Kazan için ısı akümülatörünün bağlantısı ve çalışma prensibi

Gaz veya merkezi ısıtma olmayan evlerde, katı yakıt ve elektrikli kazanlar veya güneş enerjisi ile çalışan güneş sistemleri dahil olmak üzere bireysel ısıtma sistemleri kullanılır. Bu sistemlerin önemli bir dezavantajı vardır - dış faktörlerin işleyişinin veya etkisinin temel özellikleri nedeniyle eşit olmayan ısıtma ortamı. Isıtma için bir ısı akümülatörü kullanılarak optimize edilebilir, bu da ısı kaynağı ve tüketiciler arasında bir tampon rolü oynayacaktır.

Isı akümülatörünün amacı

Çeşitli ısıtma kazanları için ısı akümülatörü, ısıtma kazanının çalışması sırasında ortaya çıkan sorunları çözmenize izin veren su ile dolu etkileyici bir tanktır:

• enerji aşımı;
• aşırı ısıtma gücü;
• kazandaki suyun aşırı ısınması;
• yanma işleminin kendisinin dengesizliği ve yakacak odun, kömürün zamansız döşenmesi nedeniyle ısıtma sıcaklığında periyodik dalgalanmalar;
• termal enerji üretimi ve tüketiminde piklerin uyumsuzluğu.

Bazı problemler uzun yanma için bir piroliz kazanı monte edilerek çözülebilir, ancak ikinci durumda yardımcı olmaz. Kazanın çalışmasının özelliği, yakıtın döşenmesinden sonra, ısı transfer gücünün kademeli olarak artması, tepe değerlerine ulaşması ve daha sonra yavaş yavaş azalmasıdır. Kazana zamanla yakıt eklenmezse, durur, soğutucu soğumaya başlar ve bununla birlikte evdeki sıcaklık düşer. Pik ısı üretimi sırasında, sistem sıcaklık kontrolörleri ile donatılmış olduğundan tüm enerjiyi verimli bir şekilde dağıtamaz, bu nedenle ısının bir kısmı israf edilir. Kazan elektrik ise, gün içinde olabildiğince az elektrik tüketmek için, düşük bir gece hızında elektrik hesaplandığında geceleri ısı biriktirmek çok daha karlı olur.

Isıtma sisteminin ısı depolama tankı paslanmaz veya sıradan çelikten yapılmıştır ve içeriden koruyucu bir vernik ile kaplanabilir. Üstteki duvarlar ısıya dayanıklı boya ile boyanır, daha sonra ısı yalıtım malzemesi ve deri ile kapatılır. Aslında, ısı akümülatörü bağlandığında, ısıtma sistemindeki ısı taşıyıcının hacmi artar, bu da kazanın tepe gücünü telafi etmeyi ve aynı zamanda kazan ısı enerjisi ürettiğinde ısı taşıyıcıya transfer etmek için ısı biriktirmeyi mümkün kılar. Yüksek kaliteli yalıtım sayesinde, ısı akümülatöründeki su uzun süre soğur. Birkaç saat ve hatta günlerce ısıtılmış halde depolanır ve bir pompa ile sisteme beslenir. Isı akümülatörünün çalışma prensibi, özellikle su ve hava gibi çeşitli ortamların farklı ısı kapasitelerine dayanmaktadır. 1 litre su sıcaklığındaki bir derece azalma, hava sıcaklığındaki 1 m3'ün 4 derece artmasına neden olur.

Katı yakıt ve elektrikli kazanlar kullanılıyorsa, bir ısı akümülatörünün kurulması arzu edilir, ancak gerekli değildir, o zaman güneş sisteminde bir ısı akümülatörünün varlığı, akşam ve gece ve bulutlu günlerde sonbahar ve kış aylarında güneş enerjisi elde etmek imkansız olduğundan, çalışmak için gerekli bir koşuldur.

Avantajlar ve dezavantajlar

Bir ısı akümülatörü kullanmanın artıları:

• Termal enerjiyi birkaç saat ve gün boyunca tutar.
• Kazan aşırı ısınması hariç.
• Termal enerji israf edilmez, ancak daha sonra kullanılmak üzere birikir, bu nedenle kazanın ve ısıtma sisteminin bir bütün olarak verimliliği artar.
• Finansal kaynakları kaydetmenizi sağlar.
• Odalardaki hava sıcaklığı optimum seviyede kolayca korunur, sıcaklıktaki keskin sıçramalar hariç tutulur.
• Sık yakıt indirmelerine gerek yoktur.
• Katı yakıtlı bir kazana ek olarak, ücretsiz bir termal enerji kaynağı olan bir güneş sistemi kurabilirsiniz.
• Isıtma için bazı termal akümülatör modelleri, bir kazanın işlevlerini birleştirebilir.

Sistemin dezavantajları:

• Uzun ısıtma - kalıcı ikamet amaçlı evlerde optimum kurulum. Hafta sonları kışın ziyaret edilen yazlık evlerde, böyle bir cihaz fayda sağlamayacaktır.
• Yüksek maliyet - bir kazanla yaklaşık aynı maliyette ve bazen daha pahalıdırlar.
• Önemli boyutlar ve ağırlık - bu nedenle, nakliye ve kurulum sırasında bazı zorluklar ortaya çıkar. Ek olarak, kazanın hemen yakınında ısıtma amaçlı bir ısı akümülatörü kurulur, orada ek ekipman bulunmalıdır, bu nedenle genellikle cihazların kurulumu için özel bir oda tahsis etmek ve özel bir şekilde hazırlamak gerekir: akümülatörün ağırlığını taşıyabilecek bir destek platformu donatmak. Doldurulduğunda, tank 3-4 ağırlığında olabilir.
• Yüksek güçlü bir kazan gereklidir - kazanın gücü tam olarak kullanılmıyorsa, bir sürücü satın almak haklıdır, en az iki kat güç rezervi vardır, aksi takdirde cihaz devre dışı kalır.

Kendi ellerinizle bir ısı akümülatörü imalatında önemli miktarda tasarruf edebilirsiniz. En basit tasarım, paslanmaz çelik namlu veya en az 3 mm kalınlığında paslanmaz çelik sacdan yapılmıştır. 3 cm çapında ve 14 m uzunluğunda bir bakır boru da gerekli olacaktır Spiral içine bükülmüş ve tankın içine yerleştirilmiştir. Aşağıdan, sıcak su için bir musluğun üstünden soğuk su temini yapın, musluklara stopcocks takın. Katı yakıtlı bir kazan için kendiniz tarafından yapılan bir ısı akümülatörünün izole edilmesi kesinlikle gereklidir, aksi takdirde etkisiz olacaktır. Basınç ve sıcaklık sensörlerinin takılması da gereklidir.

Silindirik bir kabın kaynaklanması mümkün değilse, ısıtma için bir paralel boru şeklinde bir ısı akümülatörü yapabilirsiniz - bu şekildeki bir tankı kendi ellerinizle yapmak daha kolaydır. Köşeler ayrıca yapıyı sertleştiricilerle harici olarak güçlendirir, tamamlar - birbirlerinden 30-35 cm mesafede kaynaklanırlar. Cihazın çap ve yüksekliğinin oranı 1: 3'tür (4).

Seçim kriterleri

Bir ev ısıtma sisteminin parametrelerini dikkate alan doğru hesaplamalara göre bir ısı akümülatörü seçmek gerekir. Bununla birlikte, hesaplanan değerlere ek olarak, termal depolama cihazlarının genel özellikleri dikkate alınır.

• Isıtma sistemindeki basınç. Bu parametreye göre, ısı akümülatörü ısıtma sistemine karşılık gelmelidir. Her durumda, değer daha yüksek olabilir, ancak daha düşük olmayabilir. Sürücünün hangi basınca dayanabileceği, duvar kalınlığına, tankın şekline ve üretim malzemesine bağlıdır. 4 bara kadar dayanabilen kazanlar için ısı akümülatörlerinde dışbükey alt ve üst kapaklar bulunur.
• Tampon tankının hacmi. Bu parametre en önemli olarak kabul edilir ve sürücünün tüm aşırı ısıyı biriktirebileceği bir hacmin kapasitesini seçmeye çalışırlar. Ancak aynı zamanda aşırı hacimli bir cihaza ihtiyaç yoktur.
• Dış boyutlar ve ağırlık. Ekipmanın taşınması ve yerleştirilmesi ele alınmalıdır, bu yüzden her şeyi dikkatlice hesaplamanız gerekir: tank kapıdan geçecek mi, zeminler tamamen suyla doldurulduğunda tanka dayanacak mı?
• İlave ısı eşanjörleri ile donatmak.Sistemin işleyişini daha da optimize etmenizi sağlarlar. Modeller, tüm sistemin karmaşıklığına göre seçilir.
• Ek aygıtlar yükleme özelliği. Akü panosuyla birlikte ek ısıtma elemanları, sensörler ve sıcaklık kontrolörleri monte edilmiştir. Sistemin tüm öğeleri doğru seçilmişse, yakıt tüketimini yarı yarıya azaltabilirsiniz.

Tanklar karbon çelik veya paslanmaz çelikten imal edilmiştir. İkincisi daha pahalıdır ve daha uzun sürer ve ilki mutlaka korozyon önleyici kaplamaya sahiptir. Kalitesinden emin olmalısınız.

Kazanın tampon kapasitesinin hacminin hesaplanması

Tampon tankının hacmi genellikle bir yer imi yakıtının yakılması sırasında ısı akümülatörün kazan tarafından üretilen tüm ısıyı koruyacağı şekilde hesaplanır. Isıtma radyatörlerinden kaynaklanan ısı kaybı ve oda sıcaklığının etkisi dikkate alınmadan sadece yaklaşık hesaplamalar kendi başlarına yapılabilir. Isı akümülatörünün hacmini hesaplamak için temel formül:

G = k × m × s × Δtnerede

• W - aşırı ısı;
• m - sıvı kütlesi;
• ile - soğutucunun ısı kapasitesi;
• At - soğutma suyunu ısıtmanın derecesi;
• k - kazan verimliliği.

Buradan soğutma sıvısının kütlesini hesaplamanız gerekir:m = W / (k × s × Δt).

Gibi W kazan tarafından üretilen ve evin ısıtılması için harcanan enerji değerlerindeki fark olarak tanımlanır, ayrıca bunları ve yakıt tırnağının yanma süresini netleştirmek gerekir. Kazan gücü cihaz sertifikasında veriliyorsa, ısıtma için ısı enerjisi tüketimi hesaplanmalıdır. Yakıt yanma süresi ampirik olarak belirlenir. Diyelim ki 3 saat ve bir evi ısıtmak 10 kW / s sürüyor. Yani, 3 saat içinde harcanacak:10 × 3 = 30 kW.

22 kW / s kapasiteli bir kazan tarafından ısı üretimi:22 × 3 = 66 kW.

Hesaplama sonuçlarına göre, aşırı ısı:W = 66-30 = 36 kW. Watt olarak çeviriyoruz, 36000 watt alıyoruz.

Formülü kullanma m = G / (k × s × Δt), su kütlesinin istenen değerini belirleyin. Verimlilik pasaportta yüzde olarak belirtilir. Bu değerin ondalığa dönüştürülmesi ve 100'e bölünmesi gerekir. Örneğin, 80/100 = 0,8. Suyun ısı kapasitesi 4.19 kJ / kg × ° C veya 1.164 G × y / kg × ° C veya 1,16 kW / m³ × ° C.

At besleme ve dönüş borularının sıcaklığını ölçerek, daha küçük olanı daha büyük değerden çıkararak belirlenir. Örneğin:Δt = 88-58 = 30 ° CBöylece,m = 36000 / (0,8 × 1,164 × 30) = 1,288,7 kg.

Kazan tarafından üretilen tüm fazla enerjiyi korumak için, en az 1.288.7 m3 kapasite gereklidir. Jaspi GTV Teknik 1.500 litre ısı akümülatörü uygundur. Daha mütevazı hesaplama değerleriyle kendinizi bir tankla, örneğin 750 litre ile sınırlayabilirsiniz.

DIY yöntemleri ve şemaları

Bağlantının karmaşıklığı ve özellikleri, ısı depolama tipine bağlıdır. Bu nedenle, ne olduklarını anlamalısınız.

• En basit tasarım içeride boş bir tanktır. Kazan ve tüketiciler doğrudan bağlanır. Tüm devrelerde aynı soğutma sıvısı kullanılırsa, sistemdeki basınç akümülatörün izin verilen değerlerini aşmazsa ve kazandan sağlanan soğutma sıvısının sıcaklığı ısıtma devresi için izin verilen değerleri aşmazsa kullanım en uygunudur. İlk iki gereklilik karşılanmazsa, sisteme bağlanırken ek harici ısı eşanjörleri kullanmanız gerekir. İkinci durumda, üç yollu vanalara sahip karıştırma üniteleri monte edilmelidir.
• Dahili ısı değiştiricili tampon tankı - bir veya daha fazla. Isı eşanjörü, bakır veya paslanmaz çelikten yapılmış bir spiral borudur. Böyle bir depolama ortamında, soğutucu karıştırılır. Alt kısımda bulunan bobin ısı taşıyıcıyı ısıtır, sıcak su daha az yoğun olarak yukarı doğru akar.Üstte enerji alan ve ısıtma devrelerine getiren başka bir bobin var. Bu tip bir cihaz, yüksek basınç ve soğutma suyu sıcaklığında farklı tipte soğutucular kullanırken ve birkaç ısı jeneratörünü bağlarken idealdir.
• Sıcak su beslemesinin akan devresine sahip tank. Isı eşanjörü çoğunlukla tankın üstünde bulunur. Gıda suyu tüketimi standartlarını karşılayan metalden yapılmalıdır. Devreler doğrudan bağlanır. Böyle bir sistem, eşit sıcak su akışı ile tercih edilir.
• Dahili bir kazan ile ısı akümülatörü. Evsel tüketim için ısıtılmış su depolama tankında depolanır. Bu tip ısı akümülatörü, katı yakıt, elektrikli kazanlar ve güneş kolektörleri ile donatılmış açık ve kapalı ısıtma sistemlerine kolayca entegre edilebilir. Bu tip tampon tankları özellikle elektrikli kazanlar kullanılırken, ısı taşıyıcı gece ısıtıldığında ve gün boyunca su tüketildiğinde önemlidir. Ortalama bir ailenin günlük ortalama su tüketimi için 150 litrelik bir kazan yeterlidir.

Isıtma sistemi için tasarlanan ısı akümülatörü için birkaç çıkış borusu vardır ve yükseklik boyunca bir sıcaklık gradyanı olduğundan tank boyunca dikey olarak yerleştirilirler. Bu, sıcaklık kontrol cihazlarındaki yükü azaltmak için soğutma sıvısının sıcaklığı için farklı gereksinimlere sahip devrelerin bağlanması mümkün olur. Sonuç olarak, termal enerji mümkün olduğunca verimli bir şekilde kullanılır.

Diğer sistem türleri:

1. Ayarlama yeteneğini sınırlayan basit bir çemberleme şeması. Sıcak su yükselir ve üst noktadan alınır, soğuduktan sonra düşer ve kazana tekrar girer. Isı üreticisindeki ve ısıtma devrelerindeki basınç ve sıcaklık aynı ise kullanılır. Sıcaklık sadece soğutucu akışkanın akışını artırma / azaltma yöntemi ile düzenlenir.
2. Sistemde karıştırma üniteleri, baypaslar vardır, bu nedenle soğutucu sıcaklığının daha hassas bir şekilde ayarlanması mümkündür. Ekipman verimliliği, örneğin üç yollu vanaların montajı ile elde edilir.
3. Ek bir tank sisteme dahil edilmiştir, çünkü kazan başladıktan hemen sonra küçük bir miktar sıcak su mevcuttur. Tüketici, sistem tamamen ısıtılıncaya kadar beklemek zorunda değildir, ancak su kaynağı büyük değildir ve sistem klasik olandan daha yavaş ısınır.
4. Tampon tankının içinde bir bobin vardır, kaynaktan gelen termal enerji içinden geçer ve ısı depolama tankındaki soğutma sıvısı zaten bobinden ısıtılır. Bu tip bir sistemde, farklı soğutucular kullanılır. Kimyasal özelliklerin uyumsuzluğu nedeniyle karıştırılamayanları seçebilirsiniz. Bobin aracılığıyla ısıtma veya sıcak su sağlanabilir veya kaynaktan gelen soğutucu bu dairede dolaşacaktır.
5. Sisteme ek bir harici ısı eşanjörü monte edilmiştir. Aküde istenen sıcaklığı korumanızı sağlar.
6. Sıcak su besleme akış devresine sahip sistem. Sıcak suyun eşit olarak kullanılması en uygunudur. Aksi takdirde, yerleşik bir kazanla bir enerji akümülatörü satın almanız önerilir.
7. Bir bobinli sistem ve alternatif bir enerji kaynağına bağlantı, örneğin bir güneş kolektörü. Buna iki değerlikli denir. Bağlantı, kollektör sistemin ısınmasında lider bir rol oynayacak ve kazan yeterli termal enerji olmadığında bağlanacak şekilde gerçekleştirilir.
8. Ana ısıtmanın, örneğin bir güneş kolektörü ve bir jeotermal ısı pompası gibi düşük sıcaklık kaynakları tarafından gerçekleştirildiği çok değerlikli bir sistem.Isı akümülatörünün altına bağlanırlar. Yardımcı bir termal enerji kaynağı olarak yüksek sıcaklıkta bir kazan kullanılır.

Çeşitli ısıtma devreleri ve termal enerji kaynaklarının varlığında, birçok ek ayar ekipmanı, sensör ve güvenlik grubu ile karmaşık bir dallı sistem oluşur. Yüksek hassasiyetli hesaplamalar gerekeceğinden tasarımını profesyonellere emanet etmeniz önerilir.

Isı için akü kablo takımı

Konteyner iyi yalıtılmış olmalıdır. Bu satın alınmış bir ısı akümülatörü ise, dış yalıtımın kalınlığını ve kalitesini değerlendirmeniz gerekir. Isı yalıtkanı ne kadar iyi ve kalın olursa, ısı o kadar uzun kalır. Isı izolatörünün özel yapısı sayesinde, ısı akümülatörü bir termos gibi çalışır. Yüksek kaliteli modellerde ısı yalıtımının kalınlığı yaklaşık 10 cm'dir, ısıya dayanıklı boya ile boyanmış gövdeyi kaplar. Yalıtımın üstünde bir deri tabakası var. Kendinden yalıtım aynı şemaya göre yapılır. İlk olarak, tank yüksek sıcaklığa dayanıklı bir boya ile boyanır, daha sonra en az 150 mm kalınlığında bazalt pamuk yünü ile yalıtılır ve üst kısım folyo ile kaplanır.