Akumulátor tepla pre vykurovacie kotly: parametre, vlastnosti inštalácie a kde kúpiť akumulátor tepla pre vykurovacie kotly. Tepelný akumulátor pre vykurovacie kotly Použitie tepelného akumulátora: keď je potrebné vybavenie

Neschopnosť využívať relatívne lacný zemný plyn ako zdroj energie na vykurovanie domov núti majiteľov domov hľadať iné prijateľné riešenia. Takže v regiónoch, kde nie sú žiadne osobitné problémy s obstarávaním alebo nákupom palivového dreva, prichádzajú na záchranu kotly na tuhé palivá. Stáva sa tiež, že jedinou alternatívou je elektrická energia. Okrem toho sa stále viac využívajú nové technológie na nasmerovanie slnečnej energie pre potreby vykurovania.

Všetky tieto prístupy nie sú bez významných nedostatkov. Zahŕňajú teda nerovnomernosť, výraznú periodicitu dodávky tepelnej energie. V prípade elektrického kotla budú hlavným negatívnym faktorom vysoké náklady na spotrebovanú energiu. Je zrejmé, že zaradenie špeciálneho zariadenia do všeobecného okruhu, ktoré by akumulovalo aktuálne nevyužitú tepelnú energiu a poskytovalo ju podľa potreby, by pomohlo výrazne zvýšiť účinnosť vykurovacieho systému, zlepšiť účinnosť, jednotnosť jeho prevádzky a zjednodušiť prevádzku. čo najviac operácií. Práve túto funkciu plní tepelný akumulátor.

Hlavným účelom tepelného akumulátora vykurovacieho systému

• Najjednoduchší vykurovací systém s kotlom na tuhé palivo má výraznú cyklickú prevádzku. Po naložení palivového dreva a jeho zapálení kotol postupne dosahuje maximálny výkon a aktívne odovzdáva tepelnú energiu vykurovacím okruhom. Keď sa však zaťaženie vyhorí, prenos tepla sa začne postupne znižovať a chladivo prenášané cez radiátory sa ochladí.

Prevádzka konvenčného kotla na tuhé palivá sa vyznačuje výrazným striedaním špičiek a „poklesov“ vo výrobe tepelnej energie

Ukazuje sa, že v období špičkovej výroby tepla môže zostať nevyžiadaná, pretože nakonfigurovaný vykurovací systém vybavený termostatickou reguláciou nezaberie príliš veľa. Ale počas obdobia vyhorenia paliva a navyše doby nečinnosti kotla bude tepelná energia jednoznačne chýbať. V dôsledku toho sa časť palivového potenciálu jednoducho premrhá, no zároveň sa majitelia musia pomerne často zaoberať nakladaním palivového dreva.

Do určitej miery možno závažnosť tohto problému znížiť inštaláciou kotla s dlhým spaľovaním, ale nedá sa úplne odstrániť. Nesúlad medzi špičkami výroby tepla a jeho spotreby môže zostať dosť výrazný.

• V prípade elektrokotla vystupujú do popredia vysoké náklady na spotrebovanú energiu, čo núti majiteľov myslieť na maximalizáciu využitia zariadení v období zvýhodnených nočných taríf a minimalizáciu spotreby počas dňa.

Výhody používania diferencovaného účtovania elektriny

S kompetentným prístupom k spotrebe elektriny môžu výkupné ceny priniesť veľmi hmatateľné úspory nákladov. Toto je podrobne popísané v špeciálnej publikácii portálu venovanej.

Samozrejmé riešenie sa ponúka - akumulovať tepelnú energiu v noci, aby sa dosiahla jej minimálna spotreba počas dňa.

• Ešte výraznejšia je frekvencia tvorby tepla v prípade použitia slnečných kolektorov. Tu sa závislosť sleduje nielen od dennej doby (v noci je prietok spravidla nulový).

Neporovnateľné vrcholy vykurovania za jasného slnečného dňa alebo za oblačného počasia. Je jasné, že nie je možné priamo závisieť váš vykurovací systém od aktuálnych „rozmarov“ prírody, no nechcete zanedbávať ani takýto výkonný doplnkový zdroj energie. Je zrejmé, že je potrebný nejaký druh vyrovnávacieho zariadenia.

Tieto tri príklady pri všetkej ich rozmanitosti spája jedna spoločná okolnosť – jasný rozpor medzi špičkami vo výrobe tepelnej energie a jej racionálnym a jednotným využívaním na potreby vykurovania. Na odstránenie tejto nerovnováhy sa používa špeciálne zariadenie nazývané tepelný akumulátor (tepelný zásobník, vyrovnávacia nádrž).

Ceny tepelných akumulátorov Hajdu

tepelný akumulátor Hajdu

Princíp jeho fungovania je založený na vysokej tepelnej kapacite vody. Ak sa jej značné množstvo zohreje na požadovanú úroveň v období špičkového odberu tepelnej energie, potom sa tento akumulovaný energetický potenciál môže v určitom období využiť na potreby vykurovania. Napríklad, ak porovnáme termofyzikálne ukazovatele, potom iba jeden liter vody, keď sa ochladí o 1 ° C, dokáže ohriať meter kubický vzduchu až o 4 ° C.

Akumulátor tepla je vždy objemový zásobník s účinnou vonkajšou tepelnou izoláciou, napojený na okruh(y) zdroja tepla a vykurovacie okruhy. Najjednoduchšiu schému je najlepšie zvážiť na príklade:

Konštrukčne najjednoduchší tepelný akumulátor (TA) je vertikálne umiestnená odmerná nádrž, do ktorej sú z dvoch protiľahlých strán vyrezané štyri trysky. Na jednej strane je pripojený k okruhu (KTT) a na druhej strane k vykurovaciemu okruhu rozmiestnenému po dome.

Po naložení a zapálení kotla začne obehové čerpadlo (Nk) tohto okruhu prečerpávať chladiacu kvapalinu (vodu) cez výmenník tepla. Zo spodnej časti TA vstupuje do kotla ochladená voda a hore ohriata voda v kotli. Vzhľadom na výrazný rozdiel v hustote chladenej a horúcej vody nedôjde k aktívnemu miešaniu v nádrži - v procese spaľovania palivovej náplne sa HE postupne naplní horúcou chladiacou kvapalinou. Výsledkom je, že pri správnom výpočte parametrov sa po úplnom vyhorení paliva nádoba naplní horúcou vodou ohriatou na vypočítanú úroveň. Všetka potenciálna energia paliva (samozrejme mínus nevyhnutné straty premietnuté do účinnosti kotla) sa premení na teplo, ktoré sa ukladá vo VE. Kvalitná tepelná izolácia umožňuje udržať teplotu v nádrži mnoho hodín a niekedy aj dní.

Druhá etapa - kotol nefunguje, ale vykurovací systém funguje. Pomocou vlastného obehového čerpadla vykurovacieho okruhu sa chladiaca kvapalina čerpá potrubím a radiátormi. Plot je vyrobený zhora, z "horúcej" zóny. Intenzívne samomiešanie opäť nie je dodržané - z už spomínaného dôvodu sa horúca voda dostáva do prívodného potrubia, ochladená voda sa vracia zospodu a nádrž postupne vydáva svoje teplo v smere zdola nahor.

V praxi sa počas spaľovacieho procesu kotla výber chladiva do vykurovacieho systému spravidla nezastaví a HE bude akumulovať iba prebytočnú energiu, ktorá v súčasnosti zostáva nevyužitá. Pri správnom výpočte parametrov vyrovnávacej kapacity by sa však nemal minúť ani jeden kilowatt tepelnej energie a na konci cyklu kotlovej pece by sa TA mala „nabiť“ na maximum.

Je zrejmé, že cyklická prevádzka takéhoto systému s inštalovaným elektrokotlom bude viazaná na zvýhodnené nočné sadzby. Časovač riadiacej jednotky bude večer a ráno v nastavenom čase zapínať a vypínať napájanie a cez deň budú vykurovacie okruhy napájané len (alebo prevažne) z tepelného zásobníka.

Konštrukčné vlastnosti a základné schémy zapojenia pre rôzne akumulátory tepla

Zásobníkom tepla je teda vždy objemová nádrž zvislej valcovej konštrukcie, ktorá má vysoko účinnú tepelnú izoláciu a je vybavená dýzami na prepojenie okruhu výroby a spotreby tepla. Vnútorný dizajn sa však môže líšiť. Zvážte hlavné typy existujúcich modelov.

Hlavné typy konštrukcií tepelných akumulátorov

1 – Najjednoduchší typ dizajnu TA. Predpokladá sa priame pripojenie zdrojov tepla aj odberných okruhov. Tieto vyrovnávacie nádrže sa používajú v nasledujúcich prípadoch:

• Ak sa v kotle a vo všetkých vykurovacích okruhoch používa rovnaká chladiaca kvapalina.
• Ak maximálny povolený tlak chladiacej kvapaliny vo vykurovacích okruhoch nepresahuje tlak kotla a samotného HA.

V prípade, že požiadavku nie je možné splniť, je možné napojenie vykurovacích okruhov vykonať cez dodatočné externé výmenníky tepla

• Ak teplota v prívodnom potrubí na výstupe z ich kotla neprekročí prípustnú teplotu vo vykurovacích okruhoch.

Túto požiadavku je však možné obísť aj inštaláciou zmiešavacích jednotiek s trojcestnými ventilmi na okruhy vyžadujúce nižší teplotný rozdiel.

2 – Tepelný akumulátor je vybavený vnútorným výmenníkom tepla umiestneným v spodnej časti zásobníka. Výmenník tepla je zvyčajne špirálový, skrútený z rúrky z nehrdzavejúcej ocele, hladký alebo vlnitý. Takýchto výmenníkov tepla môže byť niekoľko.

Tento typ TA sa používa v nasledujúcich prípadoch:

• Ak ukazovatele tlaku a dosiahnutej teploty nosiča tepla v okruhu zdroja tepla výrazne prekračujú prípustné hodnoty pre odberné okruhy a pre samotnú vyrovnávaciu nádrž.
• Ak je potrebné pripojiť niekoľko zdrojov tepla (podľa bivalentného princípu). Na pomoc kotlu prichádza napríklad solárny systém (solárny kolektor) alebo geotermálne tepelné čerpadlo. Zároveň platí, že čím nižší je teplotný rozdiel zdroja tepla, tým nižšie by mal byť jeho výmenník umiestnený v HE.
• Ak sa v okruhoch zdroja tepla a spotreby používa iný typ chladiva.

Na rozdiel od prvej schémy sa takáto TA vyznačuje aktívnym miešaním chladiacej kvapaliny v nádrži - v jej spodnej časti dochádza k ohrevu a horúca voda s menšou hustotou smeruje nahor.

Na diagrame je horčíková anóda znázornená v strede GA. Vďaka nižšiemu elektrickému potenciálu na seba „sťahuje“ ióny ťažkých solí, čím zabraňuje zarastaniu vnútorných stien nádrže vodným kameňom. Pravidelne sa vymieňa.

3 – Akumulátor tepla je doplnený o prietokový okruh teplej vody. Vstup studenej vody sa vykonáva zdola, prívod do miesta odberu teplej vody zospodu. Väčšina výmenníka je umiestnená v hornej časti TA.

Takáto schéma sa považuje za optimálnu pre podmienky, keď je spotreba teplej vody dostatočne stabilná a rovnomerná, bez výrazných špičkových zaťažení. Prirodzene, výmenník tepla musí byť vyrobený z kovu, ktorý spĺňa normy spotreby vody v potravinách.

Inak je schéma podobná prvej s priamym prepojením okruhu výroby a spotreby tepla.

4 – Vo vnútri tepelného akumulátora sa nachádza zásobník na vytvorenie zásoby teplej vody pre domácu spotrebu. V skutočnosti takáto schéma pripomína vstavaný nepriamy vykurovací kotol.

Použitie takéhoto dizajnu je plne opodstatnené v prípadoch, keď sa vrchol výroby tepla kotlom nezhoduje s vrcholom spotreby teplej vody. Inými slovami, keď spôsob života domácnosti, ktorý sa v dome vyvinul, zahŕňa masívnu, ale skôr krátkodobú spotrebu teplej vody.

Všetky vyššie uvedené schémy sa môžu líšiť v rôznych kombináciách - výber konkrétneho modelu závisí od zložitosti vytváraného vykurovacieho systému, počtu a typu telesných zdrojov a okruhov spotreby. Upozorňujeme, že väčšina tepelných akumulátorov má veľa výstupných potrubí rozmiestnených vertikálne.

Faktom je, že pri akejkoľvek schéme vo vyrovnávacej nádrži sa tak či onak vytvára teplotný gradient (rozdiel v teplotnom rozdiele vo výške). Je možné pripojiť okruhy vykurovacieho systému, ktoré vyžadujú rôzne teplotné podmienky. To výrazne uľahčuje konečnú termostatickú reguláciu výmenníkov tepla (radiátorov alebo „teplých podláh“) s minimálnymi zbytočnými energetickými stratami a zníženou záťažou regulačných zariadení.

Typické schémy pripojenia tepelných akumulátorov

Teraz môžete zvážiť základné schémy inštalácie tepelných akumulátorov do vykurovacieho systému.

Ilustračné	Stručný popis schémy
	Teplotný režim a tlak sú rovnaké v kotle aj vo vykurovacích okruhoch. Požiadavky na chladiacu kvapalinu sú rovnaké. Na výstupe z kotla a v TA je udržiavaná stála teplota. Na zariadeniach na výmenu tepla je nastavenie obmedzené iba kvantitatívnou zmenou chladiva, ktoré cez ne prechádza.
	Zapojenie v samotnom akumulátore tepla v zásade opakuje prvú schému, ale nastavenie prevádzkových režimov výmenníkov tepla sa vykonáva podľa kvalitatívneho princípu - so zmenou teploty chladiacej kvapaliny. Na tento účel sú v okruhu zahrnuté termostatické zmiešavacie jednotky, napríklad trojcestné ventily. Takáto schéma umožňuje najracionálnejšie využitie potenciálu akumulovaného akumulátorom tepla, to znamená, že jeho „nabitie“ bude trvať dlhšie.
	Takáto schéma s cirkuláciou chladiacej kvapaliny v malom okruhu kotla cez vstavaný výmenník tepla sa používa, keď tlak v tomto okruhu prekročí prípustnú hodnotu vo vykurovacích zariadeniach alebo v samotnej vyrovnávacej nádrži. Druhou možnosťou je použitie rôznych nosičov tepla v kotle a vo vykurovacích okruhoch.
	Počiatočné podmienky sú podobné schéme č.3, ale je použitý externý výmenník tepla. Možné dôvody tohto prístupu: - teplovýmenná plocha vstavanej "cievky" nestačí na udržanie požadovanej teploty v telesnom akumulátore. – TA bez vnútorného výmenníka bola zakúpená už skôr a modernizácia vykurovacieho systému si vyžadovala práve takýto prístup.
	Schéma s organizáciou prietoku teplej vody cez vstavaný špirálový výmenník tepla. Navrhnuté pre rovnomernú spotrebu teplej vody bez špičkového zaťaženia.
	Takáto schéma s použitím tepelného akumulátora so vstavanou nádržou je určená na špičkovú spotrebu teplej vody, ale nie veľmi pozitívnu. Po vyčerpaní vytvorenej zásoby a podľa toho naplnení nádoby studenou vodou môže ohrev na požadovanú teplotu trvať pomerne dlho.
	Bivalentný okruh, ktorý umožňuje využiť dodatočný zdroj tepelnej energie vo vykurovacom systéme. V tomto prípade je variant s pripojením solárneho kolektora zjednodušený. Tento okruh je napojený na výmenník tepla v spodnej časti zásobníka tepla. Typicky sa takýto systém počíta tak, že hlavným zdrojom je solárny kolektor a kotol sa zapína podľa potreby na dokúrenie v prípade nedostatočnej energie z hlavného. Slnečný kolektor, samozrejme, nie je dogma - na jeho mieste môže byť druhý kotol.
	Schéma, ktorú možno nazvať multivalentnou. V tomto prípade je znázornené využitie troch zdrojov tepelnej energie. Kotol funguje ako vysokoteplotný kotol, ktorý môže opäť zohrávať iba pomocnú úlohu v celkovej schéme vykurovania. Solárny kolektor - analogicky s predchádzajúcou schémou. Okrem toho sa využíva ďalší nízkoteplotný zdroj, ktorý je zároveň stabilný a nezávislý od počasia a dennej doby – geotermálne tepelné čerpadlo. Čím nižší je teplotný rozdiel od pripojeného zdroja energie, tým nižšie je miesto jeho pripojenia k akumulátoru tepla.

Samozrejme, diagramy sú uvedené vo veľmi zjednodušenej forme. V skutočnosti však pripojenie tepelného akumulátora k zložitým, rozvetveným systémom s rôznymi vykurovacími okruhmi a dokonca aj prijímanie tepla zo zdrojov rôzneho výkonu a teploty si vyžaduje vysoko profesionálny dizajn s inžinierskymi tepelnými výpočtami s použitím mnohých ďalších nastavovacích zariadení.

Jeden príklad je znázornený na obrázku:

1 - kotol na tuhé palivo.

2 - elektrokotol, ktorý sa zapína len podľa potreby a len počas obdobia zvýhodnenej tarify.

3 - špeciálna zmiešavacia jednotka v okruhu vysokoteplotného kotla.

4 - solárna stanica, solárny kolektor, ktorý môže v pekných dňoch slúžiť ako hlavný zdroj tepelnej energie.

5 - tepelný akumulátor, ku ktorému sa zbiehajú všetky okruhy výroby tepla a jeho spotreby.

6 - vysokoteplotný vykurovací okruh s radiátormi, s reguláciou režimov podľa kvantitatívneho princípu - len a použitím uzatváracích ventilov.

7 - nízkoteplotný vykurovací okruh - "teplá podlaha", ktorá nevyhnutne zabezpečuje kvalitnú reguláciu teploty vykurovania chladiacej kvapaliny.

8 - prietokový okruh zásobovania teplou vodou, vybavený vlastnou zmiešavacou jednotkou pre kvalitnú reguláciu teploty teplej úžitkovej vody.

Okrem všetkého vyššie uvedeného možno do tepelného akumulátora zabudovať vlastné elektrické ohrievače - vykurovacie telesá. Niekedy je výhodné s ich pomocou udržiavať danú teplotu bez toho, aby sme sa napríklad opäť uchýlili k neplánovanému zapáleniu kotla na tuhé palivo.

Špeciálne prídavné ohrievače je možné zakúpiť samostatne - ich montážny závit je zvyčajne prispôsobený pripojovacím zásuvkám, ktoré sú k dispozícii na mnohých modeloch tepelných akumulátorov. Prirodzene, pripojenie vykurovacej elektriny si vyžiada inštaláciu prídavnej termostatickej jednotky, ktorá zabezpečí zapnutie vykurovacích telies až vtedy, keď teplota v ohrievači klesne pod úroveň nastavenú používateľom. Niektoré ohrievače sú už vybavené vstavaným zariadením tohto typu.

Ceny za tepelné akumulátory S-Tank

Tepelný akumulátor S-Tank

Video: Odporúčania špecialistu na vytvorenie vykurovacieho systému s kotlom na tuhé palivo a akumulátorom tepla

Čo treba zvážiť pri výbere tepelného akumulátora

Samozrejme, výber tepelného akumulátora sa odporúča vykonať vo fáze navrhovania domáceho vykurovacieho systému, ktorý sa riadi vypočítanými údajmi odborníkov. Okolnosti sú však odlišné a stále je potrebné poznať hlavné kritériá hodnotenia takéhoto zariadenia.

• Na prvom mieste bude vždy kapacita tejto vyrovnávacej nádrže. Táto hodnota sa vypočíta v súlade s parametrami vytváraného systému, výkonom kotla, požadovaným množstvom energie pre potreby vykurovania, dodávky teplej vody. Jedným slovom, kapacita by mala byť taká, aby zabezpečila akumuláciu všetkého prebytočného tepla v súčasnosti, čím sa zabráni jeho strate. Niektoré pravidlá pre výpočet kapacity budú diskutované nižšie.
• Samozrejme, rozmery produktu a jeho hmotnosť priamo závisia od kapacity. Tieto parametre sú tiež rozhodujúce - zďaleka nie vždy a nie všade je možné umiestniť akumulátor tepla požadovaného objemu do vyhradenej miestnosti, preto je potrebné túto otázku premyslieť vopred. Stáva sa, že veľkoobjemové nádrže (nad 500 litrov) sa nezmestia do štandardných dverí (800 mm). Pri odhade hmotnosti TA sa musí brať do úvahy spolu v celom objeme vody úplne naplneného zariadenia.
• Ďalším parametrom je maximálny povolený tlak vo vytvorenom alebo už fungujúcom vykurovacom systéme. Podobný ukazovateľ CK by v žiadnom prípade nemal byť nižší. To bude závisieť od hrúbky steny, typu použitého materiálu a dokonca aj od tvaru nádoby. Vo vyrovnávacích nádržiach navrhnutých pre tlaky nad 4 atmosféry (bar) má teda horný a spodný kryt zvyčajne guľovú (toroidnú) konfiguráciu.

• Materiál nádoby. Lacnejšie sú nádrže z uhlíkovej ocele s antikoróznym náterom. Nerezové nádrže sú určite drahšie, no ich záručná doba je tiež oveľa dlhšia.
• Dostupnosť dodatočných vstavaných výmenníkov tepla pre vykurovacie alebo teplovodné okruhy. Ich účel už bol spomenutý vyššie - modely sa vyberajú v závislosti od celkovej zložitosti vykurovacieho systému.
• Prítomnosť ďalších možností - možnosť zabudovania vykurovacích telies, inštalácia prístrojového vybavenia, bezpečnostné zariadenia - bezpečnostné ventily, vetracie otvory atď.
• Hrúbku a kvalitu vonkajšej tepelnej izolácie telesa TA je potrebné vyhodnotiť, aby ste túto otázku nemuseli riešiť sami. Čím lepšie je nádrž izolovaná, tým prirodzene dlhšie v nej bude uložená „tepelná nálož“.

Vlastnosti inštalácie tepelných akumulátorov

Inštalácia tepelného akumulátora predpokladá dodržiavanie určitých pravidiel:

• Všetky pripojené obvody musia byť spojené závitovými objímkami alebo prírubami. Zvárané spoje nie sú povolené.
• Potrubia, ktoré sa majú pripojiť, nesmú pôsobiť na hrdlá TA žiadnym statickým zaťažením.
• Na všetky potrubia pripojené k TA sa odporúča inštalovať uzatváracie ventily.
• Na všetkých použitých vstupoch a výstupoch sú inštalované zariadenia na vizuálnu reguláciu teploty (teplomery).
• Na najnižšom mieste TA alebo na potrubí v jeho bezprostrednej blízkosti musí byť inštalovaný vypúšťací ventil.
• Na všetkých potrubiach vstupujúcich do tepelného akumulátora sú nainštalované filtre na mechanické čistenie vody - „bahenné kolektory“.
• V mnohých modeloch je na vrchu umiestnené potrubie na pripojenie automatického odvzdušňovača. Ak tam nie je, potom musí byť odvzdušňovací otvor nainštalovaný na najvrchnejšom výstupnom potrubí.
• V bezprostrednej blízkosti tepelného akumulátora sa plánuje inštalácia tlakomeru a poistného ventilu.
• Je prísne zakázané vykonávať akékoľvek nezávislé zmeny konštrukcie tepelného akumulátora, ktoré nie sú špecifikované výrobcom.
• Inštalácia TA by sa mala vykonávať iba vo vykurovanej miestnosti, s vylúčením možnosti zamrznutia kvapaliny.
• Nádrž naplnená vodou môže mať veľmi významnú hmotnosť. Plošina musí vydržať také vysoké zaťaženie. Na tieto účely je často potrebné pridať špeciálny základ.
• Bez ohľadu na spôsob inštalácie tepelného akumulátora musí byť zabezpečený voľný prístup k revíznemu poklopu.

Vykonávanie najjednoduchších výpočtov parametrov tepelného akumulátora

Ako už bolo spomenuté vyššie, komplexný výpočet vykurovacieho systému s viacerými okruhmi na výrobu a spotrebu tepelnej energie je úlohou, ktorú zvládnu len špecialisti, pretože treba brať do úvahy množstvo všestranných faktorov. Niektoré výpočty však môžete vykonať sami.

Napríklad dom je inštalovaný. Jeho výkon generovaný pri plnom zaťažení paliva je známy. Experimentálne sa určil čas spaľovania plného zaťaženia palivového dreva. Plánuje sa nákup tepelného akumulátora a je potrebné určiť, aký objem bude potrebný, aby sa zaručilo užitočné využitie všetkého tepla generovaného kotlom.

Ako základ berieme známy vzorec:

W = m × s × Δt

W je množstvo tepla potrebné na zahriatie hmoty kvapaliny m) so známou tepelnou kapacitou ( s) o určitý počet stupňov ( Δt).

Odtiaľ je ľahké vypočítať hmotnosť:

m = W / (s × Δt)

Nezaškodí vziať do úvahy účinnosť kotla ( k), keďže energetické straty sú akosi nevyhnutné.

W=k× m × s × Δt, alebo

m = W / (k × c × Δt)

Teraz sa pozrime na každú z hodnôt:

• m- požadovanú hmotnosť vody, z ktorej pri znalosti hustoty nebude ťažké určiť objem. Vypočítať z výpočtu nebude veľká chyba 1000 kg = 1 m³.
• W– nadmerné množstvo tepla vytvoreného počas vykurovacieho obdobia kotla.

Dá sa definovať ako rozdiel medzi energetickými hodnotami vytvorenými pri spaľovaní záložky paliva a vynaloženými za rovnaké obdobie na vykurovanie domu.

Maximálny výkon kotla je zvyčajne známy - ide o pasovú hodnotu vypočítanú pre optimálnu vodu na tuhé palivo. Zobrazuje množstvo tepelnej energie vyrobenej kotlom za jednotku času, napríklad 20 kW.

Každý majiteľ vždy celkom presne vie, ako dlho mu horí záložka paliva. Povedzme, že to bude 2,5 hodiny.

Ďalej musíte vedieť, koľko energie v tomto čase možno minúť na vykurovanie domu. Jedným slovom, hodnota potreby tepelnej energie konkrétnej budovy je nevyhnutná na zabezpečenie pohodlných životných podmienok.

Takýto výpočet, ak nie je známa hodnota požadovaného výkonu, je možné vykonať nezávisle - na tento účel existuje vhodný algoritmus uvedený v špeciálnej publikácii nášho portálu.

Ako nezávisle vykonať tepelný výpočet pre váš vlastný dom?

Informácie o množstve tepelnej energie potrebnej na vykurovanie domu sú pomerne často požadované - pri výbere zariadenia, usporiadaní radiátorov a pri vykonávaní izolačných prác. Čitateľ sa môže zoznámiť s algoritmom výpočtu, ktorý obsahuje pohodlnú kalkulačku, otvorením publikácie na odkaze.

Napríklad vykurovanie domu vyžaduje 8,5 kW energie za hodinu. To znamená, že za 2,5 hodiny spálenia záložky paliva sa získa:

20 × 2,5 = 50 kW

Počas toho istého obdobia sa vynaloží:

8,5 × 2,5 = 21,5 kW

W = 50 - 21,5 = 28,5 kW

• k- Účinnosť kotolne. Zvyčajne sa uvádza v pase produktu ako percento (napríklad 80 %) alebo ako desatinný zlomok (0,8).
• s je tepelná kapacita vody. Ide o tabuľkovú hodnotu, ktorá sa rovná 4,19 kJ/kg×°С alebo 1,164 W×v/kg×°С alebo 1,16 kW/m³×°С.
• Δt- teplotný rozdiel, o ktorý je potrebné ohriať vodu. Dá sa to určiť empiricky pre váš systém meraním hodnôt na prívodnom a vratnom potrubí, keď systém pracuje na maximálny výkon.

Povedzme, že táto hodnota je

Δt \u003d 85 - 60 \u003d 35 ° С

Všetky hodnoty sú teda známe a zostáva ich len nahradiť do vzorca:

m = 28 500 / (0,8 × 1,164 × 35) = 874,45 kg.

Rovnaký prístup je možné použiť, ak sa vypočítava objem pripojeného tepelného akumulátora. Rozdiel je len v tom, že výpočet nezohľadňuje čas horenia, ale časový interval zníženej tarify napríklad od 23.00 do 6.00 = 7 hodín. Na „zjednotenie“ tejto hodnoty ju možno nazvať napríklad „obdobie činnosti kotla“.

Na zjednodušenie úlohy pre čitateľa je nižšie uvedená špeciálna kalkulačka, ktorá vám umožní rýchlo vypočítať odporúčaný objem tepelného akumulátora pre existujúci (plánovaný na inštaláciu) kotol.

Kotly na drevo na vykurovanie domácností sú stále populárne, napriek rôznym modelom plynových a elektrických kotlov, a existuje jednoduché vysvetlenie: palivové drevo je najdostupnejším druhom paliva pre vidiecke domy, ktoré nie sú pripojené k hlavnému plynu. .

Účinnosť moderných kotlov na spaľovanie dreva je pomerne vysoká, ich účinnosť dosahuje 85%, pričom ako palivo je možné použiť nielen palivové drevo, ale aj pelety, ako aj drevospracujúci odpad.

Kotly na spaľovanie dreva používané na vykurovanie vidieckeho domu sa ľahko pripájajú a používajú - manipulácia s nimi je ešte jednoduchšia ako sporák. Sú bezpečné, pokiaľ sú správne nainštalované a prevádzkované. Jedinou vážnou nevýhodou kotlov na spaľovanie dreva je nízka úroveň automatizácie procesu: palivo sa musí do kotla nakladať ručne. Východiskom zo situácie môže byť kotol s funkciou dlhého horenia alebo kombinovaný kotol, ktorý beží na tuhé palivo a má prídavný naftový alebo plynový horák alebo elektrické vykurovacie teleso.

Napriek obrovskému výberu modelov kotlov na spaľovanie dreva sa ich zariadenie až tak nelíši. Akýkoľvek kotol na spaľovanie dreva na vykurovanie domu má nevyhnutne spaľovaciu komoru paliva, vodný výmenník tepla, komín a popolník. Najjednoduchší kotol na drevo pripomína hrncovú piecku s vodným plášťom: pri spaľovaní dreva v peci sa voda ohrieva a vstupuje do vykurovacieho systému. Účinnosť takéhoto kotla je nízka a spotreba palivového dreva je významná, v dôsledku neúplného spaľovania paliva časť peňazí letí do potrubia v doslovnom zmysle slova. Konštrukcia moderných kotlov s funkciou dlhodobého spaľovania je samozrejme zložitejšia, zariadenie takéhoto kotla a jeho hlavné prvky sú znázornené na obrázku.

Palivové drevo sa do kotla nakladá cez horné plniace dvierka naraz vo veľkom objeme. Počiatočné spaľovanie paliva prebieha v splyňovacej komore. Prúdenie vzduchu a s ním aj kyslíka potrebného na spaľovanie do tejto komory je obmedzené - takto sa reguluje intenzita horenia. V tomto režime palivové drevo nehorí, ale tleje s tvorbou väčšieho tepla, pričom sa voda ohrieva vo výmenníku tepla. Tým sa však proces spaľovania nekončí: počas tlenia sa vytvára dym obsahujúci horľavé plyny. Tieto plyny vstupujú do druhej komory – spaľovacej komory, ktorá zároveň slúži ako popolník. Prívod vzduchu do tejto komory už nie je obmedzený a pri dostatočnom množstve kyslíka dochádza k dohoreniu plynov. Teplota spaľovania zmesi plynu a vzduchu je veľmi vysoká a účinnosť ohrevu vodného výmenníka tepla v tejto komore je tiež veľmi vysoká. Vďaka tomu sa dym čistí od popola a škodlivých horľavých plynov, čo robí kotly novej generácie na spaľovanie dreva veľmi šetrné k životnému prostrediu.

Pyrolýza je proces dlhého horenia

Video - princíp fungovania kotla na drevo s dlhým spaľovaním

Dym sa odvádza cez komínový kanál spojený s komínom a potrubím. Na dodávku studenej a odvod teplej vody z výmenníka tepla je kotol vybavený odbočkami. Sú pripojené k vykurovaciemu systému podľa zvolenej schémy. Kotly novej generácie sú vybavené automatizáciou, ktorá umožňuje čo najviac zjednodušiť údržbu kotla:

• snímač teploty, ktorý vysiela signál do ventilátora primárneho prívodu vzduchu;
• snímač tlaku, signalizujúci prekročenie normálnej hodnoty;
• snímače tlaku vody v systéme.

Účinnosť kotlov na tuhé palivá priamo závisí od druhu a kvality paliva. Ak je kotol určený na prácu na dreve, nesmú sa do neho nakladať uhlie a rašelinové brikety! Tým sa zníži účinnosť kotla a môže sa poškodiť. Na spaľovanie kotla na drevo sa tiež neodporúča používať zle vysušené palivové drevo a mäkké drevo - horia s tvorbou veľkého množstva pary, dechtu a sadzí a kotol sa bude musieť čistiť oveľa častejšie.

Kotly na drevo - výber

Výber kotla na spaľovanie dreva musí začať výpočtom požadovaného výkonu - tento parameter je uvedený v pase pre kotol a meria sa v kilowattoch. Jeden kilowatt výkonu kotla stačí na vykúrenie desiatich metrov štvorcových dobre izolovanej miestnosti. Napríklad v strednom pruhu je potrebný kotol s výkonom 10 kW na vykurovanie domu s rozlohou 100 metrov štvorcových. Pre mrazivé dni a zle izolované miestnosti je potrebná výkonová rezerva 20-30%. Pri výbere sa oplatí venovať pozornosť nielen menovitému výkonu, ale aj celému rozsahu, v ktorom môže kotol pracovať – na jeseň a na jar nie je vhodné kotol vykurovať na plný výkon. Ak plánujete kotol využívať aj na teplú vodu, potom budete potrebovať externý kotol a dodatočnú výkonovú rezervu kotla podľa počtu osôb trvalo bývajúcich v dome.

Dôležitú úlohu zohráva materiál kotla - oceľ alebo liatina. Oceľové kotly sú ľahšie a majú jednoduchšiu konštrukciu pece, ktorá sa ľahšie čistí – stačí odstrániť popol z popolníka. Dymový kanál oceľových kotlov je dlhší, takže nosič tepla sa ohrieva efektívnejšie. V liatinových kotloch je dymový kanál kratší a vďaka rebrovanému povrchu, v ktorom sa usadzujú splodiny horenia, je dosiahnutá veľká plocha výmeny tepla, liatinový kotol bude potrebné čistiť kefami, škrabkami a škrabkou. Zároveň je index tepelnej kapacity samotného kotla vyšší pre liatinové modely.

Ako samostatný typ možno rozlíšiť elektrické kotly na drevo, ktoré pomocou elektriny ďalej zvyšujú účinnosť. Moderná automatizácia monitoruje proces spaľovania a ovplyvňuje ho pomocou ventilov, ktoré regulujú prúdenie nasávaného vzduchu do pece, takže môžete regulovať teplotu v peci na danej úrovni!

Oceľový kotol na drevo Wirbel

Dôležitým ukazovateľom je pomer objemu nakladacej komory k výkonu kotla. Zjednodušene povedané, koľkokrát za deň sa budete musieť priblížiť ku kotlu, aby ste naložili palivo. V prípade oceľových kotlov je toto číslo zvyčajne vyššie - v priemere 1,5 - 2,5 l / kW oproti 1,1 - 1,4 l / kW v prípade liatinových kotlov - preto sa nakladanie vykonáva menej často.

Nezabudnite skontrolovať dostupnosť núdzového chladiaceho systému a objasniť, ako funguje. Tento systém môže byť potrebný v prípade prehriatia kotla a vriacej vody vo výmenníku tepla. Kotly so samostatným okruhom núdzového chladenia sú bezpečnejšie, ale ak sa núdzové chladenie zariadi prudkým vypustením vody z výmenníka tepla a jej nahradením studenou vodou, dbajte na to, aby bol kotol odolný voči teplotným šokom.

Ochrana pred popálením je dôležitým ukazovateľom, najmä ak majú do kotolne prístup nepovolané osoby alebo deti. Užitočnou možnosťou sú tepelne izolované madlá ohniska, ochranné plášte a rošty, tepelná izolácia najviac vykurovaných plôch kotla.

Tepelná ochrana kotlov je predpokladom bezpečnosti

Kotly na drevo - požiadavky na inštaláciu

Efektívna a bezpečná prevádzka kotla na spaľovanie dreva nie je možná bez správnej inštalácie. Ako nainštalovať kotol vlastnými rukami bez porušenia bezpečnostných pravidiel?

Miesto inštalácie

Každý kotol na drevo spotrebúva počas prevádzky pomerne veľké množstvo vzduchu, preto sa pri malokapacitných kotloch, ktoré je možné inštalovať v spoločných priestoroch domu, vykonáva prívodné a odsávacie vetranie a pri výkone kotla viac ako 50 kW, je potrebné vybaviť samostatnú kotolňu s úžitkovým objemom miestnosti 8 metrov kubických. Kotly na drevo sa inštalujú na pevný, rovný podklad s protipožiarnym náterom - betón, dlaždice, porcelánová kamenina. Steny musia byť tiež obložené nehorľavými materiálmi. Kotolňa je vybavená núteným vetraním.

Požiadavky na komín

Komín pre kotol na drevo je vyrobený z nehrdzavejúcej ocele, keramickej alebo hrubostennej kovovej rúry. Sendvičové komíny z nehrdzavejúcej ocele sú tou najlepšou voľbou. Ľahko sa montujú z rôznych prvkov - rúrok upevnených pomocou svoriek, strešných priechodov, vykladacích plošín. Pri ohýbaní takéhoto komína sa používajú ohyby pod určitým uhlom. Je dovolené viesť komín kotla nie cez strechu, ale cez stenu budovy. Výška rovnej časti komína pre stabilný ťah v kotle musí byť minimálne 6 metrov pre kotol 16 kW a najmenej 10 metrov pre kotol 32 kW, s priemerom potrubia 200 mm.

Servis a údržba

Je tiež potrebné objasniť podmienky servisu a záručného servisu vybraného modelu kotla, blízkosť servisných stredísk a možnosť privolať špecialistov na inštaláciu a opravu. Môže sa stať, že údržba lacnejšieho modelu bude stáť oveľa viac ako u analógov známych spoločností, ktoré majú servisné strediská vo veľkých mestách.

Video - samoinštalácia kotlov na tuhé palivá

Kotly na drevo na vykurovanie domu po inštalácii sú pripojené k systému ohrevu vody. Pre nepretržitú prevádzku systému môžete dodatočne nainštalovať nádrž ohrievača na elektrické vykurovacie telesá, v tomto prípade nemusíte hádzať palivové drevo počas nočného odpočinku alebo neprítomnosti doma.

Moderné kotly na tuhé palivá sú vynikajúcou alternatívou k plynovým a elektrickým generátorom tepla. Vďaka ich konštrukčným vlastnostiam, ako aj dostupnosti paliva a ich inštalácii je možné dosiahnuť čo najkvalitnejšiu a najefektívnejšiu prevádzku vykurovacieho systému, aby bola zaručená jeho spoľahlivosť a funkčnosť.

Existuje veľa možností pripojenia kotlov na tuhé palivá k vykurovaciemu systému toho istého vidieckeho domu alebo akéhokoľvek iného objektu. Veľmi populárnou a bežnou možnosťou dokončenia potrubia jednotky je použitie špeciálnych zásobníkov - akumulátorov tepla.

Tepelný akumulátor: čo to je

Akumulátor tepla na tuhé palivo je štrukturálne špeciálna nádoba s nosičom tepla, ktorá sa rýchlo ohrieva počas spaľovania paliva v peci kotla. Potom, čo vykurovacie teleso prestane fungovať, batéria odovzdá svoje teplo, čím sa udrží optimálna teplota v budove.

V kombinácii s moderným kotlom na tuhé palivo umožňuje akumulátor tepla dosiahnuť takmer 30% úsporu paliva a zvýšiť účinnosť systému. Okrem toho je možné znížiť počet záťaží tepelnej jednotky až 1-krát a samotné zariadenie pracuje na plný výkon a spaľuje všetko naložené palivo čo najviac.

Všetky tepelné akumulátory sú vyrábané (a to je vidieť na mnohých fotografiách alebo videách na našej stránke) vo forme akýchsi vyrovnávacích nádrží - nádrží, ktoré sú izolované špeciálnymi materiálmi. Súčasne môže objem takýchto nádrží dosiahnuť 350-3500 litrov. Zariadenia je možné použiť v otvorených aj uzavretých vykurovacích systémoch.

Princíp fungovania vykurovacieho systému s tepelným akumulátorom

Hlavným rozdielom medzi systémom s kotlom na tuhé palivo a akumulátorom tepla oproti klasickému je spravidla cyklická prevádzka.

Konkrétne ide o dva cykly:

1. Produkt dvoch záložiek paliva, ktoré ho spaľujú v režime maximálneho výkonu. Zároveň všetko prebytočné teplo nevyletí „do potrubia“, ako pri tradičnej schéme vykurovania, ale hromadí sa v batérii;
2. Kotol sa nezohrieva a optimálny teplotný režim chladiacej kvapaliny je udržiavaný vďaka prenosu tepla z nádrže. Treba si uvedomiť, že pri použití moderných tepelných akumulátorov je možné dosiahnuť odstávky generátora tepla až 2 dni (všetko závisí od tepelných strát objektu a vonkajšej teploty vzduchu).

Poradenstvo. Pre dosiahnutie maximálnych úspor a prestojov vykurovacieho kotla je potrebné použiť vysokokapacitné akumulátory tepla.

Hlavné funkcie tepelných akumulátorov

Kotol na tuhé palivá s tepelným akumulátorom je veľmi výnosný a produktívny tandem, vďaka ktorému môžete urobiť vykurovací systém praktickejším, hospodárnejším a produktívnejším.

Tepelné akumulátory vykonávajú niekoľko funkcií naraz, medzi ktoré patria:

• Akumulácia tepla z kotla s jeho následným odberom na požiadanie vykurovacieho systému. Často je tento faktor zabezpečený použitím trojcestného ventilu alebo špeciálnej automatizácie;
• Ochrana vykurovacieho systému pred nebezpečným prehriatím;
• Možnosť jednoduchého prepojenia niekoľkých rôznych zdrojov tepla v jednej schéme;
• Zabezpečenie prevádzky kotlov s maximálnou účinnosťou. V skutočnosti sa táto funkcia objavuje v dôsledku prevádzky zariadenia pri zvýšených teplotách a zníženia spotreby paliva;

Akumulátory tepla podľa výberu

• Stabilizácia teplotných pomerov v budove, zníženie počtu nakládok paliva do kotla. Zároveň sú tieto ukazovatele dosť významné, čo robí inštaláciu takéhoto zariadenia efektívnejším a finančne výnosnejším riešením;
• Zabezpečenie budovy teplou vodou. Vyžaduje sa povinná inštalácia špeciálneho termostatického poistného ventilu na výstupe z nádrže tepelného akumulátora, pretože teplota vody môže dosiahnuť viac ako 85 ° C.

Výpočet tepelného akumulátora pre kotol na tuhé palivá je možné vykonať rôznymi spôsobmi. Ak však potrebujete rýchlo vykonať všetky výpočty, je lepšie použiť v praxi overenú možnosť - na 1 kW výkonu kotla na tuhé palivá by malo pripadnúť najmenej 25 litrov objemu. Čím vyšší je výkon tepelného inžinierstva, tým väčší je objem potrebný na inštaláciu batérie.

Dôležité. Objem tepelného akumulátora by sa mal zvoliť s rezervou. Takto bude možné dosiahnuť najproduktívnejšiu prevádzku tepelnej jednotky, znížiť množstvo spotrebovaného paliva a zvýšiť účinnosť.

Použitie tepelného akumulátora: keď je potrebné vybavenie

Pokyny pre tepelné akumulátory kotlov na tuhé palivá naznačujú, že takéto jednotky by sa mali používať v niekoľkých hlavných prípadoch:

1. Potreba efektívneho zásobovania teplou vodou vo veľkých objemoch. Napríklad, ak má dom dve alebo viac kúpeľní, veľký počet vodovodných batérií, potom nie je možné upustiť od tepelných akumulátorov, pretože táto technika výrazne zvyšuje produkciu vody bez dodatočných finančných nákladov;
2. Pri použití tuhých palív s rôznymi koeficientmi uvoľňovania tepla. Vďaka tejto technike je možné vyhladiť špičky spaľovania a znížiť počet záložiek;
3. Ak je v dome potrebné nabíjať batérie teplom pri „nočnej sadzbe“;
4. Pri použití tepelných čerpadiel. V prípade, že je v objekte okrem kotla na tuhé palivo aj alternatívny systém vykurovania, batéria pomôže optimalizovať dobu prevádzky kompresora inštalácie.

Výber tepelného akumulátora: čo hľadať

Pokiaľ ide o výber tepelného akumulátora vlastnými rukami, je dôležité vziať do úvahy množstvo funkcií a vlastností zariadenia. Treba poznamenať, že od toho závisí nielen cena, ale aj odolnosť, výkon a doba prevádzkyschopnosti zariadenia.

Medzi hlavné prevádzkové parametre tepelných akumulátorov patria:

• Celkové rozmery, hmotnosť, objem. Pri výbere tepelných akumulátorov by sa mala venovať osobitná pozornosť objemu a hmotnosti. Ako sme už diskutovali, objem nádrže sa volí v závislosti od výkonu kotla. Treba však poznamenať, že čím väčší je objem tepelného akumulátora, tým lepšie, pretože je možné dosiahnuť maximálny výkon a účinnosť systému.

Treba poznamenať, že ak z nejakého dôvodu rozmery batériových nádrží neumožňujú ich inštaláciu v dome (napríklad to platí pre objemové 2000-litrové nádoby), môžete ich nahradiť niekoľkými, ale menší objem;

Poradenstvo. Pretože tepelné akumulátory majú pomerne významné rozmery, je najlepšie vopred poskytnúť miesto na inštaláciu takýchto jednotiek. Môže to byť suterén obytnej budovy alebo špeciálne rozšírenie kapitálu.

• tlak vo vykurovacom systéme. Veľmi dôležitý a významný faktor, ktorý určuje hrúbku stien nádrže, ako aj tvar strechy a dna. V prípade, že maximálny tlak vo vykurovacom systéme objektu nepresiahne 3 bary, potom postačia klasické akumulátory tepla.

V rovnakom prípade, keď pracovný tlak kolíše medzi 4-8 bar, bude potrebné zvoliť nádrže s toroidnými krytmi. Cena takýchto zariadení je samozrejme o niečo vyššia, ale z hľadiska ich vlastností sú výhodnejšie;

• Materiály. Takmer každý akumulátor tepla na tuhé palivo vyrobený v Európe pozostáva z bežnej uhlíkovej ocele potiahnutej farbou odolnou voči vlhkosti. Treba však poznamenať, že je najlepšie zvoliť nádrže z nehrdzavejúcej ocele, ktoré sú odolné voči korózii a účinkom rôznych prísad, ktoré obsahujú chladiace kvapaliny.

Výhody použitia tepelných akumulátorov pre jednotky na tuhé palivá

1. Predĺženie doby efektívnej a bezproblémovej prevádzky systému;
2. Produktívna a bezproblémová prevádzka zariadení v rôznych prevádzkových podmienkach;
3. Absencia prudkých skokov teploty pri prenose tepla z kotla do vykurovacieho systému domu;
4. Úspora tuhého paliva až do 30%;
5. Možnosť získavania tepla aj pri úplnom spálení paliva.

Záver

Tepelné akumulátory sú v súčasnosti modernou a efektívnou technológiou, ktorá dokáže výrazne zvýšiť výkon generátorov tepla a zabezpečiť ich spoľahlivosť, účinnosť a spoľahlivosť. Preto, ak chcete vytvoriť ekonomický systém, mali by ste venovať pozornosť tomuto zariadeniu.

Akumulátor tepla je zariadenie schopné pri jej prebytku akumulovať tepelnú energiu zo zdroja tepla a následne v prípade potreby využiť jej rezervu.

Zdrojom tepla môže byť vykurovací kotol, kachle, solárny kolektor a pod.

V skutočnosti každé masívne teleso, ktoré má teplotu vyššiu ako absolútna nula, má zásobu tepelnej energie. Množstvo naakumulovaného tepla závisí od stupňa zahriatia a telesnej hmotnosti.

Napríklad každá stavba z tehál, kameňa alebo betónových tvárnic (materiály schopné akumulovať teplo) je akumulátorom tepla, ktorého nepretržitej prevádzke málokto venuje pozornosť. Ale práve vďaka tepelnej rezerve naakumulovanej stenami domu je v horúcom dni chladno a pri poklese vonkajšej teploty v noci teplo, funguje prirodzené vetranie a nedochádza k prudkým výkyvom teplôt počas krátkej doby. -časová odstávka kúrenia alebo pri vetraní.

Ďalším príkladom tepelného akumulátora sú ruské kachle alebo akékoľvek iné kamenné alebo tehlové vykurovacie kachle. Pri spaľovaní palivového dreva pole kachlí akumuluje tepelnú energiu a potom ju po ochladení odovzdáva okolitému priestoru.

Čím väčšia je hmotnosť kachlí, tým viac tepla má a tým dlhšie dokáže udržať príjemnú teplotu v miestnosti. Z tohto dôvodu sa tradičná ruská pec vyrába masívne s hmotnosťou až jeden a pol tony alebo viac a pravidelne sa zahrieva: raz denne.

Tradične sa na akumuláciu tepla používali kamene alebo pálené tehly, no ich využitie má opodstatnenie len pri kúrení v kachliach, ktorých použitie v jednoduchých moderných domoch nie je vždy vhodné. Na vykurovanie moderného domu sa častejšie ako kachle používajú vykurovacie kotly.

Ktoré kotly potrebujú akumulátor tepla?

Akumulátor tepla je potrebný iba pre kotly, ktoré pracujú pravidelne: uhlie alebo drevo. Kotly pracujúce bez prerušenia (plynové alebo elektrické), vybavené systémom nepretržitého zásobovania palivom, kotly s dlhým spaľovaním nepotrebujú akumuláciu tepla.

Tradičné kotly na tuhé palivá potrebujú pravidelné ukladanie palivového dreva, čas úplného spaľovania paliva v nich nie je dlhší ako 3 hodiny. Na konci spaľovacieho procesu sa chladivo vo vykurovacom systéme ochladí nielen na teplotu vzduchu v miestnosti, ale aj v miestach hraničného uloženia potrubí (pozdĺž podlahy, v pivnici, v podkroví) môže zamrznúť a vytvárať ľadové zátky vo vykurovacom systéme, ktoré blokujú cirkuláciu vody.

V týchto podmienkach už nehovoríme o komfortných podmienkach v dome, ale o celistvosti a bezpečnosti vykurovacieho systému. Hlavnou úlohou akumulácie tepla v systémoch s vykurovacím kotlom na tuhé palivo je vytvorenie rezervy tepelnej energie, ktorej využitie počas nečinnosti kotla pomôže zabrániť prudkému poklesu teploty v miestnosti a zabrániť zamrznutiu chladiacej kvapaliny.

Zariadenie tepelného akumulátora

Akumulátor tepla pre vykurovací kotol by mal byť vhodný nielen na akumuláciu tepla, ale aj na jeho ďalšie využitie. Jedinou látkou vhodnou na vyriešenie problému je chladiaca kvapalina. Môže to byť voda alebo nemrznúca zmes umiestnená v pôsobivej nádobe, ktorá je súčasťou vykurovacieho systému.

Pre zachovanie tepla je kontajner dodatočne izolovaný: opláštený minerálnou vlnou, fóliou, tepelnoizolačnými panelmi, inštalovaný na izolovanom základe.

Objem tepelného akumulátora sa volí podľa princípu čím viac, tým lepšie, väčšinou však hovoríme o kapacite 2-5 m3. Ďalší dôležitý doplnok: nádrž musí byť vzduchotesná, s dvoma otvormi: na pripojenie potrubia.

Akumulátor tepla je pripojený k vykurovaciemu systému paralelne s kotlom na princípe vykurovacieho zariadenia s napojením na prívod aj spiatočku. Na prívode musia byť namontované uzatváracie ventily, ktoré umožňujú meniť smer pohybu chladiacej kvapaliny a púšťať ju buď len do vykurovacích zariadení, alebo len do tepelného akumulátora, alebo súčasne tam aj tam. Spravidla ide o trojcestný ventil.

Ako funguje akumulátor tepla vo vykurovacom systéme?

Pri intenzívnom spaľovaní palivového dreva v kotle na tuhé palivo dochádza k maximálnej produkcii tepla, čo umožňuje vykurovanie nielen radiátorov v dome, ale aj prívod vody v batérii. Po vyhorení palivového dreva prestane prúdiť teplo z kotla, ale cirkulácia chladiacej kvapaliny v systéme pokračuje: studená voda sa valí nadol a do systému vstupuje teplejšia chladiaca kvapalina z batérie.

Cez akumulátor prechádza aj vratná voda, ktorá sa vracia do vykurovacieho kotla. Ak je teplota spiatočky vyššia ako teplota vody v nádrži, kvapalina vo vnútri sa dodatočne ohrieva spiatočkou. Ak je spiatočka studená, tak sa naopak pred vstupom do kotla ohrieva, čo umožňuje znížiť teplotný rozdiel medzi teplou kotlom a studenou vratnou vodou.

Čím väčšia je batéria, tým dlhšie môže systém fungovať bez „dobíjania“.

Praktické využitie

Akumulátor tepla vo vykurovacom systéme s kotlom na tuhé palivo možno bezpečne nazvať skutočným nálezom pre jeho majiteľov. Je to toto jednoduché zariadenie, ktoré vám umožní opustiť dom na niekoľko hodín aj v silných mrazoch, bez obáv o bezpečnosť vykurovacieho systému, pokojne spať v noci, bez toho, aby ste skočili do kotla, aby ste položili novú porciu palivového dreva a nie Obávajte sa zničenia kotla, keď sa do neho dostane príliš studená chladiaca kvapalina.

Na riadenie prevádzky vykurovacieho systému s akumulátorom tepla sa používa trojcestný ventil.

S ním môžete otvoriť pohyb horúcej chladiacej kvapaliny iba do vykurovacích zariadení, čo sa zvyčajne robí, ak chcete miestnosť rýchlo zahriať. Ak je dom už horúci a kotol naďalej funguje, môžete vypnúť prívod vody do radiátorov a poslať ju iba do tepelného akumulátora.

Pre súčasné ohrievanie vykurovacích zariadení a tepelného akumulátora je zvolená stredná poloha kohútika.

Tepelný akumulátor a obehové čerpadlo

Kotly na tuhé palivá sa spravidla používajú v gravitačných vykurovacích systémoch. V tomto prípade tepelný akumulátor funguje vďaka prirodzenej konvekcii: studená chladiaca kvapalina do neho vstupuje cez spodnú rúrku a viac ohriata kvapalina prúdi nahor do vykurovacích zariadení.

V systémoch s obehovým čerpadlom funguje aj akumulátor tepla, tu však rýchlosť chladiacej kvapaliny nastavuje čerpadlo, čo má nepochybne pozitívny vplyv na chod celého vykurovacieho systému.

O výhodách a nevýhodách

Inštaláciou tepelného akumulátora je prevádzka vykurovacieho systému stabilná, s vylúčením náhlych zmien teploty nielen v dome, ale aj v toku chladiacej kvapaliny do kotla.

Jedinou nevýhodou zásobníka tepla je jeho veľkosť: malá kapacita neumožňuje skladovať a využívať teplo a nie vždy je možné nájsť dostatok miesta pre zásobník s veľkým objemom. Áno, a na inštaláciu nádrže budete musieť posilniť základ alebo ho umiestniť do suterénu.

Vlastnosti kotlov na tuhé palivá

Kotly na tuhé palivá využívajú na výrobu tepla rôzne tuhé palivá: uhlie, rašelinu, olejovú bridlicu, palivové drevo. Podľa organizácie spaľovania ich možno rozdeliť na typy: klasické, pyrolýzne, automatické, dlhé horenie.

Charakteristickým znakom spaľovania kotla na tuhé palivá je jeho teplotné cyklovanie v dôsledku potreby položiť novú časť paliva. To znamená, že sa sleduje postupnosť operácií: zapálenie s minimálnou teplotou, spaľovanie pri maximálnej teplote, útlm s postupným poklesom teploty. Cyklickosť teploty v peci je ovplyvnená zodpovedajúcimi výkyvmi teploty chladiacej kvapaliny.

Problém kolísania teplôt bol vo väčšej miere vyriešený u automatických kotlov, ktoré udržiavajú teplotnú stabilitu automatickým podávaním paliva a prefukovaním ventilátora horáka.

Tepelné procesy

Pozrime sa podrobnejšie na to, čo sa stane s kotlom na tuhé palivo, vykurovacím systémom a miestnosťou ako celkom, ako s jedným vykurovacím systémom.

Začiatok cyklu- zapálenie: prudký nárast teploty v peci zo 40C po naložení paliva až na 600C v priebehu 5-10 minút. V závislosti od parametrov systému, vzhľadom na tepelnú kapacitu, schopnosť akumulovať teplo, môže byť teplota vo výmenníku pece od 40C do 70C. Pri minimálnej teplote - najhorší scenár: tepelný šok do výmenníka tepla a vykurovacieho systému.

Liatinové výmenníky tepla, ako najkrehkejšie, takýto režim dlho nevydržia, prasknú. Častejšie sa tento režim vyskytuje v noci, keď je potreba nového naplnenia paliva jednoducho preplnená, kotol zhasne, teplota chladiacej kvapaliny výrazne klesne. Ak je rýchlosť cirkulácie pri rýchlom ohreve nedostatočná, môže dôjsť k varu chladiacej kvapaliny, čo je hydraulický a tepelný šok pre vykurovací systém. Plastové rúry ako prvé trpia zmenami teploty.

Rúry sa začnú v miestnosti ohrievať, vzduch je studený.

stredný cyklus- ďalšie zahrievanie chladiacej kvapaliny. Teplota v peci stúpa na 1 000 ° C pre palivové drevo a až 1 300 ° C pre uhlie, čím sa zahrieva chladiaca kvapalina. Pri absencii regulácie sa nosič tepla zahrieva na maximálnu teplotu kotla - 95 ° C. Moderné kotly na tuhé palivá vám však umožňujú regulovať teplotu chladiacej kvapaliny v určitých medziach nastavením prívodu vzduchu pomocou ventilu. Neumožňujú stúpať na nebezpečne vysokú teplotu, udržiavajú nastavenú teplotu až do úplného spálenia paliva.

Rúry sú v miestnosti horúce, vzduch sa začína ohrievať.

Koniec cyklu- palivo dohorí až vznikne žeravé uhlie, teplota v peci klesne na 600-400C, - najkomfortnejší režim pre systém. Dochádza k pomalému ochladzovaniu chladiacej kvapaliny, vzduch v miestnosti sa mierne ochladzuje. Po vytvorení žeravého uhlíka sa proces chladenia chladiacej kvapaliny a vzduchu v miestnosti urýchli.

História, riešenia

Nemôže sa stať, že za celú históriu vykurovania tuhým palivom ľudstvo neprišlo na spôsob, ako vyriešiť nerovnomerné vykurovanie. Riešenie sa navrhuje samo - zvýšiť tepelnú kapacitu vykurovacieho zariadenia, kompenzovať prestávky bez vykurovania.

Vnútroštátnym spôsobom riešenia tohto problému je použitie radu tehlových pecí ako akumulátora tepla. Dokonca aj v podmienkach významných lesných rezervácií v strednom Rusku je neustále zahrievanie kachlí veľmi drahé: zber, preprava, rezanie a sekanie palivového dreva. Je racionálne ohrievať kachle 2 krát denne, kombinovať vykurovanie s varením. Ruské kachle vážia od 3 do 7 ton, akumulujú teplo v celom svojom objeme a dávajú ho rovnomerne po celý čas medzi ohniskovými boxmi.

V zime indické vigvamy vykladali ohnisko veľkými balvanmi – akumulátormi tepla.

Moderné riešenia

Čo ponúkajú moderné technológie na riešenie problému akumulácie tepla? Existuje mnoho spôsobov, ako zmeniť súhrnný stav hmoty. Ako najlacnejšia sa ale ukázala voda, ako jedna z látok s najvyššou mernou tepelnou kapacitou.

Prechod z tepelnej kapacity kameňa na vodu umožňuje znížiť množstvo akumulácie tepla na kapacitu 1-3m3. Je to veľa alebo málo? - žiadny rozdiel. Uvedený objem môže byť umiestnený na akomkoľvek vhodnom mieste, keď sa dobre zahreje, dokonca aj v podkrovnom priestore.

Riešenie vodného akumulátora tepla je v modernom byte realizované dvoma spôsobmi.

Metóda číslo 1.

Medzi vykurovacím kotlom a vykurovacím systémom je inštalovaná nádoba s príslušným objemom. Jeho hlavným účelom je ako vyrovnávacia pamäť kompenzovať teplotné emisie kotla a akumuláciu tepla z kotla, čím sa zabezpečí dlhodobé vykurovanie pri absencii spaľovacieho procesu.

Metóda číslo 2.

Všetko v našom dome akumuluje teplo: steny, strop, podlaha, nábytok atď. Teplé podlahy so zvýšenou vrstvou náteru na potrubí sú dôstojným dedičstvom ruských kachlí. Podlahové vykurovanie v celej miestnosti je pomerne veľký akumulátor tepla, ale oveľa menší ako kapacitný akumulátor tepla.

Spôsob implementácie

Najúspešnejší spôsob praktickej aplikácie tepelného akumulátora kotla na tuhé palivá je realizovaný v nasledujúcej schéme.

• Kotol na tuhé palivo.
• Obehové čerpadlo kotol-akumulátor.
• Tepelný snímač na zapnutie obehového čerpadla kotla-akumulátora.
• Akumulátor obehového čerpadla - vykurovací systém.
• Je zobrazený snímač teploty vykurovacieho systému, variant regulácie teploty vzduchu.
• Cievka na ohrev vody v domácnosti.
• Zásobník tepla.

Často na vyriešenie súkromných problémov s vykurovaním je výstup z kotla do tepelného akumulátora vyrobený špirálou - pozícia č.7. Napríklad, keď je vo vykurovacom systéme nemrznúca zmes, ktorá je nežiaduca pre kotol a obehové čerpadlo.

Systém funguje nasledovne. Keď začne horieť palivo v kotle, zapne sa teplotný snímač a spustí sa čerpadlo č.2. Toto čerpadlo bude pracovať po celú dobu, kým teplota v peci neklesne pod 60C. Ohriata voda z tepelného akumulátora je spotrebovaná pomocou čerpadla č.3, požadovaná teplota v miestnosti je udržiavaná pomocou teplotného čidla č.5.

Výhody a nevýhody

Po vynaložení peňazí na inštaláciu tepelne izolovanej nádrže a potrubia ku kotlu, čo sme získali?

Výhody:

• Ochrana kotla a vykurovacieho systému pred prehriatím zriedením prehriatej chladiacej kvapaliny s veľkou kapacitou akumulácie tepla;
• Akumulácia tepla z pracovného kotla;
• Najhospodárnejší režim prevádzky kotla je implementovaný na spaľovanie paliva a nie na udržiavanie nastavenej teploty;
• Zníženie počtu pecí na 1-2 za deň, nie je potrebné vykurovať v noci, zlepšenie tepelnej pohody v miestnosti stabilizáciou teploty chladiacej kvapaliny;
• Tepelný akumulátor vám umožňuje prijímať teplo z akýchkoľvek zdrojov tepla: solárnych zariadení, tepelných čerpadiel, plynových kotlov, krbov atď.
• Práve realizovaný ohrev vody pre domáce potreby.

nedostatky:

• Vysoké náklady na kapacitu, izoláciu, potrubie;
• Vyžaduje sa miesto na inštaláciu nádrže s objemom najmenej 500 litrov s pevným základom.

Záver

Prítomnosť vyrovnávacej kapacity vo forme tepelného akumulátora nezbavuje vykurovací systém metód nadmernej ochrany - teploty a tlaku. Je potrebné zabezpečiť prevádzkyschopnosť vykurovacieho systému pri absencii elektriny.

Na výpočet minimálneho objemu kapacity tepelného akumulátora bola použitá nasledujúca metóda výpočtu: Na 1 kW výkonu kotla je potrebných 25 litrov kvapaliny, optimálne 50 litrov na 1 kW.

Pre vykurovací systém s tepelným akumulátorom je výhodnejší kotol o 30 % väčší ako menovitý výkon.

Teplo pre váš domov.