Küttesüsteemid soojusakumulaatoritega

Tahkekütuse katla kasutamise mugavuse saab lähemale mugavusele, mida maagaasiga kütmine pakub. Soojusakumulaator mitte ainult ei vähenda süütamise sagedust, vaid võimaldab ka mitme tariifiga maksesüsteemiga märkimisväärselt kokku hoida elektrikütet.

Mis on soojussalvestusseade

Soojusenergia säästmine on üks maailma energiasektori kõige pakilisemaid probleeme. Esiteks on selle lahendus vajalik päikeseenergia muundamise süsteemide töö optimeerimiseks, kuid samasugune probleem on ka tavalistes majapidamistes. Mõnda maamajade omanikku ei meelita tuletõrjujaks saamise idee, samas kui need, kes kasutavad elektrit kütteks, muretsevad peamiselt kulude vähendamine.

Kõiki neid ülesandeid saab lahendada, paigaldades soojusakumulaatori, mis akumuleerib küttekeha aktiivsel töörežiimil energiat ja kannab selle seejärel pikaks ajaks süsteemi. Segaduste vältimiseks tuleks kohe märkida, et soojuse salvestamise seadmeid on kahte tüüpi:

1. Elektrilistesse kütteseadmetesse paigaldatud magneesiidi soojusakud.
2. Puhvermahutid veega – loodusliku ainega, millel on suurim soojusmaht.

Esimene tüüpi soojussalvestus on teada umbes pool sajandit ja see asendab elektrilisi konvektoreid, kus on asjakohane elektritariifide mitmetasuline maksmine. Magneesiidi kesta salvestatud soojus on võimeline andma 8–12 tundi, soojendades maja päeva jooksul elektrit tarbimata. Selliste soojusakumulaatorite peamine puudus on vajadus täpselt arvutada iga ruumi soojusmahtuvus individuaalselt, võttes arvesse hoonekonstruktsioonide inertsust, soojuskaod ja õhumaht. Arvestusvead põhjustavad kliimarežiimi rikkumist ja selle tagajärjel seda tüüpi soojusakumulaatorite kasutamise absoluutset otstarbekust.

Puhverpaak on hüdroküttesüsteemi integreeritud veepaak. Puhverjahutusvedeliku kuumutamist saab läbi viia otse – selliseid mahuteid nimetatakse üheahelalisteks või soojusvaheti kaudu, see tähendab, et erinevates ahelates olevad jahutusvedelikud on üksteisest isoleeritud. Veehoidla mitmekülgsus võimaldab seda kasutada nii ühtlaseks soojusülekandeks ajutistes režiimides kui ka energia salvestamiseks öise tariifi perioodil. Just seda tüüpi soojusakud on Vene tarbija jaoks kõige huvitavamad ja me käsitleme seda üksikasjalikult..

Mida annab soojusakumulaatori paigaldamine

Soojusakumulaatorit ei saa klassifitseerida eelarves küttesüsteemi uuendamiseks. Keskmine maksumus algab 120-140 tuhandest rublast. ja võib ulatuda poole miljonini ning täpsustatud hinnaklass on asjakohane süsteemidele, mis pakuvad soojust elamutele pindalaga kuni 150 m². Tekib loomulik küsimus: mis õigustab selliste kallite seadmete ostmist??

Soojussalvestusseadme paigaldamise otstarbekuse mõistmiseks peate hästi mõistma selle töö eripära. Kõigepealt tuleb meeles pidada, et see ei anna käegakatsutavaid eeliseid maagaasil töötava katla, kütteõli, see tähendab automaatse kütusevarustusega katla puhul. On mõistlik paigaldada soojusakumulaator koos käsitsi laaditava elektri- või tahkekütuseagregaatidega, samuti koos päikesekollektoritega. Selles järjekorras saab eristada mitmeid eeliseid:

1. Tahkekütuse katla töömugavuse parandamine – süütamiste arvu saab vähendada ühele päevas ja see kehtib nii väljaspool hooaega kui ka kõige külmemal viiel päeval.
2. Suurem kokkuhoid: maksimaalsel võimsusel töötades ei kaota tahke kütusekatel koos põlemisproduktidega soojust. Madala temperatuuriga vesi ringleb mähises kogu aeg, neelates efektiivselt tekkivat energiat.
3. Katla tööea pikendamine ülekuumenemiskaitse tõttu. Aktiivse leegi põlemisrežiimis püsib soojusvaheti kogu aeg kuiv – kondensaadi puudumise tõttu aeglustub suitsukanalite reostamine tõrvaga märkimisväärselt ja välistatakse suitsu kokkupuutel tekkivate hapete rullmetalli mõju.
4. Kui süsteemi toiteallikaks on päikesekollektor, on soojusakum hädavajalik, sest just tänu sellele on võimalik elamiskõlblikku mahtu soojendada mitte ainult päeval, vaid ka öösel.
5. Soojusakumulaatori konstruktsioonilised omadused muudavad sooja tarbevee süsteemi, sealhulgas ka retsirkulatsiooni abil, võimalikult lihtsaks.

Puhvermahuti valikukriteeriumid

Nagu juba mainitud, on identse võimsusega soojussalvestusseadmete hinnaskaala väga kõrge. Õige valiku tegemiseks peate teadma, mis määrab seadmete kvaliteedi ja vastupidavuse. Konteineri korpuse materjal on ülitähtis:

• Süsinikterast saab kasutada süsteemides, kus puudub regulaarne vee lisamine, mis tähendab, et metallosad ei puutu pidevalt lahustunud hapnikuga kokku.
• Roostevabast terasest on korrosioonivastased omadused, selline konteiner on täiesti võimetu tekitama süsteemis setteid ja seda peetakse kõige arenenumaks soojussalvestusviisiks, kuid see on teistest kallim..
• Polümeerkattega metallkorpus – sel juhul pole paagi alusmaterjali korrosioonikindlus kriitiline, sest kaitsekest tagab vedeliku puhtuse. Kuid peate olema ettevaatlik: mõned polümeerühendid võivad reageerida spetsiaalsete soojuskandjatega, lisaks peab metallkesta paksus olema piisavalt suur, et taluda mehaanilist koormust.

Soojusakumulatsiooni konstruktsioonid: 1 – vooluahelate otsene ühendamine; 2 – ühe soojusvahetiga; 3 – kahe soojusvahetiga

Täiesti plastist puhvermahuteid ei tohiks tõsiselt kaaluda. Sellised salvestusseadmed ei suuda kuumutamisel paisunud vedeliku koormust taluda; pealegi kaotavad paljud polümeersed materjalid kõrgetel temperatuuridel oma omadused..

Oluline pole mitte ainult materjal ise, vaid ka juhtumi konstruktsioonilised iseärasused. Niisiis, parim võimalus on silindriline kuju, millel on ühes tükis tembeldatud sfääriline põhi. Imporditud seadmeid iseloomustab muu hulgas keevitamise kõrgem kvaliteet, enne toodete turule toomist testitakse suurenenud hüdraulilise rõhuga. Oma osa mängib ka seadmete keerukus: kõige lihtsamad akud lisatakse süsteemi otse, kuid kui kütteks kasutatakse spetsiaalset soojuskandjat, toimub soojusülekanne vastavalt skeemile: katlakontuur – hoidmine – küttekontuur soojusvahetite kaudu. Sel juhul rakendatakse kaitset veefaasi külmumise eest mahutis, paigaldades elektriküttekeha, mis hoiab vee positiivset temperatuuri ooterežiimis. Energiatarbimine on puhvermahuti pideva soojusisolatsiooni tõttu tühine.

Veel üks nüanss on soojusisolatsiooni tüüp ja kvaliteet, mis mõjutab otseselt ka kulusid. Eelarvelised mudelid on riietatud korpusesse, mis on valmistatud mineraalvillast ja vahtpolüstüreenist – need pole vastupidavuse ja tuleohutuse seisukohast kõige ideaalsemad materjalid. Täpsematel mudelitel on vahtpolüuretaanist isolatsioon ja kõige kallimad on polüisotsüanuraadid. Need materjalid hoiavad soojust paremini kui teised; ajami töötingimustes töötavad nad kümneid, kui mitte sadu aastaid, samal ajal kui need ei kujuta endast tulekahju tekkimise ohtu..

Järgmised valikulised lisandused võivad mõjutada ka soojuse salvestamise seadme maksumust:

• Jäik kest esteetika parandamiseks ja soojusisolatsiooni kaitsmiseks mehaaniliste kahjustuste eest.
• Elektrilise kütteelemendi või harutoru olemasolu selle paigaldamiseks.
• Lisakraanid sooja vee mähisest või täiendavatest soojusvahetitest.
• Sisseehitatud termomeetrid, manomeetrid, kapslid elektrooniliste andurite paigaldamiseks.

Soojusakumulaatori arvutamine

Tegelikult on soojusakumulaatori ainus parameeter, mis tuleb küttesüsteemi nõuetekohaseks integreerimiseks kindlaks määrata, selle võimsus. Arvestus viiakse läbi lihtsa skeemi järgi: määratakse aeg, mille jooksul süsteem jahtub energiavarustuse puudumisel ebamugava väärtuseni. Peate jagama soovitud autonoomse tööaja selle väärtusega, seejärel rakendama saadud koefitsiendi küttesüsteemi enda võimsusele.

Näiteks kui süsteemimahuga 100 liitrit toimub jahutamine tunnis ja ühelt süütamiselt on vaja soojust 12 tundi, peaks soojuskandja üldkogus olema vastavalt 1,2 tonni, nõutav puhvermaht on 1100 liitrit. Samal ajal tuleks arvestada süsteemi suurenevate soojakadudega, mis isegi kõige eelarveliste võimaluste korral ei ületa 10%.

Ligikaudne valem soojusakumulaatori mahu valimiseks:

m = (Ptt) / (cTt)

Kus: m– maht
Lk– katla võimsus, W
?– katla kasutegur, 0,98%
t– kuumutamisaeg, h
c– vee erisoojusvõimsus, Wch / kg K
?T– temperatuuri delta, K

Elektrikütteseadmest töötades arvutatakse puhverpaagi maht vastavalt katla võimsusele ja rajatise lubatud elektriühenduse võimsusele. Teades etteantud temperatuuride erinevusega vee soojendamiseks vajaminevat energiakogust, on vaja valida selline maht, et puhvermahuti soojeneks madala tariifi ajal täielikult. Näiteks ühe liitri vee soojendamiseks 80 ° C deltaga on vaja 93 W / h elektrit süsteemi efektiivsusega, mis on võrdne ühtsusega, samal ajal kui kuumutamise kestus on umbes kolm minutit. Et valemite keerukustes mitte segadusse minna, võite kasutada mugavat veebikalkulaatorit.

Veel üks süsteemi suuruse aspekt on seotud katla väljundiga. See peaks olema umbes kaks korda kõrgem kui soojusakumulatsioonita süsteem. Esiteks võimaldab see suurendada kütuse laadimist ja põletada suure energiatarbega režiimis, mis tähendab, et süsteemi soojendamisel peate küttepuid harvemini viskama. Teiseks, katla võimsuse suurenemisega suureneb vastavalt soojusvaheti pindala, seda vähem ei absorbeeri soojushulk.

Paigaldamise ja kasutamise omadused

Ajami torustiku skeem ei sõltu vahepealsete soojusvahetite olemasolust ja arvust. Soojusakumulaatori ühendamisel on tavaks eraldada katla ja radiaatori ahelad. Igaüks neist eeldab kolmekäiguliste ventiilide paigaldamist:

• Katla vooluringi segamisventiil on vajalik, nii et katla ei tööta kondensatsioonirežiimis, kui kogu soojusakumulaatori vesi soojeneb. Kuuma vee segamine tarnest katla tagasivooluni võimaldab teil hoida soojusvaheti temperatuuri tasemel, kus tahma ei niisutata.
• Radiaatori ahelas asuv juhtventiil võimaldab reguleerida küttekehadele tarnitava vee temperatuuri. Esiteks võimaldab see pikendada aku kasutusaega, lisaks saab plasttorude või põrandaküttega süsteemide temperatuuripiiranguid täita ilma täiendavate tehniliste vahenditeta.

Soojusakumulaatoriga tahkekütuse katla ühendusskeem: 1 – tahkekütuse katla; 2 – termostaat; 3 – turvarühm; 4 – õhu eraldaja; 5 – tsirkulatsioonipump; 6 – tagasilöögiklapp; 7 – puhverpaak (soojusakumulaator); 8 – kolmekäiguline ventiil; 9 – automatiseerimine; 10 – küttekontuur; 11 – pinnale paigaldatav temperatuuriandur; 12 – paisupaak; 13 – kuiva jooksuandur; 14 – täiendusventiil

Soojusakumulaatori paigaldamisel moodustatakse kaks eraldi pumpadega sunnitud tsirkulatsiooniringlust. Sel juhul tarnitakse kuum vesi kütteseadmetele võimalikult kiiresti pärast katla käivitamist, kuna jahutusvedelik võetakse paagi ülemisest osast, kus sorbeeritakse kõrgeima temperatuuriga vedelik. Klapide toitmiseks on oluline mitte lubada pumpade paigaldamist pärast haru, nii et kui need on täielikult suletud, siis süsteemi ringlus ei peatu. Samal ajal pole vahet, kas pump on paigaldatud toite- või tagasivooluharule..

Puhvermahutiga tahkekütuse katla kasutamisel ei tohi sellel lasta töötada kondensatsioonirežiimis. Soojusakumulaatorita süsteemides on kombeks hapnikuvarustust piirata, nii et järjehoidja põlemisaega saab pikendada. Puhverpaagi juuresolekul kütterežiimis töötab katla kogu aeg leegi põlemisrežiimis, mis on võimalik tänu jahutusvedeliku märkimisväärsele mahule, mis on võimeline neelama kolossaalse koguse soojusenergiat. Kondensaadi tekkimise vältimiseks tuleb kolmekäiguline segamisventiil reguleerida temperatuurile mitte alla 60 ° C. Võib-olla pole temperatuuri delta languse tõttu soojusülekanne nii aktiivne, kuid see on ainus viis soojusvaheti ülemäärase niisutamise välistamiseks, mis hõlbustab tahmast puhastamist ja pikendab küttekeha kasutusiga.