Изчисляване на обема на топлинния акумулатор за отопление на частна къща

Характеристики на инсталиране на топлинни акумулатори

Всички монтажни работи се извършват съгласно предварително одобрен проект в съответствие с препоръките на производителя на отоплително оборудване.

В този случай трябва да се вземат предвид характеристиките на инсталационната работа:

1. Повърхността на резервоара за съхранение трябва да бъде изолирана от загуба на топлина в безупречен случай.
2. Термометрите трябва да бъдат инсталирани на тръбопроводи, през които циркулира водата (изход и вход).
3. Акумулаторните резервоари с обем над 500 литра в повечето случаи не преминават през вратата. В такива случаи трябва да използвате сгъваеми конструкции или да инсталирате няколко батерии с по-малък обем.
4. В най-ниската точка на резервоара инсталирането на дренажен канал няма да попречи. Той е полезен, когато трябва да източите напълно водата.
5. Препоръчително е да се монтират филтри върху тръбопроводите, през които водата влиза в контейнера. Те ще предотвратят проникването на големи включвания (мащаб от заваряване, минерали, попаднали в системата и т.н.).
6. Ако изпускателен клапан за въздух не е предвиден в горната част на контейнера, той трябва да бъде монтиран в горната точка на изходната тръба.
7. На линията до батерията трябва да бъдат монтирани манометър и предпазен клапан.

Ако сте собственик на котел на твърдо гориво и все още не сте закупили устройство за съхранение на топлина, помислете за това. Вие не само ще удължите живота на отоплителното си оборудване, но и ще спестите значително гориво.

Функционалност на топлинните акумулатори

Принципът на работа на оборудването е, че по време на работа на котела, част от топлината се използва за нагряване на охлаждащата течност от допълнителния резервоар. Свързаният резервоар има добра топлоизолация и перфектно задържа получената топлина. След изключване на котела водата в отоплителната система се охлажда и контролните устройства включват помпата, подаваща топла вода от резервоара за съхранение.

Тези цикли продължават, докато температурата на водата в допълнителния резервоар остава достатъчно висока. Общото време на работа на системата без включване на котела зависи от обема на допълнителния резервоар. На практика ви позволява да отоплявате помещения от няколко часа до 2 дни.

Топлоакумулаторът изпълнява следните функции:

1. Той акумулира топлина, идваща от системния котел, и я отделя с течение на времето, за да отоплява помещенията в стаята.
2. Предотвратява възможността от прегряване на котела, като отнема излишната топлина от обменника.
3. Позволява ви лесно да комбинирате различни отоплителни устройства (електрически, газови, твърди горива) в обща система.
4. Помага за подобряване на работата на отоплителното оборудване, намаляване на разхода на гориво и подобряване на ефективността.
5. В системи с котли на твърдо гориво това ви позволява да изключите постоянното наблюдение на състоянието на отоплителното оборудване. Нагряването на охлаждащата течност в допълнителен резервоар, собствениците на жилища могат да забравят за необходимостта от постоянно зареждане на гориво в котела.
6. Той е източник на топла вода за битови нужди.

Схема на отоплителната система

Колко печеливша отоплителна система с топлинен акумулатор може да се разгледа с този пример.

Да предположим, че в отоплителната система е инсталиран котел с мощност 10 kW. На всеки 3 часа е необходимо да заредите дърва за огрев. Това по никакъв начин не се вписва в плановете на собствениците на жилища. За да се удължат интервалите между натоварванията, е необходимо да се използва котел с по-голям капацитет. Но в този случай е възможно кипене на охлаждащата течност, тъй като системата няма да има време да отнеме цялата генерирана топлина.

Свързването на топлинен акумулатор с капацитет от около 200 литра решава проблема лесно.Оборудването позволява да се акумулират 110 kW енергия, при условие че котелът е напълно и често натоварен. Впоследствие натрупаната топлина ще поддържа комфортна стайна температура за около 10 часа. Зареждането на котел с гориво не е необходимо през цялото това време.

Какво представлява буферният капацитет на акумулатора на топлина и неговото предназначение.

Целта на топлинния акумулатор (TA) ще бъде по-лесна за описване с помощта на няколко примерни задачи.

Първата задача. Отоплителната система се основава на котел на твърдо гориво. Не е възможно постоянно да се следи температурата на охлаждащата течност в подаването и да се хвърлят дърва за огрев навреме, в резултат на което температурата на подаване или надвишава тази, от която се нуждаем, тогава тя пада под нормата. Как да поддържаме необходимата температура на охлаждащата течност?

Втората задача. Къщата се отоплява с електрически бойлер. Електроснабдяването е двутарифно. Как да намалим енергийните разходи чрез намаляване на потреблението на енергия през деня и увеличаване през нощта?

Третата задача. Има отоплителна система, в която топлината се генерира от топлинни генератори, работещи на различни видове гориво и енергия - например. газ, електричество, слънчева енергия (слънчеви колектори), земна енергия (термопомпа). Как да осигурим тяхната ефективна работа без загуба на генерирана топлина, когато няма нужда от това, като същевременно осигуряваме на къщата топлина през периода на пиковата консумация на енергия?

Без да навлизаме твърде далеч в теорията на топлинното инженерство, за всички проблеми се предлага решение под формата на инсталиране на буферен резервоар в системата, който да служи като резервоар за охлаждащата течност и в който температурата му да се поддържа при дадена температура ниво. Точно такъв буферен капацитет е акумулаторът на топлина. За да се решат тези проблеми, топлинният акумулатор обикновено се включва "в прекъсването" на системата с образуването на котел и отоплителни кръгове. Конвенционална схема на включване на топлинен акумулатор в отоплителната система е показана на фигурата по-долу.

Фиг. Схема на включване на буферен резервоар (акумулатор на топлина)

Различните начини за свързване на буферния резервоар към отоплителната система могат да бъдат намерени в статията "Схеми за свързване на топлинен акумулатор".

В момента топлинните акумулатори най-често се използват в отоплителни системи с котли на твърдо гориво. В тези системи използването на топлинен акумулатор дава възможност за зареждане на гориво по-рядко, за осигуряване на комфортно подаване на топлина, независимо от колебанията в температурата на охлаждащата течност на изхода на котела. Често буферните резервоари се инсталират с електрически котли, за да се спестят пари поради намалената нощна ставка и в комбинирани системи с едновременно използване на котли на твърдо гориво и електричество Топлоакумулатор (TA) е полезен в системи и с газови котли, особено когато минималната топлинна мощност на котела надвишава топлинното натоварване на съоръжението. Поради по-дългите периоди на "зареждане" на ТА (нагряване на охлаждащата течност) е възможно да се избегне "часовникът" на котела.

Освен че се използва като буферен резервоар, TA изпълнява функцията на хедър с ниска загуба. Това свойство на топлинния акумулатор е особено търсено в системи с топлинни генератори, работещи на различни видове енергия (включително алтернативна). Като правило тези топлинни източници работят на специални топлоносители, които не позволяват смесване с други видове, изискват уникален температурен и хидравличен режим, който често е несъвместим с режимите на отоплителния кръг (радиатор, подово отопление). Например, температурният диапазон на термопомпата обикновено е

5 ° C, а в цикъла на разпределение на топлината температурният диапазон може да бъде много по-голям (10-20 ° C). За разделяне на веригите акумулаторът на топлина може да бъде оборудван с допълнителни вградени топлообменници.

Схеми за свързване и свързване

Като допълнителен източник на топлина, например, вместо електрически котел, може да се използва тръбен електрически нагревател (TEN). В повечето съвременни модели той вече е предвиден за неговото инсталиране посредством фланец или съединител. Като инсталирате нагревателен елемент в съответния разклонителен тръбопровод, можете частично да замените електрическия котел или за пореден път да направите, без да запалвате котел на твърдо гориво.

Важно е да се разбере, че това са опростени, а не пълни електрически схеми. За да се осигури контрол, отчитане и безопасност на системата, на захранването на котела е инсталирана група за безопасност. Освен това е важно да се погрижите за работата на CO в случай на прекъсване на електрозахранването, тъй като няма достатъчно енергия за захранване на циркулационната помпа от термодвойката на нелетливи котли. Липсата на циркулация на охлаждащата течност и натрупването на топлина в топлообменника на котела най-вероятно ще доведе до разрушаване на веригата и аварийно изпразване на системата, възможно е котелът да изгори.

Следователно, от съображения за безопасност, трябва да се погрижите да осигурите функционирането на системата поне докато отметката бъде напълно изгорена. За това се използва генератор, чиято мощност се избира в зависимост от характеристиките на котела и продължителността на горенето на 1 горивна вложка.

Как да изчислим обема на топлинен акумулатор

При желание е лесно да се намерят методи за изчисляване на обема на топлинен акумулатор в Интернет, но нито един от тях не ме устройваше.

Някои "експерти" препоръчват да се умножи максималната мощност на съществуващия котел в киловати с някакъв коефициент и този коефициент на различните сайтове се различава два пъти или повече - от 25 до 50. Според мен това е пълна глупост. Просто защото полученият резултат няма нищо общо с конкретния ви дом или вашите желания колко често искате да отоплявате котела.

Нормалната техника отчита всички фактори: климатът във вашия район и топлоизолацията на къщата и вашите идеи за комфорт. По приятелски начин това изчисление също ще трябва да се извърши много пъти за различни температурни условия и да се избере максималният обем на топлинния акумулатор. И между другото, мощността на котела по правилния метод се получава в резултат на изчисления, а не според принципа "какъв беше, беше доставен по този начин." Но всичко това е доста сложно и е по-подходящо за котелни помещения, а не за частни домакинства.

Направих го много по-лесно. Направих изчислението на топлинния акумулатор за котел на твърдо гориво, както следва.

1. Необходимо е да се изчисли количеството топлина, от което къщата се нуждае на ден. Това е най-трудната и отговорна част от работата. Отново можете да навлезете по-дълбоко в изчисленията (в учебниците за строителни университети можете да намерите всички необходими техники).Но, ако е възможно, е по-лесно и по-надеждно да се извърши директно измерване - просто чрез отопление на къщата в студено време и измерване на количеството използвано гориво. Къщата ми е сравнително малка - малко по-малко от 100 кв. м, и доста топло. Следователно се оказа, че при външна температура от около 0 градуса, за да се поддържа комфортна температура, са необходими 50 kW * h с твърд резерв, за - 10 градуса - 100 kW * h, за - 20 градуса - 150 kW * з.
2. Изборът на котел е много прост. Най-често срещаните котли имат мощност около 25 kW и от едно максимално натоварване дават тази мощност за около 3 часа. Следователно едно подпалване дава около 75 kWh топлина. Следователно при нулева температура дори едно пълно натоварване ще ми е прекалено. А за -20 градуса ще е достатъчно да го затопляте 2 пъти на ден. Бях доволен от тази опция.
3. Сега действителният обем на топлинния акумулатор. Топлинният капацитет на водата е 4,2 kJ на литър на градус. максималната температура в топлинния акумулатор е 95 градуса, комфортната температура на водата в отоплителната система е 55 градуса. Тоест 40 градуса разлика. С други думи, 1 литър вода в топлинен акумулатор може да съхранява 168 kJ топлина или 46 Wh. И съответно 1000 литра - 46 kWh. От това следва, че за да запазя топлината от едно пълно натоварване на котела, ми е необходим топлинен акумулатор за 1500 литра. Всичко това е с марж. Всъщност отнема малко по-малко, но след като проучих цените за буферни резервоари, реших да игнорирам това.

Това изчисление означава, че при силни студове трябва да отоплявам котела два пъти на ден, а при много тежки студове три пъти. Нещо повече, това трябва да се прави равномерно през целия ден: сутрин и вечер или сутрин, в началото на вечерта и преди лягане. И когато няма голяма слана, запалвам котела само веднъж - по всяко време на деня.

Разбира се, ако инсталирате още по-голям акумулатор на топлина, можете да направите живота си още по-комфортен. Но тук трябва да се справим с факта, че голяма цев се нуждае от много място.

Нека разгледаме пример за изчисление за две задачи.

Изтеглете файла Excel за бързо изчисляване на топлинния акумулатор за вашите параметри: raschet_teploakkumulatora.xlsx

Има две задачи за изчисляване на топлинен акумулатор:

Поредица от видео уроци за частна къща
Част 1. Къде да се пробие кладенец? Част 2. Подреждане на кладенец за вода Част 3. Полагане на тръбопровод от кладенец до къща Част 4. Автоматично водоснабдяване
Водоснабдяване
Водоснабдяване на частна къща. Принцип на действие. Схема на свързване Самозасмукващи повърхностни помпи. Принцип на действие. Схема на свързване Изчисляване на самозасмукваща помпа Изчисляване на диаметри от централното водоснабдяване Помпена станция за водоснабдяване Как да изберем помпа за кладенец? Настройка на превключвателя за налягане Електрическа верига на превключвателя за налягане Принцип на работа на акумулатора Наклон на канализацията за 1 метър SNIP Свързване на отопляема релса за кърпи
Схеми за отопление
Хидравлично изчисление на двутръбна отоплителна система Хидравлично изчисление на свързана с две тръби отоплителна система Тикълман контур Хидравлично изчисление на еднотръбна отоплителна система Хидравлично изчисление на радиално разпределение на отоплителна система Диаграма с термопомпа и котел на твърдо гориво - логика на работа Трипътен клапан от valtec + термоглава с дистанционен сензор Защо отоплителният радиатор в жилищна сграда не се отоплява добре? дома Как да свържете котел към котел? Опции за свързване и схеми за рециркулация на БГВ. Принцип на работа и изчисление Не правилно изчислявате хидравличната стрелка и колектори Ръчно хидравлично изчисление на отоплението Изчисляване на топъл воден под и смесителни агрегати Трипътен клапан със серво задвижване за БГВ Изчисления на БГВ, BKN. Намираме силата на звука, силата на змията, времето за загряване и т.н.
Конструктор за водоснабдяване и отопление
Уравнението на Бернули Изчисляване на водоснабдяването за жилищни сгради
Автоматизация
Как работят серво и трипътни клапани 3-краен вентил за пренасочване на потока на отоплителната среда
Отопление
Изчисляване на топлинната мощност на отоплителните радиатори Секция на радиатора Прерастването и отлаганията в тръбите нарушават работата на водоснабдителната и отоплителната система Новите помпи работят по различен начин ... Изчисляване на проникването Изчисляване на температурата в неотопляемо помещение Изчисляване на пода на земята на топлинен акумулатор Изчисляване на топлинен акумулатор за котел на твърдо гориво Изчисляване на топлинен акумулатор за акумулиране на топлинна енергия Къде свържете разширителен резервоар в отоплителната система? Съпротивление на котела Диаметър на тръбата на Тихелман Как да изберем диаметър на тръбата за отопление Топлопредаване на тръба Гравитационно отопление от полипропиленова тръба Защо не обичат еднотръбното отопление? Как да я обичам?
Терморегулатори
Стаен термостат - как работи
Смесителна единица
Какво е смесителна единица? Видове смесителни единици за отопление
Характеристики и параметри на системата
Локално хидравлично съпротивление. Какво е CCM? Пропускателна способност Kvs. Какво е? Вряща вода под налягане - какво ще се случи? Какво представлява хистерезисът при температури и налягания? Какво представлява инфилтрацията? Какво представляват DN, DN и PN? Водопроводчиците и инженерите трябва да знаят тези параметри! Хидравлични значения, понятия и изчисляване на схеми на отоплителни системи Коефициент на потока в еднотръбна отоплителна система
Видео
Отопление Автоматично регулиране на температурата Лесно допълване на отоплителната система Отоплителна технология. Стени. Подово отопление Помпа и смесител Combimix Защо да изберете подово отопление? Воден топлоизолиран под VALTEC. Видео семинар Тръба за подово отопление - какво да изберем? Топъл воден под - теория, предимства и недостатъци Полагане на топъл воден под - теория и правила Топли подове в дървена къща. Сух топъл под. Пай с топла вода - Теория и изчисления Новини за водопроводчици и ВиК инженери Все още ли правите хак? Първи резултати от разработването на нова програма с реалистична триизмерна графика Програма за термично изчисление. Вторият резултат от разработването на Teplo-Raschet 3D програма за термично изчисление на къща чрез заграждащи конструкции Резултати от разработването на нова програма за хидравлично изчисление Първични вторични пръстени на отоплителната система Една помпа за радиатори и подово отопление Изчисляване на топлинните загуби у дома - ориентация на стената?
Регламенти
Нормативни изисквания за проектиране на котелни помещения Съкратени наименования
Термини и определения
Мазе, мазе, под Котелни помещения
Документално водоснабдяване
Източници на водоснабдяване Физически свойства на естествената вода Химичен състав на естествената вода Бактериално замърсяване на водата Изисквания за качеството на водата
Сборник с въпроси
Възможно ли е да се постави газова котелно помещение в сутерена на жилищна сграда? Възможно ли е да се прикрепи котелно помещение към жилищна сграда? Възможно ли е да се постави газова котелно помещение на покрива на жилищна сграда? Как са разделени котелните помещения според тяхното местоположение?
Личен опит в хидравликата и топлотехниката
Въведение и запознаване. Част 1 Хидравлично съпротивление на термостатичния клапан Хидравлично съпротивление на филтърната колба
Видео курс Програми за изчисление
Technotronic8 - Хидравличен и термичен софтуер за изчисляване Auto-Snab 3D - Хидравлично изчисление в 3D пространство
Полезни материали Полезна литература
Хидростатика и хидродинамика
Задачи за хидравлично изчисление
Загуба на глава в прав участък от тръбата Как загубата на глава влияе върху дебита?
Разни
Направи си сам водоснабдяване на частна къща Автономно водоснабдяване Автономна схема на водоснабдяване Автоматична схема на водоснабдяване Частна схема на водоснабдяване
Политика за поверителност

Предимства и недостатъци

Отоплителна система с топлинен акумулатор, в която инсталация за твърдо гориво служи като източник на топлина, има много предимства:

• Подобряване на комфортните условия в къщата, тъй като след изгаряне на горивото отоплителната система продължава да отоплява къщата с топла вода от резервоара. Няма нужда да ставате посред нощ и да зареждате част от дърва за огрев в горивната камера.
• Наличието на контейнер предпазва водната риза на котела от кипене и разрушаване. Ако електричеството внезапно бъде прекъснато или термостатичните глави, монтирани на радиаторите, отрязват охлаждащата течност поради достигане на желаната температура, тогава източникът на топлина ще загрява водата в резервоара. През това време електрозахранването може да се възобнови или дизеловият генератор ще бъде стартиран.
• Изключва се подаването на студена вода от връщащия тръбопровод към нажежения чугунен топлообменник след внезапно стартиране на циркулационната помпа.
• Топлоакумулаторите могат да се използват като хидравлични разделители в отоплителната система (хидравлични стрелки). Това прави работата на всички клонове на веригата независима, което дава допълнителни икономии на топлинна енергия.

По-високите разходи за инсталиране на цялата система и изискванията за поставяне на оборудване са единствените недостатъци при използването на резервоари за съхранение. Тези инвестиции и неудобства обаче ще бъдат последвани от минимални оперативни разходи в дългосрочен план.

Препоръчваме:

Как да направим отопление в частна къща - подробно ръководство Как да изберем разширителен резервоар за отоплителна система Как да изберем и свържем мембранен разширителен резервоар

Схема на хидравлично разделяне

Друга, по-сложна схема на свързване, предполага непрекъснато снабдяване с електричество. Ако това не е възможно, тогава е необходимо да се осигури връзка с мрежата чрез непрекъсваемо захранване. Друг вариант е да се използват дизелови или бензинови електроцентрали. В предишния случай свързването на топлинния акумулатор към котела за твърдо гориво беше независимо, тоест системата може да работи отделно от резервоара. В тази схема акумулаторът действа като буферен резервоар (хидравличен сепаратор). В първичния кръг е вграден специален смесител (LADDOMAT), през който циркулира водата при изгаряне на котела.

Свързване на топлинен акумулатор към котел на твърдо гориво

Блокови елементи:

• циркулационна помпа;
• трипътен термостатичен клапан;
• възвратен клапан;
• картер;
• Сферични кранове;
• устройства за контрол на температурата.

Разлики от предишната схема - всички устройства са сглобени в един блок и охлаждащата течност отива към резервоара, а не към отоплителната система. Принципът на действие на разбъркващия блок остава непроменен. Такива тръбопроводи на котел на твърдо гориво с акумулатор на топлина ви позволяват да свържете колкото се може повече отоплителни клонове на изхода от резервоара. Например за захранване на радиатори и подови или въздушни отоплителни системи. Освен това всеки клон има своя циркулационна помпа. Всички вериги са хидравлично разделени, излишната топлина от източника се натрупва в резервоара и се използва, когато е необходимо.

Изчисляване на капацитета на топлинния акумулатор

Методологията за изчисление може да бъде различна в зависимост от схемата за кандидатстване. Ето груба диаграма за изчисление:

1. Определяне на максималното зареждане с гориво. Например, камината побира 20 кг дърва за огрев. 1 кг дърва за огрев е в състояние да освободи 3,5 kWh енергия. По този начин, когато изгаряте една отметка за дърва за огрев, котелът ще даде 20 3,5 = 70 kWh топлина. Времето, необходимо на изгарянето на пълен маркер, може да бъде определено емпирично или изчислено. Ако мощността на котела е например 25 kW 70: 25 = 2,8 часа.
2. Температура на топлоносителя в отоплителната система. Ако системата вече е инсталирана, достатъчно е да се измери температурата на входа и изхода и да се определят топлинните загуби.
3. Определяне на желаната честота на изтегляне. Например зареждането е възможно сутрин и вечер, но не е възможно обслужването на котела през деня и през нощта.

Изчисляване на топлинния акумулатор

Ако за един час топлинните загуби на помещение, например, са 6,7 kW, тогава на ден те ще бъдат 160 kW. В този пример това е малко повече от две зареждания с гориво. Както беше дефинирано по-горе, един раздел дърва за огрев гори около 3 часа, отделяйки 70 kWh топлинна енергия.

Необходимостта от отопление на къщата е 6,7 3 = 20,1 kWh, резервът на резервоара за съхранение ще бъде 70-20,1 = 49,9, т.е. приблизително 50 kWh. Тази енергия ще е достатъчна за период от 50: 6.7 - това е около 7 часа. Това означава, че са необходими две пълни закуски и една непълна на ден.

Въз основа на тези изчисления, след като разгледахме няколко варианта, ще спрем на това: в 23 часа се прави непълно натоварване, в 6.00 и 18.00 - пълно. Ако начертаете графика на нивото на зареждане на акумулатора на топлина, можете да видите, че максималното зареждане пада на 60 kWh в 9 часа сутринта.

Тъй като 1 kWh = 3600 kJ, резервът трябва да бъде 60 3600 = 216000 kJ топлинна енергия. Температурният резерв (разликата между индикатора за максимална вода и необходимия дебит) е 95-57 = 38 ° С. Топлинен капацитет на вода 4.187 kJ. По този начин 216000 / (4.18738) = 1350 кг. В този случай необходимият обем на топлинния акумулатор ще бъде 1,35 м3.

Разглежданият пример дава обща представа за това как се изчислява капацитетът на резервоара за съхранение. Във всеки отделен случай е необходимо да се вземат предвид особеностите на отоплителната система и условията на нейната работа.

Характеристики на инсталирането на топлинен акумулатор

Преди да инсталирате оборудването, трябва да бъде изготвен подробен проект. Необходимо е да се вземат предвид всички изисквания на производителите на отоплително оборудване. Когато инсталирате резервоара за съхранение, трябва да се спазват следните правила:

• Повърхността на контейнера трябва да има надеждна топлоизолация.
• На входа и изхода трябва да се монтират термометри за наблюдение на температурата на водата.
• Обемните резервоари най-често не се вписват във вратата. Ако не е възможно да вкарате резервоара преди края на строителството, ще трябва да използвате сгъваема версия или няколко по-малки резервоара.
• На входящата тръба е желателен груб филтър.
• В близост до резервоара трябва да се монтира предпазен клапан и манометър. В самия резервоар също трябва да има вентил за обезвъздушаване.
• Трябва да има възможност за източване на водата от резервоара.

Използването на топлинен акумулатор в система с котел на твърдо гориво увеличава ефективността на топлинния генератор и неговия експлоатационен живот, а също така позволява по-икономичен разход на гориво. Възможността за по-рядко зареждане с гориво прави използването на отоплителния котел по-удобно за потребителя. Изчисляването на необходимия капацитет на резервоара за съхранение трябва да вземе предвид вида на котела, характеристиките на отоплителната система и условията на нейната работа.

Въпреки простотата на устройството и очевидността на предимствата от използването на топлинни акумулатори, този тип оборудване все още не е много разпространено. В тази статия ще се опитаме да поговорим за това какво представлява акумулаторът на топлина и ползите, които произтичат от използването му в отоплителни системи.

Избор на топлинен акумулатор

TA изберете при проектирането на отоплителна система. Инженерите по отопление ще ви помогнат да изберете правилния акумулатор на топлина. Но ако е невъзможно да се използват техните услуги, ще трябва да изберете сами. Това не е трудно да се направи.

Топлоакумулатор за котел на твърдо гориво

Основните критерии за избора на това устройство се считат за следните

:

• налягане в отоплителната система;
• обемът на буферния резервоар;
• външни размери и тегло;
• оборудване с допълнителни топлообменници;
• възможността за инсталиране на допълнителни устройства.

Налягането на водата (налягането) в отоплителната система е основният индикатор. Колкото по-високо е, толкова по-топло е в отопляемото помещение. Като се има предвид този параметър, при избора на топлинен акумулатор за котли на твърдо гориво се обръща внимание на максималното налягане, което той може да издържи.Показаният на снимката акумулатор на топлина за котел на твърдо гориво е изработен от неръждаема стомана и може да издържи на високо водно налягане.

Обем на буфера. Способността да се съхранява топлина за отоплителната система по време на работа зависи от това. Колкото по-голям е той, толкова повече топлина ще се натрупва в контейнера. Тук трябва да вземете предвид, че е безсмислено да увеличавате границата до безкрайност. Но ако водата е по-малка от нормата, устройството просто няма да изпълнява възложената му функция за натрупване на топлина. Следователно за правилния избор на топлинен акумулатор ще е необходимо да се изчисли неговият буферен капацитет. Ще бъде показано малко по-късно как се изпълнява.

Външни размери и тегло. Това също са важни показатели при избора на ТА. Особено във вече построена къща. Когато е направено изчислението на топлинния акумулатор за отопление, извършена е доставка до мястото на инсталиране, може да има проблем със самата инсталация. По отношение на габаритните размери той може просто да не се побира в стандартен отвор на вратата. В допълнение, ТА с голям капацитет (от 500 литра) са инсталирани на отделна основа. Масивно устройство, напълнено с вода, ще стане още по-тежко. Тези нюанси трябва да бъдат взети под внимание. Но е лесно да се намери изход. В този случай се купуват два топлинни акумулатора за котли на твърдо гориво с общ обем буферни резервоари, равен на изчисления за цялата отоплителна система.

Оборудване с допълнителни топлообменници. При липса на система за БГВ в къщата, собствен кръг за отопление на водата в котела, по-добре е незабавно да закупите TA с допълнителни топлообменници. За тези, които живеят в южните райони, ще бъде полезно да свържете слънчев колектор към TA, който ще се превърне в допълнителен безплатен източник на топлина в къщата. Едно просто изчисление на отоплителната система ще покаже колко допълнителни топлообменници е желателно да има в акумулатора на топлина.

Възможност за инсталиране на допълнителни устройства. Това предполага инсталиране на нагревателни елементи (тръбни електрически нагреватели), контролно-измервателни уреди (контролно-измервателни уреди), предпазни клапани и други устройства, които осигуряват непрекъсната и безопасна работа на буферния резервоар в устройството. Например, в случай на аварийно затихване на котела, температурата в отоплителната система ще се поддържа от нагревателни елементи. В зависимост от обема на отоплението на помещенията, те може да не създадат комфортна температура, но размразяването на системата непременно ще бъде предотвратено. Наличието на инструментариум ще ви позволи да обърнете внимание своевременно на възможни неизправности в отоплителната система.

Важно. Когато избирате топлинен акумулатор за отопление, обърнете внимание на неговата топлоизолация. От това зависи запазването на получената топлина.

Прилагане на топлинни акумулатори

Има няколко метода за изчисляване на обема на резервоара. Практическият опит показва, че средно за всеки киловат отоплително оборудване са необходими 25 литра вода. Ефективността на котлите на твърдо гориво, която включва отоплителна система с топлинен акумулатор, се увеличава до 84%. Чрез изравняване на пиковете на горене се спестяват до 30% от енергийните ресурси.

Когато използвате резервоари за битово горещо водоснабдяване, няма прекъсвания в пиковите часове. През нощта, когато нуждите се сведат до нула, охлаждащата течност в резервоара натрупва топлина и на сутринта отново осигурява всички нужди в пълен размер.

Надеждната топлоизолация на устройството с разпенен полиуретан (полиуретанова пяна) помага да се поддържа температурата. Освен това е възможно да се монтират нагревателни елементи, което спомага за бързото „наваксване“ на желаната температура в случай на извънредна ситуация.

Изглед в разрез на акумулатора на топлина

Съхранението на топлина се препоръчва в случаи:

• голяма нужда от захранване с топла вода. Във вила, където живеят повече от 5 души и са инсталирани две бани, това е истински начин за подобряване на условията на живот;
• при използване на котли на твърдо гориво.Акумулаторите изглаждат работата на отоплителното оборудване в часа на най-голямо натоварване, отнемат излишната топлина, предотвратявайки кипенето, а също така увеличават времето между зареждането на твърдо гориво;
• при използване на електрическа енергия по отделни тарифи за деня и нощта;
• в случаите, когато са инсталирани слънчеви или вятърни батерии за съхранение на електрическа енергия;
• при използване на циркулационни помпи в системата за топлоснабдяване.

Тази система е идеална за помещения, отоплявани с радиатори или подово отопление. Неговите предимства са, че той е в състояние да съхранява енергия от различни източници. Комбинираната система за захранване ви позволява да изберете най-оптималната опция за генериране на топлина за даден период от време.

Характеристики на дизайна на топлинния акумулатор

Устройството е цилиндричен контейнер, изработен от неръждаема стомана или черна стомана. Размерите на контейнера зависят от неговия обем, който варира от няколкостотин до десетки хиляди литри. Поради големите обеми такова устройство е трудно да се постави в съществуващо котелно помещение, така че често се налага да бъде завършено. Има модели както с фабрична топлоизолация, така и с контейнери без нея.

Когато инсталирате топлинния акумулатор, трябва да се има предвид, че дебелината на изолацията е 10 см. След нея в горната част на резервоара се поставя кожена обвивка. Вътре в резервоара има охлаждаща течност, която при изгаряне на гориво в котела се загрява бързо и задържа топлината за дълго време поради слой изолация. След спиране на работата на котела, акумулаторът отделя топлината си в помещението, загрявайки го. Поради тази причина котелът няма да се нуждае от запалване толкова често, колкото преди.

Според техния дизайн, капацитетът на топлинния акумулатор е:

• с бойлер, разположен вътре. Този дизайн е създаден, за да осигури жилища с топла вода от автономен източник;
• с един или два топлообменника;
• празен (без охлаждаща течност).

Предвидени са резбови отвори за свързване на устройството за съхранение към котела и отоплителната система на къщата.

Заден план

Случи се така, че преди време си купих частна къща на определено разстояние от цивилизацията. Отдалечеността от цивилизацията се определя главно от факта, че там изобщо няма газ. И разрешената мощност на електрическата връзка не осигурява техническата възможност за отопление на къщата с електричество. Единственият истински източник на топлина през зимата е използването на твърди горива. С други думи, къщата е оборудвана с печка, която бившият собственик отоплява с дърва и въглища.

Ако някой има опит с използването на печката, не е необходимо да му се обяснява, че тази дейност изисква постоянно наблюдение. Дори при не твърде студено време е невъзможно да поставите дърва за огрев веднъж и да „забравите“ за това. Ако сложите твърде много дърва, къщата ще се нагорещи. И след като горивото изгори, къщата така или иначе ще се охлади бързо. Воля или не, за да поддържате комфортна температура, трябва постоянно да добавяте малко дърва за огрев. А при силни студове фурната не може да остане без надзор дори за 3-4 часа. Ако не искате да се събуждате в студена стая сутрин, бъдете любезни да отидете до печката поне веднъж на нощ ...

Разбира се, нямах желание да работя като пожарникар. И така веднага започнах да мисля за по-удобен начин за отопление. Разбира се, ако беше невъзможно да се използва газ или електричество, само модерна отоплителна система на твърдо гориво може да стане по този начин, състояща се от котел на твърдо гориво, топлинен акумулатор и най-простата автоматизация за включване и изключване на рециркулационната помпа.

Защо модерният котел е по-добър от конвенционалната печка? Заема много по-малко място, можете да вкарате повече гориво в него, осигурява по-добро изгаряне на това гориво при максимално натоварване и теоретично може да се използва за оставяне на по-голямата част от топлината в къщата, а не за изпускане в комина.Но за разлика от печката, котелът на твърдо гориво е практически невъзможен за използване без топлинен акумулатор. Пиша за това толкова подробно, защото познавам много хора, които са се опитали да отопляват къща с такива котли, като ги свързват директно към отоплителни тръби. Не направиха нищо добро.

Какво е топлинен акумулатор или, както се нарича още, буферен резервоар? В най-простия случай това е просто голям варел с вода, чиито стени имат добра топлоизолация. Котелът загрява водата в тази цев за два до три часа от работата си. И тогава тази топла вода циркулира през отоплителната система, докато се охлади. Когато се охлажда, котелът трябва да се запали отново. Най-простият акумулатор на топлина може лесно да бъде направен от всеки заварчик. Но аз, след кратък размисъл, изоставих тази идея и си купих готова. Тъй като живея в Украйна, се обърнах и никога не съжалих за това: тук акумулаторните резервоари са направени професионално и много ефективно.

В зависимост от обема на топлинния акумулатор, мощността на котела и колко топлина се нуждае къщата, котелът трябва да се отоплява не постоянно, а веднъж или два пъти на ден, или дори веднъж на всеки два или три дни.

Изчисляване на обема на буферния резервоар на котела

Най-оптималното решение на този проблем ще бъде възлагането на неговото изпълнение на отоплителните инженери. Изчисляването на обема на топлинния акумулатор за цялата отоплителна система на частна къща изисква отчитане на различни фактори, известни само на тях. Въпреки това предварителните изчисления могат да се извършват независимо. За това, освен общи познания по физика и математика, ще ви трябва калкулатор и празен лист хартия.

Намираме следните данни

:

• мощност на котела, kW;
• време за горене на активно гориво;
• топлинна мощност на отоплението на къщата, kW;
• Ефективност на котела;
• температура в захранващата тръба и "връщане".

Нека разгледаме пример за предварително изчисление. Отопляемата площ е 200 m 2. Времето на активно изгаряне на котела е 8 часа, температурата на охлаждащата течност по време на нагряване е 90 ° C, в обратната верига е 40 ° C. Очакваната топлинна мощност на отопляваните помещения е 10 kW. При такива първоначални данни отоплителното устройство ще получи 80 kW (10 × 8) енергия.

Изчисляваме буферния капацитет на котел на твърдо гориво чрез топлинния капацитет на водата

:

където: m е масата на водата в резервоара (kg); Q е количеството топлина (W); ∆t е разликата между температурата на водата в подаващата и връщащата тръби (° С); 1.163 е специфичен топлинен капацитет на водата (W / kg ° С) ...

Изчисляване на буферния капацитет на котел на твърдо гориво

Замествайки числата във формулата, получаваме 1375 кг вода или 1,4 м 3 (80 000 / 1,163 × 50). По този начин, за отоплителна система на къща с площ от 200 m 2, е необходимо да се инсталира TA с капацитет 1,4 m 3. Познавайки тази цифра, можете безопасно да отидете в магазина и да видите кой топлинен акумулатор е приемливо.

Размерите, цената, оборудването, производителят вече са лесно разпознаваеми. Сравнявайки известните фактори, не е трудно да се направи предварителен подбор на топлинен акумулатор за дом. Това изчисление е от значение в случая, когато къщата е построена, отоплителната система вече е инсталирана. Резултатът от изчислението ще покаже дали е необходимо да се разглобяват вратите поради размерите на TA. След оценка на възможността за инсталирането му на постоянно място, се прави окончателното изчисление на топлинния акумулатор за котел за твърдо гориво, инсталиран в системата.

След събиране на данни за отоплителната система, ние извършваме изчисления, използвайки формулата

:

където: W е количеството топлина, необходимо за нагряване на охлаждащата течност; m е масата на водата; c е топлинният капацитет; ist е температурата на нагряването на водата;

Освен това се нуждаете от стойността на k - ефективността на котела.

От формула (1) намираме масата: m = W / (c × ∆t) (2)

Тъй като ефективността на котела е известна, ние прецизираме формулата (1) и получаваме W = m × c × ∆t × k (3), от която намираме актуализираната маса на вода m = W / (c × ∆t × k) ( 4)

Нека разгледаме как да изчислим топлинен акумулатор за дом. В отоплителната система е монтиран котел от 20 kW (посочен в паспортните данни). Разделът за гориво изгаря за 2,5 часа. За да отоплявате къща, ви трябват 8,5 kW / 1 час енергия. Това означава, че по време на изгарянето на една отметка ще се получат 20 × 2,5 = 50 kW

Отоплението на помещенията ще консумира 8,5 × 2,5 = 21,5 kW

Излишната топлина, произведена 50 - 21,5 = 28,5 kW, се съхранява в TA.

Температурата, до която се нагрява охлаждащата течност, е 35 ° C. (Температурната разлика в захранващите и връщащите тръби. Определя се чрез измерване по време на работа на отоплителната система). Замествайки търсените стойности във формула (4), получаваме 28500 / (0,8 × 1,163 × 35) = 874,5 кг

Тази цифра означава, че за съхраняване на топлината, генерирана от котела, е необходимо да има 875 кг топлоносител. За да направите това, ще ви е необходим буферен резервоар за цялата система с обем 0,875 m 3. Такива леки изчисления улесняват избора на топлинен акумулатор за отоплителни котли.

Съвети. За по-точно изчисляване на обема на буферния резервоар е по-добре да се свържете със специалист.

Онлайн калкулатор

* Ако калкулаторът показва 0 (нула), това означава, че нямате излишна енергия за натрупване.

Това е приблизителна цифра, възможно най-близка до реалността, без да се вземат предвид такива променливи като: вид гориво, ефективност на котела, енергийна ефективност на сградата.

Обяснения

Мощност на котела според паспорта - всеки производител го посочва от документацията за оборудването. Ако котелът е направен самостоятелно и мощността му е неизвестна, може грубо да се определи емпирично. За къща с площ от 100 м2 е достатъчен котел от 10 kW... Ако вашето устройство се справи със задачата да отопли къщата ви, със средно натоварване на камината, вземете площта на тази стая като основна стойност и определете мощността. Трябва да разберете, че това ще бъдат много средни данни, с изключение на топлинните загуби, енергийната ефективност на сградата и т.н.

Силата, от която се нуждаете, за да отоплявате дома си. Това е енергията, която е необходима за поддържане на необходимата температура. Изчислява се от специалист въз основа на сложни формули и много променливи. Например, къща от 100м2 изисква 8,5 кВт енергия на час. Отново това е много средна цифра.

Температура на топлоносителя, подаване и връщане. Разликата между тези числа ще бъде излишъкът, който трябва да бъде запазен.

Топлинен капацитет на водата. Това е таблична стойност, която е 4,19 kJ / kg × ° C или 1,164 W × h. Той участва в изчисленията и е статистическа стойност.