A kazán hőtárolójának csatlakoztatása és működési elve

Azokban a házakban, ahol nincs gáz vagy központi fűtés, egyedi fűtési rendszereket használnak, ideértve a szilárd tüzelőanyaggal és az elektromos kazánokkal vagy a napenergiával működő napenergia rendszereket. Ezeknek a rendszereknek fontos hátránya van - egyenetlen fűtőközeg a működés alapvető jellemzői vagy a külső tényezők befolyása miatt. Optimalizálhatók egy hőtároló használatával a fűtéshez, amely puffer szerepet játszik a hőforrás és a fogyasztók között.

A hőtároló rendeltetése

A különféle típusú fűtőkazánok hőtárolója lenyűgöző vízzel töltött tartály, amely lehetővé teszi a fűtőkazán működése során felmerülő problémák megoldását:

• energia túllépés;
• túlzott fűtőteljesítmény;
• a víz túlmelegedése a kazánban;
• a fűtési hőmérséklet időszakos ingadozása maga az égési folyamat egyenetlensége, valamint a tűzifa, a szén nem korai lerakása miatt;
• a csúcsok eltérése a hőenergia előállításában és felhasználásában.

Néhány probléma megoldható egy pirolízis kazán hosszú égésig történő telepítésével, de utóbbi esetben ez nem segít. A kazán működésének sajátossága az, hogy az üzemanyag lerakása után a hőátadási teljesítmény fokozatosan növekszik, elérve a csúcsértékeket, majd fokozatosan csökken. Ha időben nem adnak üzemanyagot a kazánhoz, akkor leáll, a hűtőfolyadék elkezdi lehűlni, és ezzel a ház hőmérséklete esik. A csúcsforgalom során a rendszer nem képes hatékonyan elosztani az összes energiát, mivel hőmérsékletszabályozóval van felszerelve, így a hő egy része pazarlásra kerül. Ha a kazán elektromos, akkor sokkal jövedelmezőbb hőt felhalmozni éjjel, amikor az elektromosságot csökkentett éjszakai sebességgel számolják, hogy a nap folyamán a lehető legkevesebb villamos energiát fogyasszák el.

A fűtési rendszer hőtároló tartálya rozsdamentes vagy egyszerű acélból készül, és belülről védőlakkkal bevonható. A falakat hőálló festékkel festettük, majd hőszigetelő anyaggal és műbőrrel lezártuk. Valójában, amikor a hőakkumulátort csatlakoztatják, növekszik a hűtőfolyadék térfogata a fűtési rendszerben, ami lehetővé teszi a kazán csúcsteljesítményének kompenzálását, és ugyanakkor felhalmozódik a hő és továbbadja azt a hűtőfolyadékhoz, amikor a kazán hőtermelésének teljesítménye csökken. A kiváló minőségű szigetelésnek köszönhetően a hőtárolóban lévő víz hosszú ideig lehűl. Fűtött állapotban tárolják néhány órán keresztül, sőt akár néhány napig, és egy szivattyúval táplálják be a rendszerbe. A hőtároló működésének elve a különböző környezetek, különösen a víz és a levegő különböző hőkapacitásain alapszik. Az 1 liter víz hőmérséklete egy fokkal csökken, és a levegő hőmérséklete 1 fokkal 4 fokkal növekszik.

Szilárd tüzelésű és elektromos kazánok használata esetén hőtároló telepítése kívánatos, de nem szükséges, akkor a működéshez szükséges feltétel a hőtároló jelenléte a Naprendszerben, mivel napenergia előállítása este és éjszaka lehetetlen, ősszel és télen pedig felhős napokon a rendszer használata korlátozott.

Előnyök és hátrányok

Hőakkumulátor használatának előnyei:

• Fenntartja a hőenergiát több órán keresztül.
• A kazán túlmelegedése kizárt.
• A hőenergiát nem pazarolják, hanem felhalmozzák a jövőbeni felhasználásra, ennek következtében a kazán és a fűtési rendszer hatékonysága növekszik.
• Pénzügyi forrásokat takaríthat meg.
• A helyiségek léghőmérséklete könnyen fenntartható az optimális szinten, az hőmérséklet ugrása nem megengedett.
• Nincs szükség gyakori üzemanyag-letöltésre.
• A szilárd tüzelésű kazánokon kívül telepíthető egy napenergia rendszer is, amely ingyenes hőenergia-forrás.
• A fűtéshez használt hőakkumulátorok egyes modelljei kombinálhatják a kazán funkcióit.

A rendszer hátrányai:

• Hosszú fűtés - optimális telepítés az állandó tartózkodásra szánt házakba. A nyaralókban, amelyeket télen hétvégén látogatnak, egy ilyen készülék nem hoz hasznot.
• Magas költségek - körülbelül ugyanolyanok, mint egy kazán, és néha drágábbak.
• Jelentős méretek és súly - emiatt bizonyos nehézségek merülnek fel a szállítás és a felszerelés során. Ezenkívül a kazán közvetlen közelében fűtésre szánt hőtárolót is telepítenek, ott kiegészítő berendezéseket kell elhelyezni, ezért gyakran szükség van egy speciális helyiség elkülönítésére az eszközök beépítésére és speciális előkészítésre: fel kell szerelni egy tartóplatformot, amely támogatja az akkumulátor súlyát. Töltéskor a tartály 3-4 súlyú lehet.
• Nagy teljesítményű kazánra van szükség - hajtás megvásárlása indokolt, ha a kazán teljesítményét nem használják ki teljesen, legalább kettős teljesítménytartalék van, különben a készülék inaktív lesz.

Hőakkumulátor gyártásakor saját kezűleg jelentős összeget takaríthat meg. A legegyszerűbb kivitel rozsdamentes acél hordóból vagy akár legalább 3 mm vastagságú rozsdamentes acéllemezből készül. Szükség lesz egy 3 cm átmérőjű és 14 m hosszú rézcsőre is, amely spirálba van hajlítva és a tartály belsejébe kerül. Alulról biztosítson hidegvíz-ellátást, felülről egy forró csapot, és szereljen be csaptelepeket. A szilárd tüzelésű kazánok számára feltétlenül szükséges szigetelni egy saját hőcserélőt, különben hatástalan lesz. Be kell telepíteni a nyomás- és hőmérséklet-érzékelőket.

Ha hengeres tartály hegesztése nem lehetséges, készíthet hőtárolót fűtésre párhuzamos cső alakjában - könnyebb ilyen alakú tartályt saját kezével elkészíteni. A sarkok emellett megerősítést nyújtanak, kívülről merevítőkkel egészítik ki a mintát - egymástól 30–35 cm távolságra hegesztve. A készülék átmérőjének és magasságának aránya 1: 3 (4).

Kiválasztási feltételek

A hőszámlálót olyan pontos számítások szerint kell kiválasztani, amelyek figyelembe veszik a ház fűtési rendszerének paramétereit. A kiszámított értékeken túlmenően azonban a hőtároló eszközök általános jellemzőit is figyelembe veszik.

• Nyomás a fűtési rendszerben. E paraméter szerint a hőtárolónak meg kell felelnie a fűtési rendszernek. Mindenesetre az érték lehet magasabb, de nem alacsonyabb. Az, hogy a meghajtó milyen nyomást képes ellenállni, a falvastagságtól, a tartály alakjától és a gyártás anyagától függ. A 4 bar feletti kazánok hőtárolóinak konvex alsó és felső burkolata van.
• A puffer tartály térfogata. Ezt a paramétert tekintik a legfontosabbnak, és megpróbálnak olyan térfogatot választani, hogy a hajtómű felhalmozódjon a fölösleges hőmennyiségre. De ugyanakkor nincs szükség túl terjedelmes eszközre.
• Külső méretek és súly. A felszerelések szállításával és elhelyezésével foglalkozni kell, ezért mindent gondosan kell kiszámítani: a tartály áthalad-e az ajtóban, vajon a padlók ellenállnak-e a tartálynak, amikor teljesen fel van töltve vízzel.
• Felszerelés további hőcserélőkkel.Ezek lehetővé teszik a rendszer működésének további optimalizálását. A modelleket a teljes rendszer összetettségével összhangban választják meg.
• Képesség további eszközök telepítéséhez. Az akkumulátor vágólappal együtt további fűtőelemeket, érzékelőket és hőmérsékletszabályozókat telepítünk. Ha a rendszer összes elemét helyesen választja ki, akkor felére csökkentheti az üzemanyag-fogyasztást.

A tartályok szénacélból vagy rozsdamentes acélból készülnek. Az utóbbi drágább és hosszabb ideig tart, és az előbbiek szükségszerűen korróziógátló bevonattal vannak ellátva. Gondoskodnod kell annak minőségéről.

A kazán pufferkapacitásának térfogatának kiszámítása

A puffer tartály térfogatát általában úgy számítják ki, hogy egy tüzelőanyag-könyvjelző égésekor a hőtároló megtartja a kazán által termelt hőt. Csak hozzávetőleges számításokat lehet elvégezni önmagukban, nem veszik figyelembe a fűtőtest radiátorok hőveszteségét és a szobahőmérséklet hatását. A hőakkumulátor térfogatának kiszámításához szükséges alapképlet:

W = k × m × s × Δtahol

• W - túlzott hő;
• m - folyadék tömege;
• val vel - a hűtőfolyadék hőkapacitása;
• At - a hűtőfolyadék melegítésének mértéke;
• k - a kazán hatékonysága.

Innentől ki kell számolnia a hűtőfolyadék tömegét:m = W / (k × s × Δt).

Mint W A kazán által generált és a ház fűtésére felhasznált energia értékei közötti különbségként kell meghatározni, ezeket tisztázni kell, valamint az üzemanyag-könyvjelző égési idejét is. Ha a kazán teljesítményét a készülék tanúsítványában adják meg, akkor ki kell számítani a fűtés hőenergia-fogyasztását. Az üzemanyag-elégetési időt empirikusan határozzuk meg. Tegyük fel, hogy 3 óra, és 10 kW / h-t igényel a ház felmelegítése. Tehát 3 órán belül ezt költik:10 × 3 = 30 kW.

Hőtermelés egy 22 kW / h teljesítményű kazánon:22 × 3 = 66 kW.

A számítási eredmények szerint a fölösleges hő:W = 66 - 30 = 36 kW. Fordítottuk wattban, 36000 wattot kapunk.

A képlet segítségével m = W / (k × s × Δt), határozza meg a víz tömegének kívánt értékét. A hatékonyságot százalékban jelzik az útlevélben. Ezt az értéket tizedesre kell konvertálni, osztva 100-val. Például: 80/100 = 0,8. A víz hőkapacitása kb 4,19 kJ / kg × ° C vagy 1,164 W × h / kg × ° C vagy 1,16 kW / m³ × ° C.

At a bevezető és a visszatérő csövek hőmérsékletének megmérésével határozható meg, a nagyobb érték kivonásával. Például:Δt = 88 - 58 = 30 ° C.Ilyen módonm = 36000 / (0,8 × 1,164 × 30) = 1 288,7 kg.

A kazán által generált energia feleslegének megőrzése érdekében legalább 1288,7 m3 kapacitásra van szükség. Alkalmas a Jaspi GTV Teknik 1500 liter hőtároló. A szerényebb számítási értékekkel korlátozhatja magát egy tartályra, például 750 literre.

Barkácsolási módszerek és rendszerek

A kapcsolat bonyolultsága és tulajdonságai a hőtárolás típusától függenek. Ezért meg kell értenie, mi ezek.

• A legegyszerűbb kialakítás az üres tartály belseje. A kazán és a fogyasztók közvetlenül kapcsolódnak. A felhasználás akkor optimális, ha minden körben ugyanazt a hűtőfolyadékot használják, a rendszerben a nyomás nem haladja meg az akkumulátor megengedett értékeit, és a kazánból táplált hűtőfolyadék hőmérséklete nem haladja meg a fűtőkör megengedett értékeit. Ha az első két követelmény nem teljesül, akkor a rendszerhez történő csatlakoztatáskor további külső hőcserélőket kell használni. Ez utóbbi esetben a háromutas szelepekkel ellátott keverőegységeket be kell szerelni.
• Buffer tartály belső hőcserélővel - egy vagy több. A hőcserélő egy spirálcső, rézből vagy rozsdamentes acélból. Egy ilyen tároló közegben a hűtőfolyadékot keverik. Az alsó részben található tekercs melegíti a hőhordozót, a forró víz felfelé rohan, mint kevésbé sűrű.Tetején van egy másik tekercs, amely energiát vesz fel és továbbítja a fűtőkörökhöz. Az ilyen típusú készülék optimális, ha különféle típusú hűtőfolyadékokat használunk, magas nyomáson és hűtőfolyadék-hőmérsékleten, és több hőgenerátor csatlakoztatására.
• A melegvíz-áramlás áramló áramköre. A hőcserélő általában a tartály tetején található. Fémnek kell lennie, amely megfelel az élelmiszer-vízfogyasztási előírásoknak. Az áramkörök közvetlenül csatlakoznak. Egy ilyen rendszer előnyös, ha egyenletes forró víz áramlik.
• Hőakkumulátor belső kazánnal. A háztartási fogyasztásra szánt fűtött vizet a tartályban tárolják. Az ilyen típusú akkumulátor könnyen integrálható szilárd tüzelőanyaggal, elektromos kazánokkal és napkollektorokkal felszerelt nyitott és zárt fűtési rendszerekbe. Az ilyen típusú puffertartályok különösen relevánsak elektromos kazánok használatakor, amikor a hőhordozót éjszaka hevítik, és a nap folyamán vizet fogyasztanak. Egy 150 literes kazán elegendő egy átlagos család átlagos napi vízfogyasztásához.

A fűtőrendszerhez szánt hőtároló számára több kimeneti cső van, és a tartály mentén függőlegesen helyezkednek el, mivel a hőmérsékleti gradiens a magasság mentén van. Ez úgy történik, hogy a hűtőfolyadék hőmérsékletére vonatkozó eltérő követelményekkel rendelkező áramköröket össze lehessen kapcsolni a hőmérséklet-szabályozók terhelésének csökkentése érdekében. Ennek eredményeként a hőenergiát a lehető leghatékonyabban használják fel.

Más típusú rendszerek:

1. Egy egyszerű hevederes séma, amely korlátozza az alkalmazkodás képességét. A forró víz felmegy, és a felső pontból veszi, lehűlés után leesik, és újra belép a kazánba. Ezt akkor használják, ha a hőfejlesztőben és a fűtőkörben a nyomás és a hőmérséklet azonos. A hőmérsékletet csak a hűtőfolyadék áramlásának növelése / csökkentése módszerével lehet szabályozni.
2. A rendszerben vannak keverőegységek, bypass, ezért lehetséges a hűtőfolyadék hőmérsékletének pontosabb beállítása. A berendezés hatékonyságát például háromutas szelepek beszerelésével érik el.
3. Egy további tartály található a rendszerben, amelynek következtében kis mennyiségű forró víz áll rendelkezésre közvetlenül a kazán indítása után. A fogyasztónak nem kell várnia, amíg a rendszer teljesen felmelegszik, de a vízellátása nem nagy, és a rendszer lassabban melegszik fel, mint a klasszikus.
4. A puffertartályban van egy tekercs, a forrásból származó hőenergia áthalad rajta, és a hőtároló tartályban lévő hűtőfolyadék már felmelegszik a tekercsről. Az ilyen típusú rendszerekben különféle hűtőfolyadékokat használnak. Választhat olyanokat, amelyek nem keverhetők össze a kémiai tulajdonságok összeférhetetlensége miatt. A tekercsen keresztül fűtés vagy meleg víz vezethető be, vagy a forrásból származó hűtőfolyadék ebben a körben kering.
5. További külső hőcserélőt telepítünk a rendszerbe. Ez lehetővé teszi a kívánt hőmérséklet fenntartását az akkumulátorban.
6. Rendszer melegvízellátás áramló áramkörével. Az optimális, ha a forró vizet egyenletesen használják. Ellenkező esetben javasoljuk, hogy vásároljon energiatárolót beépített kazánnal.
7. Rendszer egyetlen tekerccsel és csatlakoztatás alternatív energiaforráshoz, például egy napkollektorhoz. Bivalensnek hívják. A csatlakoztatást úgy hajtják végre, hogy a kollektor vezető szerepet játszik a rendszer melegítésében, és a kazánt akkor csatlakoztatják, ha nincs elég hőenergia.
8. Többértékű rendszer, ahol a fő fűtést alacsony hőmérsékletű források, például egy napkollektor és egy geotermikus hőszivattyú végzik.A hőtároló alján vannak csatlakoztatva. A magas hőmérsékletű kazánt kiegészítő hőforrásként használják.

Különböző fűtőkörök és hőenergia-források jelenlétében komplex összeépített rendszer alakul ki számos további beállító berendezéssel, érzékelőkkel és biztonsági csoportokkal. Ajánlott a tervezést a szakemberekre bízni, mivel nagy pontosságú számításokra lesz szükség.

Akkumulátor hevederkészlete

A tartálynak jól szigeteltnek kell lennie. Ha ez vásárolt hőakkumulátor, akkor ki kell értékelnie a külső szigetelés vastagságát és minőségét. Minél jobb és vastagabb a hőszigetelő, annál hosszabb ideig marad a hő. A hőszigetelő speciális felépítésének köszönhetően a hőtároló hőszivattyúként működik. A jó minőségű modellek hőszigetelésének vastagsága körülbelül 10 cm, és hőálló festékkel festett testet takar. A szigetelés tetején egy műbőr réteg található. Az önszigetelést ugyanazon séma szerint végzik. Először a tartályt magas hőmérsékletnek ellenálló festékkel kell festeni, majd legalább 150 mm vastagságú bazaltgyapotmal szigetelik, és a tetejét fóliával borítja.