Varmesystemer med varmeakkumulatorer

Indholdet af artiklen

• Hvad er en varmelagringsenhed
• Hvad giver installationen af ​​en varmeakkumulator
• Kriterier for valg af buffertank
• Beregning af varmeakkumulatoren
• Funktioner ved installation og betjening

Der er en måde at bringe bekvemmeligheden ved at bruge en fast kedel tættere på den komfort, som opvarmning med naturgas giver. Varmeakkumulatoren reducerer ikke kun frekvensen af ​​fyring, men giver også betydelige besparelser inden for elektrisk opvarmning med et multitollesystem.

Hvad er en varmelagringsenhed

Opgaven til at spare på termisk energi er et af de mest presserende problemer i verdens energisektor. Først og fremmest er dens løsning påkrævet for at optimere driften af ​​solenergikonversionssystemer, men den samme type spørgsmål er også i almindelige husholdninger. Nogle ejere af landejendomme tiltrækkes ikke af ideen om at blive brandmand, mens de, der bruger elektricitet til opvarmning, primært er bekymrede over omkostningsreduktion.

Alle disse opgaver kan løses ved at installere en varmeakkumulator, som akkumulerer energi i tilstanden til aktiv drift af varmeapparatet og derefter overfører den til systemet i lang tid. For at undgå forvirring skal det med det samme bemærkes, at der er to typer varmelagringsenheder:

1. Magnesitvarmeakkumulatorer installeret i elektriske varmeenheder.
2. Puffertanke med vand – et naturligt stof med den højeste varmekapacitet.

Den første type varmelagring har været kendt i omkring et halvt århundrede og fungerer som en erstatning for elektriske konvektorer, hvor flertoldsbetaling for elektricitet er relevant. Den lagrede varme fra magnesitskallen er i stand til at give fra 8 til 12 timer, opvarme huset i løbet af dagen uden at forbruge elektricitet. Den største ulempe ved sådanne varmeakkumulatorer er behovet for nøjagtigt at beregne den termiske kapacitet individuelt for hvert rum under hensyntagen til inertien i bygningskonstruktioner, varmetab og luftvolumen. Fejl i beregninger fører til krænkelse af det klimatiske regime og som en konsekvens den absolutte billighed ved brug af varmeakkumulatorer af denne type.

Buffertanken er en vandtank integreret i det hydrauliske varmesystem. Opvarmningen af ​​pufferkølevæsken kan udføres direkte – sådanne tanke kaldes en-kredsløb, eller gennem en varmeveksler, dvs. kølevæskerne i forskellige kredsløb er isoleret fra hinanden. Alsidigheden af ​​vandlagringen tillader, at det bruges både til ensartet varmeoverførsel i kortvarige tilstande og til energilagring i løbet af natten toldperiode. Det er denne type varmeakkumulatorer, der er mest interessant for den russiske forbruger, og vi vil dvæle ved det i detaljer..

Hvad giver installationen af ​​en varmeakkumulator

Varmeakkumulatoren kan ikke klassificeres som en budgetopgradering af varmesystemet. De gennemsnitlige omkostninger starter fra 120-140 tusind rubler. og kan nå en halv million, og det specificerede prisområde er relevant for systemer, der leverer varme til boliger med et areal på op til 150 m². Et naturligt spørgsmål opstår: hvad er begrundelsen for køb af så dyre udstyr??

For at forstå muligheden for at installere en varmelagringsenhed, skal du forstå detaljerne i dets drift. Først og fremmest skal det huskes, at det ikke giver konkrete fordele i tandem med en kedel, der kører på naturgas, brændselsolie, dvs. med automatisk brændstofforsyning. Det giver mening at installere en varmeakkumulator med enten elektriske eller faste brændselsenheder med manuel belastning samt sammen med solfangere. I denne rækkefølge kan der adskilles et antal fordele:

1. Forbedring af betjeningskomforten for en kedel med fast brændsel – antallet af fyring kan reduceres til en pr. Dag, og dette er tilfældet både i lavsæsonen og i den koldeste fem-dages periode.
2. Øgede besparelser: arbejder ved maksimal effekt, kedlen med fast brændsel mister ikke varmen sammen med forbrændingsprodukter. Vand med lav temperatur cirkulerer hele tiden i spolen og absorberer effektivt den genererede energi.
3. Forlæng kedlets levetid på grund af beskyttelse mod overophedning. I tilstanden med aktiv flammeforbrænding forbliver varmeveksleren tør hele tiden – på grund af fraværet af kondensat nedsættes forureningen af ​​røgkanalerne med tjære markant, og virkningen på spolemetallet af syrer dannet, når røg kommer i kontakt med fugt, udelukkes.
4. Hvis systemet drives af en solfanger, er varmeakkumulatoren uundværlig, fordi det er takket være det, at det er muligt at varme det beboelige volumen ikke kun om dagen, men også om natten.
5. Varmeakkumulatorens designfunktioner gør det så let som muligt at implementere et varmtvandssystem, inklusive med recirkulation.

Kriterier for valg af buffertank

Som allerede nævnt er prisklassen for varmelagringsenheder med identisk kapacitet meget høj. For at træffe det rigtige valg skal du vide, hvad der bestemmer udstyrets kvalitet og holdbarhed. Materialet i beholderlegemet er af største betydning:

• Kulstål kan bruges i systemer, der ikke har en almindelig vandsammensætning, hvilket betyder, at metalelementer ikke konstant udsættes for opløst ilt.
• Rustfrit stål har korrosionsbeskyttende egenskaber, en sådan beholder er helt ude af stand til at forårsage dannelse af slam i systemet og betragtes som den mest avancerede type varmelagring, men den er dyrere end andre..
• Et metalhus med en polymerbelægning – i dette tilfælde er korrosionsbestandigheden af ​​basismaterialet i beholderen ikke afgørende, fordi den beskyttende skal garanterer væskens renhed. Du skal dog være forsigtig: Nogle polymerforbindelser kan reagere med specielle varmebærere, derudover skal tykkelsen af ​​metalskallen være høj nok til at modstå mekanisk belastning.

Design af varme akkumulator: 1 – direkte forbindelse af kredsløb; 2 – med en varmeveksler; 3 – med to varmevekslere

Buffertanke lavet udelukkende af plast bør ikke overvejes alvorligt. Sådanne lagringsindretninger er ikke i stand til at modstå belastningen fra væsken, der ekspanderer, når den opvarmes, og ved høje temperaturer mister desuden mange polymere materialer deres egenskaber..

Ikke kun selve materialet er vigtigt, men også de strukturelle træk ved sagen. Så den bedste mulighed er en cylindrisk form med en stempelstemplet sfærisk bund. Importeret udstyr er blandt andet kendetegnet ved en højere svejsningskvalitet, testes ved øget hydraulisk tryk inden levering af produkter til markedet. Kompleksiteten af ​​udstyret spiller også en rolle: de enkleste akkumulatorer indgår direkte i systemet, men hvis der bruges en speciel varmebærer til opvarmning, udføres varmeoverførsel i henhold til ordningen: kedelkredsløb – opbevaring – varmekreds gennem varmevekslere. I dette tilfælde implementeres beskyttelse mod vandfrysning i opbevaringstanken ved at installere en elektrisk opvarmning, som opretholder en positiv vandtemperatur i tomgangstilstand. Energiforbruget er ubetydelig på grund af den kontinuerlige varmeisolering af buffertanken.

En anden nuance er typen og kvaliteten af ​​varmeisolering, som også direkte påvirker omkostningerne. Budgetmodeller er klædt i et kabinet lavet af mineraluld og ekspanderet polystyren – ikke de mest ideelle materialer med hensyn til holdbarhed og brandsikkerhed. Mere avancerede modeller har polyurethanskumisolering, og de dyreste er lavet af polyisocyanurat. Disse materialer holder varmen bedre end andre; under driftsbetingelser på drevet tjener de i flere titalls, hvis ikke hundreder af år, mens de ikke udgør en trussel om brandudvikling..

Følgende valgfri tilføjelser kan også påvirke prisen på varmelagringsenheden:

• Stiv skal for at forbedre æstetik og beskytte termisk isolering mod mekanisk skade.
• Tilstedeværelsen af ​​et elektrisk varmeelement eller et grenrør til installationen.
• Ekstra vandhaner fra varmtvandsspolen eller ekstra varmevekslere.
• Indbyggede termometre, trykmåler, kapsler til installation af elektroniske sensorer.

Beregning af varmeakkumulatoren

Faktisk er den eneste parameter i varmeakkumulatoren, der skal bestemmes for korrekt integration i varmesystemet, dens kapacitet. Beregningen udføres efter et simpelt skema: det tidsrum, i hvilket systemet afkøles til en ubehagelig værdi i fravær af energiforsyning, bestemmes. Du skal dele den ønskede autonome driftstid med denne værdi og derefter anvende den resulterende koefficient på varmesystemets egen kapacitet.

For eksempel, hvis et systemvolumen på 100 liter, afkøling finder sted i en time, og der kræves varme i 12 timer fra en fyring, skal den samlede mængde varmebærer være henholdsvis 1,2 ton, er den krævede bufferkapacitet 1100 liter. Samtidig skal man tage hensyn til systemets stigende varmetab, som ikke overstiger 10%, selv i de mest budgetmæssige lagringsmuligheder.

Omtrentlig formel til valg af volumen på varmeakkumulatoren:

m = (P ?? t) / (c? T)

Hvor: m– lydstyrke
P– kedeleffekt, W
?– kedeleffektivitet, 0,98%
t– opvarmningstid, h
c– specifik varmekapacitet på vand, Wch / kg K
?T– temperatur delta, K

Når man betjener fra en elektrisk opvarmningsenhed, beregnes buffertankens kapacitet i henhold til kedeleffekten og den tilladte elektriske forbindelseseffekt på anlægget. Når man kender mængden af ​​energi, der kræves til opvarmning af vand med en given temperaturforskel, er det nødvendigt at vælge et sådant volumen, så buffertanken helt opvarmes under den lave told. For at opvarme en liter vand med et delta på 80 ° C kræves det f.eks. 93 W / h elektricitet med effektiviteten af ​​systemet lig med enheden, mens opvarmningstiden er ca. tre minutter. For ikke at blive forvirret i forviklingerne med formler, kan du bruge en praktisk online lommeregner.

Et andet aspekt af systemstørrelsen er relateret til kedeloutput. Det skal være cirka dobbelt så højt som nødvendigt for et system uden en varmeakkumulator. For det første giver dette mulighed for at øge brændstofbelastningen og fyring i højeffekttilstand, hvilket betyder, at du bliver nødt til at kaste brænde mindre ofte op, når systemet opvarmes. For det andet, med en stigning i kedeleffekten, øges varmevekslerens overfladeareal, henholdsvis vil den mængde varme, der ikke absorberes af den, være lavere.

Funktioner ved installation og betjening

Drivrørskemaet afhænger ikke af tilstedeværelsen og antallet af mellemliggende varmevekslere. Når der tilsluttes en varmeakkumulator, er det sædvanligt at adskille kedel- og radiatorkredsløb. Hver af dem kræver installation af tre-vejs ventiler:

• En blandeventil på kedelkredsløbet er nødvendig, så kedlen ikke fungerer i kondenseringstilstand, mens hele vandmængden i varmeakkumulatoren varmer. Ved at blande varmt vand fra tilførslen til kedlens tilbagevenden kan du opretholde temperaturen på varmeveksleren på et niveau, hvor soden ikke bliver fugtig.
• En styreventil på radiatorkredsløbet giver dig mulighed for at regulere temperaturen på det vand, der leveres til varmeapparaterne. For det første giver dette dig mulighed for at forlænge batteriets levetid, derudover bliver det muligt at overholde temperaturbegrænsninger for systemer med plastrør eller gulvvarme uden yderligere tekniske midler.

Tilslutningsdiagram for en kedel med fast brændsel med en varmeakkumulator: 1 – kedel med fast brændsel; 2 – termostat; 3 – sikkerhedsgruppe; 4 – luftseparator; 5 – cirkulationspumpe; 6 – kontrolventil; 7 – buffertank (varmeakkumulator); 8 – tre-vejs ventil; 9 – automatisering; 10 – varmekreds; 11 – overflademonteret temperatursensor; 12 – ekspansionsbeholder; 13 – tørløbsføler; 14 – make-up ventil

Ved installation af en varmeakkumulator dannes to tvungen cirkulationskredsløb med separate pumper. I dette tilfælde tilføres varmt vand til opvarmningsanordningerne så hurtigt som muligt efter kedlen er startet, da kølevæsken føres fra den øverste del af tanken, hvor væsken med den højeste temperatur sorberes. Det er vigtigt ikke at tillade installation af pumper efter forgreningen at føre ventilerne, så hvis de er helt lukket, stopper systemets cirkulation ikke. På samme tid er der ingen forskel i, om pumpen er installeret på forsynings- eller returgren..

Ved drift af en kedel med fast brændsel med en buffertank må den ikke have lov til at køre i kondenseringstilstand. I systemer uden en varmeakkumulator er det sædvanligt at begrænse iltforsyningen, så du kan forlænge brændtiden for bogmærket. I nærværelse af en puffertank i opvarmningstilstanden arbejder kedlen i flammeforbrændingsmodus hele tiden, hvilket er muligt på grund af det betydelige volumen af ​​kølevæsken, som er i stand til at absorbere en kolossal mængde termisk energi. For at undgå dannelse af kondens, skal 3-vejs blandeventilen indstilles til en temperatur på ikke under 60 ° C. Måske på grund af et fald i deltaet i temperaturer, vil varmeoverførslen ikke være så aktiv, men dette er den eneste måde at udelukke overfugtighed af varmeveksleren, hvilket vil gøre det lettere at rengøre sod og forlænge levetiden på varmeenheden.

Lignende poster:

1. Design og installation af vandforsyning og varmesystemer til et hus lavet af metalpolymerrør Vandforsyning og varmesystemer, lavet af metalpolymerrør til et hus, giver mange fordele. Designet er fleksibelt, let at installere og holder længere end traditionelt stålrør. Installationen giver en stabil og effektiv...
2. Sådan isoleres et gulv uden brug af elektriske varmesystemer Isoleer dit gulv uden behov for elektriske varmesystemer! Vi viser dig, hvordan du let kan få et bedre varmeisolationsresultat og spare penge. Få det det bedste isolerende resultat ved at...
3. Design og installation af vandforsyning og varmesystemer til et hus lavet af kobberrør Kobberrør-lavet hus? Fremragende! Med vores design og installationsservice af vandforsyning og varmesystemer får du ikke kun hele huset komfortabelt klar til brug, men gavner også af kobberrørspesificke fordele som holdbarhed,...
4. Cirkulationspumper til varmesystemer Cirkulationspumper til varmesystemer er uundværlige for at få optimale resultater af komfort og økonomi. Deres fordele inkluderer en høj kvalitet, holdbarhed og lav støjproduktion. De er designet til at reducere...

Læs mere  Valg af vandvarmer i spørgsmål og svar