Apkures sistēmas ar siltuma akumulatoriem

Ir veids, kā tuvināt cietā kurināmā katla ērtības ērtībai, ko nodrošina apkure ar dabasgāzi. Siltuma akumulators ne tikai samazina iekurt biežumu, bet arī nodrošina ievērojamus ietaupījumus elektriskajā apkurei, izmantojot daudz tarifu norēķinu sistēmu.

Kas ir siltuma uzkrāšanas ierīce?

Siltumenerģijas saglabāšanas uzdevums ir viena no aktuālākajām pasaules enerģijas nozares problēmām. Pirmkārt, tā risinājums ir vajadzīgs, lai optimizētu saules enerģijas pārveidošanas sistēmu darbību, taču tāda pati problēma ir arī parastajās mājsaimniecībās. Dažus lauku māju īpašniekus nepievilina ideja kļūt par ugunsdzēsēju, savukārt tos, kuri apkurei izmanto elektrību, galvenokārt satrauc izmaksu samazināšana.

Visus šos uzdevumus var atrisināt, uzstādot siltuma akumulatoru, kas akumulē enerģiju sildītāja aktīvās darbības režīmā, un pēc tam to ilgstoši nodod sistēmā. Lai izvairītos no neskaidrībām, uzreiz jāatzīmē, ka ir divu veidu siltuma uzkrāšanas ierīces:

1. Elektrosildīšanas ierīcēs uzstādīti magnezīta siltuma akumulatori.
2. Buferu tvertnes ar ūdeni – dabiska viela ar visaugstāko siltuma ietilpību.

Pirmais siltuma uzkrāšanas veids ir pazīstams jau aptuveni pusgadsimtu un kalpo kā elektrisko konvektoru aizstājējs, ja ir svarīgi daudz tarifu maksājumi par elektrību. Uzglabātais magnezīta apvalka siltums spēj izdalīties no 8 līdz 12 stundām, sildot māju dienas laikā, neizmantojot elektrību. Šādu siltuma akumulatoru galvenais trūkums ir nepieciešamība precīzi aprēķināt siltumietilpību katrai telpai atsevišķi, ņemot vērā būvkonstrukciju inerci, siltuma zudumus un gaisa daudzumu. Kļūdas aprēķinos noved pie klimatiskā režīma pārkāpuma un līdz ar to par absolūto šāda veida siltuma akumulatoru nelietderīgumu..

Bufera tvertne ir ūdens tvertne, kas integrēta hidrauliskajā apkures sistēmā. Bufera dzesēšanas šķidruma sildīšanu var veikt tieši – šādas tvertnes sauc par vienas ķēdes vai caur siltummaini, tas ir, dažādās ķēdēs esošie dzesēšanas šķidrumi ir izolēti viens no otra. Ūdens krātuves daudzpusība ļauj to izmantot gan vienmērīgai siltuma pārnesei īslaicīgos režīmos, gan enerģijas uzkrāšanai nakts tarifu periodā. Tieši šāda veida siltuma akumulatori ir visinteresantākie Krievijas patērētājam, un mēs par to sīkāk pakavēsimies..

Ko dod siltuma akumulatora uzstādīšana

Siltuma akumulatoru nevar klasificēt kā budžeta apkures sistēmas jaunināšanu. Vidējās izmaksas sākas no 120-140 tūkstošiem rubļu. un var sasniegt pusmiljonu, un norādītais cenu diapazons attiecas uz sistēmām, kas nodrošina siltumu mājokļiem ar platību līdz 150 m². Rodas dabisks jautājums: kas attaisno tik dārgu iekārtu iegādi??

Lai saprastu siltuma uzkrāšanas ierīces uzstādīšanas iespējas, jums labi jāsaprot tās darbības specifika. Pirmkārt, jāatceras, ka tas nesniedz taustāmas priekšrocības vienlaikus ar katlu, kas darbojas ar dabasgāzi, mazutu, tas ir, ar automātisku degvielas padevi. Ir jēga uzstādīt siltuma akumulatoru ar elektriskām vai cietā kurināmā iekārtām ar manuālu iekraušanu, kā arī kopā ar saules kolektoriem. Šajā secībā var izdalīt vairākas priekšrocības:

1. Cietā kurināmā katla darbības komforta uzlabošana – iededzināšanas skaitu var samazināt līdz vienam dienā, un tas attiecas gan uz sezonu, gan aukstākajā piecu dienu periodā.
2. Palielināti ietaupījumi: strādājot ar maksimālo jaudu, cietā kurināmā katls kopā ar degšanas produktiem nezaudē siltumu. Ūdens zemā temperatūrā cirkulē spolē visu laiku, efektīvi absorbējot radīto enerģiju.
3. Katla kalpošanas laika pagarināšana aizsardzības no pārkaršanas dēļ. Aktīvās liesmas sadegšanas režīmā siltummainis visu laiku paliek sauss – kondensāta neesamības dēļ ievērojami palēninās dūmu kanālu piesārņojums ar darvu un tiek izslēgta skābju, kas veidojas, kad dūmi nonāk saskarē ar mitrumu, spoles metāls..
4. Ja sistēmu darbina saules kolektors, siltuma akumulators ir neaizstājams, jo tieši pateicoties tam ir iespējams sildīt apdzīvojamo tilpumu ne tikai dienas laikā, bet arī naktī.
5. Siltuma akumulatora dizaina iezīmes ļauj pēc iespējas vieglāk ieviest karstā ūdens sistēmu, ieskaitot ar recirkulāciju.

Buferu tvertnes izvēles kritēriji

Kā jau minēts, identiskas jaudas siltuma uzglabāšanas ierīču cenu diapazons ir ļoti augsts. Lai izdarītu pareizo izvēli, jums jāzina, kas nosaka aprīkojuma kvalitāti un izturību. Tvertnes korpusa materiālam ir galvenā nozīme:

• Oglekļa tēraudu var izmantot sistēmās, kurām nav regulāra ūdens uzpildes, kas nozīmē, ka metāla elementi netiek pastāvīgi pakļauti izšķīdušajam skābeklim.
• Nerūsējošajam tēraudam piemīt pretkorozijas īpašības, šāds konteiners nav pilnībā spējīgs izraisīt dūņu veidošanos sistēmā un tiek uzskatīts par visattīstītāko siltuma uzglabāšanas veidu, taču tas ir dārgāks nekā citi..
• Metāla korpuss ar polimēru pārklājumu – šajā gadījumā tvertnes pamatmateriāla izturība pret koroziju nav kritiska, jo aizsargplēve garantē šķidruma tīrību. Tomēr jums jābūt uzmanīgam: daži polimēru savienojumi var reaģēt ar īpašiem siltumnesējiem, turklāt metāla apvalka biezumam jābūt pietiekami lielam, lai izturētu mehānisko slodzi..

Siltuma akumulatoru konstrukcijas: 1 – ķēžu tiešs savienojums; 2 – ar vienu siltummaini; 3 – ar diviem siltummaiņiem

Buferu tvertnes, kas pilnībā izgatavotas no plastmasas, nav nopietni jāuztver. Šādas glabāšanas ierīces nespēj izturēt slodzi no šķidruma, kas izplešas karsējot; turklāt augstā temperatūrā daudzi polimēru materiāli zaudē savas īpašības..

Svarīgs ir ne tikai pats materiāls, bet arī lietas strukturālās iezīmes. Tātad, labākais risinājums ir cilindriska forma ar viengabala apzīmogotu sfērisku dibenu. Importētajām iekārtām, cita starpā, ir raksturīga augstāka metināšanas kvalitāte, pirms izstrādājumu piegādes tirgū tiek pārbaudīts paaugstināts hidrauliskais spiediens. Lomu spēlē arī aprīkojuma sarežģītība: vienkāršākās uzglabāšanas ierīces sistēmā ir iekļautas tieši, bet, ja apkurei tiek izmantots īpašs siltumnesējs, siltuma pārnešana tiek veikta pēc shēmas: katla shēma – krātuve – apkures loks caur siltummaiņiem. Šajā gadījumā aizsardzība pret ūdens sasalšanu uzglabāšanas tvertnē tiek ieviesta, uzstādot elektrisko sildītāju, kas tukšgaitas režīmā uztur pozitīvu ūdens temperatūru. Enerģijas patēriņš ir niecīgs bufera tvertnes pastāvīgās siltumizolācijas dēļ.

Vēl viena nianse ir siltumizolācijas tips un kvalitāte, kas arī tieši ietekmē izmaksas. Budžeta modeļi ir ģērbušies apvalkā, kas izgatavots no minerālvates un putupolistirola – nav visizdevīgākie materiāli izturības un ugunsdrošības ziņā. Modernākiem modeļiem ir poliuretāna putu izolācija, un visdārgākie ir poliizocianurāti. Šie materiāli siltumu saglabā labāk nekā citi; piedziņas darba apstākļos tie kalpo desmitiem, ja pat simtiem gadu, kamēr tie nerada ugunsgrēka attīstības draudus..

Šādi izvēles papildinājumi var ietekmēt arī siltuma uzkrāšanas ierīces izmaksas:

• Stingrs apvalks, lai uzlabotu estētiku un aizsargātu siltumizolāciju no mehāniskiem bojājumiem.
• Elektriskā sildīšanas elementa vai filiāles caurules klātbūtne tā uzstādīšanai.
• Papildu krāni no karstā ūdens spoles vai papildu siltummaiņi.
• Iebūvētie termometri, manometri, kapsulas elektronisko sensoru uzstādīšanai.

Siltuma akumulatora aprēķins

Faktiski vienīgais siltuma akumulatora parametrs, kas jānosaka pareizai integrēšanai apkures sistēmā, ir tā jauda. Aprēķins tiek veikts pēc vienkāršas shēmas: tiek noteikts laiks, kurā sistēma atdziest līdz neērtai vērtībai, ja nav enerģijas padeves. Jums ir jāsadala vēlamais autonomās darbības laiks ar šo vērtību, pēc tam iegūto koeficientu jāpiemēro apkures sistēmas paša jaudai..

Piemēram, ja ar sistēmas tilpumu 100 litri dzesēšana notiek stundā, bet siltuma padeve ir nepieciešama 12 stundas no vienas iekurt, kopējam siltumnesēja daudzumam jābūt attiecīgi 1,2 tonnām, nepieciešamā bufera tilpums ir 1100 litri. Tajā pašā laikā jāņem vērā pieaugošie sistēmas siltuma zudumi, kas pat visizdevīgākajās uzglabāšanas opcijās nepārsniedz 10%..

Aptuvenā formula siltuma akumulatora tilpuma izvēlei:

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

Kur: m– apjoms
Lpp– katla jauda, ​​W
?– katla efektivitāte, 0,98%
t– sildīšanas laiks, h
c– ūdens īpatnējā siltuma jauda, ​​Wch / kg K
?T– temperatūras delta, K

Darbojoties no elektriskā sildīšanas ierīces, bufera tvertnes tilpumu aprēķina pēc katla jaudas un objekta pieļaujamās elektriskā savienojuma jaudas. Zinot enerģijas daudzumu, kas nepieciešams ūdens sildīšanai ar doto temperatūras starpību, ir jāizvēlas tāds tilpums, lai zemā tarifa laikā bufera tvertne būtu pilnībā uzsildīta. Piemēram, lai sildītu vienu litru ūdens ar 80 ° C deltu, nepieciešama 93 W / h elektroenerģijas ar sistēmas efektivitāti, kas vienāda ar vienotību, bet sildīšanas ilgums būs apmēram trīs minūtes. Lai nesajauktos formulu sarežģītībā, varat izmantot ērtu tiešsaistes kalkulatoru.

Vēl viens sistēmas lieluma aspekts ir saistīts ar katla jaudu. Tam vajadzētu būt apmēram divreiz augstākam, nekā nepieciešams sistēmai bez siltuma akumulatora. Pirmkārt, tas ļaus palielināt degvielas uzlādi un kurināt lieljaudas režīmā, kas nozīmē, ka, sildot sistēmu, jums malka būs jāizmet retāk. Otrkārt, palielinoties katla jaudai, palielinās siltummaiņa virsmas laukums, attiecīgi, siltuma daudzums, ko tas neuztver, būs mazāks.

Uzstādīšanas un darbības iezīmes

Piedziņas cauruļvadu shēma nav atkarīga no starpposma siltummaiņu klātbūtnes un skaita. Pieslēdzot siltuma akumulatoru, parasti ir jāatdala katla un radiatora ķēdes. Katram no tiem nepieciešams uzstādīt trīsceļu vārstus:

• Apkures katla ķēdes sajaukšanas vārsts ir nepieciešams, lai katls nedarbotos kondensācijas režīmā, kamēr viss ūdens akumulators karsējas. Karstā ūdens sajaukšana no piegādes līdz katla atgriešanai ļauj uzturēt siltummaiņa temperatūru tādā līmenī, kurā kvēpi netiks samitrināti.
• Kontroles vārsts uz radiatora ķēdes ļauj regulēt sildītājiem piegādātā ūdens temperatūru. Pirmkārt, tas ļauj pagarināt akumulatora darbības laiku, turklāt bez papildu tehniskiem līdzekļiem kļūst iespējams ievērot temperatūras ierobežojumus sistēmām ar plastmasas caurulēm vai grīdas apsildīšanu..

Cietā kurināmā katla ar siltuma akumulatoru savienojuma shēma: 1 – cietā kurināmā katls; 2 – termostats; 3 – drošības grupa; 4 – gaisa atdalītājs; 5 – cirkulācijas sūknis; 6 – pretvārsts; 7 – bufera tvertne (siltuma akumulators); 8 – trīsceļu vārsts; 9 – automatizācija; 10 – apkures loks; 11 – uz virsmas uzstādīts temperatūras sensors; 12 – izplešanās tvertne; 13 – sausas gaitas sensors; 14 – uzpildes vārsts

Uzstādot siltuma akumulatoru, tiek veidotas divas piespiedu cirkulācijas ķēdes ar atsevišķiem sūkņiem. Šajā gadījumā karstais ūdens tiek piegādāts sildīšanas ierīcēm pēc iespējas ātrāk pēc katla iedarbināšanas, jo dzesēšanas šķidrumu ņem no tvertnes augšējās daļas, kur sorbēts šķidrums ar visaugstāko temperatūru. Ir svarīgi neļaut sūkņu uzstādīšanu pēc filiāles, lai pabarotu vārstus, lai sistēmas cirkulācija neapstātos, ja tie ir pilnībā aizvērti. Tajā pašā laikā nav atšķirības, vai sūknis ir uzstādīts uz piegādes vai atgriešanās filiāles..

Darbojoties cietā kurināmā katlam ar bufera tvertni, tam nedrīkst ļaut darboties kondensācijas režīmā. Sistēmās bez siltuma akumulatora parasti ir jāierobežo skābekļa padeve, tāpēc jūs varat pagarināt grāmatzīmes degšanas laiku. Bufera tvertnes klātbūtnē sildīšanas režīmā katls visu laiku darbojas liesmas sadegšanas režīmā, kas ir iespējams ievērojamā dzesēšanas šķidruma tilpuma dēļ, kas spēj absorbēt kolosālu siltumenerģijas daudzumu. Lai izvairītos no kondensāta veidošanās, trīsceļu sajaukšanas vārsts jāiestata temperatūrā, kas nav zemāka par 60 ° C. Iespējams, temperatūras delta samazināšanās dēļ siltuma pārnese nebūs tik aktīva, taču tas ir vienīgais veids, kā izslēgt siltummaiņa pārmērīgu mitrināšanu, kas atvieglos tīrīšanu no kvēpiem un paildzinās sildīšanas ierīces kalpošanas laiku.

Līdzīgi ieraksti:

1. Mājas pārbaude ar siltuma uztvērēju: siltuma noplūdes atrašana Mājas īpašnieki var ātri un droši atklāt siltuma noplūdes ar siltuma uztvērēju. Šī ierīce ļauj ātri identificēt karstuma plūsmas ļoti jutīgā diapazonā, kas ir 8 reizes lielāks par cilvēka jutīgo...
2. Emaljas un krāsas akumulatoriem Latvijā kļūst arvien populārāki akumulatori, kas nodrošina skaistu ārējo izskatu. Šie Emaljas un Krāsas akumulatori ir izturīgi un nevainojami, tostarp aizsardzībai pret pelējumu un svīšanu un sedz visplašāko informācijas zināšanu...
3. Indukcijas katls ir labākais apkures sistēmu elektriskā siltuma avots Indukcijas katli ir labākais elektriskās apkures sistēmas siltuma avots, pateicoties to būtiskajām priekšrocībām - drošībai, efektivitātei un ērtai lietošanai. Tas tiek darbināts ar mazu elektrības patēriņu, nodrošinot maksimālu siltuma ražošanas...
4. Apkures sistēmas hidrauliskais aprēķins Latvija ir lieliska vieta, kur uzstādīt apkures sistēmu, un, iespējams, labākais veids, kā to izdarīt, ir veikt hidraulisko aprēķinu. Šī procedūra precīzi aprēķina jums nepieciešamos apkures sistēmas elementus un precizē...

Lasīt vairāk  Piebraucamo ceļu un gājēju celiņu pretapledojuma un sniega kušanas sistēmas