine spezielle Mischeinheit (LADDOMAT) eingebaut, durch die beim Zünden des Kessels Wasser zirkuliert.

Anschließen eines Wärmespeichers an einen Festbrennstoffkessel

Blockelemente:

• Umwälzpumpe;
• Dreiwege-Thermostatventil;
• Rückschlagventil;
• Sumpf;
• Kugelhähne;
• Temperaturregelgeräte.

Unterschiede zum vorherigen Schema - Alle Geräte sind in einem Block zusammengebaut, und das Kühlmittel gelangt zum Tank und nicht zum Heizsystem. Das Funktionsprinzip der Rühreinheit bleibt unverändert. Mit einer solchen Rohrleitung eines Festbrennstoffkessels mit einem Wärmespeicher können Sie beliebig viele Heizzweige am Auslass des Tanks anschließen. Zum Beispiel zur Stromversorgung von Heizkörpern und Boden- oder Luftheizungssystemen. Darüber hinaus verfügt jede Niederlassung über eine eigene Umwälzpumpe. Alle Kreisläufe sind hydraulisch getrennt, überschüssige Wärme von der Quelle wird im Tank gespeichert und bei Bedarf genutzt.

Berechnung der Kapazität des Wärmespeichers

Die Berechnungsmethode kann je nach Anwendungsschema unterschiedlich sein. Hier ist eine grobe Berechnungstabelle:

1. Bestimmung der maximalen Kraftstoffmenge. Zum Beispiel fasst der Feuerraum 20 kg Brennholz. 1 kg Brennholz kann 3,5 kWh Energie freisetzen. Wenn also ein Lesezeichen Brennholz verbrannt wird, liefert der Kessel 20 3,5 = 70 kWh Wärme. Die Zeit, die ein vollständiges Lesezeichen benötigt, um zu brennen, kann empirisch bestimmt oder berechnet werden. Wenn die Kesselleistung beispielsweise 25 kW beträgt 70: 25 = 2,8 h.
2. Wärmeträgertemperatur im Heizsystem. Wenn das System bereits installiert ist, reicht es aus, die Temperatur am Einlass und am Auslass zu messen und den Wärmeverlust zu bestimmen.
3. Ermittlung der gewünschten Downloadhäufigkeit. Zum Beispiel ist das Laden morgens und abends möglich, aber es ist nicht möglich, den Kessel tagsüber und nachts zu warten.

Berechnung des Wärmespeichers

Wenn beispielsweise der Wärmeverlust eines Raums für eine Stunde beispielsweise 6,7 kW beträgt, beträgt er pro Tag 160 kW. In diesem Beispiel sind dies etwas mehr als zwei Kraftstofffüllungen. Wie oben definiert, brennt eine Lasche Brennholz etwa 3 Stunden lang und setzt 70 kWh Wärmeenergie frei.

Der Heizbedarf des Hauses beträgt 6,7 3 = 20,1 kWh, die Speicherreserve beträgt 70-20,1 = 49,9, dh ca. 50 kWh. Diese Energie reicht für einen Zeitraum von 50: 6,7 aus - das sind ungefähr 7 Stunden. Dies bedeutet, dass zwei volle Snacks und ein unvollständiger pro Tag benötigt werden.

Basierend auf diesen Berechnungen werden wir, nachdem wir mehrere Optionen in Betracht gezogen haben, damit aufhören: Um 23 Uhr wird eine unvollständige Ladung gemacht, um 6.00 und 18.00 Uhr - voll. Wenn Sie ein Diagramm des Ladezustands des Wärmespeichers zeichnen, können Sie sehen, dass die maximale Ladung um 9 Uhr morgens auf 60 kWh fällt.

Da 1 kWh = 3600 kJ ist, sollte die Reserve 60 3600 = 216000 kJ Wärmeenergie betragen. Die Temperaturreserve (die Differenz zwischen der maximalen Wasseranzeige und der erforderlichen Durchflussmenge) beträgt 95-57 = 38 ° C. Wärmekapazität von Wasser 4,187 kJ. Somit ist 216000 / (4,18738) = 1350 kg. In diesem Fall beträgt das erforderliche Volumen des Wärmespeichers 1,35 m3.

Das betrachtete Beispiel gibt eine allgemeine Vorstellung davon, wie die Speicherkapazität berechnet wird. In jedem Fall müssen die Besonderheiten des Heizungssystems und die Betriebsbedingungen berücksichtigt werden.

Merkmale der Installation eines Wärmespeichers

Vor der Installation des Geräts muss ein detaillierter Entwurf erstellt werden. Es ist notwendig, alle Anforderungen der Hersteller von Heizgeräten zu berücksichtigen. Bei der Installation des Lagertanks sind folgende Regeln zu beachten:

• Die Oberfläche des Behälters muss eine zuverlässige Wärmeisolierung aufweisen.
• Am Einlass und Auslass sollten Thermometer installiert werden, um die Wassertemperatur zu überwachen.
• Volumentanks passen meistens nicht in die Türöffnung. Wenn es nicht möglich ist, den Tank vor dem Ende der Bauarbeiten einzuführen, müssen Sie eine zusammenklappbare Version oder mehrere kleinere Tanks verwenden.
• Am Einlassrohr ist ein Grobfilter wünschenswert.
• Ein Sicherheitsventil und ein Manometer sollten in der Nähe des Tanks installiert werden. Im Tank selbst sollte sich auch ein Entlüftungsventil befinden.
• Es muss möglich sein, das Wasser aus dem Tank abzulassen.

Die Verwendung eines Wärmespeichers in einem System mit einem Festbrennstoffkessel erhöht den Wirkungsgrad des Wärmeerzeugers und seine Lebensdauer und ermöglicht auch einen sparsameren Brennstoffverbrauch. Die Möglichkeit einer weniger häufigen Beladung mit Brennstoff macht die Verwendung des Heizkessels für den Verbraucher bequemer. Bei der Berechnung der erforderlichen Kapazität des Lagertanks müssen der Kesseltyp, die Eigenschaften des Heizungssystems und die Betriebsbedingungen berücksichtigt werden.

Trotz der Einfachheit des Geräts und der offensichtlichen Vorteile der Verwendung von Wärmespeichern ist diese Art von Ausrüstung noch nicht sehr verbreitet. In diesem Artikel werden wir versuchen, darüber zu sprechen, was ein Wärmespeicher ist und welche Vorteile er mit seiner Verwendung in Heizsystemen bringt.

Wahl eines Wärmespeichers

TA wählen Sie bei der Auslegung eines Heizungssystems. Heizungsingenieure helfen Ihnen bei der Auswahl des richtigen Wärmespeichers. Wenn es jedoch unmöglich ist, ihre Dienste zu nutzen, müssen Sie sich selbst entscheiden. Dies ist nicht schwer zu tun.

Wärmespeicher für Festbrennstoffkessel

Die Hauptkriterien für die Auswahl dieses Geräts sind die folgenden

:

• Druck im Heizsystem;
• das Volumen des Puffertanks;
• Außenmaße und Gewicht;
• Ausstattung mit zusätzlichen Wärmetauschern;
• die Möglichkeit, zusätzliche Geräte zu installieren.

Der Wasserdruck (Druck) in der Heizungsanlage ist die Hauptanzeige. Je höher es ist, desto wärmer ist es im beheizten Raum. Unter Berücksichtigung dieses Parameters wird bei der Auswahl eines Wärmespeichers für Festbrennstoffkessel auf den maximalen Druck geachtet, dem er standhalten kann.Der auf dem Foto gezeigte Wärmespeicher für einen Festbrennstoffkessel besteht aus Edelstahl und hält einem hohen Wasserdruck stand.

Puffervolumen. Die Fähigkeit, während des Betriebs Wärme für das Heizsystem zu speichern, hängt davon ab. Je größer es ist, desto mehr Wärme sammelt sich im Behälter. Hier müssen Sie berücksichtigen, dass es sinnlos ist, die Grenze auf unendlich zu erhöhen. Wenn das Wasser jedoch unter der Norm liegt, erfüllt das Gerät einfach nicht die ihm zugewiesene Funktion der Wärmespeicherung. Für die richtige Wahl eines Wärmespeichers ist es daher erforderlich, seine Pufferkapazität zu berechnen. Es wird etwas später gezeigt, wie es durchgeführt wird.

Außenmaße und Gewicht. Dies sind auch wichtige Indikatoren bei der Auswahl eines TA. Besonders in einem bereits gebauten Haus. Wenn die Berechnung des Wärmespeichers für die Heizung durchgeführt wurde und die Lieferung an den Installationsort erfolgt ist, liegt möglicherweise ein Problem mit der Installation selbst vor. In Bezug auf die Gesamtabmessungen passt es möglicherweise einfach nicht in eine Standardtüröffnung. Zusätzlich werden TA mit großem Fassungsvermögen (ab 500 Litern) auf einem separaten Fundament installiert. Ein massives Gerät, das mit Wasser gefüllt ist, wird noch schwerer. Diese Nuancen müssen berücksichtigt werden. Aber es ist leicht, einen Ausweg zu finden. In diesem Fall werden zwei Wärmespeicher für Festbrennstoffkessel mit einem Gesamtvolumen an Puffertanks gekauft, das dem berechneten Volumen für das gesamte Heizsystem entspricht.

Ausstattung mit zusätzlichen Wärmetauschern. In Ermangelung eines Warmwassersystems im Haus, eines eigenen Wasserheizkreislaufs im Kessel, ist es besser, sofort einen TA mit zusätzlichen Wärmetauschern zu kaufen. Für diejenigen, die in den südlichen Regionen leben, ist es nützlich, einen Solarkollektor an einen TA anzuschließen, der eine zusätzliche freie Wärmequelle im Haus wird. Eine einfache Berechnung des Heizsystems zeigt, wie viele zusätzliche Wärmetauscher im Wärmespeicher vorhanden sein sollen.

Möglichkeit der Installation zusätzlicher Geräte. Dies beinhaltet die Installation von Heizelementen (elektrische Röhrenheizungen), Instrumenten (Instrumenten), Sicherheitsventilen und anderen Geräten, die den unterbrechungsfreien und sicheren Betrieb des Puffertanks im Gerät gewährleisten. Beispielsweise wird im Falle einer Notdämpfung des Kessels die Temperatur im Heizsystem durch Heizelemente aufrechterhalten. Abhängig vom Heizvolumen der Räumlichkeiten erzeugen sie möglicherweise keine angenehme Temperatur, aber das Abtauen des Systems wird notwendigerweise verhindert. Durch das Vorhandensein von Instrumenten können Sie rechtzeitig auf mögliche Fehlfunktionen im Heizsystem achten.

Wichtig. Achten Sie bei der Auswahl eines Wärmespeichers zum Heizen auf dessen Wärmedämmung. Die Erhaltung der gewonnenen Wärme hängt davon ab.

Anwendung von Wärmespeichern

Es gibt verschiedene Methoden zur Berechnung des Tankvolumens. Die Praxis zeigt, dass durchschnittlich 25 Liter Wasser pro Kilowatt Heizgerät benötigt werden. Der Wirkungsgrad von Festbrennstoffkesseln, zu denen ein Heizsystem mit Wärmespeicher gehört, steigt auf 84%. Durch die Nivellierung der Verbrennungsspitzen werden bis zu 30% der Energieressourcen eingespart.

Bei der Verwendung von Tanks für die Warmwasserversorgung treten während der Stoßzeiten keine Unterbrechungen auf. Nachts, wenn der Bedarf auf Null reduziert wird, sammelt das Kühlmittel im Tank Wärme und liefert am Morgen wieder den gesamten Bedarf in vollem Umfang.

Die zuverlässige Wärmedämmung des Gerätes mit geschäumtem Polyurethan (Polyurethanschaum) trägt zur Aufrechterhaltung der Temperatur bei. Zusätzlich ist es möglich, Heizelemente zu installieren, die helfen, die gewünschte Temperatur im Notfall schnell "aufzuholen".

Schnittansicht des Wärmespeichers

Wärmespeicherung wird empfohlen in folgenden Fällen:

• großer Bedarf an Warmwasserversorgung. In einem Cottage, in dem mehr als 5 Personen leben und zwei Badezimmer installiert sind, ist dies eine echte Möglichkeit, die Lebensbedingungen zu verbessern.
• bei Verwendung von Festbrennstoffkesseln.Akkumulatoren glätten den Betrieb von Heizgeräten in der Stunde der größten Last, nehmen überschüssige Wärme ab, verhindern das Kochen und verlängern die Zeit zwischen dem Befüllen fester Brennstoffe.
• bei Nutzung von elektrischer Energie zu getrennten Tarifen für Tag und Nacht;
• in Fällen, in denen Solar- oder Windbatterien zur Speicherung elektrischer Energie installiert sind;
• bei Verwendung von Umwälzpumpen im Wärmeversorgungssystem.

Dieses System eignet sich perfekt für Räume, die mit Heizkörpern oder Fußbodenheizung beheizt werden. Seine Vorteile sind, dass es Energie aus verschiedenen Quellen speichern kann. Mit dem kombinierten Stromversorgungssystem können Sie die optimalste Option für die Wärmeerzeugung für einen bestimmten Zeitraum auswählen.

Merkmale des Designs des Wärmespeichers

Das Gerät ist ein zylindrischer Behälter aus Edelstahl oder schwarzem Stahl. Die Abmessungen des Behälters hängen von seinem Volumen ab, das zwischen mehreren hundert und zehntausend Litern variiert. Aufgrund des großen Volumens ist es schwierig, ein solches Gerät in einem vorhandenen Heizraum zu platzieren, weshalb es häufig fertiggestellt werden muss. Es gibt Modelle sowohl mit werksseitiger Wärmedämmung als auch mit Behältern ohne.

Bei der Installation des Wärmespeichers ist zu beachten, dass die Dicke der Isolierung 10 cm beträgt. Danach wird eine Lederhülle oben auf den Tank gelegt. Im Tank befindet sich ein Kühlmittel, das sich beim Verbrennen von Brennstoff im Kessel schnell erwärmt und aufgrund einer Isolierschicht die Wärme für lange Zeit speichert. Nach dem Stoppen des Kesselbetriebs gibt der Speicher seine Wärme an den Raum ab und heizt ihn auf. Aus diesem Grund muss der Kessel nicht mehr so ​​oft angezündet werden wie zuvor.

Entsprechend ihrer Konstruktion sind die Kapazitäten des Wärmespeichers:

• mit einem Kessel im Inneren. Dieses Design wurde entwickelt, um Gehäuse mit heißem Wasser aus einer autonomen Quelle zu versorgen.
• mit einem oder zwei Wärmetauschern;
• leer (kein Kühlmittel).

Gewindelöcher sind vorgesehen, um das Speichergerät mit dem Kessel und dem Heizsystem des Hauses zu verbinden.

Hintergrund

So kam es, dass ich vor einiger Zeit ein Privathaus in einer gewissen Entfernung von der Zivilisation gekauft habe. Die Entfernung von der Zivilisation wird hauptsächlich dadurch bestimmt, dass dort überhaupt kein Gas ist. Und die zulässige Leistung des elektrischen Anschlusses bietet nicht die technische Möglichkeit, das Haus mit Strom zu heizen. Die einzige wirkliche Wärmequelle im Winter ist die Verwendung fester Brennstoffe. Mit anderen Worten, das Haus war mit einem Ofen ausgestattet, den der frühere Besitzer mit Holz und Kohle beheizte.

Wenn jemand Erfahrung mit dem Ofen hat, muss ihm nicht erklärt werden, dass diese Aktivität eine ständige Überwachung erfordert. Selbst bei nicht zu kaltem Wetter ist es unmöglich, Brennholz einmal in den Ofen zu legen und es zu „vergessen“. Wenn Sie zu viel Holz darauf legen, wird das Haus heiß. Und nachdem der Kraftstoff ausgebrannt ist, wird das Haus sowieso schnell abkühlen. Willy-nilly, um eine angenehme Temperatur aufrechtzuerhalten, müssen Sie ständig ein wenig Brennholz hinzufügen. Und bei starkem Frost kann der Ofen auch 3-4 Stunden lang nicht unbeaufsichtigt bleiben. Wenn Sie morgens nicht in einem kalten Raum aufwachen möchten, gehen Sie so freundlich, dass Sie mindestens einmal pro Nacht zum Herd gehen ...

Natürlich hatte ich keine Lust, als Feuerwehrmann zu arbeiten. Und so begann ich sofort über eine bequemere Art des Heizens nachzudenken. Wenn es unmöglich wäre, Gas oder Strom zu verwenden, könnte auf diese Weise nur ein modernes Heizsystem für feste Brennstoffe entstehen, das aus einem Festbrennstoffkessel, einem Wärmespeicher und der einfachsten Automatisierung zum Ein- und Ausschalten der Umwälzpumpe besteht.

Warum ist ein moderner Kessel besser als ein herkömmlicher Ofen? Es nimmt viel weniger Platz ein, es kann mehr Brennstoff eingefüllt werden, es sorgt für eine bessere Verbrennung dieses Brennstoffs bei maximaler Last und theoretisch kann es verwendet werden, um den größten Teil der Wärme im Haus zu belassen und nicht in den Schornstein abgegeben zu werden.Im Gegensatz zu einem Ofen ist ein Festbrennstoffkessel ohne Wärmespeicher jedoch praktisch nicht zu verwenden. Ich schreibe so ausführlich darüber, weil ich viele Leute kenne, die versucht haben, ein Haus mit solchen Kesseln zu heizen und sie direkt an Heizungsrohre anzuschließen. Sie haben nichts Gutes getan.

Was ist ein Wärmespeicher oder, wie es auch genannt wird, ein Pufferspeicher? Im einfachsten Fall handelt es sich nur um ein großes Fass Wasser, dessen Wände eine gute Wärmedämmung aufweisen. Der Kessel erwärmt das Wasser in diesem Fass in zwei bis drei Betriebsstunden. Und dann zirkuliert dieses heiße Wasser durch das Heizsystem, bis es abkühlt. Beim Abkühlen muss der Kessel wieder angezündet werden. Der einfachste Wärmespeicher kann von jedem Schweißer problemlos hergestellt werden. Aber nach einem kurzen Gedanken gab ich diese Idee auf und kaufte eine fertige. Da ich in der Ukraine lebe, habe ich mich an sie gewandt und es nie bereut: Hier werden Akkumulationstanks professionell und sehr effizient hergestellt.

Abhängig vom Volumen des Wärmespeichers, der Leistung des Kessels und dem Wärmebedarf des Hauses muss der Kessel nicht ständig, sondern ein- oder zweimal täglich oder sogar alle zwei oder drei Tage beheizt werden.

Berechnung des Volumens des Puffertanks des Kessels

Die optimalste Lösung für dieses Problem wird die Zuordnung seiner Implementierung zu Heizungsingenieuren sein. Die Berechnung des Volumens des Wärmespeichers für das gesamte Heizsystem eines Privathauses erfordert die Berücksichtigung verschiedener Faktoren, die nur ihnen bekannt sind. Trotzdem können vorläufige Berechnungen unabhängig durchgeführt werden. Dazu benötigen Sie neben allgemeinen Kenntnissen in Physik und Mathematik einen Taschenrechner und ein leeres Blatt Papier.

Wir finden folgende Daten

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• Kesselleistung, kW;
• Verbrennungszeit des aktiven Kraftstoffs;
• Wärmekraft der Heizung des Hauses, kW;
• Kesselwirkungsgrad;
• Temperatur in der Zuleitung und "Rücklauf".

Betrachten wir ein Beispiel für eine vorläufige Berechnung. Die beheizte Fläche beträgt 200 m 2. Die Zeit der aktiven Verbrennung des Kessels beträgt 8 Stunden, die Temperatur des Kühlmittels während des Erhitzens beträgt 90 ° C, im Rücklauf beträgt die Temperatur 40 ° C. Die geschätzte Wärmeleistung der beheizten Räume beträgt 10 kW. Mit solchen Anfangsdaten erhält das Heizgerät 80 kW (10 × 8) Energie.

Wir berechnen die Pufferkapazität eines Festbrennstoffkessels anhand der Wärmekapazität von Wasser

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Dabei gilt: m ist die Wassermasse im Tank (kg); Q ist die Wärmemenge (W); ∆t ist die Differenz zwischen der Wassertemperatur in den Vor- und Rücklaufleitungen (° С); 1.163 ist die spezifische Wärmekapazität von Wasser (W / kg ° С) ...

Berechnung der Pufferkapazität eines Festbrennstoffkessels

Wenn wir die Zahlen in der Formel einsetzen, erhalten wir 1375 kg Wasser oder 1,4 m 3 (80.000 / 1,163 × 50). Für ein Heizsystem eines Hauses mit einer Fläche von 200 m 2 muss daher ein TA mit einer Kapazität von 1,4 m 3 installiert werden. Wenn Sie diese Zahl kennen, können Sie sicher in den Laden gehen und sehen, welcher Wärmespeicher vorhanden ist ist akzeptabel.

Abmessungen, Preis, Ausstattung, Hersteller sind bereits leicht erkennbar. Beim Vergleich der bekannten Faktoren ist es nicht schwierig, eine Wärmespeicher für ein Haus vorab auszuwählen. Diese Berechnung ist relevant für den Fall, dass beim Bau des Hauses die Heizung bereits installiert wurde. Das Ergebnis der Berechnung zeigt, ob es aufgrund der Abmessungen des TA erforderlich ist, die Türen zu zerlegen. Nach Prüfung der Möglichkeit der Installation an einem dauerhaften Ort wird die endgültige Berechnung des Wärmespeichers für den im System installierten Festbrennstoffkessel durchgeführt.

Nachdem wir Daten über das Heizsystem gesammelt haben, führen wir Berechnungen nach der Formel durch

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wobei: W die zum Erhitzen des Kühlmittels erforderliche Wärmemenge ist, m die Wassermasse ist, c die Wärmekapazität ist, ∆t die Temperatur der Wassererwärmung ist;

Zusätzlich benötigen Sie den Wert von k - den Wirkungsgrad des Kessels.

Aus Formel (1) ergibt sich die Masse: m = W / (c × ∆t) (2)

Da der Kesselwirkungsgrad bekannt ist, verfeinern wir die Formel (1) und erhalten W = m × c × ∆t × k (3), aus der wir die aktualisierte Wassermasse m = W / (c × ∆t × k) ( 4)

Lassen Sie uns überlegen, wie ein Wärmespeicher für ein Haus berechnet wird. In der Heizungsanlage ist ein 20-kW-Kessel installiert (in den Passdaten angegeben). Die Kraftstofflasche brennt in 2,5 Stunden aus. Um ein Haus zu heizen, benötigen Sie 8,5 kW / 1 Stunde Energie. Dies bedeutet, dass beim Ausbrennen eines Lesezeichens 20 × 2,5 = 50 kW erhalten werden

Die Raumheizung verbraucht 8,5 × 2,5 = 21,5 kW

Überschüssige Wärme von 50 - 21,5 = 28,5 kW wird im TA gespeichert.

Die Temperatur, auf die das Kühlmittel erwärmt wird, beträgt 35 ° C. (Die Temperaturdifferenz in den Vor- und Rücklaufleitungen. Wird durch Messung während des Betriebs des Heizsystems bestimmt.) Einsetzen der gesuchten Werte in Formel (4) ergibt 28500 / (0,8 × 1,163 × 35) = 874,5 kg

Diese Zahl bedeutet, dass zur Speicherung der vom Kessel erzeugten Wärme 875 kg Wärmeträger erforderlich sind. Dazu benötigen Sie einen Puffertank für das gesamte System mit einem Volumen von 0,875 m 3. Solche Leichtbauberechnungen erleichtern die Auswahl eines Wärmespeichers für Heizkessel.

Rat. Für eine genauere Berechnung des Volumens des Puffertanks ist es besser, einen Spezialisten zu kontaktieren.

Online-Rechner

* Wenn der Rechner 0 (Null) anzeigt, bedeutet dies, dass Sie keine überschüssige Energie ansammeln müssen.

Dies ist eine ungefähre Zahl, die der Realität so nahe wie möglich kommt, ohne Variablen wie Brennstoffart, Kesselwirkungsgrad, Energieeffizienz des Gebäudes zu berücksichtigen.

Erklärungen

Kesselleistung gemäß Reisepass - jeder Hersteller gibt dies aus der Dokumentation des Geräts an. Wenn der Kessel unabhängig hergestellt wurde und seine Leistung unbekannt ist, kann er empirisch grob bestimmt werden. Für ein Haus mit einer Fläche von 100 m2 reicht ein Kessel von 10 kW... Wenn Ihr Gerät die Aufgabe erfüllt, Ihr Haus mit einer durchschnittlichen Ofenlast zu heizen, nehmen Sie die Fläche dieses Raums als Hauptwert und bestimmen Sie die Leistung. Sie müssen verstehen, dass dies sehr durchschnittliche Daten sind, ausgenommen Wärmeverlust, Energieeffizienz des Gebäudes usw.

Die Energie, die Sie brauchen, um Ihr Zuhause zu heizen. Dies ist die Energie, die benötigt wird, um die erforderliche Temperatur aufrechtzuerhalten. Sie wird von einem Spezialisten anhand komplexer Formeln und vieler Variablen berechnet. Zum Beispiel benötigt ein Haus von 100 m2 8,5 kW Energie pro Stunde. Auch dies ist eine sehr durchschnittliche Zahl.

Wärmeträgertemperatur, Vor- und Rücklauf. Der Unterschied zwischen diesen Zahlen ist der Überschuss, der erhalten bleiben muss.

Wärmekapazität von Wasser. Dies ist ein Tabellenwert, der 4,19 kJ / kg × ° C oder 1,164 W × h beträgt. Es nimmt an den Berechnungen teil und ist ein statistischer Wert.