Yra būdas priartinti kietojo kuro katilą prie patogumo, kurį suteikia šildymas gamtinėmis dujomis. Šilumos akumuliatorius ne tik sumažina užsidegimo dažnį, bet ir sutaupo daug elektros energijos naudojant daugiamatarę mokėjimo sistemą.
Kas yra šilumos kaupimo įtaisas
Šilumos energijos taupymo užduotis yra viena iš aktualiausių problemų pasaulio energetikos sektoriuje. Visų pirma, jo sprendimas reikalingas siekiant optimizuoti saulės energijos konversijos sistemų veikimą, tačiau tokia pati problema yra ir įprastuose namų ūkiuose. Kai kurių sodybų savininkų nedomina idėja tapti gaisrininku, o tiems, kurie šildymą naudoja elektra, pirmiausia rūpi sumažinti išlaidas..
Visas šias užduotis galima išspręsti įdiegus šilumos akumuliatorių, kuris kaupia energiją aktyvaus šildytuvo veikimo režimu, o po to ilgą laiką perduoda į sistemą. Norint išvengti painiavos, reikia pažymėti, kad yra dviejų tipų šilumos kaupimo įtaisai:
- Elektriniuose šildymo prietaisuose įmontuoti magnezito šilumos akumuliatoriai.
- Buferinės talpyklos su vandeniu – natūrali medžiaga, pasižyminti didžiausia šilumos talpa.
Pirmasis šilumos kaupimo tipas buvo žinomas maždaug pusę amžiaus ir yra elektrinių konvektorių pakaitalas, kai svarbu mokėti už tarifus už elektrą. Laikoma magnezito apvalkalo šiluma gali duoti nuo 8 iki 12 valandų, šildydama namą dienos metu, nenaudodama elektros energijos. Pagrindinis tokių šilumos akumuliatorių trūkumas yra poreikis tiksliai apskaičiuoti kiekvieno kambario šiluminę galią atskirai, atsižvelgiant į pastato konstrukcijų inerciją, šilumos nuostolius ir oro tūrį. Skaičiavimų klaidos pažeidžia klimato režimą ir dėl to yra absoliutus tokio tipo šilumos akumuliatorių netikslingumas..
Buferinis rezervuaras yra vandens bakas, integruotas į hidraulinę šildymo sistemą. Buferinio aušinimo skysčio pašildymas gali būti atliekamas tiesiogiai – tokios talpyklos vadinamos vienos grandinės, arba per šilumokaitį, tai yra, aušinimo skysčiai skirtingose grandinėse yra izoliuojami vienas nuo kito. Vandens kaupimo universalumas leidžia jį naudoti tiek tolygiam šilumos perdavimui pereinamaisiais režimais, tiek energijos kaupimui nakties tarifų laikotarpiu. Būtent šios rūšies šilumos akumuliatoriai yra įdomiausi Rusijos vartotojui, mes apie tai išsamiai pasigilinsime..
Ką duoda šilumos akumuliatoriaus įrengimas
Šilumos akumuliatorius negali būti klasifikuojamas kaip biudžetinis šildymo sistemos atnaujinimas. Vidutinė kaina prasideda nuo 120-140 tūkstančių rublių. ir gali siekti pusę milijono, o nurodytas kainų diapazonas yra svarbus sistemoms, tiekiančioms šilumą būstui, kurio plotas yra iki 150 m2. Kyla natūralus klausimas: kuo pateisinama tokios brangios įrangos įsigijimas??
Norėdami suprasti šilumos kaupimo įrenginio įrengimo galimybes, turite gerai suprasti jo veikimo specifiką. Visų pirma, reikėtų atsiminti, kad jis nesuteikia apčiuopiamų pranašumų kartu su katilu, veikiančiu iš gamtinių dujų, mazuto, tai yra su automatiniu kuro tiekimu. Prasminga sumontuoti šilumos akumuliatorių su elektriniu arba kietojo kuro blokais su rankiniu pakrovimu, taip pat kartu su saulės kolektoriais. Šia tvarka galima išskirti keletą privalumų:
- Pagerinamas kietojo kuro katilo eksploatavimo komfortas – užsidegimų skaičių galima sumažinti iki vieno per dieną, ir tai pasakytina tiek ne sezono metu, tiek per šalčiausią penkių dienų periodą..
- Padidėjęs taupymas: veikiantis maksimalia galia, kietojo kuro katilas nepraranda šilumos kartu su degimo produktais. Vandenyje visą laiką cirkuliuoja žemos temperatūros vanduo, efektyviai sugeriantis sugeneruotą energiją.
- Pailginti katilo tarnavimo laiką dėl apsaugos nuo perkaitimo. Aktyvaus liepsnos degimo metu šilumokaitis visą laiką išlieka sausas – dėl to, kad nėra kondensato, smarkiai sulėtėja dūmų kanalų užterštumas ir neįtraukiamas rūgščių, susidariusių dūmams liečiantis su drėgme, ritės metalas..
- Jei sistemą maitina saulės kolektorius, šilumos akumuliatorius yra būtinas, nes būtent jo dėka galima šildyti gyvenamąjį tūrį ne tik dieną, bet ir naktį..
- Šilumos akumuliatoriaus konstrukcinės savybės leidžia kiek įmanoma lengviau įgyvendinti karšto vandens sistemą, įskaitant ir recirkuliaciją.
Buferinių rezervuarų parinkimo kriterijai
Kaip jau minėta, identiškos talpos šilumos akumuliatorių kainų diapazonas yra labai didelis. Norėdami tinkamai pasirinkti, turite žinoti, kas lemia įrangos kokybę ir ilgaamžiškumą. Konteinerio korpuso medžiaga yra ypač svarbi:
- Anglies plienas gali būti naudojamas sistemose, kuriose nėra įprasto vandens papildymo, o tai reiškia, kad metaliniai elementai nėra nuolat veikiami ištirpusio deguonies.
- Nerūdijantis plienas pasižymi antikorozinėmis savybėmis, toks indas visiškai nesugeba sukelti dumblo susidarymo sistemoje ir yra laikomas pažangiausiu šilumos kaupimo tipu, tačiau jis yra brangesnis nei kiti..
- Metalinis dėklas su polimerine danga – tokiu atveju rezervuaro pagrindinės medžiagos atsparumas korozijai nėra kritinis, nes apsauginis apvalkalas garantuoja skysčio grynumą. Tačiau jūs turite būti atsargūs: kai kurie polimerų junginiai gali reaguoti su specialiais šilumos nešikliais, be to, metalo apvalkalo storis turi būti pakankamai didelis, kad atlaikytų mechaninį krūvį..
Šilumos akumuliatorių konstrukcijos: 1 – tiesioginis grandinių sujungimas; 2 – su vienu šilumokaičiu; 3 – su dviem šilumokaičiais
Į buferinius rezervuarus, pagamintus tik iš plastiko, nereikėtų rimtai atsižvelgti. Tokie laikymo įtaisai negali atlaikyti skysčio, kuris plečiasi kaitinant, apkrovos, be to, aukštoje temperatūroje daugelis polimerinių medžiagų praranda savo savybes..
Svarbi ne tik pati medžiaga, bet ir konstrukciniai bylos ypatumai. Taigi, geriausias pasirinkimas yra cilindro formos su vientisu štampuotu sferiniu dugnu. Importuota įranga, be kita ko, pasižymi aukštesne suvirinimo kokybe, išbandoma padidėjus hidrauliniam slėgiui prieš tiekiant gaminius į rinką. Nemažą vaidmenį vaidina ir įrangos sudėtingumas: į sistemą tiesiogiai įeina patys paprasčiausi akumuliatoriai, tačiau jei šildymui naudojamas specialus šilumos nešiklis, šilumos perdavimas atliekamas pagal schemą: katilo grandinė – laikymas – šildymo kontūras per šilumokaičius. Tokiu atveju apsauga nuo vandens užšalimo akumuliacinėje talpoje įgyvendinama įrengiant elektrinį šildytuvą, palaikantį teigiamą vandens temperatūrą tuščiosios eigos režimu. Dėl nuolatinės buferinės talpyklos šilumos izoliacijos energijos suvartojimas yra nereikšmingas.
Kitas niuansas yra šilumos izoliacijos tipas ir kokybė, o tai taip pat tiesiogiai veikia išlaidas. Biudžeto modeliai yra aprengti apvalkalu, pagamintu iš mineralinės vatos ir putų polistirolo – ne pačios idealiausios medžiagos patvarumo ir priešgaisrinės saugos prasme. Pažangesni modeliai turi poliuretano putplasčio izoliaciją, o patys brangiausi yra poliizocianuratas. Šios medžiagos sulaiko šilumą geriau nei kitos; pavaros veikimo sąlygomis jos tarnauja dešimtis ar net šimtus metų, tuo tarpu jos nekelia gaisro pavojaus..
Šie papildomi papildymai taip pat gali turėti įtakos šilumos kaupimo įrenginio kainai:
- Tvirtas apvalkalas padidina estetiką ir apsaugo šilumos izoliaciją nuo mechaninių pažeidimų.
- Elektrinio kaitinimo elemento arba šakinio vamzdžio buvimas jo montavimui.
- Papildomi čiaupai iš karšto vandens ritės arba papildomų šilumokaičių.
- Įmontuoti termometrai, manometrai, kapsulės elektroniniams jutikliams įrengti.
Šilumos akumuliatoriaus skaičiavimas
Tiesą sakant, vienintelis šilumos akumuliatoriaus parametras, kurį reikia nustatyti norint tinkamai integruoti į šildymo sistemą, yra jo talpa. Skaičiavimas atliekamas pagal paprastą schemą: nustatomas laikas, per kurį sistema atvėsta iki nepatogios vertės, kai nėra energijos tiekimo. Jūs turite padalyti norimą autonominio darbo laiką iš šios vertės, tada gautą koeficientą pritaikykite savo šildymo sistemos galiai..
Pvz., Jei, naudojant 100 litrų sistemos tūrį, aušinimas įvyksta per valandą, o šilumos tiekimas reikalingas 12 valandų nuo vienos užsidegimo, bendras šilumos nešiklio kiekis turėtų būti atitinkamai 1,2 tonos, reikalinga buferio talpa yra 1100 litrų. Tuo pačiu metu reikėtų atsižvelgti į didėjančius šilumos nuostolius sistemoje, kurie net ir pačiuose biudžetinėse talpyklose neviršija 10%..
Apytikslė šilumos akumuliatoriaus tūrio parinkimo formulė:
m = (P ?? t) / (c? T)
Kur: m– tūris
P– katilo galia, W
?– katilo efektyvumas, 0,98 proc.
t– kaitinimo laikas, h
c– savitoji vandens šiluminė talpa, Wch / kg K
?T– temperatūros delta, KVeikiant iš elektrinio šildymo įrenginio, buferinio rezervuaro talpa apskaičiuojama pagal katilo galią ir leistiną įrenginio elektrinio prijungimo galią. Žinant energijos kiekį, reikalingą vandeniui pašildyti, atsižvelgiant į nurodytą temperatūros skirtumą, būtina pasirinkti tokį tūrį, kad buferinis rezervuaras būtų visiškai pašildytas žemo tarifo metu. Pavyzdžiui, norint sušildyti vieną litrą vandens 80 ° C delta, reikia 93 W / h elektros energijos, kai sistemos efektyvumas yra lygus vienetui, o šildymo trukmė bus apie tris minutes. Kad nesusipainiotumėte dėl sudėtingų formulių, galite naudoti patogią internetinę skaičiuoklę.
Kitas sistemos dydžio aspektas yra susijęs su katilo galia. Jis turėtų būti maždaug dvigubai didesnis, nei reikia sistemai be šilumos akumuliatoriaus. Pirma, tai leis padidinti degalų kiekį ir kūrenti padidintos galios režimu, o tai reiškia, kad kai kūrensite sistemą, turėsite rečiau mesti malkas. Antra, padidėjus katilo galiai, padidėja šilumokaičio paviršiaus plotas, todėl jo nesugeriamo šilumos kiekis bus mažesnis.
Montavimo ir eksploatavimo ypatybės
Pavaros vamzdynų schema nepriklauso nuo tarpinių šilumokaičių buvimo ir skaičiaus. Prijungus šilumos akumuliatorių, įprasta atskirti katilo ir radiatoriaus grandines. Kiekviename iš jų reikia sumontuoti trijų krypčių vožtuvus:
- Katilo kontūro maišymo vožtuvas yra būtinas, kad katilas neveiktų kondensacijos režimu, o visas vandens tūris šilumos akumuliatoriuje šildosi. Maišant karštą vandenį nuo tiekimo iki katilo grįžtamo srauto, šilumnešio temperatūra gali būti tokia, kad suodžiai nebus sudrėkinti..
- Radiatoriaus kontūre esantis valdymo vožtuvas leidžia reguliuoti į šildytuvus tiekiamo vandens temperatūrą. Pirma, tai leidžia pratęsti akumuliatoriaus veikimo laiką, be to, be papildomų techninių priemonių tampa įmanoma laikytis temperatūros apribojimų sistemoms su plastikiniais vamzdžiais ar grindų šildymui..
Kieto kuro katilo su šilumos akumuliatoriumi prijungimo schema: 1 – kieto kuro katilas; 2 – termostatas; 3 – saugumo grupė; 4 – oro separatorius; 5 – cirkuliacinis siurblys; 6 – atbulinis vožtuvas; 7 – buferio bakas (šilumos akumuliatorius); 8 – trijų krypčių vožtuvas; 9 – automatika; 10 – šildymo kontūras; 11 – ant paviršiaus įmontuojamas temperatūros jutiklis; 12 – išsiplėtimo bakas; 13 – sauso važiavimo jutiklis; 14 – makiažo vožtuvas
Montuojant šilumos akumuliatorių, suformuojamos dvi priverstinės cirkuliacijos grandinės su atskirais siurbliais. Tokiu atveju karštas vanduo į šildymo prietaisus tiekiamas kuo greičiau po katilo užvedimo, nes aušinimo skystis yra ištraukiamas iš viršutinės rezervuaro dalies, kur sorbuojamas aukščiausio lygio skystis. Svarbu neleisti įrengti siurblių po šakos, kad būtų galima tiekti vožtuvus, kad, jei jie būtų visiškai uždaryti, sistemos cirkuliacija nenutrūktų. Tuo pačiu metu nėra skirtumo, ar siurblys sumontuotas ant tiekimo ar grąžinimo atšakų..
Kai kietojo kuro katilas veikia su buferiniu rezervuaru, jam neturi būti leidžiama veikti kondensacijos režimu. Sistemose, kuriose nėra šilumos akumuliatoriaus, įprasta apriboti deguonies tiekimą, todėl galite pratęsti žymos degimo laiką. Esant buferiniam rezervuarui šildymo režimu, katilas visą laiką veikia liepsnos degimo režimu, tai įmanoma dėl didelio aušinimo skysčio tūrio, kuris sugeba absorbuoti didžiulį šiluminės energijos kiekį. Norint išvengti kondensato susidarymo, trijų krypčių maišymo vožtuvas turi būti nustatytas ne žemesnėje kaip 60 ° C temperatūroje. Galbūt dėl temperatūros deltos sumažėjimo šilumos perdavimas nebus toks aktyvus, tačiau tai yra vienintelis būdas išvengti šilumokaičio perdėto sudrėkinimo, kuris palengvins valymąsi nuo suodžių ir prailgins šilumnešio tarnavimo laiką..
Šildymo sistemos su šilumos akumuliatoriais
Medžiagos turinys
Ar gali būti naudinga naudoti šilumos akumuliatorius šildymo sistemose? Kokios būtų šios sistemos privalumai ir trūkumai?