Основен / Помпи

Teplius

Топлинният акумулатор (TA, буферен капацитет) е устройство, което осигурява дълго време натрупване и запазване на топлината за по-нататъшната му употреба. Най-простият пример за топлинен акумулатор е обикновен домакински термос. Като друг пример можете да се обадите на обикновена тухлена печка, която се нагрява, когато горивото се изгори в нея, и след като огънят завърши, печката продължава да отделя топлина за няколко часа, като отоплява стаята.

Топлинният акумулатор позволява също така да се повиши ефективността на цялата система, да се увеличи експлоатационния живот на оборудването и значително да се намали консумацията на енергия за отопление на стаите и топлата вода.

Можете да си купите готов резервоар за батерии в магазина или да го направите сами. Важно е да се изчисли правилно нейният капацитет и други технически параметри, както и правилно да се свърже буферното хранилище към отоплителната система.

Характеристики на топлинния акумулатор

Основният елемент на всеки ТА е термоакумулиращ материал с висока топлинна мощност.

В зависимост от вида на използвания материал топлинните акумулатори на котела могат да бъдат:

• твърдо вещество;
• течност;
• пара;
• термо;
• с допълнителен нагревателен елемент и др.

Батериите за топла вода се използват за отопление и топла вода на частни къщи, където водата с висока специфична топлинна мощност действа като термоакумулиращ елемент.

Вместо вода, понякога се използва антифриз, предназначен за отоплителни системи за дома.

Пример за вода ТА с допълнителен електрически нагревателен елемент за система за топла вода може да бъде модерен бойлер за отопление.

Между резервоара и външната обвивка е затоплящ слой от изолационен материал.

В горната и долната част на резервоара има две връзки за свързване към отоплителния котел и самата отоплителна система.

На дъното обикновено има изпускателен вентил за източване на течността и отгоре е предпазен клапан за автоматично изпускане на въздух, когато налягането в буферния резервоар се увеличи. Може да има и фланци за свързване на датчици за налягане и температура (термометри).

Понякога в буферния резервоар може да се монтират един или няколко допълнителни нагревателя от различни типове:

• електрически нагревател (TEH);
• и / или топлообменник (намотка), свързан с допълнителни източници на топлина (слънчеви колектори, термопомпи и др.).

Основната задача на тези нагреватели е да поддържат необходимата температура на работния флуид вътре в ТА.

Също така във вътрешността на резервоара може да има топлообменник за БГВ, който осигурява захранване с гореща вода поради нагряването му с работния флуид на отоплителната система.

Принципът на работа на резервоара за акумулатори

Схема за отопление със съхранение на топлина

Принципът на ТА за котел за твърдо гориво се основава на висок специфичен капацитет на работния флуид (вода или антифриз). Чрез свързването на резервоара обемът на течността се увеличава няколко пъти, в резултат на което се увеличава инерцията на системата.

В същото време топлинно-предавателният агент, който е максимално нагрят от котела, запазва температурата си в ТА за дълго време, действайки като необходимо за отоплителните уреди.

Това осигурява непрекъсната работа на отоплителната система, дори и когато спирането на изгарянето на горивото в котела.

Помислете за работата на системата с котел за твърдо гориво и принудителна охлаждаща течност.

За да стартирате системата, се активира циркулационна помпа, която се монтира в тръбопровода между котела и топлообменника.

Студената работна течност от дъното на ТА се подава в котела, загрява се в него и се влива в горната му част.

Благодарение на факта, че специфичното тегло на топлата вода е по-малко, практически не се смесва със студена вода и остава в горната част на буферния резервоар, постепенно запълвайки вътрешното си пространство поради изпомпване на студена вода в котела.

При включване на циркулационната помпа, монтирана на връщащата линия на системата между отоплителните уреди и резервоара за съхранение, студената охлаждаща течност започва да тече в долната част на ТА, премествайки горещата вода от горната й част в захранващия тръбопровод.

В този случай горещата работна течност се подава към всички отоплителни уреди.

След изгарянето на горивото в котела горещата охлаждаща течност от резервоара за съхранение продължава да тече в системата, докато е необходимо, докато охладеният работен флуид от обратната линия напълно запълни вътрешния си обем.

Бойлер с резервоар за съхранение

Работното време на ТА с неработещ бойлер може да бъде доста дълго време. Това зависи от външната температура, обема на буферния резервоар и броя на нагревателите в отоплителната система.

За да се запази топлината вътре в резервоара за топлинен акумулатор, се подлага на топлоизолация.

Също така, допълнителни източници на топлина могат да бъдат използвани под формата на вградени електрически нагреватели (нагревателни елементи) и / или топлоносители (намотки), свързани с други източници на топлина (електрически и газови котли, слънчеви колектори и др.).

Топлоносителят за система за гореща вода, вграден в резервоара, осигурява загряване на студена вода, която се подава през нея от водопроводната система. По този начин тя играе ролята на течащ бойлер, осигуряващ нуждите на собствениците на къщата в топла вода.

Свързване (захващане) на топлинния акумулатор към отоплителната система

Като общо правило, буферният резервоар е свързан към отоплителната система, успоредна на отоплителния котел, поради което тази схема се нарича схема на тръбопровод за котли.

Нека да дадем обичайната схема за свързване на ТА с отоплителна система с котел за твърдо гориво (за опростяване на схемата, не се посочват спирателни вентили, автоматика, контролни уреди и друго оборудване).

Опростена схема на свързване на топлоносителя

Тази диаграма показва следните елементи:

1. Отоплителен котел.
2. Топлинен акумулатор.
3. Отоплителни уреди (радиатори).
4. Циркулационната помпа в връщащата линия между котела и ТА.
5. Циркулационната помпа в връщащата линия на системата между отоплителните уреди и ТА.
6. Топлообменник (серпентина) за топла вода.
7. Топлообменник, свързан с допълнителен източник на топлина.

Една от горните дюзи на резервоара (поз.2) е свързана към изхода на котела (поз.1), а втората - директно към захранващия тръбопровод на отоплителната система.

Една от долните тръби ТА е свързана към входа на котела, докато в тръбопровода между тях е инсталирана помпа (позиция 4), която циркулира работния флуид в кръг от котела до ТА и обратно.

Втората долна тръба на тръбата ТА е свързана с връщащата линия на отоплителната система, в която е инсталирана и помпата (позиция 5), която захранва отопляемата охлаждаща течност към отоплителните уреди.

При системи с естествена циркулация на циркулационни помпи за охлаждане (позиции 4 и 5) липсват. Това значително увеличава инерцията на системата и в същото време я прави напълно нестабилна.

Топлообменникът за БГВ (поз.6) е разположен в горната част на ТА.

Мястото на допълнителния топлообменник (поз.7) зависи от вида входящ топлинен източник:

• за високотемпературни източници (нагревателни елементи, газ или електрически бойлер) се поставя в горната част на буферния резервоар;
• за ниски температури (слънчев колектор, термопомпа) - в долната част.

Топлообменнитеците, посочени в диаграмата, са незадължителни (позиции 6 и 7).

Какво да обмислите при покупката

Изборът на топлинно складиране за отопление

При избора на топлинен акумулатор за индивидуално отопление на къщата е необходимо да се вземе предвид обемът на резервоара и неговите технически параметри, които трябва да съответстват на параметрите на котела и цялата отоплителна система.

Те включват, по-специално:

1. Габаритни размери и тегло на устройството, които трябва да осигурят възможността за монтирането му. В случаите, когато не е възможно да се намери подходящо място в къщата за резервоар с необходимия капацитет, е позволено да се смени един резервоар с няколко буферни резервоара с по-малък размер.

2. Максимално налягане на работния флуид в отоплителната система. Формата на буферния резервоар и дебелината на неговите стени зависят от тази стойност. Когато налягането в системата е до 3 бара, формата на резервоара няма особен смисъл, но при възможно увеличаване на тази стойност до 4-6 бара е необходимо да се използват контейнери с тороидална форма (със сферични капачки).

3. Максималната допустима температура на работния флуид, която е проектирана за ТА.

4. Резервоар за съхранение на материали за отопление. Те обикновено се изработват от мека стомана на базата на въглерод с влагоустойчиво покритие или неръждаема стомана. Резервоарите от неръждаема стомана се характеризират с най-високи антикорозионни свойства и дълготрайност в експлоатация, въпреки че са по-скъпи.

5. Наличност или възможност за монтаж:

• електрически нагреватели (нагревателни елементи);
• вграден топлообменник за свързване към топла вода, който осигурява топла вода за къщата без допълнителни бойлери;
• допълнителни вградени топлообменници за свързване към други източници на топлина.

Сравнение на популярните модели

Много от местните и чуждестранните производители са ангажирани с освобождаването на резервоар от топлинни акумулатори. Представяме сравнителна таблица на някои модели руски и чуждестранни модели с капацитет от 500 литра.

Изчисляване на капацитета

Как да изчислим обема на топлинния акумулатор

При закупуване на буферен резервоар за котел за твърдо гориво, както и за самоизграждане на устройство, основният параметър е капацитетът на топлинния акумулатор, който директно зависи от мощността на отоплителния котел.

Съществуват различни методи за изчисление, които се основават на определянето на способността на котлите за твърдо гориво да затоплят необходимия обем работен флуид до температура най-малко 40 ° С по време на времето за горене на едно пълно натоварване на горивото (приблизително 2-3,5 часа).

Спазването на това условие ви позволява да получите максимална ефективност на котела с максимална икономия на гориво.

Най-простият метод за изчисляване предвижда, че един киловат мощност на котела трябва да съответства на най-малко 25 литра от обема на буферния капацитет, свързан с него.

Така при мощност на котела 15 kW капацитетът на резервоара за съхранение трябва да бъде най-малко: 15 * 25 = 375 литра. В този случай, капацитетът е по-добре да се избере с марж, в този случай - 400-500л.

Съществува и такава версия: колкото по-голям е капацитетът на резервоара, толкова по-ефективна ще бъде отоплителната система и колкото повече ще бъде възможно да се спести гориво. Тази версия обаче налага ограничения: търсенето на свободно пространство в дома за инсталиране на голям акумулатор на топлина, както и техническите възможности на самия отоплителен котел.

Обемите на капацитета на топлоносителя имат горна граница: не повече от 50 литра на 1 kW. По този начин максималният обем на резервоара за съхранение при мощност на котела 15 kW не трябва да надвишава: 15 * 50 = 750 литра.

Очевидно е, че използването на ТА от 1000 литра или повече за котел от 10 kW ще доведе до допълнителен разход на гориво за загряване на този обем работен флуид до желаната температура.

Това ще доведе до значително увеличаване на инерцията на цялата отоплителна система.

Котлите за твърдо гориво са по-трудни за превод в автоматичен режим. Интелигентните електрически устройства като GSM модула помагат да се направи отоплителната система повече или по-малко саморегулираща се. Отидете на описанието.

Предимства и недостатъци на буферния капацитет

Резервоар за бойлера

Основните предимства на отоплителната система с топлинен акумулатор включват:

• максималното възможно увеличаване на ефективността на котела за твърдо гориво и цялата система, като в същото време спестява енергия;
• осигуряване на защита от прегряване на котела и друго оборудване;
• лесна употреба на котела, което му позволява да се зарежда по всяко време;
• автоматизация на котела чрез използване на температурни сензори;
• възможност за присъединяване към ТА няколко различни източника на топлина (например два котела от различен вид), осигуряващи интегрирането им в една схема на отоплителната система;
• осигуряване на стабилна температура във всички стаи на къщата;
• възможността за осигуряване на домашна топла вода без използване на допълнителни уреди за водно отопление.

Недостатъците на топлинните акумулатори за отоплителната система са:

• увеличена инерция на системата (от момента на запалване на котела до изхода на системата до работния режим, отнема много по-дълго време);
• необходимостта от инсталиране на ТА близо до отоплителния котел, за който къщата изисква отделно помещение с необходимата площ;
• големи размери и тегло, което води до сложността на транспортирането и инсталирането му;
• достатъчно високи разходи за индустриално произведени ТА (в някои случаи цената му, в зависимост от параметрите, може да надвишава цената на самия котел).

Интересно решение: топлинен акумулатор във вътрешността на къщата.

В случай на електрически бойлер, ТА се включва при пълен капацитет през нощта, когато тарифите за електричество са много по-ниски. През деня, когато котелът е изключен, пространството се загрява от натрупаната през нощта топлина.

За газовите котли спестяванията се постигат чрез последователно използване на самия котел и ТА. В този случай газовата горелка се включва много по-рядко, което гарантира по-малко консумация на газ.

Не е желателно да се инсталира топлинен акумулатор в отоплителни системи, където се изисква бързо и краткотрайно нагряване на помещението, тъй като това ще бъде затруднено от инерцията на системата.

Резервоари за съхранение на топлина - опции

За натрупването на топлина за целите на нейното рационално използване и съответно на енергоспестяването и финансовите ресурси на потребителя най-широко използваните танкове днес са батериите. Изборът на конструкцията на резервоара зависи от това кои топлинни източници се използват за нагряване на водата, количеството и предназначението на тази топлина.

Основният дизайн на резервоара за батерии е доста прост. Това е топлоизолиран контейнер, който в повечето случаи е направен от неръждаема стомана, с връзки за подаване и разтоварване на охлаждаща течност (обикновено вода). Неговият дизайн предполага: запечатано заграждение, слой изолация, външен корпус, тръба в горната част на резервоара, за подаване на отоплен източник на топлина към вода и тръба на дъното за връщане.

Важно условие за успешното натрупване на топлина е организирането на подходяща циркулация на водата в резервоара. Потокът от захранването с нагрята вода трябва да пада върху потока на охладената връща, чийто поток не трябва да се покачва. В противен случай няма да има натрупване на топлина, т.е. водният слой между тези два потока няма да се нагрее. Правилната циркулация на тези потоци, която осигурява ефективно натрупване на топлина, се извършва чрез избиране и регулиране на мощността на циркулационните помпи, инсталирани преди и след резервоара за съхранение.

Фиг. 1. Танк-акумулатор на топлината в отоплителната система с котел на твърдо гориво

Резервоарите от този проект се използват успешно за спестяване и разпределяне на топлината, получена от изгаряне на твърди горива (фиг.1), както и за икономия на електроенергия, когато се използва в схеми за отопление на електрически бойлери и наличието на двойна тарифа за електроснабдяване. Това е описано по-подробно от специалистите в материалите на кръглата маса на този брой.

Отопление и топла вода

Ако натрупаната топлина се използва не само за отопление, но и за захранване с топла вода, конструкцията на резервоара осигурява и топлообменник (най-често серпентина), в който циркулира вода за битова гореща вода. Съответно, са предвидени още две дюзи за подаване и изваждане на тази вода (фиг.2).

Фиг. 2. Използване на резервоар за съхранение на топлина за производство на топла вода

Схеми с хидравлична стрелка и плоча топлообменник също се използват за отопление на водата за бойлер, монтирана зад резервоара за съхранение (фиг.3).

Фиг. 3. Резервоар за съхранение на топлина в автономна система за топлоснабдяване с хидравлична игла и плоча топлообменник

Натрупване от два или повече източници на топлина

Резервоарите за съхранение също се използват за натрупване на топлина, получена от слънчевата радиация, използваща слънчеви колектори. Често в такива случаи се използват непреки котли за отопление с една или две серпентина на топлообменника.

Такива резервоари във вертикална версия могат да бъдат монтирани както в системи с естествена и принудителна циркулация на охлаждащата течност.

При системи с принудителна циркулация и един спирален топлообменник загрятата охлаждаща течност от колектора, благодарение на работата на помпата, влиза в топлообменника, вграден в резервоара за съхранение. Помпата е включена чрез команда от контролера, която също е задължителен компонент на такива системи и дава команди в зависимост от температурите, записани от термичните сензори. На колектора е разположен един сензор, а вторият е в близост до топлообменника в резервоара. Честотата на включване на помпата зависи от зададената температурна разлика между термичните сензори. За разлика от системата с естествена циркулация, използването на помпа ви позволява да подобрите циркулацията на охлаждащата течност. В резервоара нагрятата вода се натрупва в горната част и студената вода в дъното на резервоара. По време на дневните часове водата в резервоара се загрява, водата се използва от горните, най-горещите слоеве. Студената вода под налягане на водоснабдителната система се подава в резервоара отдолу и измества нагрятата вода от резервоара.

Резервоари с два топлообменници се използват в слънчеви системи с резервен топлинен източник. В такъв случай, една серпентина, топлообмен между охладителя на слънчев колектор верига и топлоносителя пълнене на резервоара, и циркулира в отоплителната система или гореща вода, и втората спирала топлообменника отделя топлината, генерирана от дублира източник на топлина - котли въглеводородно гориво или електричество (Фигура 4).,

Фиг. 4. Използване на резервоар за топлина в слънчева отоплителна система с резервен източник на топлина

Резервоарите с два топлообменника могат да бъдат използвани в слънчеви отоплителни системи, където водата от резервоара влиза резервоар верига гореща вода и втори топлообменник топлина се съхранява в резервоара за охлаждащата течност от слънчевия колектор, се дава на отоплителната система.

Резервоари с подобен дизайн се използват успешно в случай, когато в една хибридна система за топлоснабдяване работата на котела и термопомпата се комбинират; или термопомпа и слънчев колектор; или котел, термопомпа и слънчев колектор.

Освен това се произвеждат индиректни отоплителни цистерни, в които могат да се монтират нагревателни елементи като резервен източник на топлина.

В допълнение, резервоари за съхранение на батерии в хоризонтални версии се използват в системи с естествена циркулация. Обикновено тази опция се разглежда в случай, когато няма възможност за монтиране на резервоара във вертикална версия. Например, когато резервоарът е поставен под билото на покрива.

опции дизайн

Предимствата на бойлерите за нагреватели са простота на проектиране, сред основните недостатъци е сравнително малката топлообменна повърхност. По-голямата топлообменна площ се характеризира с резервоари с двойно стена, където охладителят циркулира в кухината между двойните стени на цилиндричната част на резервоара. Тук топлообменната област е много по-голяма, но при бавно ламинарно движение на охлаждащата течност се създават условия за отлагане на мащаба на топлообменните повърхности.

Фиг. 5. Резервоар в резервоара: 1 - вход за студена вода; 2 - входна тръба за охлаждащата течност; 3 - топлоизолационен слой; 4 - вътрешен резервоар от неръждаема стомана; 5 - резервоар от въглеродна стомана с охлаждаща течност; 6 - охладител; 7 - входна тръба за гореща вода; 8 - връщаща тръба на охладителната течност към котела

Такива недостатъци са лишени от конструкцията "резервоар в резервоар", който е акумулатор на топлина, състоящ се от два резервоара, единият от които е вмъкнат в другия (фиг.5). Контейнерът със санитарна вода се поставя във външен цилиндричен резервоар, напълнен с първична охлаждаща течност. Топлообменната повърхност се увеличава допълнително поради гофрирането на стените. Вътрешният резервоар е направен от неръждаема стомана. Дизайнът на устройството има самопочистващ ефект: вътрешният резервоар е прикрепен към външната част само в горната част и в местата за свързване на студените захранващи тръби и на входа за гореща вода. Увеличаването на температурата води до увеличаване на линейните размери на стоманения резервоар (намаление - обратно); вълнообразният профил на стената играе ролята на мембраната. Тъй като неръждаемата стомана и минералните отлагания имат различни коефициенти на термично разширение, последните се пукнат и се отлепват.

Производствени материали

Вътрешният капацитет на резервоарите за съхранение обикновено е направен от неръждаема стомана AISI 304. Трябва да се отбележи обаче, че дори и неръждаемата стомана, ако е неправилно обработена, при производството на резервоар може при такива условия на експлоатация да причини междукръбна корозия. Това е най-вероятно, когато резервоарите са направени чрез заваряване без допълнителна обработка (пасивиране) на заварката отвътре. Такава обработка е технологично трудна, тъй като няма достъп до вътрешността на резервоара след заваряването му в цяло. Процесът на заваряване на неръждаема стомана е съпроводен от нарушаване на металната структура и повреждане на оксидния защитен филм, което прави крайния продукт не защитена не само от междугранулообразната, но и от корозионна корозия в местата за заваряване. Това води с течение на времето, по време на работа, до изтичане на резервоара.

За топлоизолацията на резервоара в повечето случаи се използва полиуретанова пяна със слой с дебелина 5 см или повече.

Фиг. 6. Медна спирална намотка в дизайна на резервоара на акумулатора

Спиралните топлообменници, използвани в резервоарите, са най-често изработени от мед (фиг.6).

Термална батерия в отоплителната система: запознаване с принципа на работа, опции за изпълнение и монтаж

Какво представляват топлинните акумулатори в системите за отопление? Как са подредени? Как да инсталирате отоплителната система със собствените си ръце превръщате топлинен акумулатор в обща схема? Нека се опитаме да го разберем.

Героят на нашата статия в снимката вдясно.

Първото познание

Какво е това - резервоар за отопление?

В най-простата версия - висок цилиндричен или квадратен резервоар с няколко дюзи на различни височини от основата. Обем - от 200 до 3000 литра (най-популярните модели от 0.3 до 2 кубически метра).

Списъкът с опции и опции е достатъчно голям:

• Броят на дюзите може да варира от четири до няколко дузини. Всичко зависи от конфигурацията на отоплителната система и броя на независимите схеми.
• Топлинният акумулатор на нагряването на водата може да бъде топлоизолиран. 5-10 сантиметра пенополиуретанова пяна многократно ще намали нецелевите топлинни загуби в случай, че резервоарът е разположен извън отопляемото помещение.

Съвет: дори ако резервоарът е във вътрешността на къщата и, изглежда, преносът на топлина помага на радиаторите да изпълняват функциите си - изолацията не боли. Количеството топлина, излъчвана от резервоара от 0,3-2 кубически метра, е много голямо. Нашите планове не включват организиране на денонощна сауна.

• Материалът на стените може да бъде както черна, така и неръждаема стомана. Ясно е, че във втория случай срокът на експлоатация на топлинния акумулатор е по-дълъг, но цената му също е по-висока. Между другото, в затворена система, водата бързо става химически инертна, а процесът на корозия на черна стомана се забавя драматично.
• Резервоарът може да бъде разделен на комуникационни секции от няколко хоризонтални прегради. В този случай отделянето на водата от температурата вътре в нейния обем ще бъде по-изразено.
• Резервоарът може да побира фланци за монтиране на тръбни електрически нагреватели. Всъщност, с техния достатъчен капацитет, хидроакумулаторът за отоплителни системи ще се превърне в пълнофункционален електрически бойлер.
• Резервоарът за топлинна енергия може да бъде снабден с топлообменник за подготовка на гореща питейна вода. Освен това той може да бъде топлообменник на платформата и резервоар за съхранение в основния резервоар. В сравнение с количеството топлина, натрупано от резервоара, цената на отоплителната вода във всеки случай ще бъде незначителна.
• Допълнителен топлообменник за свързване на слънчев колектор може да бъде разположен в дъното на резервоара. Това е по-ниско - да се осигури ефективен топлообмен от колектора до резервоара за съхранение дори при ниска ефективност (например при залез слънце).

Така че топлинният акумулатор се използва в слънчевата отоплителна система.

функции

Лесно е да се предположи, че батериите затоплят необходимата топлина, за да спестят резервна топлинна енергия. Но без това отоплението изглежда работи и не е лошо. Кога е оправдано тяхното използване?

Котел на твърдо гориво

За котлите на твърдо гориво (с или без водна верига) най-ефективният начин на работа е, че горивото гори с минимално количество остатъци (включително не само пепел, но и киселинни и катрани) и максимална ефективност - пълна мощност. Контролът на мощността обикновено се извършва чрез ограничаване на достъпа на въздуха до пещта - с недвусмислени последици.

Въпреки това, за да се използват всички топлинни средства за загряване на радиаторите почти червени в кратко време, а след това нека да се охлади. Този режим е изключително неефективен, води до ускорено износване на тръбите, ставите им и осигурява неприятни температурни условия в къщата.

Тук отоплителната система с топлинен акумулатор идва:

• Топлината, генерирана от котела при пълен капацитет, се използва за загряване на водата в резервоара.
• След изгарянето на горивото водата продължава да циркулира между резервоара и радиаторите, като постепенно отнема топлината от него.

Като бонус получаваме много по-рядко запалване на котела, което ще ни спести време и енергия.

Буферният капацитет ще позволи на котела за твърдо гориво да работи оптимално.

Електрически бойлер

Каква е ползата от отоплението при отопление, когато електричеството се използва като източник на топлина? В края на краищата всички съвременни електрически бойлери могат плавно или постепенно да регулират мощността и не се нуждаят от честа поддръжка?

Ключовата фраза е нощната тарифа. Цената на киловатчас в присъствието на двутарифен брояч може да бъде много различна през нощта, когато електроенергийните системи са разтоварени, а през деня - в пика на консумацията.

Чрез различни тарифи електроинженерите разпределят по-равномерно потреблението на електроенергия; добре, ние сме близо:

1. През нощта програмируемият котел се включва от таймер и загрява хидравличния акумулатор за отопление до максималната му работна температура от 90 градуса.
2. През деня натрупаната топлинна енергия се използва за отопление на жилището. Дебитът на охлаждащата течност за отоплителните системи се дозира чрез регулиране на работата на циркулационната помпа.

Топлият акумулатор в комбинация с двутарифен брояч ще спомогне за значително намаляване на отоплението.

Многоканално отопление

Друга много полезна функция на резервоара за съхранение е възможността да се използва като хидравлична игла едновременно с натрупването на енергия. Какво е и защо е необходимо?

Спомнете си, че на високия корпус на резервоара обикновено има повече от четири дюзи. Въпреки че изглежда, достатъчно влизане и излизане. На различни нива можете да изберете вода с различни температури от резервоара за съхранение; В резултат на това можем да получим, което е най-типично, високотемпературна схема с радиатори и нискотемпературно отопление - подово отопление.

Моля, имайте предвид, че ще са необходими помпи с термични вериги за управление. В различни часове на деня на същото ниво на резервоара температурата на водата ще варира значително.

Отводните тръби могат да се използват не само като клонове за отоплителни кръгове. Няколко котела от различни типове също могат да бъдат свързани към топлинен акумулатор.

Връзка и топлинна мощност

Какво представлява отоплителната система с топлинен акумулатор?

Топлинните акумулатори за отопление са свързани по същия начин като хидравличните стрелки и като цяло се различават от тях само в топлоизолация и обем. Те се поставят между захранващите и връщащите тръби, водещи от котела. Захранването е свързано към горната част на резервоара, връщането към дъното.

Вторичните вериги се захранват в зависимост от температурата на охлаждащата течност, от която се нуждаят: високотемпературното отопление отвежда водата в горната част на резервоара, при ниска температура - в долната част.

Схема на връзката.

Инструкциите за изчисляване на топлинния капацитет се основават на проста формула: Q = mc (T2-T1), където:

• Q - натрупана топлина;
• m е масата на водата в резервоара;
• c е специфичният топлинен капацитет на охладителя в J / (kg * K), равен на 4200 за вода;
• T2 и T1 - началната и крайната температура на охлаждащата течност.

Да кажем, че два кубически топлинен акумулатор с температурна делта от 20 ° C (90-70) и използвайки вода като топлоносител може да натрупа 2000 кг (ние вземаме плътност на водата за 1 кг / л, въпреки че при 90 ° C е малко по-малко) х 4200 J / (kg * K) 1680000 джаула.

Какво означава това количество енергия? Резервоарът може да даде 168 мегавата топлинна мощност за една секунда или, което е много по-реалистично, 5 киловата в 33,600 секунди (9,3 часа).

заключение

Както обикновено, можете да научите повече за топлинните акумулатори, като разгледате видеоклипа, приложен към статията (вижте и схемата за отопление на частна къща).

Как да направите топлинен акумулатор и да го изолирате със собствените си ръце

Трябва да се признае, че мнозинството от гражданите на бившия СССР не разполагат с достатъчно доходи за закупуване на модерно отоплително оборудване, така че хората трябва да търсят алтернативни решения. Вземете най-малко един буферен капацитет (известен също като топлинен акумулатор), много полезно за отоплителните системи на частните къщи. Продуктът със среден обем от 500 литра ще струва около 600-700 години. и цената на хиляда литров резервоар минава за 1000 години. д. Ако напрегнете и направите топлинен акумулатор със собствените си ръце, а след това го монтирайте и в салона на котела, тогава лесно ще задържите в рамките на половината от тази сума. И нашата задача е да говорим за производствени методи.

Къде се използва топлинният акумулатор и как работи

Устройството за съхранение на топлинна енергия не е нищо друго освен затоплен железен резервоар с връзки за свързване на водогрейни отоплителни линии. Продуктът е предназначен за отопление на къщата през периоди, когато основният източник на топлина (бойлер) е неактивен. Заместването се практикува в такива случаи:

1. При отопление на печка с водопровод или котел, който гори твърдо гориво. Кумулативният капацитет работи за отопление през нощта, след изгаряне на дърва или въглища. Благодарение на това, наемодателят тихо почива и не тича към котелното. Това е удобно.
2. Когато топлинният източник е електрически бойлер, измерването на потреблението на електроенергия се извършва от мултитарифен метър. Енергията при нощен курс е два пъти по-евтина, така че през деня отоплителната система напълно осигурява топлинен акумулатор с отоплителната система. Това е икономично.

Фабрични резервоари с топлообменници за топла вода и слънчеви системи

Важна точка. Тръбопроводът - акумулатор за топла вода повишава ефективността на котела за твърдо гориво. В края на краищата, максималната ефективност на генератора на топлина се постига с интензивно изгаряне, което е невъзможно да се поддържа постоянно без буферен капацитет, който абсорбира излишната топлина. Колкото по-ефективно е изгарянето на дърва за огрев, толкова по-ниска е тяхната консумация. Това важи и за газовия котел, чиято ефективност е намалена при ниски режими на горене.

Резервоарът за акумулатори, напълнен с охлаждаща течност, работи на принцип. Докато топлинният генератор се захваща за отопление на помещенията, водата в резервоара се нагрява до максимална температура от 80-90 ° C (зарежда се топлообменникът). След като котелът се изключи, горещата охлаждаща течност от резервоара започва да се подава към радиаторите, осигурявайки отопление на къщата за определено време (топлината на акумулаторната батерия се разтоварва). Продължителността на работата зависи от обема на резервоара и от външната температура на въздуха.

Как е топлообменник - схема

Най-простият резервоар за завод за вода, показан на диаграмата, се състои от следните елементи:

• основният цилиндричен резервоар, изработен от въглерод или неръждаема стомана;
• топлоизолационен слой с дебелина 50-100 mm, в зависимост от използваната изолация;
• външната обвивка е тънък боядисан метален или полимерен корпус;
• свързващи фитинги, вградени в основния контейнер;
• Помпени ръкави за монтиране на термометър и манометър.

Забележка. По-скъпите модели топлинни акумулатори за отоплителни системи допълнително се доставят с бобини за захранване с гореща вода и загряване от слънчеви колектори. Друг полезен вариант е електрическият елемент от електрически нагревателни елементи, вграден в горната зона на резервоара.

Производство на резервоари за топлинна енергия в завода

Ако сте сериозно загрижени за инсталационната тема във вашето собствено съхранение на топлина вкъщи, направено на ръка, то за начало не боли да се запознаете с фабричната технология за монтаж на тези продукти.

Рязане на плазмените апарати за капака и дъното

Да го повторите сами в условията на домашния уъркшоп е нереалистично, но някои трикове ще ви бъдат полезни. В предприятието се прави резервоар с гореща вода под формата на цилиндър с полусферично дъно и капак в следната последователност:

1. Ламарина с дебелина 3 мм се подава към апарата за плазмено рязане, където те се поемат от заготовките за крайните капачки, тялото, люка и стойката.
2. На струговете главните дюзи са направени с диаметър 40 или 50 мм (1,5 и 2 "резба) и втулки за потапяне за управляващите устройства. На същото място се обработва голям фланец за инспекционен люк с размери около 20 см. Отворена е тръба за вкарване в корпуса.
3. Корпусът (така наречената черупка) под формата на лист с отвори за фитинги се изпраща на ролките, като се огъва под определен радиус. За да получите цилиндричен воден резервоар, остава само да заварявате краищата на задната част на детайла.
4. От метални плоски кръгове, хидравлични прес печати полукълба.
5. Следващата операция е заваряване. Процедурата е, както следва: първо, тялото се приготвя върху халките, а след това се захващат капачките, след това има непрекъснато заваряване на всички шевове. В крайна сметка присъединете фитингите и инспекционния люк.
6. Готовият резервоар за съхранение е заварен към стойката, след което преминава 2 теста за пропускливост - въздух и хидравлика. Последният се получава при налягане 8 Bar, тестът продължава 24 часа.
7. Изпитаният резервоар е боядисан и изолиран с базалтови влакна с дебелина най-малко 50 mm. Отгоре продуктът е облицован с тънка ламарина с полимерно оцветяване или е затворен с плътно покритие.

Тялото се огъва от листа от желязо в мелницата

Help. За изолиране на производителите на резервоари се използват различни материали. Например, руските топлоакумулатори Prometheus са изолирани с полиуретанова пяна.

Вместо да се обличат, производителите често използват специален случай (можете да изберете цвят)

Повечето от фабричните топлинни акумулатори за отоплителни системи са проектирани за максимално налягане от 6 бара при температура на охлаждащата течност от 90 ° С. Тази стойност е два пъти прага на предпазния клапан, инсталиран на групата за безопасност на твърдо гориво и газови котли (граница - 3 бар). Подробният производствен процес е показан във видеоклипа:

Ние правим топлинна батерия самостоятелно

Решихте, че няма да можете да правите без буфер и искате да го направите сами. След това се подгответе да минете през 5 етапа:

1. Изчисляване на обема на топлинния акумулатор.
2. Изборът на правилния дизайн.
3. Избор и подготовка на материали.
4. Събиране и проверка на плътността.
5. Монтаж на резервоара и свързване към отоплителната система.

На Съвета. Преди да изчислите обема на цевта, помислете колко място в котелното или друга стая можете да разпределите за него (в областта и височината). Определете ясно колко дълго бойлерът трябва да замени неактивния бойлер и след това да преминете към първия етап.

Как да изчислите обема на резервоара

Има два начина за изчисляване на капацитета на резервоара за съхранение:

• опростена, предложена от производителите;
• точна, изпълнена с формулата на топлинната мощност на водата.

Продължителността на отоплението на една къща с топлинен акумулатор зависи от нейния размер.

Същността на разширеното изчисление е проста: за всеки kW мощност на инсталацията на котела в резервоара се разпределя обем, равен на 25 литра вода. Пример: ако мощността на топлинния генератор е 25 кВт, тогава минималният капацитет на топлинния акумулатор ще бъде 25 х 25 = 625 л или 0.625 м³. Сега помнете колко пространство в котелното помещение е разпределено за резервоара и коригирайте резултантния обем на действителните размери.

За справка. Тези, които искат да готвят домашен топлинен акумулатор, често се чудят как да изчислят обема на кръгла барела. Тук си струва да се припомни изчислената формула за областта на кръга: S = πD². Заменете в него диаметъра на цилиндричния резервоар и умножете резултата с височината на резервоара.

Ще получите по-точни размери на топлинния акумулатор, ако използвате втория метод. В крайна сметка опростеното изчисление няма да покаже колко дълго изчисленият обем на охлаждащата течност е достатъчен за най-неблагоприятните климатични условия. Предложената техника просто танцува върху индикаторите, от които се нуждаете, и се основава на формулата:

m = Q / 1,163 х Δt

• Q - количеството топлина, което трябва да се натрупа в акумулатора, kW;
• m е изчислената маса на охлаждащата течност в резервоара, тона;
• Δt е разликата в температурата на водата в началото и в края на отоплението;
• 1,163 W / kg ° C е референтната топлинна мощност на водата.

По-нататък ще обясним с пример. Вземете стандартна къща от 100 квадратни метра със средна консумация на топлина от 10 kW / h, където котелът трябва да стои празен за 10 часа на ден. След това в цевта трябва да натрупате 10 x 10 = 100 kW енергия. Началната температура на водата в отоплителната мрежа е 20 ° C, нагряването се осъществява до 90 ° С. Ние считаме масата на охлаждащата течност:

m = 100 / 1.163 х (90 - 20) = 1.22 тона, което е приблизително равно на 1.25 м³.

Моля, обърнете внимание, че топлинното натоварване от 10 кВт е взето приблизително, в топлоизолирана сграда с площ от 100 м², топлинни загуби ще бъдат по-малко. Вторият момент: толкова много топлина е необходима в най-студените дни, което е 5 през цялата зима. Това означава, че в този пример, капацитетът за съхранение на топлина от 1000 литра е достатъчен с голяма разлика и като се има предвид сезонната температурна разлика, можете да се поберат в 750 литра безопасно.

Оттук и заключението: във формулата трябва да замените средната консумация на топлина за студения период, равна на половината от максимума:

m = 50 / 1.163 х (90 - 20) = 0.61 тона или 0.65 м³.

Забележка. Ако изчислите обема на цевта според средната консумация на топлина, със силни студове няма да е достатъчно за очаквания интервал от време (в нашия пример - 10 часа). Но спестете пари и пространство в пещта. Повече информация за управлението на изчисленията е представена в нашата друга публикация.

За дизайна на резервоара

За да успеете да произвеждате топлинен акумулатор със собствените си ръце, ще трябва да победите един коварен враг - налягането, упражнявано от течността върху стените на съда. Мислиш ли защо фабричните танкове са направени цилиндрични, а дъното с капака - полусферично? Да, тъй като такъв капацитет е в състояние да издържи на натоварването с топла вода без допълнително усилване. От друга страна, има малко хора, които имат техническата способност да оформят метала върху ролките, да не говорим за рисунката на полукръгови части. Предлагаме следните начини за разрешаване на проблема:

1. Поръчайте кръгъл вътрешен резервоар в металообработващо предприятие и извършете самостоятелно работата по изолацията и окончателния монтаж. Все пак това ще струва по-евтино, отколкото да купите готовия топлообменник.
2. Вземете готов цилиндричен резервоар и направете резервоар за буфер в основата му. Откъде да вземем тези танкове, ще покажем в следващия раздел.
3. Заваряване на правоъгълен топлинен акумулатор от листова стомана и укрепване на стените му.

Чертеж на правоъгълен топлинен акумулатор 500 литра в секцията

Важен съвет. За затворена отоплителна система с котел за твърдо гориво, при която свръхналягането може да скочи до 3 бара и по-нагоре, препоръчително е да използвате цилиндричен топлинен акумулатор, направен със собствените си ръце.

При отворена отоплителна система, в която няма свръхналягане, можете да използвате правоъгълен резервоар. Но не забравяйте хидростатичното налягане на охлаждащата течност върху стените му и добавете към нея височината на водния стълб от отоплителната система (към разширителния резервоар, инсталиран в най-високата точка). Поради това е важно да се подсилят плоските стени на самообработения топлинен акумулатор, както е показано на чертежа с капацитет от 500 литра.

Правоъгълен резервоар за съхранение, подходящо подсилен, може да се използва в затворена отоплителна система. Забележете, обаче, че в случай на аварийно натоварване от прегряване на ТТ-котела резервоарът ще изтече с вероятност от 90%, въпреки че може да не забележите малко изтичане под слоя изолация. Как непромокаемите стени на кораба се издуват, когато са пълни с вода, е показано във видеото:

За справка. Няма смисъл да се заваряват директно върху стегнатостта на стените от ъглите, каналите и други метални елементи. Практиката показва, че ъглите с малко напречно сечение огъват силата на натиск заедно със стената, а големите се откъсват от време на време, започвайки от ръба. Да се ​​направи мощна рамка навън е непрактично, прекалено много консумация на материали. Само вътрешните подпори ще бъдат запазени, както е показано на чертежа на самозаледената акумулаторна батерия.

500-литров топлообменник - изглед отгоре

Избор на материали за резервоара

Много ще улесниш задачата си, ако намериш готов цилиндричен резервоар, първоначално проектиран да работи под налягане. Какъв капацитет може да се използва:

• пропан цилиндри с различен капацитет;
• резервоари за извеждане от експлоатация, например приемници от индустриални компресори;
• приемници от железопътни вагони;
• стари железни котли;
• вътрешни резервоари на резервоари за съхранение на течен азот, изработени от неръждаема стомана.

Много по-лесно е да се направи надежден топлинен акумулатор от готови стоманени съдове.

Забележка. В екстремни случаи може да се постави стоманена тръба с подходящ диаметър. До него могат да се заваряват плоски капаци, които трябва да бъдат подсилени с вътрешни стрии.

За да заварявате квадратния резервоар, вземете листов метал с дебелина 3 мм, който вече не е необходим. Направете твърдостта на кръгли тръби с диаметър 15-20 мм или профили от 20 х 20 мм. Фитингите за размер избират диаметъра на изпускателните тръби на котела, а за облицовка купуват тънка стомана (0,3-0,5 мм) с прахово покритие.

Отделен въпрос е как да се затопли топлообменникът, заварен на ръка. Най-добрият вариант е базалтовата вълна в ролки с плътност до 60 кг / м3 и дебелина 60-80 мм. Не трябва да се използват полимери като пяна или екструдиран полистирол. Причината е мишките, които обичат топлината и през есента лесно могат да живеят под капака на резервоара за съхранение. За разлика от полимерните изолатори, те не харесват базалтовите влакна.

Не правете илюзии за екструдирания полистирол, гризачите го ядат също

Сега нека да посочим алтернативни варианти на готови съдове, които не се препоръчват за топлинни акумулатори:

1. Импровизираният резервоар от еврокупа. Такива пластмасови контейнери са проектирани за максимална температура от 70 ° C и се нуждаем от 90 ° C.
2. Топлият акумулатор от железен варел. Противопоказания - тънки метални и плоски капачки на продукта. Укрепването на такава цев, е по-лесно да се вземе добра тръба.

Сглобяване на правоъгълна структура

Искаме да ви предупредим незабавно: ако сте посреднически опитни в областта на заваряването, тогава е по-добре да поръчате производството на резервоар отстрани според вашите чертежи. Качеството и херметичността на шевовете са от голямо значение, тъй като най-малък капацитет за натрупване на течове ще тече.

Първо, резервоарът се приготвя с халки, а след това с непрекъснат шев.

За един добър заварчик няма да има проблеми, просто трябва да научите реда на работа:

1. Нарежете метала от заготовката до размера и заварете тялото без дъно и капак на халките. За да фиксирате листовете, използвайте скоби и квадрат.
2. Изрежете отвори в страничните стени за твърдост. Поставете в подготвената тръба и скалпа краищата си навън.
3. Прикрепете дъното към резервоара с капак. Нарежете отвори в тях и повторете операцията с инсталирането на вътрешни стрии.
4. Когато всички противоположни стени на контейнера са здраво свързани помежду си, започнете непрекъснато заваряване на всички шевове.
5. Монтирайте върху опорите на продукта от сегментите на тръбите.
6. Нарежете дюзите, като се върнете отдолу и капачката, на по-малко от 10 см, както е показано на чертежа.
7. Закрепете метални скоби към стените, които ще служат като конзоли за закрепване на топлоизолационния материал и обшивката.

Снимката показва опъването на широката лента, но е по-добре да използвате тръба

Монтаж на вътрешни разделители. Така че стените на топлинния акумулатор ефективно се противопоставят на огъването от натиск и не се прекъсват поради заваряването, оставете краищата на стрии навън на 50 мм. След това ги заварете допълнително от стоманени листове или ленти. За външния вид не се притеснявайте, краищата на тръбите след това изчезват под облицовката.

Стоманените скоби са заварени към корпуса за закрепване на изолацията и обшивката

Няколко думи за това как да се затопли топлинен акумулатор. Първо го проверете за плътност, като я напълните с вода или размажете всички шевове с керосин. Изолацията е съвсем проста:

• почиствайте и обезмаслете всички повърхности, нанесете грунд и боя върху тях, за да предпазите от корозия;
• обвийте резервоара с изолация, без да го натискате, и след това го фиксирайте с въже;
• изрежете облицовъчния метал, направете дупки в него под дюзите;
• завинтване на тапицерията към скобите с винтове.

Завийте облицовъчните листове така, че да са свързани помежду си с крепежни елементи. В това производство на самостоятелно направени топлина за съхранение на отворена отоплителна система е завършена.

Инсталиране и свързване на резервоара към отоплението

Ако обемът на вашия топлинен акумулатор надхвърля 500 литра, тогава е изключително нежелателно да го поставите на бетонен под, трябва да организирате отделна основа. За да направите това, извадете замазката и изкопайте дупка в гъст слой почва. След това го напълнете със счупен камък (бута), компактен и напълнете с течна глина. Изсипете стоманобетонна плоча с дебелина 150 mm нагоре в дървени кофражи.

Схемата на основата на устройството под резервоара за акумулатори

Правилната работа на топлинния акумулатор се основава на хоризонталното движение на горещия и охладен поток вътре в резервоара, когато батерията се зарежда и вертикалния поток вода по време на "разреждането". За да спазите тези условия, трябва да извършвате следните дейности:

• контурът на твърдо гориво или друг котел е свързан към резервоар за вода чрез циркулационна помпа;
• отоплителната система се снабдява с охлаждаща течност, използвайки отделна помпа и смесителен възел с трипътен вентил, който позволява да се вземе необходимото количество вода от акумулатора;
• помпата, монтирана в котелната верига, при работа не трябва да е по-малка от тази на уреда, който доставя охлаждащата течност на отоплителните уреди.

Схема за закрепване на резервоара - топлинен акумулатор

Стандартната диаграма на свързване на топлинния акумулатор с ТТ-котела е показана по-горе на фигурата. Балансиращият вентил на връщащата тръба служи за регулиране на потока охлаждащ агент на базата на температурата на водата, която навлиза и излиза от резервоара. Как правилно да се свържете и конфигурирате, кажете на нашия експерт Владимир Сухоруков в неговия видеоклип:

За справка. Ако живеете в столицата на Руската федерация или в района на Москва, можете да се консултирате лично с Владимир, като използвате информацията за контакт на неговия официален уебсайт относно свързването на топлинен акумулатор.

Ниска цена резервоар резервоар за съхранение

На тези собственици на жилища, чиято площ на котелното помещение е много ограничена, предлагаме да направите цилиндричен топлинен акумулатор от пропан цилиндри.

Домашно топлинно складиране, съчетано с ТТ-котел

100-литровият дизайн, разработен от друг господар, експерт Виталий Дасчов, е проектиран да изпълнява три функции:

• разтоварвайте бойлера за твърдо гориво при прегряване, като използвате излишната топлина;
• топла вода за битови нужди;
• осигурете отопление у дома за 1-2 часа в случай на изключване на ТТ-котела.

Забележка. Животът на този акумулатор на батериите е малък поради малката сила на звука. Но тя ще се побира във всяка стая на пещта и ще може да премахне топлината от котела по време на прекъсване на електрозахранването поради директна връзка, което е много важно за безопасността.

Изглежда, без да е изправен резервоар от цилиндри

За да изградите резервоара за съхранение, ще ви трябва:

• 2 стандартни цилиндъра за пропан;
• не по-малко от 10 м медна тръба с диаметър 12 мм или гофрирана неръждаема тръба от същия размер;
• фитинги и ръкави за термометри;
• изолация - базалтова вълна;
• боядисан метал за обшивка.

От цилиндрите трябва да отвиете вентилите и да отрежете капака, не забравяйте да ги напълните с вода, за да избегнете експлозия на остатъци от газ. Медната тръба трябва леко да се огъне в серпентина около тръба с подходящ диаметър. След това направете следното:

1. Използвайки чертежа, пробийте дупки в бъдещия топлинен акумулатор за връзки и термометър.
2. Фиксирайте чрез заваряване вътре в цилиндрите няколко метални скоби за монтаж на топлообменника за БГВ.
3. Поставете цилиндрите един върху друг и ги сварете заедно.
4. Поставете бобината във вътрешността на получения резервоар, като изхвърлите краищата на тръбата през отворите. Използвайте кутията за пълнене, за да запечатате тези места.
5. Прикрепете дъното и капака.
6. Поставете отвора за въздух във капака и дренажния клапан в долната част.
7. Затегнете скобите за закрепване на облицовката. Направете ги с различни дължини, така че крайният продукт да има правоъгълна форма. Ще бъде неудобно да се огъне облицовката в полукръг и няма да е естетически приятна.
8. Направете изолацията на резервоара и завийте винтовете на корпуса.

Докинг резервоар с котел без помпа

Дизайнът на този топлинен акумулатор е, че той се свързва директно към котела за твърдо гориво без циркулационна помпа. Следователно стоманени тръби с диаметър 50 мм, поставени под наклон и охлаждащата течност циркулира с тежест, се използват за докинг. За да захранете топлата вода към отоплителния кръг, след буферния резервоар се монтира помпа с трипътен смесителен вентил.

заключение

На много интернет ресурси има едно изявление, че да направите топлинен акумулатор със собствените си ръце е незначителен въпрос. Ако изучавате нашия материал, ще разберете, че тези декларации не отговарят на реалността и всъщност въпросът е доста сложен и сериозен. Не можете просто да вземете барел и да го поставите на топлинния генератор. Оттук и съветите: внимателно помислете за всички нюанси преди да започнете работа. И без квалификация на заварчик, не си заслужава да вземете съда под налягане, по-добре е да го поръчате в специализиран цех.