¿Cómo reducir los costos constantes de mantener una temperatura confortable en la casa? Existen muchos métodos verdaderamente efectivos, que van desde la instalación de calderas con la mayor eficiencia posible hasta la instalación de fuentes alternativas de calor. Pero uno de los más productivos se considera un acumulador de calor para sistemas de calefacción.
Depósitos de inercia para calentar
En los circuitos de calefacción autónomos, la caldera siempre está provista de un funcionamiento constante. Esto implica un aumento en los costos de energía y una disminución en la vida útil de los equipos caros debido al desgaste. La batería para calefacción está diseñada para optimizar el funcionamiento de todo el sistema.
Asignación de tanques de amortiguamiento
Es un contenedor, dentro del cual pasa la calefacción principal. El calor transferido de las tuberías al agua en el tanque lo calienta. Cuando se apaga la caldera, la temperatura del refrigerante disminuye y comienza el proceso inverso: la energía térmica proviene del agua del tanque a través de las paredes de las tuberías de refrigerante. De esta manera, los acumuladores de calor en los sistemas de calefacción permiten mantener un nivel de calefacción confortable durante mucho tiempo después de que la caldera se detiene.
¿Por qué no se instalan tanques para calentar baterías en todos los sistemas autónomos? Hay una serie de factores específicos que deben tenerse en cuenta antes de la instalación:
- Volumen. Para mantener la temperatura en una casa con un área de 120 m² durante 10-12 horas, se requiere una capacidad de 1.5-1.8 m³. No siempre es posible colocar una batería de agua similar para calentar en el sistema;
- Costo. El precio promedio de una capacidad de amortiguación de 750 litros. es de unos 90 mil rublos. De hecho, resulta que el acumulador de calor en el sistema de calefacción será el elemento más costoso.
Esta última es la razón principal para no poner una capacidad de amortiguación térmica. Pero si realiza cálculos aproximados de eficiencia, resulta que la calefacción con un acumulador de calor requiere un 10-15% menos de energía (gas, leña, carbón, etc.) en comparación con el esquema tradicional.
El diámetro de las boquillas del tanque conectadas debe coincidir con las dimensiones de la tubería del sistema. De lo contrario, se producirá una resistencia hidráulica excesiva.
Diseño del acumulador de calor
La batería hecha a sí misma para calentar en el hogar no traerá el resultado deseado. Esto se debe a los detalles del diseño y los materiales utilizados. Hacer un tanque de este tipo con medios improvisados sin el uso de equipos especiales es casi imposible.
Además de la función principal del almacenamiento de calor, la mayoría de los fabricantes intentan mejorar el diseño para que el sistema de calefacción con un acumulador de calor pueda participar en otras áreas de soporte vital de una casa privada:
- Suministro de agua caliente. El agua calentada en el tanque se puede usar como agua caliente, para ducharse, lavar platos, etc. Lo principal es que el tanque se calienta indirectamente;
- Un elemento de conmutación para conectar fuentes de calor alternativas: sistemas solares, bombas de calor. Este esquema de calentamiento con un acumulador de calor le permite calentar agua debido a la energía condicionalmente libre del sol. Como resultado - reducción de los costos actuales;
- Conexión de varias calderas en un circuito. De esta manera, se puede organizar el calentamiento con una caldera de combustible sólido y gas.
Para reducir la pérdida de calor en los acumuladores de calor en los sistemas de calefacción, se proporcionan dos paredes: externa e interna. El espacio entre ellos está lleno de aislamiento, la mayoría de las veces con lana de basalto. Además, la mayoría de los modelos tienen una fuente de calor adicional: un calentador eléctrico. Le permite mantener la temperatura del agua en los tanques de almacenamiento para calentar en el nivel correcto. Esto también hace posible usar el tanque incluso cuando la caldera está inactiva, como una caldera eléctrica ordinaria.
Cuando se utilizan fuentes de calor alternativas, se recomienda comprar un tanque con dos circuitos de tuberías.
Cálculo del acumulador de calor de calefacción.
En la práctica, primero debe calcular la cantidad óptima de batería de agua para calentar. Existe la idea errónea de que cuanto mayor sea este indicador, mejor. Pero cuando se excede el volumen crítico, la velocidad de calentamiento del agua en el tanque disminuye significativamente y simplemente no tiene tiempo para alcanzar la temperatura requerida. Esto es especialmente cierto para sistemas con calentamiento máximo del refrigerante a 60 ° C (calentamiento a baja temperatura).
La condición principal para el funcionamiento de la calefacción con un acumulador de calor es el aumento máximo en el sistema cuando la caldera está apagada. Por lo tanto, el indicador principal al elegir un tanque de compensación según sus características es el tiempo que tarda el agua calentada en enfriarse.
Los errores más comunes al calcular un sistema de calefacción con un acumulador de calor:
- Solo se tiene en cuenta la potencia nominal de la caldera. Relación supuestamente suficiente: por 1 kW de energía requiere de 25 a 50 litros de capacidad. Pero, ¿cómo tener en cuenta el tiempo de enfriamiento del refrigerante?
- Ubicación del sistema. La mayor eficiencia se logra solo para un circuito de calefacción con un acumulador de calor, que se instala inmediatamente después de la caldera. Entonces la transferencia de calor será óptima.
Para realizar el cálculo, debe conocer la potencia de la caldera y el modo térmico del sistema. Supongamos que el calentador genera 22 kV / h. Además, el modo de funcionamiento es 70/40 (70-40 = 30 ° C). En este caso, la cantidad óptima de acumulador de calor en el sistema de calefacción será:
(22 * 3600) / (4.187 * 30) = 633 kg o 0.633 m³
Ahora queda calcular el tiempo de calentamiento del agua en el tanque. Por desgracia, no existe una fórmula universal para esto. Existe una gran dependencia de las características operativas de un modelo de batería particular para el sistema de calefacción. Pero estos datos pueden tomarse de las instrucciones o del sitio web del fabricante. Como ejemplo, podemos considerar la dependencia de la velocidad de calentamiento del tanque de almacenamiento de varias capacidades de Wirbel en la salida de la caldera.
Teniendo en cuenta todos estos indicadores, puede calcular con precisión la cantidad estimada de acumulador de calor en un sistema de calefacción en particular. Se realizan cálculos más precisos utilizando sistemas de software especiales que tienen en cuenta la velocidad de circulación del refrigerante, las pérdidas de calor y los posibles cambios en los modos de calentamiento.
Cualquier esquema de cálculo debe tener en cuenta las recomendaciones de los fabricantes y los requisitos para el funcionamiento de un sistema de calefacción autónomo.
Instalar un acumulador de calor
No solo el tiempo de calentamiento del agua en él, sino también la eficiencia de todo el sistema depende de la instalación correcta de una batería de agua en la calefacción. El factor determinante es el método de circulación del refrigerante: la gravedad o el uso de una bomba. En el primer caso, los tanques de batería se instalan en la calefacción al tanque de expansión superior, lo más cerca posible de la caldera.
Debe tenerse en cuenta que la velocidad del refrigerante se reducirá ligeramente. Esto se debe al aumento en la longitud de la tubería de refuerzo debido a la inserción de una sección adicional ubicada en el tanque. Para el sistema gravitacional, se recomienda reducir el volumen estimado del tanque en un 10-15%.
La ubicación de instalación en un sistema de circulación forzada no está regulada. Es importante que el nivel de calentamiento del refrigerante en las tuberías de calentamiento con un acumulador de calor sea máximo. En consecuencia, el tanque debe ubicarse cerca de la caldera con las siguientes condiciones:
- El tanque se coloca después del grupo de seguridad;
- La temperatura en la habitación donde se encuentra el contenedor debe ser de 10 a 35 ° C;
- Acceso libre a todas las tuberías derivadas para reparación y mantenimiento;
- Posibilidad de conectar tanto el tubo principal como el de retorno.
Muy a menudo, en sistemas de calefacción con un tanque de almacenamiento de calor, se instala directamente en la sala de calderas. No se recomienda la instalación por encima del nivel de la caldera.
Además de estas condiciones, puede haber otras reguladas por el fabricante. Deben tenerse en cuenta no solo al elegir la ubicación de instalación del tanque, sino también para controlar la potencia de la caldera.
Al instalar un acumulador de calor para sistemas de calefacción con un elemento calefactor eléctrico, se recomienda montar adicionalmente un medidor de electricidad de tarifas múltiples. Entonces puede lograr ahorros significativos, incluida la calefacción eléctrica del tanque por la noche.
El video muestra el principio de funcionamiento del acumulador de calor en el sistema de calefacción de una casa privada:
