Un sistema de calefacción moderno no solo debe mantener un nivel de temperatura confortable durante el funcionamiento de la caldera, sino también después de eso. La disminución de la temperatura del refrigerante en las tuberías ocurre relativamente rápido, por lo que es necesario instalar dispositivos adicionales. La mejor manera de hacer esto a este respecto es el sistema de calefacción con un acumulador de calor con sus propias manos: un circuito, cálculo, cuya conexión se puede hacer para casi cualquier complejo autónomo.
El principio de funcionamiento del acumulador de calor.
El acumulador de calor es un tanque grande lleno de agua. Se calienta desde el sistema de calefacción directa o indirectamente. Como resultado, la temperatura del agua aumenta al valor máximo. Cuando la caldera deja de funcionar, ocurre el proceso inverso: la energía del agua calentada se transfiere al refrigerante.
Para realizar esta tarea, la conexión al sistema de calefacción del acumulador de calor debe realizarse a la distancia más cercana posible del tubo de salida de la caldera. Además, se imponen los siguientes requisitos de diseño:
- Calcule correctamente el volumen. Depende directamente del área de la habitación climatizada;
- Aislamiento térmico de las paredes. Esto es necesario para reducir la pérdida de calor a fin de garantizar la máxima capacidad de calor;
- Posibilidad de una función adicional de suministro de agua caliente (ACS).
Tal sistema de calefacción con un acumulador de calor puede proporcionar una reducción en el consumo de combustible de hasta un 30%.
El nivel de confort aumenta significativamente, lo que se expresa en mantener la temperatura óptima durante mucho tiempo, incluso cuando la caldera está inactiva.
Sin embargo, antes de planificar la fabricación e instalación de un acumulador de calor, se deben tener en cuenta estos factores negativos:
- Disminución de la eficiencia. Dado que parte de la energía del refrigerante se gastará en calentar el agua, la temperatura en los radiadores será menor que sin el acumulador de calor;
- Un acumulador de calefacción casero efectivo para calefacción solo es relevante para sistemas con un modo de funcionamiento a alta temperatura, desde 80/60. De lo contrario, la pérdida de calor debido al calentamiento del agua reducirá significativamente el grado de calentamiento del aire en las habitaciones;
- Gran capacidad de capacidad. Para acumular suficiente energía debe elegir acumuladores de calor de gran capacidad. Solo de esta manera su trabajo será verdaderamente efectivo.
Antes de la fabricación propia, primero debe determinar el diseño óptimo.
Resumen del modelo
Como base para un acumulador de calefacción hecho en casa, puede considerar el modelo estándar de fábrica. Es un contenedor con varias conexiones para la conexión. En el interior hay una tubería en forma de espiral a través de la cual fluye el refrigerante. El material de la tubería es de cobre o acero galvanizado.
Para aumentar la eficiencia del trabajo, el diseño proporciona un elemento calefactor adicional: un calentador eléctrico.
Sirve como una fuente alternativa de energía térmica para mantener la temperatura del agua en el tanque en el nivel correcto. Se debe prestar especial atención al diseño y, en particular, a garantizar el máximo aislamiento térmico. Se compone de dos paredes, entre las cuales hay una capa de aislamiento. Muy a menudo esto es lana de basalto. Como resultado, dicho acumulador de calor para calentar calderas tiene las siguientes cualidades positivas.
- Calentamiento uniforme de agua en el volumen total;
- La posibilidad del funcionamiento de los sistemas de calefacción con la ayuda de un elemento de calefacción incluso con la caldera no funcionando;
- Mínima pérdida de calor de las paredes de la vivienda.
Sin embargo, el costo de tal diseño es alto, y su fabricación independiente es problemática debido a la complejidad. Por lo tanto, otro esquema de calentamiento con un acumulador de calor se usa con mayor frecuencia.
En este caso, el diseño es un contenedor en el que se instala una tubería de calentamiento en espiral. Tiene cuatro tubos de derivación para un tubo directo y de retorno, que entra y sale. Su fabricación es mucho más simple que para el modelo anterior. Para hacer esto, es suficiente soldar el contenedor y hacer las boquillas correspondientes en él.
Si un sistema de calefacción con un acumulador de calor con sus propias manos no proporciona la conexión de fuentes adicionales de consumo de energía de acuerdo con el esquema y el cálculo, debe consultar a especialistas en este tema.
Una de las ventajas de este diseño es la baja complejidad del trabajo. Pero es menos efectivo, lo que afecta el tiempo de enfriamiento del agua. Se puede actualizar: instale un calentador eléctrico. Un sistema de calefacción similar con un pequeño acumulador de calor funcionará incluso sin una caldera. Pero en este caso, los costos de electricidad aumentarán significativamente. No se recomienda utilizar el sistema de ACS, ya que la reducción en la eficiencia de la instalación será grande.
Cálculo de la capacidad de almacenamiento de calor.
El principal parámetro técnico del acumulador de calor es su volumen utilizable. La cantidad de energía térmica que puede acumularse en el agua depende de esto.
El cálculo correcto del acumulador de calor para calefacción comienza con un análisis de la habitación.
Primero, se determina su área, en base a la cual se calcula el valor de potencia mínimo necesario para calentar todas las habitaciones durante una hora. Esto se hace usando la siguiente fórmula:
Q = S / 10
Dónde Q - esta es la pérdida de calor del edificio o la cantidad de energía para compensarlo,S - zona de la casa.
Para una habitación de 90 m² es necesario generar 9 kW de energía por hora. Luego, calcule la cantidad de energía almacenada en el acumulador de calor para calentar por 1 m³ de agua. Este indicador depende de su temperatura. Para evitar cálculos largos, la tabla muestra datos para varios valores del retorno de energía del refrigerante al agua en el tanque.
| Temperatura ° C | Energía kWh |
| 90/70 | 23,26 |
| 80/50 | 34,89 |
| 70/55 | 17,45 |
| 80/30 | 58 |
Suponga que se aplica la temperatura de calentamiento estándar de 80/30. En este caso, al calcular el acumulador de calor para calefacción, diseñado para un funcionamiento eficiente durante 12 horas, el volumen total utilizable será igual a:
V = 12 * 9 / (58) = 1.86 m³
Para llenar dicho volumen, será necesario producir una estructura cilíndrica con un radio de 1 my una altura de 2.3 m.
Hacer un acumulador de calor con tus propias manos.
¿Es posible hacer un acumulador de calor para calentar con sus propias manos? Para hacer esto, debe hacer un diseño con un volumen calculado. Es mejor usar acero galvanizado de pared gruesa. Dado que las dimensiones del futuro tipo de batería son bastante grandes, el trabajo de soldadura debe confiarse a los profesionales. Cualquier defecto en la costura puede tener consecuencias tristes: despresurización de toda la estructura.
Para mejorar las características de resistencia, se recomienda producir un contenedor de dos capas. El material de la capa interna no debe corroerse bajo la influencia del agua y las altas temperaturas. La carcasa exterior debe cumplir las funciones de protección mecánica. También es necesario elegir el diámetro correcto de las tuberías para que el acumulador de calor esté conectado al sistema de calefacción sin adaptadores adicionales.
El trabajo se puede dividir en las siguientes etapas:
- La fabricación de la tubería interna. Es mejor hacerlo en forma de U, mientras que la altura debe ser 5-7 cm menor que la capacidad;
- Soldadura del cilindro interior.Debe tener agujeros para las boquillas;
- La fabricación del cilindro exterior.
Después de completar la fabricación de un acumulador de calor para el sistema de calefacción con sus propias manos, es necesario verificar su resistencia. Para hacer esto, la estructura se llena con agua y se observa visualmente la ausencia de fugas o despresurización.
Para mejorar las cualidades aislantes, la pared exterior está aislada con lana de basalto. En este caso, la eficiencia del sistema de calefacción con un acumulador de calor aumentará significativamente, ya que las pérdidas de calor serán mínimas. El espesor de la capa protectora debe ser de al menos 50 mm.
Características de instalación y diagrama de conexión del tanque de almacenamiento
Para conectar el acumulador de calor al sistema de calefacción, es necesario elegir su ubicación correctamente. Es mejor si se parará en las inmediaciones de la caldera. En este caso, la temperatura del refrigerante será alta, lo que afectará positivamente la velocidad de calentamiento del agua en el tanque.
También debe hacer un pedestal para él, ya que la masa total del acumulador de calor lleno será bastante alta. En nuestro caso, serán aproximadamente 2.1 toneladas. En una casa privada, se debe preparar una base separada para esto. Si se proporciona un suministro de agua caliente en el sistema de calefacción con un acumulador de calor, se debe hacer un suministro de agua en la habitación. Se conecta al tanque a través de válvulas de cierre. Por desgracia, no existen esquemas generales para la fabricación de un acumulador de calor para calefacción. Muy a menudo guiado por la experiencia personal.
Consejos prácticos
En base a la amplia experiencia en la fabricación de baterías caseras para calefacción, se pueden hacer varias recomendaciones:
- En lugar de una bobina de fábrica, se puede usar una manguera corrugada de acero. Entonces el área total de transferencia de calor aumentará;
- Para no hacer una estructura de acero, se pueden usar recipientes de plástico de un volumen apropiado. Para mantener su forma, deben estar encerrados en un marco de celosía;
- Se pueden utilizar pequeños acumuladores de calor para calentar el sistema de calefacción por suelo radiante.
Pero para una gran área de la sala, todavía se recomienda comprar modelos de fábrica, ya que su fuerza y funcionalidad fueron calculadas por especialistas.
Al elegir acumuladores de calor prefabricados para cualquier caldera de calefacción, preste atención a la cantidad de tuberías de entrada y salida. De esto depende la capacidad de conectar el dispositivo a un sistema de suministro de agua caliente, un piso cálido o el uso de una fuente alternativa de agua de calefacción, un colector solar.
El video muestra el funcionamiento del acumulador de calor emparejado con una caldera de calefacción:
