Các nhà máy sản xuất lò hơi sử dụng nhiên liệu rắn không thể hoạt động trong thời gian dài nếu không có sự can thiệp của người mà phải định kỳ nạp củi vào lò. Nếu điều này không được thực hiện, hệ thống sẽ bắt đầu nguội đi và nhiệt độ trong nhà sẽ giảm xuống. Trong trường hợp mất điện khi lò bị cháy hoàn toàn, chất làm mát trong vỏ của thiết bị sẽ có nguy cơ bị sôi và dẫn đến sự phá hủy sau đó. Tất cả những vấn đề này có thể được giải quyết bằng cách lắp đặt một bộ tích lũy nhiệt để làm nóng nồi hơi. Nó cũng sẽ có thể thực hiện chức năng bảo vệ các thiết bị bằng gang không bị nứt khi nhiệt độ của nước cấp giảm mạnh.
Kết nối nồi hơi nhiên liệu rắn với bộ tích tụ nhiệt
Thiết kế và hoạt động của bộ tích tụ nhiệt
Thiết bị của một bể đệm cho hệ thống sưởi ấm của một ngôi nhà riêng không phải là đặc biệt phức tạp, nhưng có các tính năng thiết kế. Bộ tích lũy nhiệt tiêu chuẩn cho lò hơi là một bình chứa kim loại thông thường có dung tích tính toán, được bọc trong một lớp cách nhiệt.
Trong các mẫu sản xuất đơn giản nhất của nhà máy, chỉ có các vòi phun qua đó kết nối với nồi hơi nhiên liệu rắn và các ống bọc để gắn nhiệt kế. Trong các thùng đệm thuộc loại giá cao hơn, nhiệt kế đã được tích hợp sẵn và các mẫu đắt tiền nhất được trang bị bộ trao đổi nhiệt hình cuộn.
Mục đích của các cuộn dây trong thiết kế của bể chứa là làm nóng chất lỏng để cung cấp nước nóng và kết nối các tấm pin mặt trời. Đương nhiên, chức năng này chỉ cần thiết trong điều kiện thời tiết thích hợp. Nói chung, bộ tích tụ nhiệt cho lò hơi đốt nóng nhiên liệu rắn được thiết kế để giải quyết các nhiệm vụ sau:
- Tạo điều kiện để máy phát nhiệt hoạt động với hiệu suất tối đa và phát thải tối thiểu vào khí quyển.
- Sử dụng thoải mái lò hơi TT, khi không cần phải ném củi vào lò vài giờ một lần, kể cả vào ban đêm.
- Làm nóng và cung cấp chất lỏng chất lượng uống đến 1-2 điểm lấy nước (tùy chọn).
Hầu hết các nhà sản xuất thiết bị gia nhiệt nhiên liệu rắn chỉ ra trong các tài liệu rằng nên kết nối bộ tích lũy nhiệt với lò hơi TT.
Lý do là: bộ tạo nhiệt đạt hiệu suất cao nhất khi chế độ hoạt động gần mức tối đa. Phần năng lượng nhiệt dư thừa phải được gắn vào một nơi nào đó trước khi nó được đưa vào hệ thống sưởi ấm, và để làm được điều này, cần phải có một bể đệm chứa nước.
Nếu không có sự xuất hiện của bộ tích nhiệt, chúng tôi đang cố gắng bằng mọi cách để “bóp nghẹt” lò hơi, hạn chế việc cung cấp oxy cho quá trình đốt cháy. Những hành động như vậy không chỉ làm giảm hiệu suất của thiết bị sưởi xuống 40%, mà còn dẫn đến việc giải phóng khí carbon monoxide độc hại vào không khí xung quanh.
Tại sao bạn không cần phải đến thăm phòng lò hơi thường xuyên: nhiệt năng dự trữ trong bể đệm sẽ được sử dụng để sưởi ấm tòa nhà trong một thời gian dài, với điều kiện là thể tích của nó được tính toán chính xác. Ngoài ra, với hoạt động kết hợp của lò hơi TT với bộ tích tụ nhiệt, nguy cơ quá nhiệt và sôi của chất lỏng trong vỏ của thiết bị được giảm xuống gần như bằng không.
Ngoài việc làm việc với bộ tạo nhiệt đốt củi, bộ tích nhiệt cũng có thể được sử dụng với các thiết bị chạy bằng điện. Tuy nhiên, sự cộng sinh như vậy chỉ hợp lý với điều kiện tỷ lệ điện tiêu thụ vào ban đêm thấp hơn 2-3 lần so với tỷ lệ ban ngày.Vào ban đêm, việc lắp đặt hệ thống điện có khả năng "sạc" đầy kho nhiệt, và nó sẽ truyền năng lượng này để sưởi ấm cho tòa nhà vào ban ngày.
Chú ý! Với phương án sử dụng lò hơi điện này, việc tính toán công suất của thiết bị phải được tăng gấp đôi để lượng nhiệt truyền của nó đủ để sưởi ấm tòa nhà và tải bình vào ban đêm.
Vì thiết bị của bộ tích nhiệt không phải là một bí mật, nhiều thợ thủ công đã tự tay làm một bình lưu trữ. Plumber Portal cũng sẽ cho bạn biết về công nghệ tự lắp ráp.
Sơ đồ phân tách thủy lực
Một sơ đồ kết nối khác, phức tạp hơn, ngụ ý cung cấp điện liên tục. Nếu điều này là không thể, thì cần phải cung cấp kết nối với mạng thông qua nguồn điện liên tục. Một lựa chọn khác là sử dụng các nhà máy điện chạy bằng dầu diesel hoặc xăng. Trong trường hợp trước, kết nối của bộ tích lũy nhiệt với nồi hơi nhiên liệu rắn là độc lập, tức là hệ thống có thể hoạt động riêng biệt với bể chứa. Trong sơ đồ này, bộ tích lũy hoạt động như một bể đệm (bộ tách thủy lực). Một bộ phận trộn đặc biệt (LADDOMAT) được tích hợp trong mạch sơ cấp, qua đó nước sẽ lưu thông khi lò hơi được đốt lên.
Các phần tử khối:
- bơm tuần hoàn;
- van hằng nhiệt ba ngả;
- kiểm tra van;
- bể phốt;
- Van bi;
- các thiết bị kiểm soát nhiệt độ.
Sự khác biệt so với sơ đồ trước - tất cả các thiết bị được lắp ráp trong một khối, và chất làm mát đi vào bồn chứa chứ không phải hệ thống sưởi ấm. Nguyên lý hoạt động của bộ phận khuấy không thay đổi. Đường ống như vậy của nồi hơi nhiên liệu rắn với bộ tích tụ nhiệt cho phép bạn kết nối nhiều nhánh sưởi tùy thích tại đầu ra từ bể chứa. Ví dụ, để cấp nguồn cho bộ tản nhiệt và hệ thống sưởi sàn hoặc không khí. Hơn nữa, mỗi nhánh có một máy bơm tuần hoàn riêng. Tất cả các mạch được tách ra bằng thủy lực, nhiệt thừa từ nguồn được tích tụ trong bình và sử dụng khi cần thiết.
Ưu điểm và nhược điểm
Bộ tích lũy nhiệt cho hệ thống sưởi, trong đó đơn vị nhiên liệu rắn được sử dụng làm nguồn năng lượng, có rất nhiều ưu điểm:
- Cải thiện sự thuận tiện của việc vận hành lò hơi, vì sau khi đốt củi xong, hệ thống sưởi ấm tiếp tục cung cấp nước ấm từ bể chứa cho ngôi nhà. Không cần phải thức dậy giữa đêm để nạp một phần nhiên liệu mới vào buồng đốt.
- Sự hiện diện của bộ tích điện bảo vệ khỏi sự sôi và vỡ áo nước của bộ tạo nhiệt. Nếu điện bị ngắt đột ngột hoặc các đầu ổn nhiệt được lắp trên ắc quy cắt đứt sự lưu thông của chất làm mát do đạt được nhiệt độ cần thiết, lò hơi sẽ làm nóng chất lỏng trong bể.
- Việc cung cấp dòng nước lạnh từ đường ống hồi lưu đến bộ trao đổi nhiệt bằng gang nóng bị loại trừ sau khi khởi động bất ngờ của máy bơm tuần hoàn, tức là nó bảo vệ lõi gang khỏi sự giảm nhiệt độ mạnh.
- Bộ tích lũy nhiệt có thể được vận hành như một mũi tên thủy lực, làm cho hoạt động của tất cả các mạch của hệ thống độc lập và điều này cũng dẫn đến tiết kiệm nhiệt.
Sự cần thiết phải tuân thủ tất cả các yêu cầu về vị trí của bể đệm và sự gia tăng chi phí tổ chức hệ thống sưởi ấm là những đặc điểm tiêu cực duy nhất của việc sử dụng bể chứa. Tuy nhiên, sự bất tiện về đầu tư và lắp đặt này sẽ kéo theo chi phí tối thiểu trong thời gian dài.
Đề xuất lựa chọn
Việc lựa chọn bộ tích tụ nhiệt cho lò hơi đốt nhiên liệu rắn bị ảnh hưởng bởi sự hiện diện của không gian trống trong phòng. Khi mua một bể chứa lớn, sẽ cần thiết phải cung cấp thiết bị nền móng, vì thiết bị có khối lượng đáng kể không thể đặt trên sàn thông thường.Nếu theo tính toán, bể chứa có thể tích 1 m3 là cần thiết và không đủ không gian để lắp đặt thì bạn có thể mua 2 sản phẩm mỗi sản phẩm 0,5 m3, đặt ở các vị trí khác nhau.
Một điểm nữa là sự hiện diện của hệ thống DHW trong nhà. Trong trường hợp nồi hơi không có mạch đun nước riêng, bạn có thể mua bộ tích nhiệt có mạch điện như vậy. Một điều quan trọng không nhỏ là giá trị của áp suất làm việc trong hệ thống sưởi, theo truyền thống không được vượt quá 3 bar trong các tòa nhà dân dụng. Trong một số trường hợp, áp suất đạt đến 4 bar, nếu một thiết bị sản xuất trong nhà mạnh mẽ được sử dụng làm nguồn nhiệt. Sau đó, bộ tích lũy nhiệt cho hệ thống sưởi ấm sẽ phải được chọn trong một thiết kế đặc biệt - có vỏ hình cầu.
Một số bình tích áp nước nóng của nhà máy được trang bị bộ phận làm nóng bằng điện được lắp ở phần trên của bình. Giải pháp kỹ thuật như vậy sẽ không cho phép chất làm mát nguội hoàn toàn sau khi dừng lò hơi, vùng trên của bể sẽ được đốt nóng. Nguồn nước nóng sinh hoạt sẽ hoạt động.
Các loại tích tụ nhiệt
Tất cả các thiết bị lưu trữ đều thực hiện các chức năng gần như giống nhau, tuy nhiên, chúng có một số tính năng thiết kế nhất định. Các nhà sản xuất sản xuất thùng đệm gồm ba loại:
- rỗng (không có bộ trao đổi nhiệt bên trong);
- với 1-2 cuộn dây, góp phần vào hoạt động hiệu quả hơn của các thiết bị;
- với các bồn chứa nồi hơi tích hợp để vận hành chính xác hệ thống DHW.
Bộ tích lũy nhiệt được kết nối với lò hơi gia nhiệt và hệ thống dây thông tin liên lạc của hệ thống sưởi ấm riêng lẻ bằng cách sử dụng các lỗ ren nằm trên vỏ ngoài của thiết bị.
Lưu trữ rỗng. Một chiếc xe tăng không có cuộn dây bên trong và lò hơi được coi là thiết bị thô sơ nhất và có giá rẻ hơn so với các thiết bị đã sửa đổi. Thiết bị này được kết nối với một hoặc nhiều nồi hơi bằng cách sử dụng thông tin liên lạc trung tâm, và sau đó đi dây đến các điểm tiêu thụ với sự trợ giúp của các đường ống nhánh.
Có thể kết nối với một lò sưởi điện bổ sung. Một thiết bị rỗng có thể cung cấp hệ thống sưởi chất lượng cao cho ngôi nhà riêng, giảm thiểu khả năng đun nước quá mức và đảm bảo an toàn tuyệt đối cho hệ thống cho người tiêu dùng.
Đơn vị có một hoặc hai cuộn dây. Các mô hình lưu trữ nhiệt với bộ trao đổi nhiệt bên trong là những lựa chọn cao cấp hơn cho nhiều mục đích sử dụng. Cuộn dây phía trên trong cấu trúc có nhiệm vụ thu nhiệt, trong khi bộ trao đổi nhiệt phía dưới cung cấp khả năng sưởi ấm tăng cường cho chính thùng đệm.
Sự tồn tại của các cục trao đổi nhiệt trong thiết bị giúp máy có thể nhận nước nóng cho nhu cầu sinh hoạt suốt ngày đêm, làm nóng bình từ các tấm pin năng lượng mặt trời, sưởi ấm các công trình gần nhà và sử dụng nhiệt một cách hợp lý nhất cho bất kỳ mục đích.
Sản phẩm có lò hơi bên trong. Thiết bị lưu trữ nhiệt như vậy là thiết bị tiến bộ không chỉ tích nhiệt thừa do lò hơi sản sinh ra, mà còn đảm bảo cung cấp nước nóng cho các điểm lấy nước. Bình chứa bên trong nồi hơi được làm bằng thép hợp kim không gỉ và được trang bị một cực dương magiê. Thiết bị này làm giảm mức độ cứng của nước và ngăn ngừa sự hình thành cặn vôi trên tường.
Bộ tích lũy nhiệt loại này được kết nối với nhiều loại nồi hơi khác nhau và có khả năng hoạt động với cả hệ thống đóng và mở. Bộ tích lũy với nồi hơi bên trong cũng có thể kiểm soát nhiệt độ của chất làm mát và bảo vệ các mạch sưởi khỏi quá nhiệt của thiết bị.
Việc lắp đặt một thiết bị như vậy làm giảm tiêu thụ nhiên liệu và cũng giảm số lượng và tần suất tải xuống.Nó có thể được kết hợp với bất kỳ mô hình tấm pin mặt trời nào và có thể hoạt động như một công tắc thủy lực.
Hệ thống sưởi ấm với bình chứa nhiệt đệm và lò hơi đốt nhiên liệu rắn
Hãy xem xét một kế hoạch khác để sưởi ấm một ngôi nhà riêng bằng lò hơi đốt nhiên liệu rắn, được cung cấp bởi một trong những nhà sản xuất thùng đệm của Nga - bộ tích nhiệt. Mô tả chi tiết về thiết kế bể đệm có thể tham khảo tại đây.
|
| Sơ đồ sưởi ấm của một ngôi nhà riêng với một lò hơi đốt nhiên liệu rắn và một bể đệm - một bộ tích tụ nhiệt (để phóng to, bấm vào hình ảnh). Hệ thống sưởi mở, hoạt động dưới áp suất khí quyển, nhưng với sự tuần hoàn cưỡng bức của chất làm mát trong các mạch sưởi ấm. |
Trong sơ đồ: 1 - bình giãn nở có van đóng phao; 2 - van một chiều; 3 - van đóng ngắt; 4 - đầu vào của mạng lưới cấp nước; 5 - nồi hơi nhiên liệu rắn; 6 - lò sưởi có áo nước; 7 - máy bơm; 8 - bộ lọc; 9 - van vi sai (dọc); 10 - thùng đệm; 11 - phân tích nước nóng trong nhà ;; 12 - van an toàn; 13 - thùng giãn nở màng; 14 - bộ giảm áp; 15 - Van trộn 3 ngã; 16 - van hằng nhiệt; 17 - bộ tản nhiệt gia nhiệt; 18 - ống sưởi sàn;
Sơ đồ này khác với sơ đồ đầu tiên ở chỗ hệ thống sưởi ấm ở đây mở và hoạt động dưới áp suất khí quyển. Mạch đun nước nóng chịu áp lực từ mạng lưới cấp nước.
Để sạc pin bằng nhiệt, người ta sử dụng hai nguồn - lò hơi đốt nhiên liệu rắn và lò sưởi có áo nước.
Nhược điểm của sơ đồ này là nó không cung cấp một chế độ bảo vệ lò hơi khỏi sự ăn mòn ở nhiệt độ thấp khi lò hơi được đốt lên. Ở chế độ đốt lò hơi ở nhiệt độ nước làm mát nhỏ hơn 55 độ. Ngưng tụ từ khí thải hình thành trên bề mặt của bộ trao đổi nhiệt trong lò hơi. Nước ngưng hòa trộn với các sản phẩm cháy và dần dần làm tắc bộ trao đổi nhiệt, làm giảm hiệu suất của lò hơi. Ngoài ra, cặn bẩn còn đẩy nhanh quá trình ăn mòn kim loại, làm giảm tuổi thọ của lò hơi.
Bộ tích lũy cho nhiên liệu rắn và nồi hơi điện
Bể đệm bằng lò hơi TT. Tính năng đặc trưng chính của lò hơi nhiên liệu rắn là tính chất chu kỳ của nó. Đầu tiên, củi được cho vào buồng đốt và tiến hành đốt nóng trong một khoảng thời gian nhất định. Công suất tối đa của thiết bị và nhiệt độ cao nhất, tức là hiệu suất tối đa của thiết bị, được quan sát ở đỉnh của quá trình đốt tải lô.
Sau đó, sự truyền nhiệt giảm dần, và khi gỗ cháy hết, việc sản xuất năng lượng đốt nóng hữu ích bị gián đoạn. Tất cả các lò hơi đều hoạt động theo nguyên tắc này, kể cả các tổ máy đốt lâu.
Không thể tinh chỉnh thiết bị để tạo ra nhiệt tại bất kỳ thời điểm nào. Chức năng này chỉ có trong các thiết bị điện và gas hiện đại. Do đó, ngay tại thời điểm đánh lửa và tại thời điểm đạt công suất thực, và sau đó trong quá trình làm mát và trạng thái thụ động cưỡng bức của lò hơi, nhiệt năng để sưởi ấm toàn bộ ngôi nhà và đun nước nóng có thể đơn giản không đủ.
Nhưng trong quá trình hoạt động cao điểm của thiết bị và giai đoạn đốt cháy nhiên liệu tích cực, lượng năng lượng được giải phóng sẽ quá mức và hầu hết chúng sẽ biến mất. Kết quả là, nguồn tài nguyên sẽ được sử dụng không thích hợp, và các chủ sở hữu sẽ cần phải thường xuyên nạp những phần củi mới vào lò.
Vấn đề này được giải quyết bằng cách lắp đặt một bộ tích tụ nhiệt, tại thời điểm cao nhất của quá trình đốt cháy sẽ lấy đi nhiệt thừa và vào đúng thời điểm, tỏa ra nhiệt năng của chất lỏng. Chất làm mát nóng lên và bắt đầu lưu thông qua nguồn điện và bộ tản nhiệt, làm nóng tòa nhà bằng cách bỏ qua lò hơi được làm mát.
Bình tích áp cho hệ thống điện. Sưởi ấm ngôi nhà bằng năng lượng điện là một phương pháp khá tốn kém, nhưng đôi khi nó được trang bị do không thể sử dụng các loại nhiên liệu khác. Rõ ràng là với tùy chọn sưởi ấm này, chi phí điện năng sẽ tăng lên đáng kể và việc duy trì các điều kiện thoải mái trong nhà sẽ tốn rất nhiều hóa đơn.
Để giảm chi phí trả tiền điện, bạn có thể sử dụng thiết bị tối đa trong thời gian giá cước ưu đãi, tuy nhiên đối với hình thức hoạt động này của thiết bị thì cần phải có bình đệm lớn. Hồ chứa lớn sẽ lưu trữ nhiệt năng được tạo ra trong thời gian gia hạn, sau đó nó có thể được sử dụng để sưởi ấm ngôi nhà và cung cấp nước nóng cho các điểm lấy nước.
Làm thế nào để tính toán dung lượng bộ đệm?
Tiêu chí chính mà bộ tích lũy nhiệt được chọn cho lò hơi đốt nhiên liệu rắn là thể tích của nó, giá trị của nó phụ thuộc vào:
- chất tải nhiệt trên hệ thống sưởi ấm;
- sưởi ấm điện lò hơi;
- thời gian hoạt động dự kiến mà không có nguồn nhiệt.
Trước khi tính toán dung tích của bình đệm, cần phải làm rõ tất cả các khía cạnh được đưa ra, bắt đầu với nhiệt đầu vào trung bình mà hệ thống tiêu thụ. Việc sử dụng công suất tối đa để tính toán là không đáng, điều này dẫn đến việc tăng kích thước của bộ thu, và do đó, làm tăng giá của đơn vị.
Thà chịu đựng sự bất tiện của việc nạp lò thường xuyên vài ngày trong năm còn hơn là tốn nhiều tiền mua một bộ tích nhiệt lớn, sử dụng sẽ không hiệu quả.
Chú ý! Để cung cấp nhiệt cho một tòa nhà dân cư có diện tích 200 mét vuông. m. bể đệm đủ, chứa 1 tấn chất làm mát, và đây là thể tích của 1 m vuông.
Trong trường hợp này, hệ thống sưởi với bộ tích nhiệt sẽ không hoạt động chính xác nếu lò hơi không có đủ công suất. Trong tình huống như vậy, sẽ không bao giờ có thể "sạc" đầy ổ đĩa, vì máy phát điện phải đốt nóng ngay chỗ ở và tải thùng. Do đó, lò hơi đốt nhiên liệu rắn dùng cho đường ống có bộ tích nhiệt phải có nhiệt năng dự trữ gấp đôi.
Chúng tôi đề xuất nghiên cứu phương pháp tính toán thể tích yêu cầu của bộ tích tụ nhiệt bằng cách sử dụng ví dụ về một tòa nhà có diện tích 200 mét vuông. khi máy phát nhiệt không tải trong 8 giờ. Giả sử rằng nước trong bể ấm lên đến 90 ° C và nguội xuống 40 ° C trong quá trình này. Để sưởi ấm một khu vực như vậy trong thời gian lạnh nhất, sẽ cần 20 kW nhiệt và mức tiêu thụ trung bình của nó là khoảng 10 kW / h. Do đó, bể phải tích trữ năng lượng 10 kWh x 8 h = 80 kW.
Hơn nữa, việc tính toán thể tích của thùng đệm cho lò hơi đốt nhiên liệu rắn được thực hiện theo công thức tính nhiệt dung của nước:
m = Q / 1,163 x Δt, Ở đâu:
Q - lượng nhiệt năng ước tính được tích lũy, W; m - khối lượng của nước trong bể, kg; Δt là hiệu số giữa nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ cuối cùng của chất làm mát trong bể, bằng 90 - 40 = 50 ° С; 1.163 W / kg ° С hoặc 4,187 kJ / kg ° С - nhiệt dung riêng của nước.
Đối với ví dụ đang xét, khối lượng nước trong thùng chứa sẽ là:
m = 80000 / 1.163 x 50 = 1375 kg hoặc 1,4 m³.
Theo kết quả tính toán bằng công thức, chúng tôi phát hiện ra rằng thể tích của bể đệm lớn hơn một chút so với thể tích được khuyến nghị. Lý do rất đơn giản: dữ liệu ban đầu không chính xác đã được lấy để tính toán. Trong thực tế, đặc biệt là khi nhà ở được cách nhiệt tốt, mức tiêu thụ nhiệt trung bình trên mỗi khu vực là 200 m vuông. sẽ nhỏ hơn 10 kWh.
Để tham khảo... Ngoài ra còn có một phương pháp tính toán mở rộng, theo đó với mỗi kW nhiệt điện của lò hơi có 25 lít thể tích tích tụ nhiệt.
Từ đó rút ra kết luận: để tính đúng thể tích tích nhiệt cho lò hơi đốt nhiên liệu rắn, cần áp dụng các số liệu ban đầu chính xác hơn về tiêu hao nhiệt.
Tính toán thể tích của bể đệm
Tốt hơn là giao việc thiết kế sưởi ấm một ngôi nhà riêng từ đầu cho các chuyên gia. Một cách tiếp cận chuyên nghiệp cho phép bạn tránh những sai lầm, điều này cuối cùng làm giảm chi phí sưởi ấm cơ sở.Nếu có nhu cầu hiện đại hóa hệ thống sưởi hiện có, kích thước gần đúng của bộ tích lũy nhiệt có thể được tính toán độc lập. Để tính toán, hãy sử dụng công thức sau:
V = Q / (K × C × Δt), trong đó
- V là thể tích của chất làm mát,
- Q - lượng năng lượng cần thiết để lưu trữ, W,
- K - hiệu suất lò hơi (ghi trong hộ chiếu),
- С - 1,16 W / dm3 (nhiệt dung riêng của nước),
- Δt là chênh lệch nhiệt độ giữa dòng cấp và dòng hồi lưu của tác nhân đốt nóng.
Để làm rõ hơn điều này xảy ra như thế nào trong thực tế, chúng tôi sẽ đưa ra một ví dụ nhỏ. Hãy thử tính toán kích thước của thùng đệm để tích lũy công suất 40 kW khi kết nối với hệ thống sưởi có nhiệt độ đồng bằng là 30 ° C và hiệu suất lò hơi là 70%. Thay dữ liệu ban đầu vào công thức trên, chúng ta nhận được:
V = 40.000 / (0,7 × 1,16 × 30) = 1642 dm3
Điều này có nghĩa là để hệ thống sưởi hoạt động bình thường, cần lắp đặt một bộ tích lũy nhiệt có thể tích 1642 lít hoặc 1,642 m3.
Tiêu chí lựa chọn lưu trữ nhiệt
Các tiêu chí khác để lựa chọn bể đệm để sưởi ấm không quá quan trọng và chủ yếu liên quan đến nhiều lựa chọn bổ sung.
Một trong số đó là cuộn dây tích hợp làm nóng chất lỏng cho nhu cầu gia dụng. Nó có thể rất hữu ích trong trường hợp không có các nguồn nhiệt khác, tuy nhiên, đối với tốc độ dòng chảy cao trong mạng DHW, tùy chọn này chắc chắn không phù hợp. Ngoài ra, bộ trao đổi nhiệt sẽ đảm nhận một phần "phí" của bộ tích nhiệt, làm giảm thời gian hoạt động của hệ thống sưởi tự động.
Một tùy chọn hữu ích khác là bộ phận làm nóng được tích hợp ở phần trên của bình chứa, có thể duy trì nhiệt độ của chất làm mát ở mức đã đặt. Nhờ hệ thống sưởi bằng điện, hệ thống sẽ không rã đông trong trường hợp xảy ra sự cố và thậm chí sẽ có thể sưởi ấm ngôi nhà trong một thời gian sau khi bộ tích nhiệt được "xả" và máy phát điện vẫn chưa bắt đầu hoạt động.
Một cuộn dây khác để kết nối các bộ thu năng lượng mặt trời có thể chỉ hữu ích ở các khu vực phía nam, nơi hoạt động của Mặt trời sẽ làm cho nó có thể sạc bộ tích lũy nhiệt.
Nhưng điều bạn thực sự cần quan tâm khi lựa chọn thiết bị đó chính là áp suất làm việc của bình chứa. Cần lưu ý rằng hầu hết các nồi hơi nhiên liệu rắn được thiết kế cho áp suất vỏ lên đến 3 bar, do đó, thùng đệm phải tự do chịu được cùng một áp suất.
Buộc nồi hơi nhiên liệu rắn và thùng đệm
Đơn giản nhất sẽ là một sơ đồ đường ống chứa một bể đệm với cuộn dây DHW được cài đặt sẵn. Ưu điểm của phương án này là sẽ tiết kiệm đáng kể không gian trong phòng đặt nồi hơi do không có nồi hơi riêng. Một điểm cộng khác là tiết kiệm đầu tư khiêm tốn do không cần mua và cài đặt một nút khác. Tùy chọn này đơn giản hóa quá trình bảo trì hệ thống, vì sẽ không có vấn đề gì với cuộc chiến chống lại vi khuẩn.
Sơ đồ kết nối bể chứa
Việc kết nối pin được chọn đúng cách giúp bạn có thể giảm chi phí mua nhiên liệu (lên đến 50%) và cho phép bạn chuyển sang chế độ một lần tải mỗi ngày thay vì hai lần.
Nếu thiết bị được trang bị bộ điều chỉnh thông minh và cảm biến nhiệt độ, đồng thời việc cung cấp nhiệt từ thùng chứa đến hệ thống sưởi được tự động hóa, sự truyền nhiệt sẽ tăng lên đáng kể và số lượng nhiên liệu nạp vào buồng đốt của thiết bị sưởi sẽ giảm đi nhiều.
Có nhiều lựa chọn để lắp đặt đường ống cho lò hơi đốt nhiên liệu rắn với bộ tích tụ nhiệt và hệ thống sưởi. Tuy nhiên, chúng đều là dẫn xuất của lược đồ cơ bản. Với sự trợ giúp của nó, thật dễ dàng để hiểu cách các thiết bị này hoạt động theo cặp và sau đó tự tay bạn lắp ráp mọi thứ.
Lò hơi TT có mạch lò hơi truyền thống với một bộ phận trộn, có nhiệm vụ ngăn việc cung cấp chất làm mát lạnh cho nguồn nhiệt. Sau đó, các đường ống cấp và trở lại được kết nối với bể đệm lần lượt từ trên xuống dưới.
Theo cách tương tự, hệ thống sưởi ấm, cũng được trang bị một bộ phận trộn, được kết nối với bộ tích điện. Mục đích của nó là duy trì nhiệt độ nước cần thiết trong hệ thống, trộn một phần chất làm mát nóng nếu cần thiết.
Sơ đồ cơ bản để kết nối bộ tích lũy nhiệt:
Một điểm quan trọng! Hiệu suất thực tế của máy bơm tuần hoàn mạch lò hơi phải cao hơn một chút so với hiệu suất của thiết bị bơm của mạng sưởi. Điều này sẽ cho phép chất lỏng bên trong vật chứa di chuyển theo hướng chính xác.
Nhưng trên thực tế, máy bơm mạng sẽ hoạt động mạnh hơn máy bơm hơi, do sức cản của mạng lưới đường ống và bộ tản nhiệt cao hơn 3-5 m đường ống từ nồi hơi nhiên liệu rắn đến thùng đệm. Cần có nguồn và đầu cao hơn để thiết bị có thể vượt qua sức đề kháng này. Do đó, một máy bơm mạch lò hơi yếu hơn sẽ có thể cung cấp một lưu lượng cao hơn, bạn chỉ cần điều chỉnh chính xác cả hai cơ chế.
Có hai lựa chọn để giải quyết vấn đề này:
- Trong trường hợp sử dụng máy bơm 3 tốc độ, bạn có thể điều chỉnh hiệu suất của chúng bằng cách chuyển đổi tốc độ.
- Đặt một van cân bằng ở đầu vào của đường hồi từ hệ thống đến thùng đệm, van này được sử dụng để điều chỉnh.
Có thể làm nóng song song các bộ tản nhiệt và nạp từng lớp vào thùng chứa khi các dòng chảy bên trong thùng chuyển động theo chiều ngang với sự lấn át một chút từ phía bên của nồi hơi nhiên liệu rắn. Để kiểm tra điều này, cần phải lắp nhiệt kế ở cả hai đầu vào của hồi lưu vào bể và thực hiện điều chỉnh bằng cách chuyển đổi tốc độ của máy bơm hoặc xoay van cân bằng. Trong trường hợp này, van ba ngả của mạng sưởi phải được mở hoàn toàn bằng tay.
Bằng cách điều chỉnh, cần phải đạt được nhiệt độ ở đầu vào của bộ tích nhiệt (T1) thấp hơn ở đầu ra của nó (T2). Điều này có nghĩa là một phần nước nóng được sử dụng để "sạc" pin.
Đề án thay thế. Điểm đặc biệt của phương pháp lắp đặt đường ống cho bể đệm và lò hơi đốt nhiên liệu rắn là khi nguồn điện bị ngắt, hệ thống vẫn hoạt động, mặc dù điều này phải trả giá khi đường kính ống thép tăng lên.
Kết nối thay thế của bộ tích lũy nhiệt với hệ thống sưởi ấm:
Chú ý! Hình ảnh cho thấy sự kết nối của bể đệm với hệ thống sưởi kín, tuy nhiên, tốt hơn là bạn nên mở nó trong quá trình lắp đặt.
Điểm mấu chốt như sau: nhờ cửa hút gió hình chữ T trên đầu bình, các bộ tản nhiệt được làm nóng đồng bộ và bình chứa được "sạc". Máy bơm mạch lò hơi được điều khiển bằng cảm biến cắm trên đường dòng, bật thiết bị sau khi đạt đến nhiệt độ 60 ° C. Sự lưu thông trong mạng phụ thuộc vào bộ điều nhiệt trong phòng mà máy bơm mạng được kết nối.
Mạch chuyển mạch đơn giản với phụ gia
Thiết bị lưu trữ có thể được đưa vào hệ thống theo nhiều cách khác nhau. Đường ống đơn giản nhất của lò hơi nhiên liệu rắn có bộ tích tụ nhiệt phù hợp để làm việc với hệ thống cung cấp chất làm mát trọng lực và sẽ hoạt động trong trường hợp mất điện. Đối với điều này, bể chứa phải được lắp đặt phía trên các bộ tản nhiệt sưởi ấm. Mạch bao gồm một bơm tuần hoàn, một van ba chiều hằng nhiệt và một van một chiều. Khi bắt đầu chu trình gia nhiệt, nước được dẫn động bởi máy bơm chảy qua đường cung cấp từ nguồn nhiệt qua van ba chiều đến các bộ gia nhiệt. Điều này tiếp tục cho đến khi nhiệt độ dòng chảy đạt đến một giá trị nhất định, ví dụ 60 ° C.
Ở nhiệt độ này, van bắt đầu hòa nước lạnh vào hệ thống từ ống nhánh dưới của bồn chứa, quan sát nhiệt độ cài đặt là 60 ⁰С ở đầu ra.Nước được làm nóng sẽ bắt đầu chảy vào bình thông qua đường ống nhánh phía trên, được kết nối trực tiếp với lò hơi, và ắc quy sẽ bắt đầu được sạc. Khi đốt cháy hoàn toàn gỗ trong hộp lửa, nhiệt độ trong đường ống cung cấp sẽ bắt đầu giảm xuống. Khi nó giảm xuống dưới 60 ° C, bộ điều nhiệt sẽ dần dần cắt nguồn cung cấp từ nguồn nhiệt và mở dòng nước từ bể chứa. Đến lượt nó, dần dần sẽ được làm đầy bằng nước lạnh từ lò hơi và vào cuối chu kỳ van ba chiều sẽ trở lại vị trí ban đầu của nó.
Van một chiều, được kết nối song song với bộ điều nhiệt ba chiều, được kích hoạt khi dừng bơm tuần hoàn. Khi đó nồi hơi với bộ tích nhiệt sẽ hoạt động trực tiếp, chất làm mát sẽ đi đến các thiết bị đun nóng trực tiếp từ bình chứa sẽ được bổ sung nước từ nguồn nhiệt. Trong trường hợp này, bộ điều nhiệt không tham gia vào hoạt động của mạch.
Làm thế nào để tạo ra một bộ tích nhiệt bằng tay của riêng bạn?
Việc sửa đổi đơn giản nhất của thiết bị lưu trữ nhiệt có thể được thực hiện bằng tay của chính bạn từ một thùng thép thông thường. Nếu không có sẵn một bể như vậy, bạn có thể mua một vài tấm thép không gỉ với độ dày ít nhất là 2 mm và hàn một bể phù hợp từ chúng dưới dạng một thùng chứa bể hình trụ đứng.
Thuật toán lắp ráp bộ tích lũy nhiệt tự làm:
- Cắt phôi từ thép không gỉ theo kích thước và hàn phần thân không có đáy và nắp trên đinh ghim. Dùng kẹp và miếng vuông để cố định các tấm giấy.
- Tiếp theo, bạn cần khoét lỗ trên các bức tường bên để có độ cứng. Chèn các ống đã chuẩn bị vào bên trong và hàn các đầu của chúng bên ngoài.
- Lấy phần đáy có nắp vào bể. Cắt các lỗ trên chúng và lặp lại thao tác với việc cài đặt các vết rạn da bên trong.
- Khi tất cả các thành đối diện của bể được kết nối chắc chắn với nhau, bạn có thể bắt đầu hàn liên tục tất cả các đường nối.
- Sau đó, cần phải lắp đặt các giá đỡ từ các đoạn ống trên sản phẩm.
- Cắt các phụ kiện, lùi lại từ phía dưới và che phủ dưới 10 cm, như thể hiện trong hình vẽ.
- Hàn các khung kim loại vào tường, chúng sẽ đóng vai trò như giá đỡ để gắn vật liệu cách nhiệt và tấm ốp.
Sau khi hàn tất cả các bộ phận của thiết bị, bạn cần kiểm tra xem nó có bị rò rỉ hay không. Để làm điều này, hãy đổ đầy nước vào bình chứa hoặc bôi trơn các mối hàn bằng dầu hỏa. Nếu không tìm thấy rò rỉ, thì bạn có thể tiến hành tạo một lớp cách nhiệt để chất lỏng bên trong bồn chứa được giữ nóng lâu nhất có thể.
Đầu tiên, bề mặt bên ngoài của két phải được làm sạch và tẩy dầu mỡ kỹ lưỡng, sau đó sơn lót và sơn bằng sơn bột chịu nhiệt để bảo vệ ổ khỏi các quá trình ăn mòn. Sau đó, bạn cần bọc thùng bằng vật liệu cách nhiệt hoặc cuộn len bazan dày 6-8 mm và cố định bằng dây hoặc băng thông thường. Nếu muốn, bạn có thể phủ bề mặt bằng tấm kim loại hoặc "bọc" pin trong màng giấy bạc.
Ở lớp ngoài, cần khoét lỗ cho các ống nhánh và nối bình đệm tự chế với hệ thống lò hơi và lò sưởi. Bể chứa phải được trang bị nhiệt kế, cảm biến áp suất bên trong và van đề nổ. Các bộ phận này giúp bạn có thể theo dõi khả năng quá nhiệt của bình và giảm áp suất dư theo định kỳ.
Quy tắc sử dụng an toàn
Bộ tích nhiệt tự sản xuất tại nhà phải tuân theo các yêu cầu đặc biệt nghiêm ngặt để vận hành an toàn:
- Các bộ phận nóng của vật chứa không được tiếp giáp hoặc tiếp xúc với các vật liệu và chất dễ cháy, nổ. Việc bỏ qua điểm này có thể gây ra sự bắt lửa của các vật dụng riêng lẻ và dẫn đến hỏa hoạn trong phòng lò hơi.
- Hệ thống sưởi kín ngụ ý áp suất cao không đổi của chất làm mát lưu thông bên trong.Đối với điều này, thiết kế bể đệm phải hoàn toàn kín. Ngoài ra, thân của nó có thể được gia cố bằng các đường gân tăng cứng và nắp trên thùng có thể được trang bị các miếng đệm cao su bền có khả năng chịu được tải trọng hoạt động mạnh và nhiệt độ cao.
- Nếu có thêm bộ phận gia nhiệt trong kết cấu, thì cần phải cách điện rất cẩn thận các tiếp điểm của nó và bể chứa phải được nối đất. Bằng cách này sẽ tránh được tình trạng chập điện, chập điện gây hư hỏng toàn bộ hệ thống.
Theo các quy tắc này, việc sử dụng bộ tích nhiệt tự lắp ráp theo sơ đồ làm việc sẽ hoàn toàn an toàn và không gây ra bất kỳ vấn đề và rắc rối nào cho chủ sở hữu.
Vì vậy, trang web "Plumber Portal" không nghi ngờ gì rằng bộ tích lũy nhiệt cho lò hơi cải thiện đáng kể điều kiện hoạt động của thiết bị. Đơn vị nhiên liệu rắn đốt củi với hiệu suất tối đa, và sau khi hâm nóng, số lần đi đến phòng lò hơi được giảm đến mức tối thiểu. Tuy nhiên, thiết bị sản xuất tại nhà máy này không phải là một thú vui rẻ tiền, vì vậy hầu hết pin tại các nhà riêng đều được làm thủ công hoặc đặt hàng từ thợ thủ công.
