Como reduzir os custos constantes de manter uma temperatura confortável em casa? Existem muitos métodos realmente eficazes, desde a instalação de caldeiras com a maior eficiência possível e até a instalação de fontes alternativas de calor. Mas um dos mais produtivos é considerado um acumulador de calor para sistemas de aquecimento.
Tanques-tampão para aquecimento
Em circuitos de aquecimento autônomos, a caldeira é sempre fornecida com operação constante. Isso implica em um aumento nos custos de energia e uma diminuição na vida útil de equipamentos caros devido ao desgaste. A bateria para aquecimento foi projetada para otimizar o funcionamento de todo o sistema.
Atribuição de tanques-tampão
É um recipiente dentro do qual passa o principal de aquecimento. O calor transferido dos canos para a água no tanque o aquece. Quando a caldeira é desligada, a temperatura do líquido de refrigeração diminui e o processo inverso começa - a energia térmica vem da água no tanque através das paredes dos tubos do líquido de refrigeração. Desta forma, os acumuladores de calor nos sistemas de aquecimento permitem manter um nível de aquecimento confortável por um longo tempo após a caldeira parar.
Por que os tanques para aquecimento de baterias não estão instalados em todos os sistemas autônomos? Há vários fatores específicos que devem ser levados em consideração antes da instalação:
- Volume. Para manter a temperatura em uma casa com uma área de 120 m² por 10 a 12 horas, é necessária uma capacidade de 1,5-1,8 m³. Nem sempre é possível colocar uma bateria de água semelhante para aquecimento no sistema;
- Custo. O preço médio de uma capacidade de buffer de 750 litros. é de cerca de 90 mil rublos. De fato, acontece que o acumulador de calor no sistema de aquecimento será o elemento mais caro.
Este último é o principal motivo para não colocar uma capacidade de buffer térmico. Porém, se você fizer cálculos aproximados de eficiência, o aquecimento com um acumulador de calor requer 10 a 15% menos energia (gás, lenha, carvão etc.) em comparação com o esquema tradicional.
O diâmetro dos bocais do tanque conectado deve corresponder às dimensões da tubulação do sistema. Caso contrário, ocorrerá uma resistência hidráulica excessiva.
Projeto de acumulador de calor
Bateria auto-fabricada para aquecimento em casa não trará o resultado desejado. Isso se deve às especificidades do design e aos materiais utilizados. Fazer esse tanque a partir de meios improvisados sem o uso de equipamentos especiais é quase impossível.
Além da principal função do armazenamento de calor, a maioria dos fabricantes tenta melhorar o design para que o sistema de aquecimento com um acumulador de calor possa estar envolvido em outras áreas de suporte à vida de uma casa particular:
- Abastecimento de água quente. A água aquecida no tanque pode ser usada como água quente - para tomar banho, lavar louça, etc. O principal é que o tanque é indiretamente aquecido;
- Um elemento de comutação para conectar fontes de calor alternativas - sistemas solares, bombas de calor. Este esquema de aquecimento com um acumulador de calor permite que você aqueça a água devido à energia condicionalmente livre do sol. Como resultado - redução de custos atuais;
- Conexão de várias caldeiras em um circuito. Desta forma, é possível organizar o aquecimento com uma caldeira a combustível sólido e a gás.
Para reduzir a perda de calor nos acumuladores de calor em sistemas de aquecimento, são fornecidas duas paredes - externa e interna. O espaço entre eles é preenchido com isolamento, na maioria das vezes com lã de basalto. Além disso, a maioria dos modelos possui uma fonte de calor adicional - um aquecedor elétrico. Permite manter a temperatura da água nos tanques de armazenamento para aquecimento no nível correto. Isso também possibilita o uso do tanque mesmo quando a caldeira está ociosa, como uma caldeira elétrica comum.
Ao usar fontes alternativas de calor, é recomendável comprar um tanque com dois circuitos de tubulação.
Cálculo do acumulador de calor de aquecimento
Na prática, você primeiro precisa calcular a quantidade ideal de bateria de água para aquecimento. Há um equívoco de que quanto maior esse indicador, melhor. Mas quando o volume crítico é excedido, a taxa de aquecimento da água no tanque diminui significativamente e simplesmente não tem tempo para atingir a temperatura necessária. Isto é especialmente verdade para sistemas com aquecimento máximo do líquido de refrigeração a 60 ° C (aquecimento a baixa temperatura).
A principal condição para o funcionamento do aquecimento com um acumulador de calor é o aumento máximo no sistema quando a caldeira está desligada. Portanto, o principal indicador ao escolher um tanque tampão de acordo com suas características é o tempo que leva para a água aquecida nele esfriar.
Os erros mais comuns ao calcular um sistema de aquecimento com um acumulador de calor:
- Somente a potência nominal da caldeira é levada em consideração. Razão supostamente suficiente: por 1 kW de energia requer de 25 a 50 litros de capacidade. Mas como levar em consideração o tempo de resfriamento do refrigerante?
- Localização do Sistema. A maior eficiência é alcançada apenas para um circuito de aquecimento com um acumulador de calor, que é instalado imediatamente após a caldeira. A transferência de calor será ideal.
Para realizar o cálculo, você precisa conhecer a potência da caldeira e o modo térmico do sistema. Suponha que o aquecedor gere 22 kV / h. Além disso, o modo de operação é 70/40 (70-40 = 30 ° C). Nesse caso, a quantidade ideal de acumulador de calor no sistema de aquecimento será:
(22 * 3600) / (4,187 * 30) = 633 kg ou 0,633 m³
Agora resta calcular o tempo de aquecimento da água no tanque. Infelizmente, não existe uma fórmula universal para isso. Existe uma grande dependência das características operacionais de um modelo de bateria específico para o sistema de aquecimento. Mas esses dados podem ser obtidos nas instruções ou no site do fabricante. Como exemplo, podemos considerar a dependência da taxa de aquecimento do tanque de armazenamento de várias capacidades Wirbel na saída da caldeira.
Dados todos esses indicadores, é possível calcular com precisão a quantidade estimada de acumulador de calor em um sistema de aquecimento específico. Cálculos mais precisos são feitos usando sistemas de software especiais que levam em consideração a taxa de circulação do líquido refrigerante, a perda de calor e possíveis alterações nos modos de aquecimento.
Qualquer esquema de cálculo deve levar em consideração as recomendações dos fabricantes e os requisitos para a operação de um sistema de aquecimento autônomo.
Instalando um acumulador de calor
Não apenas o tempo de aquecimento da água, mas também a eficiência de todo o sistema depende da instalação correta de uma bateria de água no aquecimento. O fator determinante é o método de circulação do líquido refrigerante - gravidade ou uso de uma bomba. No primeiro caso, os tanques da bateria são instalados no aquecimento do tanque de expansão superior, o mais próximo possível da caldeira.
Deve-se ter em mente que a velocidade do líquido de arrefecimento será ligeiramente reduzida. Isso se deve ao aumento do comprimento do tubo de reforço devido à inserção de uma seção adicional localizada no tanque. Para o sistema gravitacional, recomenda-se reduzir o volume estimado do tanque em 10-15%.
O local da instalação em um sistema de circulação forçada não é regulado. É importante que o nível de aquecimento do líquido de refrigeração nos tubos de aquecimento com um acumulador de calor seja máximo. Consequentemente, o tanque deve estar localizado próximo à caldeira com as seguintes condições:
- O tanque é colocado após o grupo de segurança;
- A temperatura na sala onde o recipiente está localizado deve ser de 10 a 35 ° C;
- Acesso livre a todos os tubos de derivação para reparo e manutenção;
- Capacidade de conectar o tubo principal e o tubo de retorno.
Na maioria das vezes, em sistemas de aquecimento com tanque de armazenamento de calor, ele é instalado diretamente na sala da caldeira. A instalação acima do nível da caldeira não é recomendada.
Além dessas condições, pode haver outras regulamentadas pelo fabricante. Eles devem ser levados em consideração não apenas na escolha do local de instalação do tanque, mas também para controlar a potência da caldeira.
Ao instalar um acumulador de calor para sistemas de aquecimento com um elemento de aquecimento elétrico, é recomendável montar adicionalmente um medidor de eletricidade com várias tarifas. Em seguida, você pode obter economias significativas, incluindo o aquecimento elétrico do tanque à noite.
O vídeo mostra o princípio de operação do acumulador de calor no sistema de aquecimento de uma casa particular:
