Siltuma akumulators ir ierīce, kas spēj uzkrāt siltumenerģiju no siltuma avota, kad tā tiek saražota pārmērīgi, un pēc tam vajadzības gadījumā izmantot tās rezervi.
Siltuma avots var būt apkures katls, plīts, saules kolektors utt.
Faktiski jebkuram masīvam ķermenim, kura temperatūra ir augstāka par absolūto nulli, ir siltumenerģijas krājums. Uzkrātā siltuma daudzums ir atkarīgs no sildīšanas pakāpes un ķermeņa svara.
Piemēram, jebkura konstrukcija no ķieģeļiem, akmens vai betona blokiem (materiāliem, kas spēj uzkrāt siltumu) ir siltuma akumulators, kura nepārtrauktai darbībai reti kurš pievērš uzmanību. Bet tieši pateicoties mājas sienu uzkrātajai siltuma rezervei, karstā dienā ir vēss, bet naktī silts, kad āra temperatūra pazeminās, darbojas dabiskā ventilācijas sistēma un īsa laika nav krasu temperatūras svārstību. -termiņa apkures izslēgšana vai ventilācijas laikā.
Vēl viens siltuma akumulatora piemērs ir krievu krāsns vai jebkura cita akmens vai ķieģeļu apkures krāsns. Dedzinot malku, krāsns masīvs uzkrāj siltumenerģiju un pēc tam, atdziestot, nodod to apkārtējai telpai.
Jo lielāks ir krāsns svars, jo vairāk tajā ir siltuma un ilgāk tā var uzturēt komfortablu temperatūru telpā. Šī iemesla dēļ tradicionālā krievu krāsns tiek izgatavota masīva, sverot līdz pusotrai tonnai vai vairāk, un to periodiski silda: reizi dienā.
Tradicionāli siltuma uzkrāšanai tika izmantoti akmeņi vai cepti ķieģeļi, taču to izmantošana ir attaisnojama tikai krāsns apkurei, kuras izmantošana vienkāršās modernās mājās ne vienmēr ir ērta. Lai apsildītu modernu māju, apkures katli tiek izmantoti biežāk nekā krāsnis.
Kuriem apkures katliem nepieciešams siltuma akumulators?
Siltuma akumulators ir nepieciešams tikai tiem katliem, kas darbojas periodiski: ogles vai malka. Katli, kas darbojas nepārtraukti (gāzes vai elektriskie), aprīkoti ar nepārtrauktas degvielas padeves sistēmām, ilgstošas degšanas katliem nav nepieciešama siltuma uzkrāšana.
Tradicionālajiem cietā kurināmā katliem ir nepieciešama periodiska malkas klāšana, kurināmā pilnīgas sadegšanas laiks tajos nav ilgāks par 3 stundām. Degšanas procesa beigās dzesēšanas šķidrums apkures sistēmā ne tikai atdzisīs līdz gaisa temperatūrai telpā, bet arī robežvadu ieguldīšanas vietās (gar grīdu, pagrabā, bēniņos) var sasalt, apkures sistēmā veidojot ledus aizbāžņus, kas bloķē ūdens cirkulāciju.
Šajos apstākļos mēs vairs nerunājam par komfortabliem apstākļiem mājā, bet gan par apkures sistēmas integritāti un drošību. Siltuma uzkrāšanas galvenais uzdevums sistēmās ar cietā kurināmā apkures katlu ir siltumenerģijas rezerves izveidošana, kuras izmantošana katla dīkstāves periodā palīdzēs izvairīties no straujas temperatūras pazemināšanās telpā un izvairīties no apkures katla aizsalšanas. dzesēšanas šķidrums.
Siltuma akumulatora ierīce
Siltuma akumulatoram apkures katlam jābūt ērtam ne tikai siltuma uzkrāšanai, bet arī tā turpmākai izmantošanai. Vienīgā viela, kas piemērota problēmas risināšanai, ir dzesēšanas šķidrums. Tas var būt ūdens vai antifrīzs, kas ievietots iespaidīgā traukā, kas iekļauts apkures sistēmā.
Lai saglabātu siltumu, konteiners ir papildus izolēts: apšūts ar minerālvilnu, foliju, siltumizolācijas paneļiem, uzstādīts uz izolētas pamatnes.
Siltuma akumulatora tilpums tiek izvēlēts pēc principa, jo vairāk, jo labāk, bet parasti mēs runājam par jaudu 2-5 m3. Vēl viens svarīgs papildinājums: tvertnei jābūt hermētiskai, ar diviem caurumiem: cauruļvada savienošanai.
Siltuma akumulators tiek pieslēgts apkures sistēmai paralēli apkures katlam pēc apkures iekārtas principa ar pieslēgumu gan padevei, gan atgriešanai. Pie padeves ir jāuzstāda slēgvārsti, kas ļauj mainīt dzesēšanas šķidruma kustības virzienu, ļaujot to vai nu tikai uz sildīšanas ierīcēm, vai tikai uz siltuma akumulatoru, vai vienlaikus gan tur, gan tur. Parasti tas ir trīsceļu vārsts.
Kā siltuma akumulators darbojas apkures sistēmā?
Intensīvi kurinot malku cietā kurināmā katlā, rodas maksimāla siltuma ražošana, kas ļauj sildīt ne tikai radiatorus mājā, bet arī ūdens padevi akumulatorā. Pēc malkas izdegšanas siltums no katla pārstāj plūst, bet dzesēšanas šķidruma cirkulācija sistēmā turpinās: auksts ūdens rit uz leju, un sistēmā nokļūst karstāks dzesēšanas šķidrums no akumulatora.
Atgrieztais ūdens, atgriežoties apkures katlā, arī iet caur akumulatoru. Ja atgaitas temperatūra ir augstāka par ūdens temperatūru tvertnē, tad iekšpusē esošais šķidrums tiek papildus uzsildīts ar atgriešanos. Ja atgaita ir auksta, tad, gluži pretēji, tā tiek uzkarsēta pirms ieiešanas katlā, kas samazina temperatūras starpību starp karsto katlu un auksto atgaitas ūdeni.
Jo lielāks ir akumulators, jo ilgāk sistēma var darboties bez "uzlādes".
Praktiska lietošana
Siltuma akumulatoru apkures sistēmā ar cietā kurināmā katlu var droši saukt par īstu atradumu tā īpašniekiem. Tieši šī vienkāršā ierīce ļauj iziet no mājas uz vairākām stundām pat lielā salnā, nebaidoties par apkures sistēmas drošību, mierīgi gulēt naktīs, nepielecot pie katla, lai noliktu jaunu malkas porciju un ne. baidieties no katla iznīcināšanas, kad tajā iekļūst pārāk auksts dzesēšanas šķidrums.
Lai kontrolētu apkures sistēmas darbību ar siltuma akumulatoru, tiek izmantots trīsceļu vārsts.
Ar to jūs varat atvērt karstā dzesēšanas šķidruma kustību tikai uz apkures ierīcēm, kas parasti tiek darīts, ja vēlaties ātri uzsildīt telpu. Ja māja jau ir karsta un katls turpina strādāt, varat izslēgt ūdens padevi radiatoriem un nosūtīt to tikai uz siltuma akumulatoru.
Sildierīču un siltuma akumulatora vienlaicīgai sildīšanai tiek izvēlēts krāna starppozīcija.
Siltuma akumulators un cirkulācijas sūknis
Parasti gravitācijas apkures sistēmās tiek izmantoti cietā kurināmā katli. Šajā gadījumā siltuma akumulators darbojas dabiskās konvekcijas dēļ: pa apakšējo cauruli tajā ieplūst auksts dzesēšanas šķidrums, un uz sildīšanas ierīcēm uz augšu plūst vairāk uzsildīts šķidrums.
Sistēmās ar cirkulācijas sūkni darbojas arī siltuma akumulators, taču šeit dzesēšanas šķidruma ātrumu nosaka sūknis, kas neapšaubāmi pozitīvi ietekmē visas apkures sistēmas darbību.
Par priekšrocībām un trūkumiem
Siltuma akumulatora uzstādīšana padara apkures sistēmas darbību stabilu, izslēdzot pēkšņas temperatūras izmaiņas ne tikai mājā, bet arī dzesēšanas šķidruma ieplūšanu katlā.
Vienīgais siltuma uzglabāšanas tvertnes trūkums ir tās izmērs: maza jauda neļauj siltumu uzkrāt un izmantot, un ne vienmēr ir iespējams atrast pietiekami daudz vietas liela tilpuma tvertnei. Jā, un, lai uzstādītu tvertni, jums būs jānostiprina pamats vai jānovieto pagrabā.
Siltuma akumulators apkures katliem
Kāpēc apkures katliem ir nepieciešams siltuma akumulators? Kā tas ir iestatīts un kā tas darbojas? Siltuma akumulatora praktiskais pielietojums
Siltuma akumulators apkures katlam
Projektējot apkures sistēmu, galvenie mērķi ir komforts un uzticamība. Mājai jābūt siltai un ērtai, un tādēļ karstajam dzesēšanas šķidrumam vienmēr ir jāieplūst radiatoros bez kavēšanās un temperatūras svārstībām.
Ar cietā kurināmā katlu to ir grūti īstenot, jo ne vienmēr ir iespējams laikus uzpildīt jaunu malkas vai ogļu porciju, un pats degšanas process ir nevienmērīgs. Siltuma akumulators apkures katliem palīdzēs labot situāciju.
Ar vienkāršu dizainu un darbības principu tas spēj atbrīvoties no vairākām klasiskās apkures shēmas neērtībām un trūkumiem.
Kāpēc tev vajag
Siltuma akumulators ir labi izolēta lielas ietilpības tvertne, kas piepildīta ar dzesēšanas šķidrumu, ūdeni. Sakarā ar ūdens lielo siltumietilpību, sildot visu tilpumu, tvertnē uzkrājas ievērojams siltumenerģijas krājums, ko var izmantot paredzētajam mērķim laikā, kad katls netiek galā vai ir pilnībā neaktīvs.
Siltuma akumulators faktiski palielina dzesēšanas šķidruma tilpumu apkures lokā, siltuma jaudu un attiecīgi visas sistēmas inerci. Visa tilpuma uzsildīšana ar ierobežotu sildīšanas jaudu prasīs vairāk enerģijas un laika, taču arī akumulatora atdzesēšana prasīs ļoti ilgu laiku. Ja nepieciešams, karsto ūdeni no akumulatora var piegādāt apkures lokam un uzturēt komfortablu temperatūru mājā.
Lai novērtētu siltuma uzglabāšanas priekšrocības, visvieglāk ir apsvērt dažas situācijas, ar kurām sākt:
- Cietā kurināmā katls tikai periodiski silda ūdeni. Aizdedzes brīdī jauda ir minimāla, aktīvās degšanas laikā jauda palielinās līdz maksimumam, pēc grāmatzīmes izdegšanas atkal samazinās un tā cikls atkārtojas. Tā rezultātā ūdens temperatūra ķēdē pastāvīgi svārstās diezgan lielā diapazonā,
- Lai iegūtu karstu ūdeni, nepieciešams uzstādīt papildu siltummaini vai ārējo apkures katlu ar netiešo apkuri, kas būtiski ietekmē apkures loka darbību,
- Ir ārkārtīgi grūti pieslēgt papildu siltuma avotus apkures sistēmai, kas uzbūvēta ap cietā kurināmā katlu. Būs nepieciešama sarežģīta apmaiņa, vēlams ar automātisko vadību,
- Cietā kurināmā katls, pat ilgstoša degšana, pastāvīgi prasa lietotāja uzmanību. Ir vērts izlaist laiku jaunas degvielas porcijas ieklāšanai, jo dzesēšanas šķidrums apkures lokā jau sāk atdzist, tāpat kā visa māja,
- Bieži vien katla maksimālā jauda ir pārmērīga, īpaši pavasarī un vasarā, kad nav nepieciešama maksimālā jauda.
Risinājums visām augstāk minētajām situācijām ir siltuma akumulators, turklāt bezkompromisa un vispieejamākais ieviešanas un izmaksu ziņā. Tas darbojas kā atsaistes punkts starp cietā kurināmā katlu un apkures loku(-iem), kā arī lieliska pamata platforma papildu funkciju nodrošināšanai.
Pēc konstrukcijas siltuma akumulators var būt:
- "tukšs" - vienkāršs izolēts konteiners ar tiešu savienojumu,
- ar spoli vai caurules reģistru kā siltummaini,
- ar iebūvētu katla tvertni.
Ar pilnu korpusa komplektu siltuma akumulators spēj:
- Uzkrāt un uzglabāt ievērojamu siltumenerģijas daudzumu, galvenokārt lieko, ar to atgriešanos apkures lokā. Pat ja nokavēsiet vienu vai divas malkas uzpildes un apkures katls apstāsies, temperatūra mājā pazemināsies tikai par pāris grādiem. Elektriskajiem apkures katliem ir iespējams iestatīt grafiku, saskaņā ar kuru elektroenerģija tiks patērēta tikai naktī ar samazinātu likmi, savukārt dienā siltums nāks no siltuma akumulatora,
- Ja ir zemāks siltummainis, pievienojiet papildu siltuma avotus, saules kolektoru, rezerves katlu, kas darbojas ar gāzi vai dīzeļdegvielu, ģeotermālo siltumsūkni,
- Ar iebūvētiem sildelementiem var izmantot kā rezerves siltuma avotu, ja cietā kurināmā katls nedarbojas vai tiek izslēgts apkopes un remonta vajadzībām,
- Augšējā siltummaiņa klātbūtnē - karstā ūdens ķēdes vai netiešās apkures katla pievienošanai. Daži siltuma akumulatoru modeļi ir aprīkoti ar gatavu katlu, kas atrodas galvenās tvertnes iekšpusē, nevis siltummaini,
- Ieviest papildu aizsardzību sistēmās ar piespiedu cirkulāciju strāvas padeves pārtraukuma gadījumā, novēršot ūdens pārkaršanu katlā. Uzskatot tvertni kā hidraulisko atsaistes vienību, to var savienot jauktā ķēdē ar katlu, virs tā un lielāka diametra caurulēm, lai uzturētu dabisko cirkulāciju. Tajā pašā laikā sadali uz radiatoriem veiks sūknis piespiedu kārtā.
Siltuma akumulatora (TA) uzkrāto jaudu aprēķina, pamatojoties uz tvertnes tilpumu vai, pareizāk sakot, tajā esošā šķidruma masu, tā iepildīšanai izmantotā šķidruma īpatnējo siltumu un temperatūras starpību, līdz kurai maksimālā šķidrumu var uzsildīt, un minimālais mērķis, līdz kuram to vēl var veikt.siltuma padeve no siltuma akumulatora uz apkures loku.
- Q \u003d m * C * (T2-T1),
- m - masa, kg,
- C - īpatnējais siltums W / kg * K,
- (T2-T1) - temperatūras delta, galīgā un sākotnējā.
Ja ūdens katlā un attiecīgi TA tiek uzkarsēts līdz 90ºС un tiek pieņemts, ka apakšējais slieksnis ir vienāds ar 50ºС, tad delta ir vienāda ar 40ºС. Ja par pildījumu ņemam ūdeni, tad viena tonna ūdens, atdzesējot par 40ºС, izdala aptuveni 46 kWh siltuma.
Siltuma akumulators apkures katlam
Rakstā varat izlasīt, kas ir apkures katla siltuma akumulators un kā to izvēlēties. Siltuma akumulatora pieslēguma shēma un ražotāji.
Siltuma akumulators, tā ierīce un darbības princips.
Laba diena visiem! Ja esi nokļuvis šajā mana emuāra lapā, tad Tevi interesē vismaz 2 jautājumi:
- Kas ir siltuma akumulators?
- Kā tiek sakārtots siltuma akumulators?
Sākšu atbildēt uz šiem jautājumiem secībā.
Kas ir siltuma akumulators?
Lai atbildētu uz šo jautājumu, ir jāsniedz definīcija. Tas izklausās šādi, siltuma akumulators ir tvertne, kurā uzkrājas liels daudzums karstā dzesēšanas šķidruma. Ārpusē konteiners ir pārklāts ar siltumizolāciju, kas izgatavota no minerālvates vai putu polietilēna.
Kāpēc jums ir nepieciešams siltuma akumulators?
Jūs jautājat: "Kāpēc mums vajadzīgs šis aizaugušais termoss?" Šeit viss ir ļoti vienkārši, tas ļauj optimāli izmantot katla izdalīto siltumu. Pārī ar siltuma akumulatoru vienmēr darbojas jaudīgs katls (visbiežāk cietais kurināmais). Katls ātri un nepārtraukti nodod siltumu no sadedzinātā kurināmā uz siltuma akumulatoru, un tas, savukārt, lēni un pareizajā režīmā nodod šo siltumu apkures sistēmai. Sistēmas tilpums ir daudz mazāks par akumulatora ietilpību. Tas ļauj laika gaitā "izstiept" siltumu no degvielas. Izrādās, faktiski ilgstoši degošs katls. Kad akumulatora jauda ir uzkarsēta, katls pastāvīgi darbojas ar pilnu jaudu, un tas ļauj izvairīties no darvas kondensāta parādīšanās skurstenī un katlā.
Kā tiek sakārtots siltuma akumulators?
Kā minēts iepriekš, TA ir tvertne, kurā uzkrājas karstais ūdens (vai cits dzesēšanas šķidrums). Lai padarītu to skaidrāku, apskatiet šādu attēlu:
Tvertnei ir vairākas sprauslas dažādu iekārtu savienošanai:
- Siltumenerģijas ģenerators - boileris, saules kolektors, siltumsūknis.
- Plākšņu siltummainis karstā ūdens sildīšanai.
- Dažādas katlu iekārtas - drošības grupa, izplešanās tvertne un tā tālāk.
Ūdens konteineru materiāli.
Siltuma akumulatora pieslēguma shēma.
Tagad apskatīsim, kā akumulators ir iekļauts apkures sistēmā:
No šīs diagrammas var redzēt, ka TA ir iekļauta apkures sistēmā kā hidrauliskais separators (hidrauliskā bultiņa). Es iesaku izlasīt atsevišķu rakstu, kas veltīts šai noderīgajai ierīcei. Es īsi pateikšu, ka šāda pārslēgšanas shēma izslēdz dažādu cirkulācijas sūkņu savstarpējo ietekmi un ļauj nodrošināt katlu ar nepieciešamo dzesēšanas šķidruma daudzumu, kas pozitīvi ietekmē siltummaiņa kalpošanas laiku.
Siltuma akumulators un karstā ūdens padeve.
Vēl viens svarīgs jautājums ir ierīce karstā ūdens mājā. Šeit palīgā var nākt arī TA. Protams, sanitārajām vajadzībām nav iespējams izmantot ūdeni tieši no apkures sistēmas. Bet šeit ir vismaz divi risinājumi:
- TA vienkāršākajos modeļos tiek izmantots plākšņu siltummaiņa pieslēgums TA, kurā tiks uzsildīts sanitārais ūdens.
- Siltuma akumulatora ar iebūvētu karstā ūdens sistēmu iegāde - to var realizēt, izmantojot vai nu atsevišķu siltummaini (spirāli), vai pēc shēmas “tvertne tvertnē”.
Netiešās apkures katlu, protams, var iegādāties arī atsevišķi, taču uzskatu, ka to var izdarīt tikai tad, ja katlu telpā ir nepieciešamā telpa.
Siltuma akumulators ir vēl viens veids, kā palielināt laiku starp degvielas uzpildīšanu katlā. Turklāt TA var izmantot sistēmās ar saules kolektoriem un siltumsūkņiem. Visbiežāk TA tiek izmantots kā ilgstošas degšanas katlu aizstājējs. Alternatīva noteikti ir interesanta un jūsu uzmanības vērta. Tas noslēdz manu stāstu. Es gaidu jūsu jautājumus komentāros.
Siltuma akumulators, tā ierīce un darbības princips
Siltuma akumulators, tā ierīce un darbības princips. Kas ir siltuma akumulators? Kāpēc jums ir nepieciešams siltuma akumulators? Siltuma akumulatora ūdens saturošās jaudas materiāli. Siltuma akumulators un karstā ūdens padeve.
Cietā kurināmā katli tiek izmantoti piepilsētas objektu apkurei, ja nav pieejami citi kurināmā veidi vai tas ir nepamatoti dārgs. Katrai apkures sezonai vasarnīcas īpašniekam ir jāiegādājas nepieciešamā malka un ogles, kuru apjoms ir atkarīgs no objekta platības un tā siltumizolācijas kvalitātes, kā arī no malkas un ogļu apjoma. klimatiskie apstākļi dzīvesvietas reģionā. Lielākā daļa cietā kurināmā katlu modeļu var nodrošināt komfortablu temperatūru mājā, ja tos silda divas reizes dienā stingri noteiktā laikā. Ja pārslēdzat degvielas aizdedzes laiku iekārtas sadegšanas kamerā, viesistabā kļūst auksts. Izņēmums ir ilgstošas degšanas katli, kas var uzturēt nepieciešamo temperatūru mājā vairākas dienas. To pašu rezultātu var sasniegt ar parasto cietā kurināmā katlu, ja apkures sistēmā ir iekļauta papildu iekārta, kas spēj uzkrāt lieko siltumu, ko iekārta rada, sadedzinot daļu kurināmā. Šādi mezgli ietver bufera tvertnes vai siltuma akumulatorus, kurus sauc arī par diskdziņiem.
Siltuma akumulatora uzstādīšana ļauj:
- organizēt katla apkopi ērtā diennakts laikā,
- palielināt laiku starp secīgām degvielas ielādēm, nesamazinot dzīves komfortu mājā,
- optimizēt mājas uzturēšanas izmaksas, samazinot cietā kurināmā iepirkumus.
Cietā kurināmā katlu izmantošana kopā ar bufertvertnēm ļauj reizēm samazināt izmaksas par cieto kurināmo, vienlaikus nodrošinot mājā nepieciešamo komforta līmeni. Atdeve no uzglabāšanas tvertnes uzstādīšanas var tikt ievērojami palielināta, ja apkures sistēmas darbībā tiek izmantoti inteliģenti kontrolleri un sensori. Kad mājas telpās tiek sasniegtas iestatītās temperatūras vērtības, dzesēšanas šķidruma padeve apkures ierīcēm tiek pārtraukta.
Siltums, ko izdala katls, kas turpina darboties, tiek uzkrāts bufertvertnē, un pēc tam tas tiek nodots atdzesētajam dzesēšanas šķidrumam, kas sāk cirkulēt pa sistēmu, apejot izdegušo katlu. Jo lielāks ir bufera tvertnes tilpums, jo ilgāk māja tiks apsildīta, pateicoties tajā uzkrātajai siltumenerģijai.
Termiskās uzglabāšanas tvertnes izmantošanas priekšrocības lauku mājas apkures sistēmā, kas savienota ar vairākiem siltuma ģeneratoriem
Siltuma akumulators apkures katliem: ierīce, veidi, pieslēguma principi
Siltuma akumulatora uzstādīšana ir nepieciešama, lai palielinātu cietā kurināmā katla veiktspēju un samazinātu degvielas patēriņu.
Izmantojot gāzes katlu, mums nav patstāvīgi jāuztur noteikta temperatūra apkures lokā - to dara automatizācija. Bet viss mainās, kad mājā tiek uzstādīts cietā kurināmā katls. Tajā esošā degviela deg nevienmērīgi, kas noved pie apkures sistēmas atdzišanas vai pārkaršanas. Siltuma akumulators apkurei palīdzēs kompensēt šīs svārstības un stabilizēt temperatūru ķēdē. Ietilpīga uzglabāšanas tvertne spēs saglabāt lieko siltumenerģiju, pakāpeniski nododot to apkures sistēmai.
Šajā pārskatā mēs apskatīsim:
- Kā darbojas apkures sistēmu siltuma akumulatori;
- Kā aprēķināt nepieciešamo akumulatora tvertnes tilpumu;
- Kā tiek savienotas uzglabāšanas tvertnes?
- Populārākie siltuma uzglabāšanas ierīču modeļi.
Apskatīsim šos punktus sīkāk.
Siltuma akumulatoru darbības princips
Ja mājā uzstādīsiet cietā kurināmā katlu, radīsies nopietna nepieciešamība regulāri pievienot jaunas malkas porcijas. Tas viss ir saistīts ar ierobežoto sadegšanas kameras tilpumu - tajā nevar ievietot neierobežotu skaitu baļķu. Jā, un sistēmas to automātiskai padevei vēl nav izgudrotas, ja neņem vērā granulu katlus ar automatizāciju. Citiem vārdiem sakot, jums pašiem būs jāuzrauga apkures sistēmas darbība.
Šie katli attīsta maksimālo jaudu brīdī, kad tajos jautri liesmo malka. Šajā brīdī tie dod daudz papildu enerģijas, tāpēc lietotāji malku dozē uzmanīgi, liekot to vienā pagalē. Pretējā gadījumā mājā būs pārāk karsts. Tajā nav nekā laba, jo tāpēc palielinās pieeju skaits, kas jau tā ir liels. Problēma tiek atrisināta ar siltuma akumulatora palīdzību.
Siltuma akumulators apkurei ir uzglabāšanas tvertne, kurā uzkrājas karsts dzesēšanas šķidrums. Turklāt enerģija apkures lokam tiek dota stingri dozētā veidā, kas nodrošina temperatūras stabilitāti. Pateicoties tam, mājsaimniecības atbrīvojas no temperatūras svārstībām un biežas pieejas malkas klāšanai. Akumulācijas tvertnes spēj uzkrāt lieko siltumenerģiju un vienmērīgi izvadīt to apkures lokos.
Mēģināsim izskaidrot principu, kā strādāt ar pirkstiem:
Siltuma akumulatora konstrukcijas vienkāršība ne tikai palielina iekārtas uzticamību, bet arī vienkāršo remontu un plānoto apkopi.
- Apkures sistēmā uzstādītais apkures katls ar siltuma akumulatoru ir noslogots ar malku un saražo lielu siltumenerģijas daudzumu;
- Saņemtā enerģija tiek nosūtīta uz termoakumulatoru un uzkrājas tur;
- Tajā pašā laikā ar siltummaiņa palīdzību siltums tiek uzņemts apkures sistēmai.
Bufera tvertne apkurei (aka siltuma akumulators) darbojas divos režīmos - akumulācijas un atgriešanas. Šajā gadījumā katla jauda var pārsniegt nepieciešamo siltuma jaudu mājas apkurei. Kamēr kurtuvē deg malka, siltuma akumulatorā uzkrāsies siltums. Pēc tam, kad baļķi izdziest, enerģija no akumulatora tiks ņemta ilgu laiku.
Lazybok siltuma akumulatori perēkļiem un siltumnīcām ir izvietoti aptuveni vienādi - dienas laikā tie uzkrāj siltumu no saules, bet naktī to atdod, sasildot augus un neļaujot tiem nosalt. Viņi vienkārši izskatās nedaudz savādāk.
Siltuma akumulatori apkures sistēmām nepieciešami arī tad, ja kā siltuma avotu izmanto saules baterijas vai siltumsūkņus. Tās pašas baterijas nevar nodrošināt siltumu visu diennakti, jo naktī to efektivitāte nokrītas līdz nullei. Diennakts gaišajā laikā tie ne tikai sildīs māju, bet arī uzkrās siltumenerģiju uzglabāšanas tvertnē.
Siltuma akumulatori var būt noderīgi, izmantojot elektriskos apkures katlus . Šāda shēma sevi attaisno divu tarifu maksājumu sistēmā.Šajā gadījumā sistēma ir konfigurēta tā, ka naktī tiek uzkrāts siltums, bet dienas laikā tas tiek atbrīvots. Pateicoties tam, patērētājiem ir iespēja ietaupīt uz elektroenerģijas patēriņu.
Siltuma akumulatoru šķirnes
Siltuma akumulators apkures sistēmai ir ietilpīga tvertne, kas aprīkota ar cietu siltumizolāciju - tā ir viņa, kas ir atbildīga par siltuma zudumu samazināšanu. Ar viena cauruļu pāra palīdzību akumulators tiek pievienots apkures katlam, bet ar cita pāra palīdzību - apkures sistēmai. Šeit var nodrošināt arī papildu caurules karstā ūdens ķēdes vai papildu siltumenerģijas avotu pievienošanai. Apskatīsim galvenos apkures sistēmu siltuma akumulatoru veidus:
Cirkulācijas sūkņa klātbūtnē kļūst iespējams vienlaikus izmantot vairākas bufera tvertnes, kas ļauj vienmērīgi sildīt vairākas telpas vienlaikus.
- Bufera tvertne - ir vienkārša tvertne, bez iekšējiem siltummaiņiem. Konstrukcija paredz vienu un to pašu dzesēšanas šķidruma izmantošanu katlā un baterijās ar tādu pašu pieļaujamo spiedienu. Ja ir paredzēts izlaist vienu dzesēšanas šķidrumu caur katlu, bet otru caur baterijām, siltuma akumulatoram jāpievieno ārējais siltummainis;
- Siltuma akumulatori individuālai apkurei ar apakšējiem, augšējiem vai vairākiem siltummaiņiem uzreiz - šādi siltuma akumulatori ļauj organizēt divas neatkarīgas ķēdes. Pirmā ķēde ir tvertne, kas savienota ar katlu, bet otrā ir apkures loks ar baterijām vai konvektoriem. Šeit siltumnesēji nesajaucas, abās ķēdēs var būt dažādi spiedieni. Apkure tiek veikta, izmantojot siltummaini;
- Ar karstā ūdens kontūra plūsmas siltummaini vai ar tvertni - karstā ūdens piegādes organizēšanai. Pirmajā gadījumā ūdeni var lietot visu dienu un vienmērīgi. Otrā shēma paredz ūdens uzkrāšanos, lai to ātri atgrieztu noteiktā laikā (piemēram, vakarā, kad visi pirms gulētiešanas iet dušā) - līdzīgi ir izvietoti netiešie katli, kas uzkrāj ūdeni.
Siltuma akumulatoru dizains apkurei var būt ļoti atšķirīgs, atbilstošā varianta izvēle ir atkarīga no apkures sistēmas sarežģītības, tās īpašībām un karstā dzesēšanas šķidruma avotu skaita.
Daži siltuma akumulatori ir aprīkoti ar sildelementiem ar termostatiem, kas ļauj nodrošināt patērētājiem siltumu naktī, kad dzesēšanas šķidrums jau ir atdzisis, un nav kam mest krāsnī malku. Tie ir noderīgi arī, izmantojot siltumsūkņus un saules paneļus.
Siltuma akumulatora tilpuma aprēķins
Esam nonākuši tuvu sarežģītākajam jautājumam - aprēķināt nepieciešamo siltuma akumulatora tilpumu. Lai to izdarītu, izmantosim šādu formulu - m=W/(K*C*Δt). Burts W apzīmē liekā siltuma daudzumu, K ir katla efektivitāte (norādīta kā decimāldaļdaļa), C ir ūdens (siltumnesēja) siltumietilpība, bet Δt ir temperatūras starpība, ko nosaka, atņemot siltumnesējs uz atgaitas caurules no temperatūras uz padeves caurules. Piemēram, tas var būt 80 grādi pie izejas un 45 grādi pie atgriešanās - kopā mēs iegūstam Δt = 35.
Vispirms aprēķināsim liekā siltuma daudzumu. Pieņemsim, ka mājai 100 kvadrātmetru platībā. m mums vajag 10 kW siltuma stundā. Degšanas laiks uz vienas malkas grāmatzīmes ir 3 stundas, un katla jauda ir 25 kW. Līdz ar to 3 stundu laikā katls saražos 75 kW siltuma, no kuriem tikai 30 kW jānosūta apkurei. Kopumā mums paliek 45 kW liekā siltuma - ar to pietiek vēl 4,5 stundām apkures. Lai šis siltums nezustu un nesamazinātos iekraujamās malkas daudzums (pretējā gadījumā vienkārši pārkarsīsim sistēmu), jāizmanto siltuma akumulators.
Runājot par ūdens siltumietilpību, tā ir 1,164 W * h / kg * ° C - ja jūs nesaprotat fiziku, vienkārši neiedziļinieties detaļās. Un atcerieties, ka, ja izmantojat citu dzesēšanas šķidrumu, tad tā siltuma jauda būs atšķirīga.
Pēc nepieciešamo aprēķinu veikšanas, izmantojot mūsu padomu, jūs varat viegli izvēlēties modeli, kas visprecīzāk apmierina visus jūsu pieprasījumus.
Kopumā mums ir visas četras vērtības - tas ir 45 000 W siltuma, katla efektivitāte (pieņemsim, ka 85%, kas daļskaitlī būs 0,85), ūdens siltumietilpība ir 1,164 un temperatūras starpība ir 35 grādi. Mēs veicam aprēķinus - m \u003d 45000 / (0,85 * 1,164 * 35). Ar šiem skaitļiem tilpums ir 1299,4 litri. Mēs noapaļojam un iegūstam mūsu apkures sistēmas siltuma akumulatora jaudu, kas vienāda ar 1300 litriem.
Ja pats nevarat veikt aprēķinus, izmantojiet īpašus kalkulatorus, palīgtabulas vai speciālistu palīdzību.
Elektroinstalācijas shēmas
Vienkāršākā shēma siltuma akumulatora pievienošanai cietā kurināmā katlam ietver viena un tā paša dzesēšanas šķidruma izmantošanu ar vienādu spiedienu katlā un apkures sistēmā. Šiem nolūkiem ir piemērota vienkāršākā uzglabāšanas tvertne bez siltummaiņiem. Uz atgaitas caurulēm ir uzstādīti divi sūkņi - regulējot to veiktspēju, nodrošināsim temperatūras kontroli apkures sistēmā. Ir līdzīga shēma, izmantojot trīsceļu vārstu - tas ļauj kontrolēt temperatūru, sajaucot karsto dzesēšanas šķidrumu un atdzesēto dzesēšanas šķidrumu no atgaitas caurules.
Siltuma akumulatori ar iebūvētu siltummaini ir paredzēti darbam apkures sistēmās ar augstu siltumnesēja spiedienu. Lai to izdarītu, to iekšpusē atrodas siltummaiņi, kas caur cirkulācijas sūkni savienoti ar katliem - šādi tiek veidota piegādes ķēde. Uzglabāšanas tvertnes iekšējā jauda ar otru cirkulācijas sūkni un baterijām veido apkures loku. Abās ķēdēs var cirkulēt dažādus siltuma pārneses šķidrumus, piemēram, ūdeni un glikolu.
Cietā kurināmā katla shēma ar siltuma akumulatoru un karstā ūdens kontūru ļauj nodrošināt karstā ūdens piegādi, neizmantojot divkontūru iekārtas. Šim nolūkam tiek izmantoti iekšējās plūsmas siltummaiņi vai iebūvētās tvertnes. Ja karstais ūdens nepieciešams visas dienas garumā, iesakām iegādāties un uzstādīt siltuma akumulatoru ar plūsmas apmainītāju. Maksimālajam vienreizējam patēriņam ir optimāli akumulatori ar karstā ūdens tvertnēm.
Izstrādātas arī divvērtīgās un daudzvērtīgās pieslēguma shēmas - tās paredz apkures darbībai izmantot vairākus siltuma avotus vienlaikus. Šim nolūkam var izmantot siltuma akumulatorus ar vairākiem siltummaiņiem.
Populāri modeļi
Ir pienācis laiks nodarboties ar populārākajiem apkures sistēmu siltuma akumulatoru modeļiem. Mēs apsvērsim vietējo un ārvalstu ražotāju produktus.
Prometheus siltuma akumulatoru ražotājs ir Novosibirskas uzņēmums SibEnergoTerm. Tas ražo modeļus ar 230, 300, 500, 750 un 1000 litru tilpumu. Iekārtas garantija ir 5 gadi. Siltuma akumulatori ir apveltīti ar četrām izejām pieslēgšanai apkures un siltuma avotiem. Par uzkrātās enerģijas saglabāšanu atbild siltumizolācijas slānis no minerālvates. Darba spiediens ir 2 atm., Maksimālais - 6 atm. Pērkot aprīkojumu, ņemiet vērā tā izmērus - piemēram, 1000 litru modeļa diametrs ir 900 mm, tāpēc tā korpuss var neiederēties standarta durvju ailās 80 cm platumā.
Piedāvātā siltuma akumulatora cena apkures sistēmām svārstās no 65 līdz 70 tūkstošiem rubļu.
Vēl viens ietilpīgs siltuma akumulators 1000 litriem ūdens. Tas ir aprīkots ar vienu vai diviem gludu cauruļu siltummaiņiem, taču trūkst siltumizolācijas, kas jāņem vērā, to uzstādot - tas būs jāiegādājas atsevišķi. Korpusa diametrs ir 790 mm, bet ja tam pievieno siltumizolāciju, tad diametrs izaug līdz 990 mm. Maksimālā temperatūra apkures sistēmā ir +110 grādi, karstā ūdens kontūrā - līdz +95 grādiem.
Šos siltuma akumulatorus attēlo modifikācijas ar sešiem vai desmit savienojumiem. Uz kuģa ir arī termināļi temperatūras sensoriem. Tvertņu tilpums ir 960 litri, darba spiediens līdz 3 bāriem. Siltumizolējošā slāņa biezums ir 80 mm. Citu šķidrumu, izņemot ūdeni, izmantošana par siltumnesēju nav atļauta - tas attiecas uz abām ķēdēm, nevis tikai uz apkures loku. Ja nepieciešams, ir iespējams virknē savienot vairākus siltuma akumulatorus vienā kaskādē.
Pašdarināti siltuma akumulatori
Nekas neliedz jums ar savām rokām montēt apkures sistēmas siltuma akumulatoru - šim nolūkam ir jāveic aprēķini un jāzīmē zīmējums, koncentrējoties uz nepieciešamo jaudu. Tvertnes ir izgatavotas no 1-2 mm biezas lokšņu metāla, grieztas ar plazmas griezēju, griešanas iekārtu vai metināšanas iekārtu. Siltummaiņi tiek organizēti no metāla taisnām vai gofrētām caurulēm. Un, lai izvairītos no metāla straujas korozijas, ir nepieciešams iegādāties magnija anodu. Kā siltumizolāciju var izmantot bazalta vati.
Kā bonusu mēs piedāvājam detalizētu siltuma akumulatora rasējumu ar 500 litru ietilpību - tas ir pietiekami, lai uzturētu apkures sistēmu mazā mājā.
Video
Mājas apkures laikā nereti gadās, ka dienas laikā ir iespējams radīt lieko siltumu, bet naktī ar to nepietiek. Ir arī pretēja situācija, kurā izdevīgāk ir izmantot apkuri naktī. Šādi brīži palīdzēs izlīdzināt siltuma akumulatoru apkurei. Bet jums ir jāzina, kā to pareizi izvēlēties, instalēt un savienot ar sistēmu. Šajā rakstā varat atrast detalizētu informāciju par šo tēmu.
Kad nepieciešams siltuma akumulators
Šo vienkāršo apkures sistēmas elementu izolētas ūdens tvertnes veidā ieteicams uzstādīt šādos gadījumos:
- par visefektīvāko cietā kurināmā katla darbību;
- kopā ar elektrisko siltuma ģeneratoru, kas darbojas ar samazinātu nakts maksu.
Uzziņai. Ir arī siltumnīcām paredzēti ūdens siltuma akumulatori, kurus izmanto dienas laikā saņemtās saules enerģijas uzkrāšanai.
Cietā kurināmā katlu darbībai ir savas īpašības. Siltuma ģenerators ar augstu efektivitāti darbojas tikai, strādājot maksimālajos režīmos, ja aizver gaisu, lai pazeminātu temperatūru krāsnī, tad arī efektivitāte samazinās. Mājas saimniekam arī daudz raižu par dedzināšanas biežumu, izdegusi malka - jākrauj jaunas, nakts vidū to darīt ir ārkārtīgi neērti. Risinājums ir vienkāršs: nepieciešama uzglabāšanas tvertne, kas uzkrāj iepriekš saražoto siltumu, lai to izmantotu pēc malkas izdegšanas kurtuvē.
Pretēja situācija notiek ar elektrisko katlu, kas ir savienots ar tīklu, izmantojot vairāku tarifu skaitītāju. Lai ietaupītu naudu, naktī, kad tarifs ir zems, ir nepieciešams iegūt maksimālu siltumu, un dienā neizmantot elektrību. Un šeit siltuma akumulators apkures sistēmā ļaus jums organizēt optimālu siltuma avota darbības grafiku, izsniedzot karsto ūdeni sistēmai, kamēr siltuma ģenerators ir dīkstāvē.
Svarīgs. Lai strādātu kopā ar siltuma akumulatoru, apkures katlam jābūt vismaz pusotrai rezervei siltuma jaudas izteiksmē. Pretējā gadījumā viņš nevarēs vienlaikus sildīt ūdeni apkures sistēmā un uzglabāšanas tvertnē.
Līdzīga situācija ar lieko siltumu ir siltumnīcās, dienas laikā tās pat tiek vēdinātas. Lai uzkrātu saules enerģiju lietošanai naktī, zemes sildīšanai varat izmantot visvienkāršāko Lezhebok siltuma akumulatoru. Šī ir melna polimēra uzmava, kas piepildīta ar ūdeni un novietota tieši uz gultas, tā neļauj augsnei naktī atdzist. Lai absorbētu vairāk siltuma, siltumnīcā ievieto ūdens mucas, kas nokrāsotas melnā krāsā.
Siltuma akumulatora aprēķins
Tvertni siltumenerģijas uzkrāšanai var iegādāties gatavu vai izgatavot neatkarīgi. Bet rodas dabisks jautājums: kādai jābūt tvertnei? Galu galā neliela tvertne nedos vēlamo efektu, un pārāk daudz maksās diezgan santīmu. Atbilde uz šo jautājumu palīdzēs atrast siltuma akumulatora aprēķinu, taču vispirms ir jānosaka sākotnējie aprēķinu parametri:
- mājas vai tās kvadratūras siltuma zudumi;
- galvenā siltuma avota neaktivitātes ilgums.
Ļaujiet mums noteikt uzglabāšanas tvertnes jaudu, izmantojot standarta mājas piemēru 100 m2 platībā, kuras apkurei nepieciešams siltuma daudzums 10 kW apmērā. Pieņemsim, ka katla neto dīkstāves laiks ir 6 stundas, siltumnesēja vidējā temperatūra sistēmā ir 60 °C. Loģiski, ka laika periodā, kamēr siltummezgls ir dīkstāvē, akumulatoram katru stundu sistēmai ir jāpiegādā 10 kW, kopā 10 x 6 = 60 kW. Tas ir enerģijas daudzums, kas būtu jāuzkrāj.
Tā kā temperatūrai tvertnē jābūt pēc iespējas augstākai, aprēķiniem mēs ņemsim vērtību 90 ° C, sadzīves katli joprojām nespēj darīt vairāk. Siltuma akumulatora nepieciešamo jaudu, kas izteikta ūdens masā, aprēķina šādi:
- m = Q / 0,0012 Δt
Šajā formulā:
- Q ir uzkrātās siltumenerģijas daudzums, mūsu gadījumā tas ir 60 kW;
- 0,0012 kW / kg ºС ir ūdens īpatnējā siltumietilpība, pazīstamākās mērvienībās - 4,187 kJ / kg ºС;
- Δt ir starpība starp dzesēšanas šķidruma maksimālo temperatūru tvertnē un apkures sistēmā, ºС.
Tātad ūdens akumulatorā jāsatur 60 / 0,0012 (90 - 60) = 1667 kg ūdens, kas ir aptuveni 1,7 m3. Bet ir viens punkts: aprēķins tiek veikts pie zemākās temperatūras ārpusē, kas notiek reti, izņemot ziemeļu reģionus. Turklāt pēc 6 stundām ūdens tvertnē atdzisīs tikai līdz 60 ºС, kas nozīmē, ka, ja nav auksta laika, akumulatoru var “izlādēt” tālāk, līdz temperatūra nokrītas līdz 40 ºС. No tā izriet secinājums: mājai ar platību 100 m2 pietiek ar uzglabāšanas tvertni ar tilpumu 1,5 m3, ja katls ir neaktīvs 6 stundas.
No iepriekšējās sadaļas izriet, ka no parastas 200 litru mucas nevarēs tikt vaļā, ja vien tās tilpums nebūs vismaz puskuba. Tas ir pietiekami mājai 30 m2, un tad ne uz ilgu laiku. Lai netērētu laiku un enerģiju velti, tas ir nepieciešams 
No novietošanas katlu telpā viedokļa labāk ir izgatavot taisnstūrveida konteineru. Izmēri ir patvaļīgi, galvenais, lai to produkts būtu vienāds ar aprēķināto tilpumu. Ideāls variants ir nerūsējošā tērauda tvertne, taču derēs arī parasts metāls.
Augšpusē un apakšā ir jānodrošina paštaisīts siltuma akumulators ar sprauslām savienošanai ar sistēmu. Lai tērauda sienas ar ūdens spiedienu neizspiestos uz āru, konstrukcija ir jāpievelk ar ribām vai džemperiem.
Akumulatora tvertnei jābūt labi izolētai, arī no apakšas. Šim nolūkam ir piemērota putu plastmasa ar blīvumu 15-25 kg / m3 vai minerālvate plātnēs ar blīvumu vismaz 105 kg / m3. Optimālais siltumizolācijas slāņa biezums ir 100 mm. Iegūtajam aparātam, kas piepildīts ar dzesēšanas šķidrumu, būs pienācīgs svars, tāpēc tā uzstādīšanai būs nepieciešams pamats.
Padoms. Ja nepieciešams konteiners gravitācijas apkures sistēmai, tad tas jāuzstāda pašiem uz metāla statīva, neaizmirstot nosiltināt apakšējo daļu. Mērķis ir pacelt tvertni virs akumulatoru līmeņa.
Elektroinstalācijas shēma
Pēc tvertnes uzstādīšanas tai jābūt pareizi savienotai ar cauruļvadu tīklu. Vispopulārākā ir standarta siltuma akumulatora pieslēguma shēma, kas parādīta attēlā:
Lai to īstenotu, jums būs nepieciešami 2 cirkulācijas sūkņi un tikpat daudz trīsceļu vārstu. Sūkņi nodrošina cirkulāciju atsevišķās ķēdēs, un vārsti nodrošina nepieciešamo temperatūru. Katla ķēdē tai nevajadzētu pazemināties zem 55 ºС, lai izvairītos no kondensāta parādīšanās cietā kurināmā katlā, to dara vārsts diagrammas kreisajā pusē.
Siltumnesējs apkures cauruļvados tiek uzkarsēts atkarībā no siltuma pieprasījuma, un tāpēc arī siltuma akumulatora pievienošana otrā pusē tiek veikta caur maisīšanas bloku. Vārsts var kontrolēt ūdens temperatūru automātiskajā režīmā, fokusējoties uz sensoru vai izmantojot termostatu. Viena no apkures sistēmas shēmām ar siltuma akumulatoru (bufera tvertni) ir parādīta videoklipā.
Secinājums
Siltuma uzglabāšanas tvertne var atvieglot cietā kurināmā katlu īpašnieku dzīvi. Viņiem nav jāuztraucas par degvielas iekraušanu naktī, kas ir liels pluss. Un pats siltuma ģenerators sāks strādāt ekonomiskā režīmā, attīstot visaugstāko efektivitāti. Kas attiecas uz elektriskajiem apkures katliem, tad ieguvums, uzstādot piedziņu, ir acīmredzams.
Lielākajā daļā mūsdienu apkures sistēmu ir raksturīgs defekts, kas neļauj efektīvi organizēt apkuri, izmantojot periodisku apkures katlu. Problēma slēpjas nevis kurināmā sadegšanas principā, lai gan arī tur ne viss norit gludi, bet gan siltuma padeves organizēšanā no siltuma avota - cietā kurināmā sadegšanas frontes uz mājas vai dzīvokļa dzīvojamo istabu gaisa telpu. Siltuma akumulatori ir paredzēti, lai kompensētu katla periodiskas darbības radītos zaudējumus. Precīzāk sakot, jebkuram periodiskas apkures katlam ir nepieciešams siltuma akumulators.
Ierīce, ko lepni dēvē par apkures katlu siltuma akumulatoru, ir ievērojamas ietilpības tvertne, kas dažos gadījumos sasniedz pat 10 tonnas ūdens, ar iekšējo siltummaiņu sistēmu. Ko vajadzētu dot siltuma akumulatora izmantošanai:
- Droša katla radītā liekā siltuma uzkrāšana siltumnesēja ūdens plūsmā;
- Palielināt katlu iekārtas sildīšanas-dzesēšanas cikla ilgumu, tādējādi vienkāršojot tās apkopi, atbrīvojot to no nepieciešamības iedarbināt naktī vai sev neizdevīgā laikā;
- Paaugstināt darba efektivitāti un palielināt apkures katlu resursus.
Interesanti! Apkures katlu siltuma akumulatora primitīvā konstrukcija ļauj to izgatavot pašiem, nepieciešama tikai ūdens tvertne, caurules pieslēgšanai, vārstu aprīkojums un metināšanas iekārta.
Papildus cietā kurināmā apkures katlam ir nepieciešams izmantot arī siltuma akumulatoru sistēmām, kuru pamatā ir elektriskie apkures katli. Šajā gadījumā siltuma akumulatora izmantošanu nosaka mākslīga izvēle par labu periodiskai apkurei, un tikai naktī, kad ir iespējams izmantot izdevīgāku preferenciālo tarifu.
Mūsdienu apkures katlu dizains ražotāja labā ir maksimāli optimizēts izmaksu un ražošanas izmaksu ziņā. Mūsdienīgs apkures katls ir izgatavots no plānas lokšņu tērauda ar minimālām izmaksām par trūcīgo un dārgo varu un niķeli, un darbojas “potbelly plīts” režīmā.
Viņa ierīcē nav pat mājiena par siltuma akumulatoru. Šāds apkures katls principā nav spējīgs uzkrāt siltumenerģiju. Salīdziniet modernu granulu vai ogļu katlu ar vecajiem, smagajiem čuguna katliem vai, vēl labāk, ar parastas zemnieciskas akmens krāsns ierīci. Pēdējā gadījumā siltuma akumulatora funkcijas visefektīvāk veic ķieģeļu mūris, kas tieši absorbē siltumu no liesmas un vienmērīgi nodod to telpas gaisā 10-12 stundas.
Tāpēc moderns apkures katls ir neefektīvs bez siltuma akumulatora. Cietā kurināmā iekārta būs neaizstājama darbībā un iztiks bez vairāku tonnu siltuma akumulatoriem, ja tā ierīcei ir sistēma automātiskai degvielas iekraušanai krāsnī un tai sekojošai pelnu noņemšanai.
Kā darbojas siltuma akumulators
Siltuma akumulatora mērķis ir nodrošināt papildu siltumenerģiju ūdens sildīšanas lokam pēc apkures katla siltuma ražošanas samazināšanas vai pārtraukšanas. Lai to izdarītu, milzīgā traukā ir liels daudzums verdoša ūdens ar spiedienu aptuveni 3 atm. Tvertnes korpusā tiek ielodēts siltummainis, caur kuru siltums tiek “iesūknēts” akumulatorā un no jauna tiek izvadīts apkures sistēmā. Bieži tvertnē tiek iebūvēts papildu siltummainis, lai iegūtu karsto ūdeni virtuves un vannas istabas vajadzībām.
Dažādu temperatūru plūsmu sajaukšanas princips
Lai ātri uzsildītu telpu, siltuma akumulators tiek atvienots no uzsildītā dzesēšanas šķidruma ķēdes ar trīsceļu vārsta palīdzību. Tikai pēc ūdens plūsmas uzsildīšanas caurulēs virs 60 ° C ūdens tiek pievienots ķēdei no siltuma akumulatora krātuves. Un, kamēr apkures katls darbojas, siltums nonāk divos virzienos: uzglabāšanas tvertnē un apkures radiatoros.
Šai pieejai ir noteiktas priekšrocības:
- Ātra dzīvojamās telpas apsildīšana, un tikai pēc tam lieko siltumu novada siltuma akumulatorā;
- Sajaukšanas princips nodrošina efektīvu siltuma apmaiņu;
- Ūdens rezerve siltuma akumulatorā ir stratēģiskā rezerve katlam, tādējādi novēršot tā iespējamo izdegšanu, ja tiek pārkāpta ūdens cirkulācija siltummezglā.
Svarīgs ! Šādā shēmā ir jāizslēdz visi krāsainie metāli, kas rada elektroķīmisko pāri ar tēraudu un alumīniju.
Ideālā gadījumā ūdens, kas cirkulē apkures katla karstajā siltummainī, nedrīkst sajaukties ar siltumnesēju, kas plūst visā apkures sistēmā. Tāpēc siltuma akumulatoros bieži tiek izmantota cita shēma - ar hidraulisko atsaisti un plūsmas atdalīšanu.
Sistēma ar termisko nesēju hidraulisko atsaisti
Šajā shēmā siltuma akumulators spēlē vienu no siltumapgādes ķēdes elementiem, to nevar izslēgt no plūsmas. Faktiski siltuma akumulatorā notiek pastāvīga siltuma pārnešana no apkures katla piešķirtās "karstās" ķēdes un pārējās ūdens masas vai siltumnesēja, kas cirkulē apkures sistēmā.
Ko tas dod:
- Apkures katla ļoti noslogotajam siltummainim ir nepieciešams izmantot īpašu ūdeni, kas attīrīts no piemaisījumiem un skābekļa no gaisa. Tikai šāds ūdens garantē siltummaiņa cauruļu un blīvējumu ilgu kalpošanas laiku. Nepieciešamā sagatavotā ūdens daudzuma padeve tiek uzglabāta papildu katlā.
- Izmantojot īpašu sildītāja ūdens shēmu no siltuma akumulatora tvertnes, var viegli kontrolēt izvēlētā šķidruma temperatūru, kas vienkāršo apkures vadības sistēmu.
Trūkumi ietver nepieciešamību pēc papildu ierīcēm - diviem sūkņiem: dzesēšanas šķidruma cirkulācijas un barošanas sistēmām. Dažreiz rezerves kopēšanai tiek izmantots pāris ierīču - sprieguma pārveidotājs un apkures katla elektriskā akumulators. Pretējā gadījumā strāvas padeves pārtraukums var izraisīt nopietnu negadījumu primārajā ķēdē.
Sarežģītāka un uzlabota shēma ietver divu neatkarīgu siltummaiņu izmantošanu, kas apvienoti vienā siltuma akumulatora korpusā. Tas ir racionālāks veids, kā organizēt siltuma akumulatora darbību ar augstu dublēšanas pakāpi. Tieši viņu var ieteikt tiem, kuri vēlas ar savām rokām izgatavot apkures katla siltuma akumulatoru.
Siltuma akumulatora uzbūvēšana pašu spēkiem
Siltuma uzglabāšanas ierīces ražošanai ir jānosaka akumulatora siltuma jauda. Ir noteikta metodika akumulācijas sistēmas veidošanai. Ūdens daudzums akumulatorā tiek ņemts, pamatojoties uz 30-40 litriem šķidruma uz katriem 1000 W katla siltuma jaudas. Šajā gadījumā mājai ar 100m 2 apsildāmās platības būs nepieciešama 350-400 litru jauda. Labākais variants būtu izmantot gatavu katla tvertni ar ūdens līmeņa, spiediena un temperatūras sensoriem.
Ja kā darba kontūra tiek izvēlēta piejaukšanas sistēma, kas darbojas pareizi arī tad, ja nav īpašu sūkņu, apkures lokā papildus būs jāuzstāda trīs pozīciju blokvārsts.
Vienkāršākām shēmām tvertnē būs jāuzstāda viens vai divi siltummaiņi
Svarīgs ! Tīmeklī bieži tiek ieteikts “caur gaismu” uzstādīt vara siltummaiņus no savītas vara caurules, kuras garums ir 15-17 m un diametrs 15-20 mm. Ieteikumam ir apšaubāmas izredzes, jo varš un dzelzs intensīvi korodē saskarē ar karstu ūdeni.
Labāk ir izmantot siltummaini, kas izgatavots no tāda paša materiāla kā konteiners. Tas garantē normālu metinājuma kvalitāti, uzstādot siltummaini. Turklāt siltuma akumulatora dobumā labāk izmantot anoda aizsardzību ar magnija elektrodiem, līdzīgi kā elektriskajos karstā ūdens boileros. Tvertnes - siltuma akumulatora ārējās sienas ir apšūtas ar siltumizolējošiem paklājiem vai minerālvilnu.
Daudzsološi varianti siltuma akumulatoriem
Viens no interesantiem risinājumiem bija maza izmēra baterijas, kurās ūdens vietā izmanto kausējamos parafīnus vai silikona eļļas. Pateicoties ievērojami lielākai siltuma jaudai, radās iespēja izmantot drošas mazgabarīta uzglabāšanas sistēmas elektriskajiem apkures katliem dzīvokļu apkures sistēmās. 300 litru lielās ietilpības vietā plānots izmantot divu sekciju akumulatoru ar kopējo dzesēšanas šķidruma tilpumu 50 litri, kura siltuma rezerve ir 15 kW/h.
Piezīme ! Visbiežāk siltuma akumulatorus izmanto kā rezerves siltuma avotu, audzējot dārzeņus siltumnīcās, lai ātri uzsildītu telpu strauja aukstuma vai sala laikā.
Nespēja izmantot salīdzinoši lētu dabasgāzi kā enerģijas avotu māju apkurei, liek māju īpašniekiem meklēt citus pieņemamus risinājumus. Tātad reģionos, kur nav īpašu problēmu ar malkas sagādi vai iegādi, talkā nāk cietā kurināmā katli. Gadās arī, ka vienīgā alternatīva ir elektroenerģija. Turklāt arvien vairāk tiek izmantotas jaunas tehnoloģijas, lai saules enerģiju novirzītu apkures vajadzībām.
Visas šīs pieejas nav bez būtiskiem trūkumiem. Tātad tie ietver nevienmērīgumu, izteiktu siltumenerģijas piegādes periodiskumu. Elektriskā katla gadījumā galvenais negatīvais faktors būs augstās patērētās enerģijas izmaksas. Ir acīmredzams, ka speciālas ierīces iekļaušana vispārējā kontūrā, kas uzkrātu šobrīd nepieprasīto siltumenerģiju un dotu to pēc nepieciešamības, palīdzētu būtiski paaugstināt apkures sistēmas efektivitāti, uzlabot tās darbības efektivitāti, viendabīgumu un vienkāršotu darbību. operācijas, cik vien iespējams. Tieši šo funkciju pilda siltuma akumulators.
Apkures sistēmas siltuma akumulatora galvenais mērķis
- Vienkāršākā apkures sistēma ar cietā kurināmā katlu ir izteikta cikliska darbība. Pēc malkas iekraušanas un aizdedzināšanas katls pamazām sasniedz maksimālo jaudu, aktīvi nododot siltumenerģiju apkures lokiem. Bet, slodzei izdegot, siltuma pārnese sāk pakāpeniski samazināties, un dzesēšanas šķidrums, kas tiek vests caur radiatoriem, atdziest.
Izrādās, ka maksimālā siltuma ražošanas periodā tas var palikt nepieprasīts, jo konfigurēta apkures sistēma, kas aprīkota ar termostata vadību, neaizņems pārāk daudz. Bet kurināmā izdegšanas periodā un turklāt katla dīkstāves laikā nepārprotami pietrūks siltumenerģijas. Rezultātā daļa degvielas potenciāla tiek vienkārši izniekota, bet tajā pašā laikā saimniekiem diezgan bieži nākas saskarties ar malkas kraušanu.
Zināmā mērā šīs problēmas nopietnību var samazināt, uzstādot ilgstoši degošu katlu, taču to nevar pilnībā noņemt. Neatbilstība starp siltumenerģijas ražošanas maksimumiem un tā patēriņu var saglabāties diezgan būtiska.
- Elektriskā apkures katla gadījumā priekšplānā izvirzās augstās patērētās enerģijas izmaksas, kas liek īpašniekiem domāt par iekārtu maksimālu izmantošanu pazeminātu nakts tarifu periodos un patēriņa samazināšanu dienas laikā.
Priekšrocības, izmantojot diferencētu elektrības rēķinu
Izmantojot kompetentu pieeju elektroenerģijas patēriņam, regulēšanas tarifi var dot ļoti taustāmus izmaksu ietaupījumus. Tas ir detalizēti aprakstīts īpašā portāla publikācijā, kas veltīta.
Acīmredzams risinājums ierosina sevi - uzkrāt siltumenerģiju naktī, lai sasniegtu tās minimālo patēriņu dienas laikā.
- Vēl izteiktāks ir siltuma veidošanās biežums saules kolektoru izmantošanas gadījumā. Šeit atkarība tiek izsekota ne tikai no diennakts laika (naktī plūsma parasti ir nulle).
Nesalīdzināmi siltuma maksimumi spoži saulainā dienā vai mākoņainā laikā. Ir skaidrs, ka nav iespējams tieši padarīt savu apkures sistēmu atkarīgu no pašreizējām dabas "kaprīzēm", taču jūs arī nevēlaties atstāt novārtā tik spēcīgu papildu enerģijas avotu. Acīmredzot ir nepieciešama sava veida buferierīce.
Šos trīs piemērus, neskatoties uz to daudzveidību, vieno viens kopīgs apstāklis - skaidra neatbilstība starp siltumenerģijas ražošanas maksimumiem un tās racionālu un vienveidīgu izmantošanu apkures vajadzībām. Lai novērstu šo nelīdzsvarotību, tiek izmantota īpaša ierīce, ko sauc par siltuma akumulatoru (termiskā uzglabāšana, bufera tvertne).
Hajdu siltuma akumulatoru cenas
siltuma akumulators Hajdu
Tās darbības princips ir balstīts uz ūdens lielo siltumietilpību. Ja siltumenerģijas saņemšanas pīķa periodā ievērojams daudzums no tā tiek uzkarsēts līdz vajadzīgajam līmenim, tad noteiktā laika posmā šo uzkrāto enerģijas potenciālu var izmantot apkures vajadzībām. Piemēram, ja salīdzinām termofizikālos rādītājus, tad tikai viens litrs ūdens, atdzesējot par 1 °C, var uzsildīt kubikmetru gaisa pat par 4 °C.
Siltuma akumulators vienmēr ir tilpuma rezervuārs ar efektīvu ārējo siltumizolāciju, kas savienots ar siltuma avota kontūru(-iem) un apkures lokiem. Vienkāršāko shēmu vislabāk apsvērt ar piemēru:
Dizainā vienkāršākais siltuma akumulators (TA) ir vertikāli novietota tilpuma tvertne, kurā no divām pretējām pusēm tiek iegrieztas četras atzarojuma caurules. No vienas puses, tas ir savienots ar ķēdi (KTT), un, no otras puses, ar apkures loku, kas sadalīts pa māju.
Pēc katla iekraušanas un aizdedzes šīs ķēdes cirkulācijas sūknis (Nk) sāk sūknēt dzesēšanas šķidrumu (ūdeni) caur siltummaini. No TA apakšējās daļas katlā nonāk atdzesēts ūdens, bet augšpusē katlā uzsildīts ūdens. Atdzesētā un karstā ūdens blīvuma ievērojamās atšķirības dēļ tvertnē nenotiks aktīva sajaukšanās - degvielas grāmatzīmes dedzināšanas procesā HE pakāpeniski tiks piepildīta ar karstu dzesēšanas šķidrumu. Rezultātā, pareizi aprēķinot parametrus, pēc degvielas pilnīgas izdegšanas tvertne tiks piepildīta ar karstu ūdeni, kas uzsildīts līdz aprēķinātajam līmenim. Visa kurināmā potenciālā enerģija (atskaitot, protams, neizbēgamos zudumus, kas atspoguļojas katla lietderības koeficientā) tiek pārvērsta siltumā, kas tiek uzkrāta HE. Augstas kvalitātes siltumizolācija ļauj uzturēt temperatūru tvertnē daudzas stundas un dažreiz pat dienas.
Otrais posms - katls nestrādā, bet apkures sistēma funkcionē. Ar sava apkures loka cirkulācijas sūkņa palīdzību dzesēšanas šķidrums tiek sūknēts caur caurulēm un radiatoriem. Žogs ir izgatavots no augšas, no "karstās" zonas. Intensīva pašmaisīšanās atkal netiek novērota - jau minētā iemesla dēļ padeves caurulē nonāk karstais ūdens, no apakšas atgriežas atdzesēts ūdens, un tvertne pamazām atdod siltumu virzienā no apakšas uz augšu.
Praksē katla sadegšanas procesā dzesēšanas šķidruma izvēle apkures sistēmā, kā likums, neapstājas, un HE uzkrās tikai lieko enerģiju, kas šobrīd paliek nepieprasīta. Bet, pareizi aprēķinot bufera jaudas parametrus, nevajadzētu iztērēt nevienu kilovatu siltumenerģijas, un līdz katla krāsns cikla beigām TA vajadzētu “uzlādēt” maksimāli.
Ir skaidrs, ka šādas sistēmas cikliskā darbība ar uzstādītu elektrisko katlu būs saistīta ar atvieglotiem nakts tarifiem. Vadības bloka taimeris vakarā un no rīta noteiktā laikā ieslēgs un izslēgs strāvu, un dienas laikā apkures loki tiks darbināti tikai (vai galvenokārt) no siltuma krātuves.
Dizaina īpatnības un pamata pieslēguma shēmas dažādiem siltuma akumulatoriem
Tātad siltuma akumulators vienmēr ir vertikālas cilindriskas konstrukcijas tilpuma tvertne, kurai ir ļoti efektīva siltumizolācija un kas aprīkota ar sprauslām siltuma ražošanas un patēriņa ķēžu savienošanai. Bet iekšējais dizains var atšķirties. Apsveriet galvenos esošo modeļu veidus.
Galvenie siltuma akumulatoru konstrukciju veidi
1 – Vienkāršākais TA dizaina veids. Tiek domāts gan siltuma avotu, gan patēriņa ķēžu tiešais savienojums. Šīs bufera tvertnes tiek izmantotas šādos gadījumos:
- Ja katlā un visos apkures lokos tiek izmantots viens un tas pats dzesēšanas šķidrums.
- Ja maksimālais pieļaujamais dzesēšanas šķidruma spiediens apkures lokos nepārsniedz katla un paša HA spiedienu.
Gadījumā, ja prasību nevar izpildīt, apkures lokus var pieslēgt, izmantojot papildu ārējos siltummaiņus
- Ja temperatūra padeves caurulē pie to katla izejas nepārsniedz pieļaujamo temperatūru apkures lokos.
Tomēr šo prasību var arī apiet, uzstādot maisīšanas iekārtas ar trīsceļu vārstiem ķēdēs, kurām nepieciešama zemāka temperatūras starpība.
2 – Siltuma akumulators ir aprīkots ar iekšējo siltummaini, kas atrodas tvertnes apakšā. Siltummainis parasti ir spirāle, savīta no nerūsējošā tērauda caurules, vienkārša vai gofrēta. Var būt vairāki šādi siltummaiņi.
Šis TA veids tiek izmantots šādos gadījumos:
- Ja siltuma nesēja spiediena un sasniegtās temperatūras rādītāji siltuma avota kontūrā ievērojami pārsniedz pieļaujamās vērtības patēriņa ķēdēm un pašai bufera tvertnei.
- Ja ir nepieciešams pieslēgt vairākus siltuma avotus (pēc divvērtīgā principa). Piemēram, katlam palīgā nāk saules sistēma (saules kolektors) vai ģeotermālais siltumsūknis. Tajā pašā laikā, jo zemāka ir siltuma avota temperatūras starpība, jo zemāks tā siltummainis ir jānovieto HE.
- Ja siltuma avota un patēriņa ķēdēs tiek izmantots cita veida dzesēšanas šķidrums.
Atšķirībā no pirmās shēmas, šādu TA raksturo aktīva dzesēšanas šķidruma sajaukšana tvertnē - tā apakšējā daļā notiek sildīšana, un mazāk blīvs karstais ūdens tiecas uz augšu.
Diagrammā magnija anods ir parādīts GA centrā. Zemāka elektriskā potenciāla dēļ tas "velk" uz sevis smago sāļu jonus, neļaujot tvertnes iekšējām sienām aizaugt ar apkaļķiem. Periodiski jāmaina.
3 – Siltuma akumulators ir papildināts ar karstā ūdens plūsmas kontūru. Aukstā ūdens ieplūde tiek veikta no apakšas, padeve līdz karstā ūdens ņemšanas vietai, attiecīgi, no apakšas. Lielākā daļa siltummaiņa atrodas TA augšējā daļā.
Šāda shēma tiek uzskatīta par optimālu apstākļos, kad karstā ūdens patēriņš ir pietiekami stabils un vienmērīgs, bez izteiktām maksimālās slodzes. Protams, siltummainim jābūt izgatavotam no metāla, kas atbilst pārtikas ūdens patēriņa standartiem.
Pretējā gadījumā shēma ir līdzīga pirmajai, ar tiešu siltuma ražošanas un patēriņa ķēžu savienojumu.
4 – Siltuma akumulatora iekšpusē ir tvertne karstā ūdens padeves izveidošanai sadzīves patēriņam. Faktiski šāda shēma atgādina iebūvētu netiešās apkures katlu.
Šādas konstrukcijas izmantošana ir pilnībā pamatota gadījumos, kad katla siltuma ražošanas maksimums nesakrīt ar karstā ūdens patēriņa maksimumu. Citiem vārdiem sakot, kad mājā izveidojies sadzīves dzīvesveids ir saistīts ar masveida, bet drīzāk īslaicīgu karstā ūdens patēriņu.
Visas iepriekš minētās shēmas var atšķirties dažādās kombinācijās - konkrēta modeļa izvēle ir atkarīga no veidojamās apkures sistēmas sarežģītības, virsbūves avotu un patēriņa ķēžu skaita un veida. Lūdzu, ņemiet vērā, ka lielākajā daļā siltuma akumulatoru ir daudz izplūdes cauruļu, kas atrodas vertikāli.
Fakts ir tāds, ka ar jebkuru shēmu bufera tvertnes iekšpusē vienā vai otrā veidā veidojas temperatūras gradients (augstuma temperatūras starpības starpība). Kļūst iespējams savienot apkures sistēmas ķēdes, kurām nepieciešami dažādi temperatūras apstākļi. Tas ievērojami atvieglo siltummaiņu (radiatoru vai "silto grīdu") galīgo termostatisko vadību ar minimāliem nevajadzīgiem enerģijas zudumiem un samazinātu vadības ierīču slodzi.
Tipiskās shēmas siltuma akumulatoru pieslēgšanai
Tagad jūs varat apsvērt pamata shēmas siltuma akumulatoru uzstādīšanai apkures sistēmā.
| Ilustrācija | Īss shēmas apraksts |
|---|---|
 | Temperatūras režīms un spiediens katlā un apkures lokos ir vienādi. Prasības dzesēšanas šķidrumam ir vienādas. Katla izejā un TA tiek uzturēta nemainīga temperatūra. Siltummaiņas ierīcēs regulēšanu ierobežo tikai caur tām plūstošā dzesēšanas šķidruma kvantitatīvas izmaiņas. |
 | Savienojums pašā siltuma akumulatorā principā atkārto pirmo shēmu, bet siltummaiņu darbības režīmu regulēšana tiek veikta pēc kvalitatīva principa - ar dzesēšanas šķidruma temperatūras izmaiņām. Šim nolūkam ķēdē ir iekļautas termostatiskās sajaukšanas vienības, piemēram, trīsceļu vārsti. Šāda shēma ļauj visracionālāk izmantot siltuma akumulatora uzkrāto potenciālu, tas ir, tā “lādiņš” ilgs ilgāku laiku. |
 | Šāda shēma ar dzesēšanas šķidruma cirkulāciju katla mazajā kontūrā caur iebūvēto siltummaini tiek izmantota, ja spiediens šajā ķēdē pārsniedz pieļaujamo vērtību apkures ierīcēs vai pašā bufera tvertnē. Otra iespēja ir tāda, ka katlā un apkures lokos tiek izmantoti dažādi siltumnesēji. |
 | Sākotnējie apstākļi ir līdzīgi shēmai Nr.3, bet tiek izmantots ārējais siltummainis. Iespējamie šīs pieejas iemesli: - iebūvētās "spoles" siltuma apmaiņas laukums nav pietiekams, lai uzturētu nepieciešamo temperatūru ķermeņa akumulatorā. – TA bez iekšējā siltummaiņa tika iegādāta jau agrāk, un apkures sistēmas modernizācija prasīja tieši šādu pieeju. |
 | Shēma ar karstā ūdens plūsmas padeves organizēšanu caur iebūvēto spirālveida siltummaini. Paredzēts vienmērīgam karstā ūdens patēriņam bez maksimālās slodzes. |
 | Šāda shēma, izmantojot siltuma akumulatoru ar iebūvētu tvertni, ir paredzēta karstā ūdens patēriņa maksimumam, bet ne ļoti pozitīva. Pēc izveidotā krājuma iztērēšanas un attiecīgi trauka piepildīšanas ar aukstu ūdeni, sildīšana līdz vajadzīgajai temperatūrai var aizņemt diezgan ilgu laiku. |
 | Divvērtīga ķēde, kas ļauj izmantot papildu siltumenerģijas avotu apkures sistēmā. Šajā gadījumā variants ar saules kolektora pieslēgumu ir vienkāršots. Šī ķēde ir savienota ar siltummaini siltuma uzglabāšanas apakšā. Parasti šādu sistēmu aprēķina tā, ka galvenais avots ir saules kolektors, un apkures katls tiek ieslēgts pēc vajadzības, atkārtotai sildīšanai, ja nepietiek enerģijas no galvenā. Saules kolektors, protams, nav dogma – tā vietā var būt otrs apkures katls. |
 | Shēma, ko var saukt par daudzvērtīgu. Šajā gadījumā tiek parādīta trīs siltumenerģijas avotu izmantošana. Katls darbojas kā augstas temperatūras katls, kam atkal var būt tikai palīgfunkcija kopējā apkures shēmā. Saules kolektors - pēc analoģijas ar iepriekšējo shēmu. Papildus tiek izmantots vēl viens zemas temperatūras avots, kas tajā pašā laikā ir stabils un neatkarīgs no laikapstākļiem un diennakts laika - ģeotermālais siltumsūknis. Jo zemāka temperatūras starpība no pieslēgtā enerģijas avota, jo zemāka ir tā savienojuma vieta ar siltuma akumulatoru. |
Protams, diagrammas ir sniegtas ļoti vienkāršotā veidā. Bet patiesībā, lai pieslēgtu siltuma akumulatoru sarežģītām, sazarotām sistēmām ar dažādiem apkures lokiem un pat saņemtu apkuri no dažādas jaudas un temperatūras avotiem, ir nepieciešams augsti profesionāls projektēšana ar inženiertehniskiem siltuma aprēķiniem, izmantojot daudzas papildu regulēšanas ierīces.
Viens piemērs ir parādīts attēlā:
1 - cietā kurināmā katls.
2 - elektriskais apkures katls, kas tiek ieslēgts tikai pēc nepieciešamības un tikai atvieglotā tarifa laikā.
3 - īpaša sajaukšanas iekārta augstas temperatūras katla ķēdē.
4 - saules stacija, saules kolektors, kas skaistās dienās var darboties kā galvenais siltumenerģijas avots.
5 - siltuma akumulators, kuram saplūst visas siltuma ražošanas un tā patēriņa ķēdes.
6 - augstas temperatūras apkures loks ar radiatoriem, ar režīmu regulēšanu pēc kvantitatīvā principa - tikai un slēgvārstu izmantošana.
7 - zemas temperatūras apkures loks - "silta grīda", kas obligāti nodrošina dzesēšanas šķidruma sildīšanas temperatūras augstas kvalitātes kontroli.
8 - karstā ūdens padeves plūsmas ķēde, kas aprīkota ar savu maisīšanas bloku kvalitatīvai karstā ūdens temperatūras regulēšanai.
Papildus visam iepriekšminētajam siltuma akumulatorā var iebūvēt savus elektriskos sildītājus - sildelementus. Dažreiz ir izdevīgi ar viņu palīdzību uzturēt noteiktu temperatūru, piemēram, vēlreiz neizmantojot neplānotu cietā kurināmā katla iekuršanu.
Atsevišķi var iegādāties īpašus papildu sildītājus - to montāžas vītne parasti tiek pielāgota daudzu siltuma akumulatoru modeļu pieslēguma ligzdām. Likumsakarīgi, ka apkures elektrības pieslēgšanai būs jāuzstāda papildu termostata bloks, kas nodrošinās sildelementu ieslēgšanos tikai tad, kad temperatūra sildītājā nokrītas zem lietotāja iestatītā līmeņa. Daži sildītāji jau ir aprīkoti ar šāda veida iebūvētu.
Siltuma akumulatoru cenas S-Tank
Siltuma akumulators S-Tank
Video: Speciālista ieteikumi apkures sistēmas izveidei ar cietā kurināmā katlu un siltuma akumulatoru
Kas jāņem vērā, izvēloties siltuma akumulatoru
Protams, siltuma akumulatora izvēli ieteicams veikt mājas apkures sistēmas projektēšanas stadijā, vadoties pēc speciālistu aprēķinātajiem datiem. Tomēr apstākļi ir atšķirīgi, un joprojām ir jāzina galvenie kritēriji šādas ierīces novērtēšanai.
- Pirmā vieta vienmēr būs šīs bufera tvertnes ietilpība. Šo vērtību aprēķina saskaņā ar izveidojamās sistēmas parametriem, katla jaudu, nepieciešamo enerģijas daudzumu apkures, karstā ūdens apgādes vajadzībām. Vārdu sakot, jaudai jābūt tādai, lai nodrošinātu visa liekā siltuma uzkrāšanu šobrīd, nepieļaujot tā zudumu. Daži jaudas aprēķināšanas noteikumi tiks apspriesti turpmāk.
- Protams, produkta izmēri un svars ir tieši atkarīgi no jaudas. Šie parametri ir arī noteicošie - ne vienmēr un ne visur ir iespējams ievietot vajadzīgā tilpuma siltuma akumulatoru tam paredzētā telpā, tāpēc jautājums ir jāpārdomā iepriekš. Gadās, ka liela tilpuma tvertnes (virs 500 litriem) neietilpst standarta durvju ailēs (800 mm). Novērtējot TA masu, tā jāņem vērā kopā visā pilnībā piepildītas ierīces ūdens tilpumā.
- Nākamais parametrs ir maksimālais pieļaujamais spiediens apkures sistēmā, kas tiek izveidota vai jau darbojas. Līdzīgam TA rādītājam jebkurā gadījumā nevajadzētu būt zemākam. Tas būs atkarīgs no sienas biezuma, izmantotā materiāla veida un pat konteinera formas. Tādējādi bufertvertnēs, kas paredzētas spiedienam virs 4 atmosfērām (bar), augšējam un apakšējam vākam parasti ir sfēriska (toroidāla) konfigurācija.
- Konteinera materiāls. Oglekļa tērauda tvertnes ar pretkorozijas pārklājumu ir lētākas. Nerūsējošā tērauda tvertnes noteikti ir dārgākas, taču arī to garantijas laiks ir daudz ilgāks.
- Papildu iebūvētu siltummaiņu pieejamība apkures vai karstā ūdens kontūrām. To mērķis jau tika minēts iepriekš - modeļi tiek izvēlēti atkarībā no apkures sistēmas kopējās sarežģītības.
- Papildu iespēju klātbūtne - iespēja iestrādāt sildelementus, uzstādīt instrumentus, drošības ierīces - drošības vārstus, ventilācijas atveres utt.
- Ir jāizvērtē TA virsbūves ārējās siltumizolācijas biezums un kvalitāte, lai pašam nebūtu jārisina šis jautājums. Jo labāk tvertne ir izolēta, jo dabiski ilgāk tajā tiks uzglabāts “termiskais lādiņš”.
Siltuma akumulatoru uzstādīšanas iezīmes
Siltuma akumulatora uzstādīšana nozīmē atbilstību noteiktiem noteikumiem:
- Visām pievienotajām shēmām jābūt savienotām ar vītņotām ligzdām vai atlokiem. Metinātie savienojumi nav atļauti.
- Savienojamās caurules nedrīkst radīt statisku slodzi uz TA ligzdām.
- Visām caurulēm, kas savienotas ar TA, ieteicams uzstādīt slēgvārstus.
- Visās izmantotajās ieejās un izejās ir uzstādītas vizuālās temperatūras kontroles ierīces (termometri).
- Drenāžas vārsts jāuzstāda TA zemākajā punktā vai uz caurules tiešā tuvumā.
- Uz visām caurulēm, kas nonāk siltuma akumulatorā, ir uzstādīti filtri mehāniskai ūdens attīrīšanai - “dubļu savācēji”.
- Daudzos modeļos augšpusē ir paredzēta caurule automātiskās ventilācijas atveres pievienošanai. Ja tādas nav, tad gaisa atvere jāuzstāda uz augšējās izplūdes caurules.
- Siltuma akumulatora tiešā tuvumā paredzēts uzstādīt manometru un drošības vārstu.
- Ir stingri aizliegts veikt jebkādas neatkarīgas izmaiņas siltuma akumulatora konstrukcijā, kuras nav norādījis ražotājs.
- TA uzstādīšana jāveic tikai apsildāmā telpā, izslēdzot šķidruma sasalšanas iespēju.
- Tvertnei, kas piepildīta ar ūdeni, var būt ļoti ievērojama masa. Platformai jāspēj izturēt tik lielu slodzi. Bieži vien šiem nolūkiem ir nepieciešams pievienot īpašu pamatu.
- Neatkarīgi no tā, kā uzstādīts siltuma akumulators, ir jānodrošina brīva pieeja apskates lūkai.
Vienkāršāko siltuma akumulatora parametru aprēķinu veikšana
Kā minēts iepriekš, visaptverošs apkures sistēmas aprēķins ar vairākām siltumenerģijas ražošanas un patēriņa ķēdēm ir tikai speciālistu uzdevums, jo ir jāņem vērā daudzi daudzpusīgi faktori. Bet dažus aprēķinus var veikt patstāvīgi.
Piemēram, māja ir uzstādīta. Ir zināma tā jauda, kas saražota pie pilnas degvielas slodzes. Eksperimentāli noteikts malkas pilnas kravas sadegšanas laiks. Plānots iegādāties siltuma akumulatoru, un ir jānosaka, cik liels tilpums būs nepieciešams, lai garantētu visa katla radītā siltuma lietderīgu izmantošanu.
Par pamatu ņemam labi zināmo formulu:
W = m × s × Δt
W ir siltuma daudzums, kas nepieciešams šķidruma masas uzsildīšanai m) ar zināmu siltuma jaudu ( Ar) par noteiktu grādu skaitu ( Δt).
No šejienes ir viegli aprēķināt masu:
m = W / (s × Δt)
Nenāk par ļaunu ņemt vērā katla efektivitāti ( k), jo enerģijas zudumi ir kaut kā neizbēgami.
W=k× m × s × Δt vai
m = W / (k × c × Δt)
Tagad apskatīsim katru no vērtībām:
- m- vēlamā ūdens masa, no kuras, zinot blīvumu, nebūs grūti noteikt tilpumu. Nebūs liela kļūda, ja rēķināties pēc aprēķina 1000 kg = 1 m³.
- W– katla apkures periodā saražotā siltuma pārpalikums.
To var definēt kā starpību starp enerģijas vērtībām, kas rodas degvielas grāmatzīmes sadegšanas laikā un tajā pašā periodā iztērētas mājas apkurei.
Parasti ir zināma katla maksimālā jauda - tā ir pases vērtība, kas aprēķināta optimālam cietā kurināmā ūdenim. Tas parāda katla saražoto siltumenerģijas daudzumu laika vienībā, piemēram, 20 kW.
Jebkurš īpašnieks vienmēr diezgan precīzi zina, cik ilgi viņam izdeg degvielas grāmatzīme. Pieņemsim, ka tas būs 2,5 stundas.
Tālāk jums jāzina, cik daudz enerģijas šajā laikā var tērēt mājas apkurei. Vārdu sakot, konkrētas ēkas siltumenerģijas nepieciešamības vērtība ir nepieciešama komfortablu dzīves apstākļu nodrošināšanai.
Šādu aprēķinu, ja vajadzīgās jaudas vērtība nav zināma, var veikt neatkarīgi - šim nolūkam ir ērts algoritms, kas sniegts īpašā mūsu portāla publikācijā.
Kā patstāvīgi veikt siltuma aprēķinu savai mājai?
Informācija par mājas apkurei nepieciešamo siltumenerģijas daudzumu ir diezgan bieži pieprasīta - gan izvēloties aprīkojumu, gan sakārtojot radiatorus, gan veicot siltināšanas darbus. Ar aprēķinu algoritmu, kurā iekļauts ērts kalkulators, lasītājs var iepazīties, saitē atverot publikāciju.
Piemēram, mājas apkurei nepieciešams 8,5 kW enerģijas stundā. Tas nozīmē, ka 2,5 stundu laikā pēc degvielas grāmatzīmes sadedzināšanas tiks iegūts:
20 × 2,5 = 50 kW
Tajā pašā laika posmā tiks iztērēts:
8,5 × 2,5 = 21,5 kW
W = 50 - 21,5 = 28,5 kW
- k- Katlu iekārtas efektivitāte. Produkta pasē to parasti norāda procentos (piemēram, 80%) vai decimāldaļskaitlī (0,8).
- Ar ir ūdens siltumietilpība. Šī ir tabulas vērtība, kas ir vienāda ar 4,19 kJ/kg×°С vai 1,164 W×h/kg×°С vai 1,16 kW/m³×°С.
- Δt- temperatūras starpība, līdz kurai nepieciešams uzsildīt ūdeni. To jūsu sistēmai var noteikt empīriski, izmērot vērtības uz pieplūdes un atgaitas caurulēm, kad sistēma darbojas ar maksimālo jaudu.
Pieņemsim, ka šī vērtība ir
Δt \u003d 85 - 60 \u003d 35 ° С
Tātad visas vērtības ir zināmas, un atliek tikai tās aizstāt formulā:
m = 28500 / (0,8 × 1,164 × 35) = 874,45 kg.
To pašu pieeju var izmantot, ja tiek aprēķināts pievienotā siltuma akumulatora tilpums. Vienīgā atšķirība ir tā, ka aprēķinā tiek ņemts nevis degšanas laiks, bet gan samazinātā tarifa laika intervāls, piemēram, no 23.00 līdz 6.00 = 7 stundas. Lai "unificētu" šo vērtību, to var saukt, piemēram, par "katla darbības periodu".
Lai vienkāršotu lasītāja uzdevumu, zemāk ir speciāls kalkulators, kas ļaus ātri aprēķināt ieteicamo siltuma akumulatora tilpumu jau esošam (plānots uzstādīt) katlam.