Συστήματα θέρμανσης με συσσωρευτές θερμότητας

Το περιεχόμενο του άρθρου



Υπάρχει ένας τρόπος να φέρουμε την ευκολία χρήσης λέβητα στερεών καυσίμων πιο κοντά στην άνεση που παρέχει η θέρμανση με φυσικό αέριο. Ο συσσωρευτής θερμότητας όχι μόνο μειώνει τη συχνότητα ανάφλεξης, αλλά παρέχει επίσης σημαντική εξοικονόμηση στην ηλεκτρική θέρμανση με σύστημα πολλαπλών τιμολογίων.

Συστήματα θέρμανσης με συσσωρευτές θερμότητας

Τι είναι μια συσκευή αποθήκευσης θερμότητας

Το καθήκον της διατήρησης της θερμικής ενέργειας είναι ένα από τα πιο πιεστικά προβλήματα στον παγκόσμιο ενεργειακό τομέα. Πρώτα απ ‘όλα, απαιτείται η λύση του για τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας των συστημάτων μετατροπής ηλιακής ενέργειας, αλλά το ίδιο είδος ζητήματος είναι και στα συνηθισμένα νοικοκυριά. Ορισμένοι ιδιοκτήτες εξοχικών κατοικιών δεν προσελκύονται από την ιδέα να γίνουν πυροσβέστες, ενώ όσοι χρησιμοποιούν ηλεκτρική ενέργεια για θέρμανση ανησυχούν κυρίως για τη μείωση του κόστους.

Όλες αυτές οι εργασίες μπορούν να επιλυθούν με την εγκατάσταση ενός συσσωρευτή θερμότητας, ο οποίος συσσωρεύει ενέργεια στον τρόπο ενεργού λειτουργίας του θερμαντήρα, και στη συνέχεια τη μεταφέρει στο σύστημα για μεγάλο χρονικό διάστημα. Για να αποφευχθεί η σύγχυση, πρέπει να σημειωθεί αμέσως ότι οι συσκευές αποθήκευσης θερμότητας είναι δύο τύπων:

  1. Συσσωρευτές θερμότητας μαγνησίτη εγκατεστημένοι σε ηλεκτρικές συσκευές θέρμανσης.
  2. Ρυθμιστικές δεξαμενές με νερό – μια φυσική ουσία με την υψηλότερη θερμική ικανότητα.

Ο πρώτος τύπος αποθήκευσης θερμότητας είναι γνωστός εδώ και μισό αιώνα περίπου και χρησιμεύει ως αντικατάσταση ηλεκτρικών θερμαντήρων όπου ισχύει η καταβολή πολλών τιμολογίων για ηλεκτρική ενέργεια. Η αποθηκευμένη θερμότητα του κελύφους μαγνησίτη μπορεί να δώσει 8 έως 12 ώρες, θέρμανση του σπιτιού κατά τη διάρκεια της ημέρας χωρίς κατανάλωση ηλεκτρικού ρεύματος. Το κύριο μειονέκτημα αυτών των συσσωρευτών θερμότητας είναι η ανάγκη ακριβούς υπολογισμού της θερμικής χωρητικότητας ξεχωριστά για κάθε δωμάτιο, λαμβάνοντας υπόψη την αδράνεια των δομικών κατασκευών, την απώλεια θερμότητας και τον όγκο του αέρα. Τα λάθη στους υπολογισμούς οδηγούν σε παραβίαση του κλιματολογικού καθεστώτος και, κατά συνέπεια, στην απόλυτη αδυναμία χρήσης συσσωρευτών θερμότητας αυτού του τύπου.

Συστήματα θέρμανσης με συσσωρευτές θερμότητας

Η ενδιάμεση δεξαμενή είναι μια δεξαμενή νερού ενσωματωμένη στο υδραυλικό σύστημα θέρμανσης. Η θέρμανση του ρυθμιστικού ψυκτικού μπορεί να πραγματοποιηθεί απευθείας – τέτοιες δεξαμενές ονομάζονται μονοκύκλωμα ή μέσω εναλλάκτη θερμότητας, δηλαδή, τα ψυκτικά μέσα σε διαφορετικά κυκλώματα είναι απομονωμένα το ένα από το άλλο. Η πολυλειτουργικότητα της αποθήκευσης νερού της επιτρέπει να χρησιμοποιείται τόσο για ομοιόμορφη μεταφορά θερμότητας σε παροδικούς τρόπους όσο και για αποθήκευση ενέργειας κατά τη διάρκεια της νυχτερινής τιμολόγησης. Αυτός ο τύπος συσσωρευτών θερμότητας είναι ο πιο ενδιαφέρων για τον Ρώσο καταναλωτή και θα το εξετάσουμε λεπτομερώς..

Τι δίνει η εγκατάσταση ενός συσσωρευτή θερμότητας

Ο συσσωρευτής θερμότητας δεν μπορεί να χαρακτηριστεί ως αναβάθμιση του συστήματος θέρμανσης προϋπολογισμού. Το μέσο κόστος ξεκινά από 120-140 χιλιάδες ρούβλια. και μπορεί να φτάσει το μισό εκατομμύριο, και το καθορισμένο εύρος τιμών είναι κατάλληλο για συστήματα που παρέχουν θερμότητα στη στέγαση με εμβαδόν έως 150 m2. Ανακύπτει ένα φυσικό ερώτημα: ποια είναι η δικαιολογία για την αγορά ενός τόσο ακριβού εξοπλισμού;?

Συστήματα θέρμανσης με συσσωρευτές θερμότητας

Για να κατανοήσετε τη δυνατότητα εγκατάστασης μιας συσκευής αποθήκευσης θερμότητας, πρέπει να καταλάβετε καλά τις λεπτομέρειες της λειτουργίας της. Πρώτα απ ‘όλα, αξίζει να θυμόμαστε ότι δεν παρέχει απτά πλεονεκτήματα σε συνδυασμό με λέβητα που λειτουργεί με φυσικό αέριο, μαζούτ, δηλαδή με αυτόματη τροφοδοσία καυσίμου. Είναι λογικό να εγκαταστήσετε έναν συσσωρευτή θερμότητας είτε με ηλεκτρικές ή στερεές μονάδες καυσίμου με χειροκίνητη φόρτωση, καθώς και σε συνδυασμό με ηλιακούς συλλέκτες. Με αυτήν τη σειρά, διακρίνονται ορισμένα πλεονεκτήματα:

  1. Βελτίωση της άνεσης λειτουργίας ενός λέβητα στερεών καυσίμων – ο αριθμός της ανάφλεξης μπορεί να μειωθεί σε ένα ανά ημέρα, και αυτό ισχύει τόσο για την εκτός εποχής όσο και για την πιο κρύα περίοδο πέντε ημερών..
  2. Αυξημένη εξοικονόμηση: λειτουργεί με τη μέγιστη ισχύ, ο λέβητας στερεών καυσίμων δεν χάνει θερμότητα μαζί με τα προϊόντα καύσης. Το νερό χαμηλής θερμοκρασίας κυκλοφορεί συνεχώς στο πηνίο, απορροφώντας αποτελεσματικά την παραγόμενη ενέργεια.
  3. Παράταση της διάρκειας ζωής του λέβητα λόγω προστασίας από υπερθέρμανση. Στον τρόπο ενεργού καύσης φλόγας, ο εναλλάκτης θερμότητας παραμένει στεγνός συνεχώς – λόγω της απουσίας συμπυκνωμάτων, η ρύπανση των καναλιών καπνού με πίσσα επιβραδύνεται σημαντικά και η επίδραση στο μέταλλο του πηνίου οξέων σχηματίζεται όταν ο καπνός έρχεται σε επαφή με υγρασία.
  4. Εάν το σύστημα τροφοδοτείται από έναν ηλιακό συλλέκτη, ο συσσωρευτής θερμότητας είναι απαραίτητος, επειδή χάρη σε αυτό είναι δυνατό να θερμανθεί ο κατοικήσιμος όγκος όχι μόνο κατά τη διάρκεια της ημέρας, αλλά και τη νύχτα.
  5. Τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού του συσσωρευτή θερμότητας καθιστούν όσο το δυνατόν πιο εύκολη την εφαρμογή συστήματος DHW, συμπεριλαμβανομένης της ανακυκλοφορίας.

Κριτήρια επιλογής για ενδιάμεση δεξαμενή

Όπως αναφέρθηκε ήδη, το εύρος τιμών για συσκευές αποθήκευσης θερμότητας ίδιας χωρητικότητας είναι πολύ υψηλό. Για να κάνετε τη σωστή επιλογή, πρέπει να γνωρίζετε τι καθορίζει την ποιότητα και την ανθεκτικότητα του εξοπλισμού. Το υλικό του σώματος του δοχείου είναι πρωταρχικής σημασίας:

  • Ο χάλυβας άνθρακα μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συστήματα που δεν έχουν κανονική σύνθεση νερού, πράγμα που σημαίνει ότι τα μεταλλικά στοιχεία δεν εκτίθενται συνεχώς σε διαλυμένο οξυγόνο.
  • Ο ανοξείδωτος χάλυβας έχει αντιδιαβρωτικές ιδιότητες, ένα τέτοιο δοχείο είναι εντελώς ανίκανο να προκαλέσει σχηματισμό ιλύος στο σύστημα και θεωρείται ο πιο προηγμένος τύπος αποθήκευσης θερμότητας, αλλά είναι πιο ακριβός από άλλους..
  • Μια μεταλλική θήκη με επικάλυψη πολυμερούς – στην περίπτωση αυτή, η αντοχή στη διάβρωση του βασικού υλικού της δεξαμενής δεν είναι κρίσιμη, επειδή το προστατευτικό κέλυφος εγγυάται την καθαρότητα του υγρού. Ωστόσο, πρέπει να είστε προσεκτικοί: ορισμένες πολυμερείς ενώσεις μπορούν να αντιδράσουν με ειδικούς φορείς θερμότητας, επιπλέον, το πάχος του μεταλλικού κελύφους πρέπει να είναι αρκετά υψηλό για να αντέχει σε μηχανική καταπόνηση.

Συστήματα θέρμανσης με συσσωρευτές θερμότηταςΣχέδια συσσωρευτών θερμότητας: 1 – άμεση σύνδεση κυκλωμάτων. 2 – με έναν εναλλάκτη θερμότητας. 3 – με δύο εναλλάκτες θερμότητας

Οι δεξαμενές αποθήκευσης κατασκευασμένες εξ ολοκλήρου από πλαστικό δεν πρέπει να λαμβάνονται σοβαρά υπόψη. Τέτοιες συσκευές αποθήκευσης δεν είναι σε θέση να αντέχουν το φορτίο από το υγρό που διογκώνεται όταν θερμαίνεται · επιπλέον, σε υψηλές θερμοκρασίες, πολλά πολυμερή υλικά χάνουν τις ιδιότητές τους..

Όχι μόνο το ίδιο το υλικό είναι σημαντικό, αλλά και τα δομικά χαρακτηριστικά της θήκης. Έτσι, η καλύτερη επιλογή είναι ένα κυλινδρικό σχήμα με σφαιρικό σφραγισμένο κάτω μέρος. Ο εισαγόμενος εξοπλισμός, μεταξύ άλλων, χαρακτηρίζεται από υψηλότερη ποιότητα συγκόλλησης, ελέγχεται από αυξημένη υδραυλική πίεση πριν από την παράδοση των προϊόντων στην αγορά. Η πολυπλοκότητα του εξοπλισμού παίζει επίσης ρόλο: οι απλούστερες αποθήκες περιλαμβάνονται απευθείας στο σύστημα, αλλά εάν ένας ειδικός θερμαντικός φορέας χρησιμοποιείται στη θέρμανση, η μεταφορά θερμότητας πραγματοποιείται σύμφωνα με το σχήμα: κύκλωμα λέβητα – αποθήκευση – κύκλωμα θέρμανσης μέσω εναλλάκτη θερμότητας. Σε αυτήν την περίπτωση, η προστασία από την κατάψυξη νερού στη δεξαμενή αποθήκευσης εφαρμόζεται με την εγκατάσταση ενός ηλεκτρικού θερμαντήρα, ο οποίος διατηρεί μια θετική θερμοκρασία νερού σε κατάσταση αδράνειας. Η κατανάλωση ενέργειας είναι αμελητέα χάρη στη συνεχή θερμομόνωση του ρυθμιστικού δοχείου.

Συστήματα θέρμανσης με συσσωρευτές θερμότητας

Μια άλλη απόχρωση είναι ο τύπος και η ποιότητα της θερμομόνωσης, η οποία επηρεάζει επίσης άμεσα το κόστος. Τα μοντέλα προϋπολογισμού είναι ντυμένα με ένα περίβλημα κατασκευασμένο από ορυκτό μαλλί και διογκωμένη πολυστερίνη – όχι τα πιο ιδανικά υλικά όσον αφορά την ανθεκτικότητα και την πυρασφάλεια. Τα πιο προηγμένα μοντέλα έχουν θερμομόνωση αφρού πολυουρεθάνης και τα πιο ακριβά είναι κατασκευασμένα από πολυϊσοκυανουρικό. Αυτά τα υλικά διατηρούν τη θερμότητα καλύτερα από άλλα · υπό συνθήκες λειτουργίας της μονάδας δίσκου εξυπηρετούν για δεκάδες, αν όχι εκατοντάδες χρόνια, ενώ δεν αποτελούν απειλή ανάπτυξης πυρκαγιάς..

Οι ακόλουθες προαιρετικές προσθήκες μπορούν επίσης να επηρεάσουν το κόστος της συσκευής αποθήκευσης θερμότητας:

  • Άκαμπτο κέλυφος για βελτίωση της αισθητικής και προστασία της θερμομόνωσης από μηχανικές ζημιές.
  • Η παρουσία ηλεκτρικού θερμαντικού στοιχείου ή σωλήνα διακλάδωσης για την εγκατάστασή του.
  • Πρόσθετες βρύσες από το πηνίο DHW ή επιπλέον εναλλάκτες θερμότητας.
  • Ενσωματωμένα θερμόμετρα, μανόμετρα, κάψουλες για την εγκατάσταση ηλεκτρονικών αισθητήρων.

Υπολογισμός του συσσωρευτή θερμότητας

Στην πραγματικότητα, η μόνη παράμετρος του συσσωρευτή θερμότητας που πρέπει να προσδιοριστεί για σωστή ενσωμάτωση στο σύστημα θέρμανσης είναι η χωρητικότητά του. Ο υπολογισμός πραγματοποιείται σύμφωνα με ένα απλό σχήμα: καθορίζεται ο χρόνος για τον οποίο το σύστημα κρυώνει σε μια δυσάρεστη τιμή ελλείψει τροφοδοσίας ενέργειας. Πρέπει να διαιρέσετε τον επιθυμητό χρόνο αυτόνομης λειτουργίας με αυτήν την τιμή και, στη συνέχεια, να εφαρμόσετε τον προκύπτοντα συντελεστή στην ίδια χωρητικότητα του συστήματος θέρμανσης.

Για παράδειγμα, εάν, με όγκο συστήματος 100 λίτρων, η ψύξη πραγματοποιείται σε μία ώρα και απαιτείται θερμότητα για 12 ώρες από μία ανάφλεξη, η συνολική ποσότητα ψυκτικού θα πρέπει να είναι 1,2 τόνοι, αντίστοιχα, η απαιτούμενη χωρητικότητα ρυθμιστικού είναι 1100 λίτρα. Ταυτόχρονα, πρέπει να λάβουμε υπόψη τις αυξανόμενες απώλειες θερμότητας του συστήματος, οι οποίες δεν υπερβαίνουν το 10% ακόμη και στις περισσότερες επιλογές αποθήκευσης προϋπολογισμού.

Ένας κατά προσέγγιση τύπος για την επιλογή του όγκου του συσσωρευτή θερμότητας:

m = (P? t) / (c? T)

Οπου: Μ– Ενταση ΗΧΟΥ
Π– ισχύς λέβητα, W
?– απόδοση λέβητα, 0,98%
τ– χρόνος θέρμανσης, h
ντο– ειδική θερμική χωρητικότητα νερού, Wc / kg K
– Δέλτα θερμοκρασίας, Κ

Κατά τη λειτουργία από μια ηλεκτρική μονάδα θέρμανσης, η χωρητικότητα του ενδιάμεσου ρεζερβουάρ υπολογίζεται σύμφωνα με την ισχύ του λέβητα και την επιτρεπόμενη ισχύ ηλεκτρικής σύνδεσης της εγκατάστασης. Γνωρίζοντας την ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για τη θέρμανση του νερού με μια δεδομένη διαφορά θερμοκρασίας, είναι απαραίτητο να επιλέξετε έναν τέτοιο όγκο έτσι ώστε η ενδιάμεση δεξαμενή να ζεσταθεί εντελώς κατά τη διάρκεια της χαμηλής τιμής. Για παράδειγμα, για τη θέρμανση ενός λίτρου νερού με δέλτα 80 ° C, απαιτείται 93 W / h ηλεκτρικής ενέργειας με αποδοτικότητα συστήματος ίση με την ενότητα, ενώ η διάρκεια θέρμανσης θα είναι περίπου τρία λεπτά. Για να μην μπερδευτείτε στις περιπλοκές των τύπων, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια βολική ηλεκτρονική αριθμομηχανή.

Μια άλλη πτυχή του μεγέθους του συστήματος σχετίζεται με την έξοδο του λέβητα. Θα πρέπει να είναι περίπου διπλάσιο από αυτό που απαιτείται για ένα σύστημα χωρίς συσσωρευτή θερμότητας. Πρώτον, αυτό θα επιτρέψει την αύξηση της φόρτωσης καυσίμου και την ανάφλεξη στη λειτουργία υψηλής ισχύος, πράγμα που σημαίνει ότι θα πρέπει να ρίχνετε καυσόξυλα λιγότερο συχνά όταν το σύστημα θερμαίνεται. Δεύτερον, με αύξηση της ισχύος του λέβητα, η επιφάνεια του εναλλάκτη θερμότητας αυξάνεται, αντίστοιχα, η ποσότητα θερμότητας που δεν απορροφάται από αυτό θα είναι χαμηλότερη.

Χαρακτηριστικά εγκατάστασης και λειτουργίας

Το σχήμα σωληνώσεων δεξαμενής αποθήκευσης δεν εξαρτάται από την παρουσία και τον αριθμό των ενδιάμεσων εναλλακτών θερμότητας. Κατά τη σύνδεση ενός συσσωρευτή θερμότητας, είναι συνηθισμένο να διαχωρίζετε τα κυκλώματα λέβητα και καλοριφέρ. Καθένα από αυτά απαιτεί την εγκατάσταση τριών κατευθύνσεων βαλβίδων:

  • Μια βαλβίδα ανάμιξης στο κύκλωμα του λέβητα είναι απαραίτητη, έτσι ώστε ο λέβητας να μην λειτουργεί σε κατάσταση συμπύκνωσης ενώ θερμαίνεται ολόκληρος ο όγκος του νερού στον συσσωρευτή θερμότητας. Η ανάμιξη ζεστού νερού από την παροχή στην επιστροφή του λέβητα σας επιτρέπει να διατηρήσετε τη θερμοκρασία του εναλλάκτη θερμότητας σε επίπεδο στο οποίο η αιθάλη δεν θα υγραίνεται.
  • Μια βαλβίδα ελέγχου στο κύκλωμα του ψυγείου σάς επιτρέπει να ρυθμίζετε τη θερμοκρασία του νερού που παρέχεται στους θερμαντήρες. Πρώτον, αυτό σας επιτρέπει να παρατείνετε τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, επιπλέον, καθίσταται δυνατή η συμμόρφωση με περιορισμούς θερμοκρασίας για συστήματα με πλαστικούς σωλήνες ή ενδοδαπέδια θέρμανση χωρίς πρόσθετα τεχνικά μέσα.

Σύνδεση λέβητα στερεού καυσίμου με συσσωρευτή θερμότηταςΔιάγραμμα σύνδεσης για λέβητα στερεού καυσίμου με συσσωρευτή θερμότητας: 1 – λέβητας στερεού καυσίμου. 2 – θερμοστάτης 3 – ομάδα ασφαλείας 4 – διαχωριστής αέρα. 5 – αντλία κυκλοφορίας. 6 – βαλβίδα ελέγχου. 7 – ενδιάμεση δεξαμενή (συσσωρευτής θερμότητας). 8 – τρισδιάστατη βαλβίδα. 9 – αυτοματοποίηση. 10 – κύκλωμα θέρμανσης. 11 – αισθητήρας θερμοκρασίας τοποθετημένος στην επιφάνεια. 12 – δεξαμενή διαστολής 13 – αισθητήρας ξηρής λειτουργίας. 14 – βαλβίδα μακιγιάζ

Κατά την εγκατάσταση ενός συσσωρευτή θερμότητας, σχηματίζονται δύο κυκλώματα αναγκαστικής κυκλοφορίας με ξεχωριστές αντλίες. Σε αυτήν την περίπτωση, ζεστό νερό παρέχεται στις συσκευές θέρμανσης το συντομότερο δυνατό μετά την εκκίνηση του λέβητα, καθώς το ψυκτικό λαμβάνεται από το άνω μέρος της δεξαμενής, όπου το υγρό με την υψηλότερη θερμοκρασία απορροφάται. Είναι σημαντικό να μην επιτρέπεται η εγκατάσταση αντλιών μετά τη διακλάδωση να τροφοδοτούν τις βαλβίδες, έτσι ώστε εάν είναι εντελώς κλειστές, η κυκλοφορία του συστήματος δεν σταματά. Ταυτόχρονα, δεν υπάρχει διαφορά στο εάν η αντλία είναι εγκατεστημένη στον κλάδο τροφοδοσίας ή επιστροφής, δεν υπάρχει.

Κατά τη λειτουργία ενός λέβητα στερεού καυσίμου με ένα ρυθμιστικό δοχείο, δεν πρέπει να επιτρέπεται να λειτουργεί σε κατάσταση συμπύκνωσης. Σε συστήματα χωρίς συσσωρευτή θερμότητας, συνηθίζεται ο περιορισμός της παροχής οξυγόνου, ώστε να μπορείτε να παρατείνετε τον χρόνο καύσης του σελιδοδείκτη. Παρουσία μίας ρυθμιστικής δεξαμενής στη λειτουργία θέρμανσης, ο λέβητας λειτουργεί συνεχώς στη λειτουργία καύσης φλόγας, κάτι που είναι δυνατό λόγω του σημαντικού όγκου του ψυκτικού, το οποίο είναι ικανό να απορροφά μια κολοσσιαία ποσότητα θερμικής ενέργειας. Για να αποφευχθεί ο σχηματισμός συμπύκνωσης, η τρισδιάστατη βαλβίδα ανάμιξης πρέπει να ρυθμιστεί σε θερμοκρασία τουλάχιστον 60 ° C. Ίσως λόγω της μείωσης του δέλτα θερμοκρασίας, η μεταφορά θερμότητας δεν θα είναι τόσο ενεργή, ωστόσο, αυτός είναι ο μόνος τρόπος για να αποκλειστεί η υπερβολική υγρασία του εναλλάκτη θερμότητας, που θα διευκολύνει τον καθαρισμό από την αιθάλη και θα επεκτείνει τη διάρκεια ζωής της μονάδας θέρμανσης.

Βαθμολογήστε το άρθρο
( No ratings yet )
Κοινοποίηση σε φίλους
Συμβουλές για οποιοδήποτε θέμα από ειδικούς
Πρόσθεσε ένα σχόλιο

Κάνοντας κλικ στο κουμπί "Υποβολή σχολίου", αποδέχομαι την επεξεργασία προσωπικών δεδομένων και αποδέχομαι την πολιτική απορρήτου