Výpočet objemu tepelného akumulátora na vykurovanie súkromného domu

Vlastnosti inštalácie tepelných akumulátorov

Všetky inštalačné práce sa vykonávajú podľa predtým schváleného projektu v súlade s odporúčaniami výrobcu vykurovacích zariadení.

V takom prípade by sa mali brať do úvahy vlastnosti inštalačných prác:

1. Povrch akumulačnej nádrže musí byť bezpodmienečne izolovaný od tepelných strát.
2. Teplomery by mali byť inštalované na potrubiach, cez ktoré cirkuluje voda (výstup a prívod).
3. Akumulačné nádrže s objemom viac ako 500 litrov vo väčšine prípadov neprechádzajú dverami. V takýchto prípadoch by ste mali použiť skladacie konštrukcie alebo nainštalovať niekoľko batérií menšieho objemu.
4. V najnižšom bode nádrže nebude prekážať inštalácia odtokového kanála. Príde to vhod, keď musíte úplne vypustiť vodu.
5. Na potrubie, cez ktoré vstupuje voda do nádoby, sa odporúča inštalovať sitká. Zabránia prenikaniu veľkých inklúzií (vodný kameň zo zvárania, minerály, ktoré sa dostali do systému atď.).
6. Ak nie je v hornej časti nádrže umiestnený ventil na odvádzanie vzduchu, mal by byť namontovaný v hornom bode výstupného potrubia.
7. Na vedení vedľa batérie musí byť nainštalovaný manometer a poistný ventil.

Ak ste majiteľom kotla na tuhé palivo a ešte ste si nezakúpili tepelné akumulačné zariadenie, zamyslite sa. Predĺžite nielen životnosť svojho vykurovacieho zariadenia, ale aj výrazne ušetríte na palive.

Funkčnosť akumulátorov tepla

Princíp činnosti zariadenia spočíva v tom, že počas prevádzky kotla sa časť tepla používa na ohrev chladiacej kvapaliny z prídavnej nádrže. Pripojená nádrž má dobrú tepelnú izoláciu a perfektne udržuje prijaté teplo. Po vypnutí kotla sa voda vo vykurovacom systéme ochladí a regulačné prístroje zapnú čerpadlo dodávajúce teplú vodu zo zásobníka.

Tieto cykly pokračujú, pokiaľ teplota vody v prídavnej nádrži zostáva dostatočne vysoká. Celková doba prevádzky systému bez zapnutia kotla závisí od objemu prídavnej nádrže. V praxi to umožňuje vykurovať miestnosti od niekoľkých hodín do 2 dní.

Akumulátor tepla vykonáva nasledujúce funkcie:

1. Akumuluje teplo prichádzajúce zo systémového kotla a časom ho uvoľňuje na vykurovanie miestností v miestnosti.
2. Zabraňuje možnosti prehriatia kotla odoberaním prebytočného tepla z výmenníka.
3. Umožňuje vám ľahko kombinovať rôzne vykurovacie zariadenia (elektrické, plynové, na tuhé palivo) do spoločného systému.
4. Pomáha zlepšovať výkon vykurovacích zariadení, znižovať spotrebu paliva a zvyšovať účinnosť.
5. V systémoch s kotlami na tuhé palivá umožňuje vylúčiť neustále sledovanie stavu vykurovacieho zariadenia. Pri ohreve chladiacej kvapaliny v ďalšej nádrži môžu majitelia domov zabudnúť na potrebu neustáleho doplňovania paliva do kotla.
6. Je zdrojom teplej vody pre domáce potreby.

Schéma vykurovacieho systému

Na tomto príklade je možné zvážiť, aký výnosný je vykurovací systém s tepelným akumulátorom.

Predpokladajme, že vo vykurovacom systéme je nainštalovaný kotol s výkonom 10 kW. Každé 3 hodiny je potrebné naložiť palivové drevo. To nijako nezapadá do plánov majiteľov domov. Na predĺženie intervalov medzi zaťaženiami je potrebné použiť kotol s vyššou kapacitou. Ale v tomto prípade je možné varenie chladiacej kvapaliny, pretože systém nebude mať čas odoberať všetko vyrobené teplo.

Pripojenie tepelného akumulátora s objemom asi 200 litrov problém ľahko vyrieši.Zariadenie umožňuje akumulovať 110 kW energie za predpokladu, že je kotol plne a často zaťažený. Následne bude akumulované teplo udržiavať príjemnú teplotu v miestnosti asi 10 hodín. Plnenie kotla palivom nie je po celú dobu potrebné.

Čo je to akumulačná kapacita akumulátora tepla a aký je jeho účel.

Účel akumulátora tepla (TA) bude možné ľahšie opísať pomocou niekoľkých príkladov úloh.

Prvá úloha. Vykurovací systém je postavený na báze kotla na tuhé palivo. Nie je možné neustále monitorovať teplotu chladiacej kvapaliny na prívode a včas vyhodiť palivové drevo, v dôsledku čoho teplota prívodu buď presahuje tú, ktorú potrebujeme, potom klesá pod normu. Ako udržiavať požadovanú teplotu chladiacej kvapaliny?

Druhá úloha. Dom je vykurovaný elektrickým kotlom. Dodávka elektriny je dvojtarifná. Ako znížiť náklady na energiu znížením spotreby energie počas dňa a zvýšením v noci?

Tretia úloha. Existuje vykurovací systém, v ktorom teplo generujú tepelné generátory pracujúce napríklad na rôzne druhy paliva a energie. plyn, elektrina, solárna energia (slnečné kolektory), zemská energia (tepelné čerpadlo). Ako zabezpečiť ich efektívnu prevádzku bez straty vyrobeného tepla, keď to nie je potrebné, a zároveň zabezpečiť domu teplo počas obdobia špičkovej spotreby energie?

Bez toho, aby sme zachádzali príliš ďaleko k teórii tepelnej techniky, navrhuje sa pre všetky problémy riešenie v podobe inštalácie vyrovnávacej nádrže do systému, ktorá by slúžila ako zásobník chladiacej kvapaliny a v ktorej by sa udržiavala jej teplota na danom mieste úrovni. Je to presne taká akumulačná kapacita, akou je tepelný akumulátor. Na riešenie týchto problémov je tepelný akumulátor zvyčajne zahrnutý „do prerušenia“ systému s tvorbou kotla a vykurovacích okruhov. Konvenčná schéma zapojenia tepelného akumulátora do vykurovacieho systému je znázornená na obrázku nižšie.

Obr. Schéma zapojenia vyrovnávacieho zásobníka (tepelného akumulátora)

Rôzne spôsoby pripojenia vyrovnávacej nádrže k vykurovaciemu systému nájdete v článku „Schémy zapojenia tepelného akumulátora“.

V súčasnosti sa akumulátory tepla najčastejšie používajú vo vykurovacích systémoch s kotlami na tuhé palivá. V týchto systémoch umožňuje použitie tepelného akumulátora menej časté plnenie paliva, aby sa zabezpečil pohodlný prísun tepla bez ohľadu na kolísanie teploty chladiacej kvapaliny na výstupe z kotla. Vyrovnávacie nádrže sú často inštalované s elektrickými kotlami, aby sa ušetrili peniaze v dôsledku zníženej nočnej ceny, a v kombinovaných systémoch so súčasným používaním tuhých palív a elektrických kotlov. Akumulátor tepla (TA) je užitočný v systémoch as plynovými kotlami, najmä ak minimálny tepelný výkon kotla presahuje tepelné zaťaženie zariadenia. Z dôvodu dlhšej doby „zaťaženia“ TA (ohrev chladiacej kvapaliny) je možné vyhnúť sa „hodinám“ kotla.

Okrem toho, že je TA používaný ako vyrovnávacia nádrž, vykonáva funkciu zberača s nízkymi stratami. Táto vlastnosť tepelného akumulátora je zvlášť požadovaná v systémoch s generátormi tepla pracujúcimi na rôznych druhoch energie (vrátane alternatívnych). Spravidla tieto zdroje tepla pracujú na špeciálnych nosičoch tepla, ktoré neumožňujú miešanie s inými typmi, vyžadujú jedinečnú teplotu a hydraulický režim, ktorý je často nekompatibilný s režimami vykurovacieho okruhu (radiátor, podlahové kúrenie). Napríklad teplotný rozsah tepelného čerpadla je zvyčajne

5 ° C a v slučke rozvodu tepla môže byť teplotný rozsah oveľa väčší (10-20 ° C). Na oddelenie okruhov môže byť tepelný akumulátor vybavený ďalšími zabudovanými výmenníkmi tepla.

Schémy zapojenia a pripojenia

Ako ďalší zdroj tepla je možné namiesto elektrického kotla použiť napríklad rúrkový elektrický ohrievač (TEN). Vo väčšine moderných modelov je už inštalovaný pomocou príruby alebo spojky. Inštaláciou vykurovacieho telesa do zodpovedajúceho odbočného potrubia môžete čiastočne vymeniť elektrický kotol alebo sa opäť zaobísť bez podpaľovania kotla na tuhé palivo.

Je dôležité pochopiť, že ide o zjednodušené, nie úplné schémy zapojenia. Na zabezpečenie kontroly, účtovníctva a bezpečnosti systému je pri napájaní kotla nainštalovaná bezpečnostná skupina. Okrem toho je dôležité postarať sa o prevádzku CO v prípade výpadku elektrickej energie, pretože nie je dostatok energie na napájanie obehového čerpadla z termočlánku neprchavých kotlov. Nedostatok cirkulácie chladiacej kvapaliny a akumulácia tepla vo výmenníku tepla kotla s najväčšou pravdepodobnosťou povedú k prerušeniu okruhu a núdzovému vyprázdneniu systému, je možné, že kotol zhorí.

Z dôvodu bezpečnosti sa preto musíte postarať o zabezpečenie fungovania systému minimálne do úplného vyhorenia záložky. Na to sa používa generátor, ktorého výkon sa volí v závislosti od charakteristík kotla a doby spaľovania 1 palivovej vložky.

Ako vypočítať objem tepelného akumulátora

Ak je to žiaduce, je ľahké nájsť metódy na výpočet objemu tepelného akumulátora na internete, ale žiadny z nich mi nevyhovoval.

Niektorí „odborníci“ odporúčajú vynásobiť maximálny výkon existujúceho kotla v kilowattoch určitým faktorom a tento faktor sa na rôznych stránkach líši dvakrát alebo viackrát - od 25 do 50. Podľa môjho názoru je to úplný nezmysel. Jednoducho preto, že získaný výsledok nemá nič spoločné s vaším konkrétnym domom alebo s vašimi želaniami, ako často chcete vykurovať kotol.

Bežná technika zohľadňuje všetky faktory: klímu vo vašej oblasti a tepelnú izoláciu domu a vaše predstavy o pohodlí. Priateľským spôsobom bude potrebné tento výpočet tiež vykonať mnohokrát pre rôzne teplotné podmienky a zvoliť maximálny objem tepelného akumulátora. A mimochodom, výkon kotla pri správnej metóde sa získava na základe výpočtov, a nie podľa zásady „čo to bolo, bol dodaný takto“. Ale to všetko je dosť komplikované a hodí sa skôr do kotolní, a nie do súkromných domácností.

Urobil som to oveľa jednoduchšie. Výpočet tepelného akumulátora pre kotol na tuhé palivo som urobil nasledovne.

1. Je potrebné odhadnúť množstvo tepla, ktoré dom potrebuje za deň. Toto je najťažšia a najzodpovednejšia časť práce. Opäť sa môžete zahĺbiť do výpočtov (v učebniciach pre stavebné univerzity nájdete všetky potrebné techniky).Ak je to však možné, je jednoduchšie a spoľahlivejšie vykonať priame meranie - jednoducho vykurovaním domu v chladnom počasí a meraním množstva použitého paliva. Môj dom je pomerne malý - o niečo menej ako 100 štvorcových. m, a celkom teplo. Preto sa ukázalo, že pri vonkajšej teplote okolo 0 stupňov je na udržanie príjemnej teploty potrebných 50 kW * h s pevnou rezervou, pre - 10 stupňov - 100 kW * h, pre - 20 stupňov - 150 kW * h.
2. Výber kotla je veľmi jednoduchý. Najbežnejšie kotly majú výkon asi 25 kW a od jedného maximálneho zaťaženia poskytujú tento výkon asi 3 hodiny. Jedno podpaľovanie preto dáva asi 75 kWh tepla. Na nulovú teplotu bude preto na mňa aj jedno plné zaťaženie priveľa. A na -20 stupňov bude stačiť kúrenie 2 krát denne. S touto možnosťou som bol celkom spokojný.
3. Teraz skutočný objem akumulátora tepla. Tepelná kapacita vody je 4,2 kJ na liter a stupeň. maximálna teplota v tepelnom akumulátore je 95 stupňov, pohodlná teplota vody vo vykurovacom systéme je 55 stupňov. Teda 40 stupňov rozdielu. Inými slovami, 1 liter vody v tepelnom akumulátore môže uchovávať 168 kJ tepla alebo 46 Wh. A 1 000 litrov - 46 kWh. Z toho mi vyplýva, že na udržanie tepla z jedného plného zaťaženia kotla potrebujem akumulátor tepla na 1500 litrov. To všetko s rezervou. V skutočnosti to trvá o niečo menej, ale po preštudovaní cien vyrovnávacích nádrží som sa rozhodol to ignorovať.

Tento výpočet znamená, že pri silných mrazoch musím kotol vykurovať dvakrát denne, pri veľmi silných mrazoch trikrát. Toto by sa malo robiť rovnomerne po celý deň: ráno a večer alebo ráno, na začiatku večera a pred spaním. A keď nie je veľký mráz, ohrievam kotol iba raz - kedykoľvek počas dňa.

Ak si nainštalujete ešte väčší tepelný akumulátor, môžete si svoj život samozrejme ešte pohodlnejšie. Tu už ale musíme čeliť skutočnosti, že veľká hlaveň potrebuje veľa priestoru.

Zvážme príklad výpočtu pre dve úlohy.

Stiahnite si súbor Excel pre rýchly výpočet akumulátora tepla pre vaše parametre: raschet_teploakkumulatora.xlsx

Existujú dve úlohy, ako vypočítať akumulátor tepla:

Séria videonávodov v súkromnom dome
Časť 1. Kde vyvŕtať studňu? Časť 2. Usporiadanie studne na vodu Časť 3. Umiestnenie potrubia zo studne do domu Časť 4. Automatický prívod vody
Dodávka vody
Súkromný domový vodovod. Princíp činnosti. Schéma zapojenia Samonasávacie povrchové čerpadlá. Princíp činnosti. Schéma zapojenia Výpočet samonasávacieho čerpadla Výpočet priemerov z centrálneho vodovodu Čerpacia stanica vodovodu Ako zvoliť čerpadlo pre studňu? Nastavenie tlakového spínača Elektrický obvod tlakového spínača Princíp činnosti akumulátora Sklon kanalizácie o 1 meter SNIP Pripojenie vyhrievaného vešiaka na uteráky
Schémy vykurovania
Hydraulický výpočet dvojrúrkového vykurovacieho systému Hydraulický výpočet dvojrúrkového združeného vykurovacieho systému Tichelmanova slučka Hydraulický výpočet jednorúrkového vykurovacieho systému Hydraulický výpočet radiálneho rozvodu vykurovacieho systému Schéma s tepelným čerpadlom a kotlom na tuhé palivo - logika činnosti Trojcestný ventil od valtec + tepelná hlavica s diaľkovým snímačom Prečo vykurovací radiátor v bytovom dome zle vykuruje? Ako pripojiť kotol ku kotlu? Možnosti pripojenia a schémy recirkulácie TÚV. Princíp činnosti a výpočet Hydraulický šíp a kolektory nepočítate správne Ručný hydraulický výpočet vykurovania Výpočet teplovodnej podlahy a zmiešavacích jednotiek Trojcestný ventil so servopohonom pre TÚV Výpočet TÚV, BKN. Nájdeme objem, silu hada, čas zahrievania atď.
Staviteľ vodovodu a kúrenia
Bernoulliho rovnica Výpočet dodávky vody pre bytové domy
Automatizácia
Ako fungujú servá a 3-cestné ventily 3-cestný ventil na presmerovanie toku vykurovacieho média
Kúrenie
Výpočet tepelného výkonu vykurovacích radiátorov Sekcia radiátora Prerastenie a usadeniny v potrubiach zhoršujú činnosť vodovodu a vykurovacieho systému Nové čerpadlá fungujú inak ... zapojiť expanznú nádobu do vykurovacieho systému? Odpor kotla Priemer Tichelmanovej slučkovej rúry Ako zvoliť priemer rúry na vykurovanie Prenos tepla rúry Gravitačný ohrev z polypropylénovej rúry Prečo sa im nepáči jednorúrkové vykurovanie? Ako ju milovať?
Regulátory tepla
Izbový termostat - ako to funguje
Miešacia jednotka
Čo je to miešacia jednotka? Typy miešacích jednotiek na vykurovanie
Vlastnosti a parametre systému
Lokálny hydraulický odpor. Čo je to CCM? Výkon Kvs. Čo to je? Varenie vody pod tlakom - čo sa stane? Čo je hysterézia teplôt a tlakov? Čo je to infiltrácia? Čo sú DN, DN a PN? Inštalatéri a inžinieri musia tieto parametre poznať! Hydraulické významy, koncepcie a výpočet okruhov vykurovacích systémov Súčiniteľ prietoku v jednorúrkovom vykurovacom systéme
Video
Kúrenie Automatická regulácia teploty Jednoduché doplnenie vykurovacieho systému Vykurovacia technológia. Obmurovanie. Podlahové kúrenie Čerpadlo a zmiešavacia jednotka Combimix Prečo si zvoliť podlahové kúrenie? Vodou zateplená podlaha VALTEC. Video seminár Potrubie pre podlahové kúrenie - čo si vybrať? Podlaha teplej vody - teória, výhody a nevýhody Pokládka podlahy teplej vody - teória a pravidlá Teplé podlahy v drevenom dome. Suchá teplá podlaha. Podlahový koláč s teplou vodou - Teória a výpočtové správy pre inštalatérov a inštalatérskych inžinierov Stále robíte hack? Prvé výsledky vývoja nového programu s realistickou trojrozmernou grafikou Program tepelného výpočtu. Druhý výsledok vývoja 3D programu Teplo-Raschet pre tepelný výpočet domu prostredníctvom obvodových konštrukcií Výsledky vývoja nového programu pre hydraulický výpočet Primárne sekundárne krúžky vykurovacieho systému Jedno čerpadlo pre radiátory a podlahové kúrenie Výpočet tepelných strát doma - orientácia steny?
Nariadenia
Regulačné požiadavky na projektovanie kotolní Skrátené označenia
Pojmy a definície
Suterén, suterén, podlaha Kotolne
Dokumentárne zásobovanie vodou
Zdroje vody Fyzikálne vlastnosti prírodnej vody Chemické zloženie prírodnej vody Bakteriálne znečistenie vody Požiadavky na kvalitu vody
Zbierka otázok
Je možné umiestniť plynovú kotolňu v suteréne bytového domu? Je možné k obytnej budove pristaviť kotolňu? Je možné umiestniť plynovú kotolňu na strechu bytového domu? Ako sa delia kotolne podľa ich umiestnenia?
Osobné skúsenosti z hydrauliky a tepelnej techniky
Úvod a zoznámenie. Časť 1 Hydraulický odpor termostatického ventilu Hydraulický odpor filtračnej banky
Video kurz Výpočtové programy
Technotronic8 - softvér na hydraulický a tepelný výpočet Auto-Snab 3D - hydraulický výpočet v 3D priestore
Užitočné materiály Užitočná literatúra
Hydrostatika a hydrodynamika
Úlohy s hydraulickým výpočtom
Strata hlavy v priamom úseku potrubia Ako ovplyvňuje strata hlavy prietok?
Zmiešaný
Vodovod pre svojpomocne súkromný dom Autonómny vodovod Autonómny systém zásobovania vodou Automatický systém zásobovania vodou Schéma zásobovania vodou súkromného domu
Zásady ochrany osobných údajov

Výhody a nevýhody

Vykurovací systém s akumulátorom tepla, v ktorom slúži ako zdroj tepla zariadenie na tuhé palivá, má veľa výhod:

• Zlepšenie komfortných podmienok v dome, pretože po dohorení paliva vykurovací systém pokračuje v ohrievaní domu teplou vodou z nádrže. Nie je potrebné vstávať uprostred noci a nakladať časť palivového dreva do kúreniska.
• Prítomnosť nádoby chráni vodný plášť kotla pred varom a zničením. Ak dôjde k náhlemu prerušeniu dodávky elektriny alebo k odpojeniu termostatických hlavíc nainštalovaných na radiátoroch kvôli dosiahnutiu požadovanej teploty chladiacej kvapaliny, potom bude zdroj tepla ohrievať vodu v nádrži. Počas tejto doby sa môže obnoviť dodávka elektriny alebo sa spustí dieselový generátor.
• Dodávka studenej vody zo spätného potrubia do liateho liatinového výmenníka tepla po náhlom spustení obehového čerpadla je vylúčená.
• Akumulátory tepla je možné použiť ako hydraulické rozdeľovače vykurovacieho systému (hydraulické šípky). Toto robí činnosť všetkých vetiev okruhu nezávislou, čo poskytuje ďalšie úspory tepelnej energie.

Vyššie náklady na inštaláciu celého systému a požiadavky na umiestnenie vybavenia sú jedinými nevýhodami používania skladovacích nádrží. Po týchto investíciách a nepríjemnostiach však budú z dlhodobého hľadiska nasledovať minimálne prevádzkové náklady.

Odporúčame:

Ako urobiť vykurovanie v súkromnom dome - podrobný sprievodca Ako zvoliť expanznú nádrž pre vykurovací systém Ako zvoliť a pripojiť membránovú expanznú nádrž

Schéma hydraulického oddeľovania

Ďalšia, zložitejšia schéma pripojenia, znamená nepretržitú dodávku elektriny. Ak to nie je možné, je potrebné zabezpečiť pripojenie k sieti prostredníctvom zdroja nepretržitého napájania. Ďalšou možnosťou je použitie naftových alebo benzínových elektrární. V predchádzajúcom prípade bolo pripojenie tepelného akumulátora k kotlu na tuhé palivo nezávislé, to znamená, že systém mohol fungovať oddelene od nádrže. V tejto schéme funguje akumulátor ako vyrovnávacia nádrž (hydraulický odlučovač). Špeciálna zmiešavacia jednotka (LADDOMAT) je zabudovaná do primárneho okruhu, cez ktorý cirkuluje voda pri zapálení kotla.

Pripojenie akumulátora tepla k kotlu na tuhé palivo

Blokové prvky:

• obehové čerpadlo;
• trojcestný termostatický ventil;
• spätný ventil;
• žumpa;
• Guľové ventily;
• zariadenia na reguláciu teploty.

Rozdiely od predchádzajúcej schémy - všetky zariadenia sú zostavené v jednom bloku a chladiaca kvapalina ide do nádrže, a nie do vykurovacieho systému. Princíp činnosti miešacej jednotky zostáva nezmenený. Takéto potrubie kotla na tuhé palivo s tepelným akumulátorom umožňuje pripojiť na výstup z nádrže toľko vykurovacích vetiev, koľko sa vám páči. Napríklad na napájanie radiátorov a podlahových alebo vzduchových vykurovacích systémov. Každá vetva má navyše svoje obehové čerpadlo. Všetky okruhy sú hydraulicky oddelené, prebytočné teplo zo zdroja sa akumuluje v nádrži a podľa potreby sa využíva.

Výpočet kapacity tepelného akumulátora

Metodika výpočtu sa môže líšiť v závislosti od schémy aplikácie. Tu je hrubý výpočtový graf:

1. Stanovenie maximálneho množstva paliva. Napríklad kúrenisko pojme 20 kg palivového dreva. 1 kg palivového dreva je schopný uvoľniť 3,5 kWh energie. Pri spaľovaní jednej záložky palivového dreva teda kotol poskytne 20 3,5 = 70 kWh tepla. Čas potrebný na vypálenie celej záložky je možné určiť empiricky alebo vypočítať. Ak je výkon kotla napríklad 25 kW 70: 25 = 2,8 h.
2. Teplota nosiča tepla vo vykurovacom systéme. Ak je systém už nainštalovaný, stačí zmerať teplotu na vstupe a výstupe a určiť tepelné straty.
3. Stanovenie požadovanej frekvencie sťahovania. Napríklad zaťaženie je možné ráno a večer, ale nie je možné prevádzkovať kotol cez deň a v noci.

Výpočet akumulácie tepla

Ak sú napríklad tepelné straty miestnosti 6,7 kW za hodinu, potom to bude 160 kW za deň. V uvažovanom príklade ide o niečo viac ako dve palivové náplne. Ako bolo definované vyššie, jedna záložka palivového dreva horí asi 3 hodiny a uvoľňuje 70 kWh tepelnej energie.

Potreba vykurovania domu je 6,7 3 = 20,1 kWh, rezerva zásobníka bude 70-20,1 = 49,9, to znamená približne 50 kWh. Táto energia bude stačiť na obdobie 50: 6,7 - to je asi 7 hodín. To znamená, že sú potrebné dve plné občerstvenia a jedno neúplné denne.

Na základe týchto výpočtov, berúc do úvahy niekoľko možností, sa zastavíme pri tomto: o 23 hodine sa vykoná neúplné načítanie, o 6,00 a 18,00 - plné. Ak nakreslíte graf úrovne nabitia tepelného akumulátora, uvidíte, že maximálny poplatok klesne o 9:00 na 60 kWh.

Pretože 1 kWh = 3600 kJ, rezerva by mala byť 60 3600 = 216000 kJ tepelnej energie. Teplotná rezerva (rozdiel medzi indikátorom maximálnej vody a požadovaným prietokom) je 95-57 = 38 ° С. Tepelná kapacita vody 4,187 kJ. Teda 216000 / (4,18738) = 1350 kg. V takom prípade bude požadovaný objem tepelného akumulátora 1,35 m3.

Uvažovaný príklad poskytuje všeobecnú predstavu o tom, ako sa počíta kapacita zásobníka. V každom jednotlivom prípade je potrebné vziať do úvahy zvláštnosti vykurovacieho systému a podmienky jeho prevádzky.

Vlastnosti inštalácie tepelného akumulátora

Pred inštaláciou zariadenia je potrebné vypracovať podrobný návrh. Je potrebné vziať do úvahy všetky požiadavky výrobcov vykurovacích zariadení. Pri inštalácii zásobníka je potrebné dodržiavať nasledujúce pravidlá:

• Povrch nádoby musí mať spoľahlivú tepelnú izoláciu.
• Na vstupe a výstupe by mali byť inštalované teplomery na sledovanie teploty vody.
• Objemné nádrže sa najčastejšie nezmestia do dverí. Ak nie je možné tank priviesť pred koncom stavby, budete musieť použiť skladaciu verziu alebo niekoľko menších tankov.
• Na vstupnom potrubí je potrebný hrubý filter.
• V blízkosti nádrže by mal byť nainštalovaný poistný ventil a manometer. V samotnej nádrži by mal byť tiež odvzdušňovací ventil.
• Musí byť možné vypustiť vodu z nádrže.

Použitie tepelného akumulátora v systéme s kotlom na tuhé palivá zvyšuje účinnosť generátora tepla a jeho životnosť a umožňuje tiež ekonomickejšiu spotrebu paliva. Vďaka možnosti menej častého doplňovania paliva je pre spotrebiteľa pohodlnejšie používať vykurovací kotol. Výpočet požadovanej kapacity zásobníka musí brať do úvahy typ kotla, vlastnosti vykurovacieho systému a podmienky jeho prevádzky.

Napriek jednoduchosti zariadenia a zjavným výhodám používania tepelných akumulátorov nie je tento typ zariadenia ešte veľmi častý. V tomto článku sa pokúsime hovoriť o tom, čo je to tepelný akumulátor a aké výhody prináša jeho použitie v vykurovacích systémoch.

Výber tepelného akumulátora

TA zvoliť pri návrhu vykurovacieho systému. Inžinieri kúrenia vám pomôžu zvoliť správny akumulátor tepla. Ak však nie je možné využiť ich služby, budete si musieť zvoliť sami. To nie je ťažké urobiť.

Akumulátor tepla pre kotol na tuhé palivá

Hlavné kritériá pre výber tohto zariadenia sa považujú za nasledujúce

:

• tlak vo vykurovacom systéme;
• objem vyrovnávacej nádrže;
• vonkajšie rozmery a hmotnosť;
• vybavenie ďalšími výmenníkmi tepla;
• schopnosť inštalovať ďalšie zariadenia.

Hlavným indikátorom je tlak vody (tlak) vo vykurovacom systéme. Čím je vyššia, tým je vo vykurovanej miestnosti teplejšia. Vzhľadom na tento parameter sa pri výbere tepelného akumulátora pre kotly na tuhé palivá venuje pozornosť maximálnemu tlaku, ktorý odolá.Akumulátor tepla pre kotol na tuhé palivo zobrazený na fotografii je vyrobený z nehrdzavejúcej ocele a odoláva vysokému tlaku vody.

Objem pufra. Schopnosť akumulovať teplo pre vykurovací systém počas prevádzky závisí od toho. Čím je väčšia, tým viac tepla sa bude hromadiť v nádobe. Tu musíte brať do úvahy, že je zbytočné zvyšovať hranicu do nekonečna. Ale ak je voda nižšia ako norma, zariadenie jednoducho nebude vykonávať funkciu akumulácie tepla, ktorá mu bola pridelená. Pre správnu voľbu tepelného akumulátora bude preto potrebné vypočítať jeho vyrovnávaciu kapacitu. O niečo neskôr sa ukáže, ako sa vykonáva.

Vonkajšie rozmery a hmotnosť. To sú tiež dôležité ukazovatele pri výbere CK. Najmä v už postavenom dome. Po vykonaní výpočtu tepelného akumulátora na vykurovanie, dodaní na miesto inštalácie mohol byť problém so samotnou inštaláciou. Z hľadiska celkových rozmerov sa jednoducho nemusí hodiť do štandardného otvárania dverí. Okrem toho sú TA veľkej kapacity (od 500 litrov) inštalované na samostatnom základe. Masívne zariadenie naplnené vodou bude ešte ťažšie. Tieto nuansy je potrebné zohľadniť. Je však ľahké nájsť cestu von. V takom prípade sa pre kotly na tuhé palivá zakúpia dva akumulátory tepla, ktorých celkový objem vyrovnávacích nádrží sa rovná vypočítanému pre celý vykurovací systém.

Vybavenie ďalšími výmenníkmi tepla. Pri absencii systému TÚV v dome, vlastného okruhu ohrevu vody v kotle, je lepšie okamžite kúpiť CK s ďalšími výmenníkmi tepla. Pre tých, ktorí žijú v južných oblastiach, bude užitočné pripojiť slnečný kolektor k TA, ktorý sa stane ďalším bezplatným zdrojom tepla v dome. Jednoduchý výpočet vykurovacieho systému ukáže, koľko ďalších výmenníkov tepla je žiaduce mať v zásobníku tepla.

Možnosť inštalácie ďalších zariadení. To znamená inštaláciu vykurovacích telies (rúrkové elektrické ohrievače), prístrojového vybavenia (prístrojové vybavenie), bezpečnostných ventilov a iných zariadení, ktoré zabezpečujú nepretržitú a bezpečnú prevádzku vyrovnávacej nádrže v zariadení. Napríklad v prípade núdzového tlmenia kotla bude teplota vo vykurovacom systéme udržiavaná pomocou vykurovacích telies. V závislosti od objemu vykurovania priestorov nemusia vytvárať príjemnú teplotu, je však nevyhnutne potrebné zabrániť odmrazovaniu systému. Prítomnosť prístrojového vybavenia vám umožní včas venovať pozornosť možným poruchám vo vykurovacom systéme.

Dôležité. Pri výbere tepelného akumulátora na vykurovanie venujte pozornosť jeho tepelnej izolácii. Závisí od toho uchovanie získaného tepla.

Aplikácia tepelných akumulátorov

Existuje niekoľko spôsobov výpočtu objemu nádrže. Praktické skúsenosti ukazujú, že v priemere je na každý kilowatt výkonu vykurovacieho zariadenia potrebných ďalších 25 litrov vody. Účinnosť kotlov na tuhé palivá, ktorých súčasťou je vykurovací systém s tepelným akumulátorom, sa zvyšuje na 84%. Vyrovnaním špičiek spaľovania sa ušetrí až 30% energetických zdrojov.

Pri použití zásobníkov na dodávku teplej úžitkovej vody nedochádza počas špičiek k prerušeniu prevádzky. V noci, keď sú potreby znížené na nulu, chladiaca kvapalina v nádrži akumuluje teplo a ráno opäť poskytuje všetky potreby v plnom rozsahu.

Spoľahlivá tepelná izolácia zariadenia penovým polyuretánom (polyuretánová pena) pomáha udržiavať teplotu. Ďalej je možné inštalovať vykurovacie telesá, ktoré v prípade núdze pomáhajú rýchlo „dohnať“ požadovanú teplotu.

Pohľad na akumulátor tepla

Skladovanie tepla sa odporúča v prípadoch:

• veľká potreba dodávky teplej vody. V chatke, kde žije viac ako 5 ľudí a sú v nich nainštalované dve kúpeľne, je to skutočný spôsob, ako zlepšiť životné podmienky;
• pri použití kotlov na tuhé palivá.Akumulátory zabezpečujú plynulý chod vykurovacieho zariadenia v čase najväčšieho zaťaženia, odoberajú prebytočné teplo, zabraňujú varu a tiež predlžujú čas medzi naplnením tuhého paliva;
• pri použití elektrickej energie za samostatné tarify pre dennú a nočnú dobu;
• v prípadoch, keď sú na ukladanie elektrickej energie nainštalované solárne alebo veterné batérie;
• pri použití obehových čerpadiel v systéme zásobovania teplom.

Tento systém je ideálny pre miestnosti vykurované radiátormi alebo podlahovým kúrením. Jeho výhodou je, že je schopný ukladať energiu z rôznych zdrojov. Kombinovaný systém napájania umožňuje zvoliť najoptimálnejšiu možnosť výroby tepla pre dané časové obdobie.

Vlastnosti konštrukcie tepelného akumulátora

Zariadenie je valcovitá nádoba vyrobená z nehrdzavejúcej ocele alebo čiernej ocele. Rozmery nádoby závisia od jej objemu, ktorý sa pohybuje od niekoľko stoviek do desaťtisíc litrov. Kvôli veľkým objemom je také zariadenie ťažké umiestniť do existujúcej kotolne, takže sa musí často dokončiť. Existujú modely s továrenskou tepelnou izoláciou a kontajnery bez nej.

Pri inštalácii tepelného akumulátora je potrebné mať na pamäti, že hrúbka izolácie je 10 cm, potom sa na vrch nádrže umiestni kožený obal. Vo vnútri nádrže je chladiaca kvapalina, ktorá sa pri spaľovaní paliva v kotle rýchlo ohrieva a dlho udržuje teplo vďaka vrstve izolácie. Po zastavení činnosti kotla akumulátor odovzdáva svoje teplo do miestnosti a ohrieva ju. Z tohto dôvodu nebude potrebné kotol zapaľovať tak často ako predtým.

Podľa ich konštrukcie sú kapacity tepelného akumulátora:

• s kotlom umiestneným vo vnútri. Tento dizajn bol vytvorený s cieľom zabezpečiť bývanie teplou vodou z autonómneho zdroja;
• s jedným alebo dvoma výmenníkmi tepla;
• prázdny (bez chladiacej kvapaliny).

Na pripojenie zásobníka k kotlu a vykurovaciemu systému domu sú určené otvory so závitom.

Pozadie

Stalo sa, že som pred časom kúpil v istej vzdialenosti od civilizácie súkromný dom. Odľahlosť od civilizácie určuje hlavne skutočnosť, že tam vôbec nie je plyn. A povolený výkon elektrickej prípojky neposkytuje technickú spôsobilosť na vykurovanie domu elektrinou. Jediným skutočným zdrojom tepla v zime je použitie tuhých palív. Inými slovami, dom bol vybavený sporákom, ktorý bývalý majiteľ vykuroval drevom a uhlím.

Ak má niekto skúsenosti s používaním sporáka, nemusí mu byť vysvetlené, že táto činnosť vyžaduje neustále sledovanie. Aj v nie príliš chladnom počasí je nemožné vložiť palivové drevo do kachlí a „zabudnúť“ na ne. Ak dáte príliš veľa dreva, v dome bude horúco. A po dohorení paliva sa dom aj tak rýchlo ochladí. Willy-nilly, aby ste udržali príjemnú teplotu, musíte neustále pridávať trochu palivového dreva. A pri silných mrazoch nemôže byť rúra ponechaná bez dozoru ani po dobu 3-4 hodín. Ak sa vám nechce ráno vstávať v chladnej miestnosti, buďte láskaví a choďte aspoň raz za noc k sporáku ...

Samozrejme, nemal som chuť pracovať ako hasič. A tak som okamžite začal uvažovať o pohodlnejšom spôsobe vykurovania. Ak by nebolo možné použiť plyn alebo elektrinu, mohlo by sa samozrejme stať len modernému vykurovaciemu systému na tuhé palivo, ktorý by pozostával z kotla na tuhé palivo, akumulátora tepla a najjednoduchšej automatizácie zapínania a vypínania recirkulačného čerpadla.

Prečo je moderný kotol lepší ako klasický sporák? Zaberá oveľa menej miesta, dá sa doň vložiť viac paliva, poskytuje sa lepšie spaľovanie tohto paliva pri maximálnom zaťažení a teoreticky sa dá pomocou neho nechať väčšina tepla v dome a neuvoľňovať sa do komína.Ale na rozdiel od sporáka je kotol na tuhé palivo bez tepelného akumulátora prakticky nemožné. Píšem o tom tak podrobne, pretože poznám veľa ľudí, ktorí sa takýmito kotlami pokúsili vykurovať dom a pripájať ich priamo k vykurovacím potrubiam. Nerobili nič dobré.

Čo je to tepelný akumulátor alebo, ako sa tomu hovorí, vyrovnávacia nádrž? V najjednoduchšom prípade je to len veľký sud s vodou, ktorého steny majú dobrú tepelnú izoláciu. Kotol ohrieva vodu v tomto sude za dve až tri hodiny jeho prevádzky. A potom táto horúca voda cirkuluje vykurovacím systémom, kým sa ochladí. Pretože sa ochladzuje, je potrebné kotol znovu zapáliť. Najjednoduchší akumulátor tepla ľahko zvládne každý zvárač. Ale po krátkej úvahe som sa tejto myšlienky vzdal a kúpil som si hotovú. Keďže žijem na Ukrajine, obrátil som sa na to a nikdy som to neľutoval: tu sa akumulačné nádrže vyrábajú profesionálne a veľmi efektívne.

V závislosti od objemu tepelného akumulátora, výkonu kotla a množstva tepla, ktoré dom potrebuje, musí byť kotol vykurovaný nie neustále, ale raz alebo dvakrát denne, alebo dokonca raz za dva alebo tri dni.

Výpočet objemu vyrovnávacej nádrže kotla

Najoptimálnejším riešením tohto problému bude zadanie jeho implementácie kúrenárom. Výpočet objemu tepelného akumulátora pre celý vykurovací systém súkromného domu vyžaduje zohľadnenie rôznych faktorov, ktoré sú im známe. Napriek tomu je možné predbežné výpočty vykonať nezávisle. K tomu budete okrem všeobecných vedomostí z fyziky a matematiky potrebovať kalkulačku a čistý list papiera.

Nájdeme nasledujúce údaje

:

• výkon kotla, kW;
• aktívny čas spaľovania paliva;
• tepelný výkon vykurovania domu, kW;
• Účinnosť kotla;
• teplota v prívodnom potrubí a „spiatočka“.

Uvažujme o príklade predbežného výpočtu. Vyhrievaná plocha je 200 m 2. Čas aktívneho spaľovania kotla je 8 hodín, teplota chladiacej kvapaliny počas kúrenia je 90 ° C, v spätnom okruhu je 40 ° C. Odhadovaný tepelný výkon vykurovaných miestností je 10 kW. S takýmito počiatočnými údajmi prijme vykurovacie zariadenie 80 kW (10 × 8) energie.

Vypočítame vyrovnávaciu kapacitu kotla na tuhé palivo podľa tepelnej kapacity vody

:

kde: m je hmotnosť vody v nádrži (kg); Q je množstvo tepla (W); ∆t je rozdiel medzi teplotou vody v prívodnom a vratnom potrubí (° С); 1,163 je merná tepelná kapacita vody (W / kg ° С) ...

Výpočet vyrovnávacej kapacity kotla na tuhé palivo

Dosadením na čísla vo vzorci dostaneme 1375 kg vody alebo 1,4 m 3 (80 000 / 1,163 × 50). Pre vykurovací systém domu s rozlohou 200 m 2 je teda potrebné nainštalovať TA s kapacitou 1,4 m 3. Ak poznáte tento obrázok, môžete bezpečne ísť do obchodu a zistiť, ktorý tepelný akumulátor je prijateľné.

Rozmery, cena, výbava, výrobca sú už ľahko identifikovateľné. Pri porovnaní známych faktorov nie je ťažké vykonať predbežný výber tepelného akumulátora pre domácnosť. Tento výpočet je relevantný v prípade, keď je dom postavený, vykurovací systém je už nainštalovaný. Výsledok výpočtu ukáže, či je z dôvodu rozmerov CK potrebné demontovať vchodové dvere. Po vyhodnotení možnosti jeho inštalácie na trvalom mieste sa vykoná konečný výpočet tepelného akumulátora pre kotol na tuhé palivo inštalovaný v systéme.

Po zhromaždení údajov o vykurovacom systéme vykonáme výpočty pomocou vzorca

:

kde: W je množstvo tepla potrebné na ohrev chladiacej kvapaliny; m je množstvo vody; c je tepelná kapacita; ∆t je teplota ohrevu vody;

Okrem toho potrebujete hodnotu k - účinnosť kotla.

Z vzorca (1) nájdeme hmotnosť: m = W / (c × ∆t) (2)

Pretože je známa účinnosť kotla, spresníme vzorec (1) a získame W = m × c × ∆t × k (3), z ktorého nájdeme aktualizovanú hmotnosť vody m = W / (c × ∆t × k) ( 4)

Zvážme, ako vypočítať tepelný akumulátor pre domácnosť. Vo vykurovacom systéme je nainštalovaný kotol s výkonom 20 kW (uvedený v pasových údajoch). Poistka paliva vyhorí za 2,5 hodiny. Na vykurovanie domu potrebujete 8,5 kW / 1 hodinu energie. To znamená, že počas vyhorenia jednej záložky sa získa 20 × 2,5 = 50 kW

Vykurovanie priestorov bude mať spotrebu 8,5 × 2,5 = 21,5 kW

Prebytočné teplo vyrobené 50 - 21,5 = 28,5 kW sa akumuluje v CK.

Teplota, na ktorú sa chladiaca kvapalina zahrieva, je 35 ° C. (Teplotný rozdiel v prívodnom a vratnom potrubí. Určuje sa meraním počas prevádzky vykurovacieho systému). Dosadením požadovaných hodnôt do vzorca (4) dostaneme 28500 / (0,8 × 1,163 × 35) = 874,5 kg

Tento údaj znamená, že na akumuláciu tepla generovaného kotlom je potrebné mať 875 kg nosiča tepla. Aby ste to dosiahli, potrebujete vyrovnávaciu nádrž pre celý systém s objemom 0,875 m 3. Takéto ľahké výpočty uľahčujú výber tepelného akumulátora pre vykurovacie kotly.

Rada. Pre presnejší výpočet objemu vyrovnávacej nádrže je lepšie kontaktovať špecialistu.

Online kalkulačka

* Ak kalkulačka zobrazuje 0 (nula), znamená to, že nemáte žiadnu prebytočnú energiu, ktorú je možné akumulovať.

Toto je približný údaj, ktorý sa čo najviac približuje realite, bez zohľadnenia takých premenných ako: druh paliva, účinnosť kotla, energetická účinnosť budovy.

Vysvetlenia

Výkon kotla podľa pasu - každý výrobca to uvádza z dokumentácie k zariadeniu. Ak bol kotol vyrobený nezávisle a jeho výkon nie je známy, dá sa to zhruba určiť empiricky. Pre dom s rozlohou 100 m2 stačí kotol 10 kW... Ak sa vaša jednotka vyrovná s úlohou vykurovania domu, s priemerným zaťažením pece, vezmite plochu tejto miestnosti ako hlavnú hodnotu a určite výkon. Musíte pochopiť, že to budú veľmi priemerné údaje, okrem tepelných strát, energetickej účinnosti budovy atď.

Sila, ktorú potrebujete na vykurovanie domu. To je energia, ktorá je potrebná na udržanie požadovanej teploty. Vypočítava ho špecialista na základe zložitých vzorcov a mnohých premenných. Napríklad dom s rozlohou 100 m² vyžaduje 8,5 kW energie za hodinu. Opäť ide o veľmi priemerný údaj.

Teplota nosiča tepla, prívod a návrat. Rozdiel medzi týmito číslami bude prebytok, ktorý je potrebné zachovať.

Tepelná kapacita vody. Toto je tabuľková hodnota, ktorá je 4,19 kJ / kg × ° C alebo 1,164 W × h. Zúčastňuje sa na výpočtoch a je štatistickou hodnotou.