Acasă / Automatizarea cazanelor
Înapoi la
Publicat: 20.06.2019
Timp de citire: 5 min
0
993
Pentru ca un sistem autonom de încălzire să funcționeze corect și economic, este necesar să instalați un acumulator de căldură pentru cazane. Acest lucru vă permite să reduceți semnificativ costurile nu numai pentru combustibil, ci și să devină mai profitabil să întrețineți o casă.
Înainte de a alege acumulatorul de căldură necesar pentru sistemul dvs. de încălzire, trebuie să studiați principiul de funcționare, unde poate fi instalat și care acumulator de căldură este potrivit, deoarece acestea sunt de diferite tipuri.
Foto: stovesonline.co.uk
- 1 Ce este un acumulator de căldură
- 2 Principiul de funcționare
- 3 Soiuri de modele acumulatoare
- 4 Când aveți nevoie de o căldură
- 5 Unde se instalează în sistemul de încălzire
- 6 Este posibil să o faci singur
- 7 Top 5 cele mai bune acumulatoare de căldură
- 8 Reguli pentru o operare sigură
Ce este un acumulator de căldură
Un acumulator de căldură este un dispozitiv tampon care acumulează resurse în exces, echipat cu duze pentru conectarea circuitelor de generare a căldurii. Ceea ce a economisit este apoi folosit în sistemul de încălzire în intervalul de încărcări principale planificate de combustibil.
Dacă ați selectat și conectat corect dispozitivul, atunci acest lucru face posibilă reducerea semnificativă a costului achiziționării combustibilului (până la 50%), astfel încât să puteți comuta în loc de 2 descărcări pe zi la 1.
Dispozitivul tampon, pe lângă faptul că are funcția de a acumula căldură, protejează și cazanul din fontă de eventualele fisuri atunci când temperatura scade în sistemul de alimentare cu apă.
Calculul volumului rezervorului tampon al cazanului
Cea mai optimă soluție la această problemă va fi atribuirea implementării sale către inginerii de încălzire. Calculul volumului acumulatorului de căldură pentru întregul sistem de încălzire al unei case private necesită luarea în considerare a diferiților factori cunoscuți doar de aceștia. În ciuda acestui fapt, calculele preliminare se pot face independent. Pentru aceasta, pe lângă cunoștințele generale de fizică și matematică, veți avea nevoie de un calculator și o foaie de hârtie goală.
Găsim următoarele date
:
- puterea cazanului, kW;
- timpul de ardere a combustibilului activ;
- puterea termică de încălzire a casei, kW;
- Eficiența cazanului;
- temperatura în conducta de alimentare și „retur”.
Să luăm în considerare un exemplu de calcul preliminar. Suprafața încălzită este de 200 m2, timpul de ardere activă a cazanului este de 8 ore, temperatura lichidului de răcire în timpul încălzirii este de 90 ° C, în circuitul de retur este de 40 ° C. Puterea termică estimată a camerelor încălzite este de 10 kW Cu astfel de date inițiale, dispozitivul termic va primi 80 kW (10 × 8) de energie.
Calculăm capacitatea tampon a unui cazan pe combustibil solid în funcție de capacitatea termică a apei
:
m = Q / 1,163 × ∆t unde: m este masa de apă din recipient (kg); Q este cantitatea de căldură (W); ∆t este diferența de temperatură a apei în conductele de alimentare și retur (° С); 1.163 - capacitatea termică specifică a apei (W / kg ° C).
Calculul capacității tampon a unui cazan pe combustibil solid
Înlocuind numerele din formulă, obținem 1375 kg de apă sau 1,4 m3 (80.000 / 1.163 × 50). Astfel, pentru un sistem de încălzire al unei case cu o suprafață de 200 m2, este necesară instalarea unui TA cu o capacitate de 1,4 m3. Cunoscând această cifră, puteți merge în siguranță la magazin și a vedea care acumulator de căldură este acceptabil.
Dimensiunile, prețul, echipamentul, producătorul sunt deja ușor de identificat. Comparând factorii cunoscuți, nu este dificil să faceți o selecție preliminară a unui acumulator de căldură pentru o casă.Acest calcul este relevant în cazul în care casa este construită, sistemul de încălzire a fost deja instalat. Rezultatul calculului va arăta dacă este necesară demontarea ușilor datorită dimensiunilor TA. După evaluarea posibilității de instalare într-un loc permanent, se face calculul final al acumulatorului de căldură pentru cazanul pe combustibil solid instalat în sistem.
După colectarea datelor despre sistemul de încălzire, efectuăm calcule folosind formula
:
W = m × c × ∆t (1) unde: W este cantitatea de căldură necesară pentru încălzirea purtătorului de căldură; m este masa apei; c - capacitatea termică; ∆t - temperatura de încălzire a apei;
În plus, aveți nevoie de valoarea k - eficiența cazanului.
Din formula (1) găsim masa: m = W / (c × ∆t) (2)
Deoarece eficiența cazanului este cunoscută, rafinăm formula (1) și obținem W = m × c × ∆t × k (3) de unde găsim masa actualizată a apei m = W / (c × ∆t × k) (4 )
Să ne gândim cum să calculăm un acumulator de căldură pentru o casă. Un cazan de 20 kW este instalat în sistemul de încălzire (indicat în datele pașaportului). Fila combustibil se arde în 2,5 ore. Pentru a încălzi o casă, aveți nevoie de 8,5 kW / 1 oră de energie. Aceasta înseamnă că, în timpul arderii unui semn de carte, se vor obține 20 × 2,5 = 50 kW
Încălzirea spațiului va consuma 8,5 × 2,5 = 21,5 kW
Excesul de căldură produs 50 - 21,5 = 28,5 kW este stocat în TA.
Temperatura la care este încălzit lichidul de răcire este de 35 ° C. (Diferența de temperatură în conductele de alimentare și retur. Determinată prin măsurare în timpul funcționării sistemului de încălzire). Înlocuind valorile dorite în formula (4), obținem 28500 / (0,8 × 1,163 × 35) = 874,5 kg
Această cifră înseamnă că, pentru a stoca căldura generată de cazan, este necesar să aveți 875 kg de purtător de căldură. Acest lucru necesită un rezervor tampon pentru întregul sistem cu un volum de 0,875 m3. Astfel de calcule ușoare facilitează alegerea unui acumulator de căldură pentru cazanele de încălzire.
Sfat. Pentru un calcul mai precis al volumului rezervorului tampon, este mai bine să contactați un specialist.
Principiul de funcționare
Acumulatorul de căldură pentru cazane are o schemă simplă de funcționare. Din unitatea oricărui tip de combustibil, o conductă este adusă în partea superioară a dispozitivului prin care apa caldă intră în rezervorul de stocare.
Când apa se răcește, aceasta coboară la pompa inelară, care o alimentează înapoi în conducta principală, iar apa revine la dispozitivul de încălzire pentru următorul ciclu.
Dacă instalați un acumulator de căldură, acest lucru va preveni supraîncălzirea apei atunci când unitatea funcționează la putere maximă, va oferi schimb de căldură și un consum economic de combustibil. Prin urmare, sarcina sistemului de încălzire scade, iar durata de viață a acestuia crește.
Cazanul cu orice tip de combustibil are o funcționare treptată, din când în când se aprinde și se oprește, atingând temperatura necesară. Lucrarea se oprește, purtătorul de căldură aflat în rezervor este înlocuit cu un lichid fierbinte.
Nu s-a răcit deoarece există un acumulator de căldură pentru cazanul de încălzire. Dacă se întâmplă ca cazanul să se oprească și să devină inactiv până la următoarea încărcare a combustibilului, atunci caloriferele vor fi încă fierbinți de ceva timp, iar apa din robinet va fi, de asemenea, caldă.
Consumul de căldură
Este imposibil să se calculeze cu precizie consumul de căldură din acumulatorii de căldură. Problema este că energia termică de la astfel de dispozitive este consumată inegal sub influența unui număr de factori și este imposibil să se țină seama de acestea cu un grad suficient de precizie.
Următorii factori afectează consumul de căldură:
- Dimensiunile rezervorului de stocare a căldurii;
- Calitatea izolației casei și nivelul pierderii de căldură;
- Condiții climatice în afara clădirii;
- Modul de încălzire setat.
În funcție de acești factori, consumul de energie poate varia și într-un interval destul de larg - un cazan pe combustibil solid în modul pasiv poate funcționa de la câteva ore până la câteva zile. Pentru a avea o idee în avans cu privire la cât de eficient va fi un anumit model de acumulator de căldură, merită consultat cu specialiști.
Soiuri de modele acumulatoare
Dispozitivele de stocare funcționează în același mod, dar diferă prin designul lor, prin urmare, se disting următoarele tipuri de dispozitive de stocare:
- gol (nu are schimbător de căldură intern);
- cu 1 sau 2 schimbătoare de căldură (asigură funcționarea corectă a unității);
- cu cazan încorporat cu diametru mic.
Acumulatoarele de căldură goale sunt cele mai simple și au un cost redus. Ele pot fi conectate la una sau mai multe unități. De asemenea, este posibil să instalați un element de încălzire suplimentar care funcționează cu energie electrică. Acumulatorul de căldură garantează o încălzire bună a spațiului de locuit, reduce probabilitatea supraîncălzirii purtătorului de căldură și asigură funcționarea în siguranță a sistemului. Unitatea de stocare a căldurii cu una sau două bobine este un tip avansat de dispozitiv cu o gamă largă de utilizări. Schimbătorul de căldură, care este situat în partea de sus, colectează energia termică. Cel din partea de jos încălzește intens rezervorul tampon.
O unitate tampon termică este mult mai scumpă decât una goală, dar acest lucru este pe deplin justificat. Dispozitivul crește semnificativ funcționalitatea și eficiența sistemului. Un acumulator cu rezervor încorporat acumulează excesul de căldură generat și furnizează apă caldă.
Design de stocare a căldurii
Un acumulator de căldură pentru un cazan pe combustibil solid este de obicei realizat în formatul unui rezervor din tablă de oțel. Volumul rezervorului poate varia într-o gamă destul de largă și nu există restricții speciale în acest sens. Principalul lucru aici este că, odată cu creșterea volumului bateriei, complexitatea instalării sale crește în proporție directă - dimensiunile dispozitivului sunt prea mari și nu este posibilă montarea peste tot.
Pe piață, puteți găsi opțiuni pentru acumulatori de căldură gata pregătiți, care vin cu izolație. Grosimea stratului izolator trebuie să depășească 10 cm, atât la dispozitivele de casă, cât și la cele din fabrică. Rezervorul tampon izolat este închis cu o carcasă, ceea ce face posibilă reducerea semnificativă a pierderii de căldură a acestui element.
În funcție de proiectare, se disting următoarele tipuri de acumulatoare de căldură:
- Fără schimbător de căldură preinstalat;
- Cu bobină încorporată (sau bobine multiple);
- Cu cazane încorporate care asigură apă caldă în casă.
Corpul dispozitivului are numărul necesar de duze care vă permit să conectați bateria la un cazan pe combustibil solid și la sistemul de încălzire al clădirii.
Când aveți nevoie de un depozit de căldură
Acumulatorul de căldură se aplică diferitelor tipuri de cazane. Practic, este folosit în sistemul solar, cu cazane cu combustibil solid și electrice. Sistemul cu colectoare vă permite să utilizați energia soarelui în fiecare zi în viața de zi cu zi. Dacă nu utilizați un acumulator de căldură, atunci complexul nu va funcționa complet, deoarece energia din soare este furnizată inegal.
Foto: termocom-spb.ru
Acumulatoarele sunt utilizate în sistemele de încălzire cu cazane pe combustibil solid. Dispozitivul tampon vă permite să furnizați căldură în momentul în care unitatea intră în modul pasiv. Rezervorul trebuie să fie mare pentru a stoca o cantitate semnificativă de căldură și apoi să-l folosească rațional.
Când lucrați cu echipamente electrice, rezervorul trebuie amplasat în imediata apropiere a cazanului. Este demn de remarcat faptul că această opțiune de încălzire ocupă mult spațiu, necesită o cameră separată și este foarte scumpă - se poate plăti doar în 2-5 ani.
Costurile semnificative ale energiei pot fi reduse dacă rezervorul tampon are o capacitate bună, folosind echipamentul pe timp de noapte sau în weekend.
Locul acumulatorului de căldură în sistemul de încălzire
Tehnologia de încălzire cu combustibil solid este convenabilă, practică și eficientă. Mai ales capacitățile cazanelor moderne pe combustibil solid au fost apreciate de locuitorii caselor de țară și ale căsuțelor.Este foarte posibil să instalați un sistem autonom de încălzire folosind singuri dispozitive de încălzire pe cărbune sau pe lemne. Mai mult, instalarea unităților de combustibil solid nu necesită autorizație. Toate elementele principale ale complexului de încălzire, cu excepția unității de încălzire în sine și a unui număr de mecanisme de control, pot fi asamblate și realizate independent. Principalul lucru este să știți ce se montează și în ce scop, în ce scop!
În plus, capacitatea de a crea unele dispozitive și mecanisme cu propriile mâini vă va economisi bani semnificativi. Acumulatorul de căldură este doar dispozitivul pe care îl puteți construi singur, dat fiind faptul că produsele din fabrică sunt destul de scumpe.
Recomandările competente ale specialiștilor, surse suplimentare de informații tehnice vă vor spune cum să faceți cu propriile mâini un acumulator de căldură pentru un cazan pe combustibil solid. Respectarea anumitor cerințe și condiții în timpul fabricării vă va oferi fiabilitatea și performanța necesară a mecanismelor. Înainte de a începe procesul de lucru, ar trebui să vă familiarizați cu dispozitivul de stocare a căldurii.
Valoarea dispozitivului
Este posibil să înțelegem proiectarea acumulatorului de căldură numai după ce am stabilit valoarea și locul acestei unități în sistemul de încălzire. Prin designul său, acumulatorul de căldură este un termos, adică un recipient special în care pătrunde lichidul de răcire încălzit. Pentru o anumită perioadă de timp, apa din cazan acumulată în rezervor păstrează parametrii de temperatură stabiliți. Când intensitatea arderii în cazan scade, sau dacă se oprește, lichidul de răcire din rezervor va intra în sistemul de încălzire, continuând să mențină temperatura la radiatoare la un anumit nivel.
Important! Acumulatoarele de căldură asigură siguranța echipamentelor de încălzire și a sistemului de încălzire a locuinței de la răcirea excesivă, dar și de la supraîncălzirea. Sarcina rezervorului de stocare este de a elimina excesul de căldură generat de unitatea de încălzire la vârf.
Datorită prezenței unui acumulator de căldură în sistem, a devenit posibil nu numai realizarea unei alimentări echilibrate de căldură a circuitului de încălzire, ci și asigurarea unor economii semnificative de combustibil. Acumulatorul de căldură, care pornește atunci când puterea cazanului scade, va crește intervalul de timp dintre încărcăturile de combustibil. În plus, acest principiu de funcționare vă va oferi mai multă libertate, eliberându-vă de nevoia de a arunca frecvent combustibil în cazan.
Pe o notă: participarea unui rezervor tampon (acumulator de căldură) la funcționarea sistemului de încălzire reduce consumul de combustibil cu 30-50%, în funcție de tipul și tipul de echipament de încălzire. Numărul de încărcături de combustibil în cuptor este direct proporțional cu volumul acumulatorului de căldură.
Analiza proiectării stocării termice
Principiul de funcționare al dispozitivului determină proiectarea în sine. De obicei, dispozitivele din fabrică sunt un container metalic spațios dintr-o singură bucată, în interiorul căruia se află schimbătoare de căldură suplimentare. De obicei, astfel de produse au o formă spirală, serpentină, repetând configurația cilindrică a dispozitivului principal.
În fiecare caz, în funcție de puterea unității de încălzire și de cerințele sistemului de încălzire, numărul de circuite suplimentare de schimb de căldură poate fi diferit. Volumul necesar al acumulatorului de căldură este determinat de calcule simple, despre care vom vorbi mai târziu.
Acest număr de schimbătoare de căldură se explică nu numai prin dorința de a elimina cât mai multă căldură posibil în momentul încărcării maxime a unui cazan pe combustibil solid, ci și prin fezabilitatea tehnică. O bobină poate fi utilizată pentru a elimina excesul de energie termică din cazan, celălalt schimbător de căldură este utilizat pentru a menține lichidul de răcire la temperatura dorită în circuitul de încălzire.A treia bobină, dacă există, este furnizată pentru a furniza locuitorilor casei apă caldă.
Privind la designul unității, puteți rezuma beneficiile instalării unui astfel de dispozitiv. Și sunt după cum urmează:
- acumularea de energie termică consumată în timpul arderii combustibilului în alte scopuri și nevoi;
- economie de combustibil;
- economisirea timpului personal al locuitorilor casei, cheltuit pentru întreținerea echipamentelor cazanelor;
- abilitatea tehnică de a combina diferite surse de căldură într-un singur sistem;
- creșterea eficienței unei unități de combustibil solid la valori ridicate;
- funcția de siguranță, protecția echipamentelor împotriva supraîncălzirii;
- capacitatea de a regla temperatura de încălzire a lichidului de răcire din circuitul de încălzire.
Pot să o fac singur
Puteți asambla un acumulator de căldură pentru încălzirea cazanelor cu propriile mâini. Pentru a face acest lucru, trebuie să luați un rezervor de oțel sau să cumpărați foi de oțel inoxidabil cu o grosime mai mare de 2 mm, să sudați un recipient sub forma unui cilindru (rezervor vertical).
Desenarea bateriei
Este necesară o țeavă de cupru cu diametrul de 2-3 cm și lungimea de 8-15 m. Trebuie să fie îndoită sub formă de spirală și plasată în interiorul rezervorului. Aici, bateria este partea superioară a containerului. Conexiunile pentru apa caldă de ieșire și apa rece de intrare sunt instalate în rezervor.
Foto: builditsolar.com
Pentru un sistem de încălzire deschis, este adecvat un rezervor de oțel în formă de cub.
Este imperativ să verificați etanșeitatea recipientului, umplându-l cu apă sau ungând cusăturile sudate cu kerosen. Dacă totul este în regulă, atunci este necesar să se izoleze dispozitivul de casă, care va permite lichidului din recipient să fie fierbinte cât mai mult timp posibil.
Unitatea este izolată după cum urmează:
- Suprafața exterioară a recipientului trebuie să fie bine curățată și degresată, acoperită cu agenți anticorozivi.
- Asigurați o izolare termică. Puteți înfășura recipientul în folie.
- Asigurați deschideri pentru conductele de ramificație și conectați containerul.
- Pe rezervorul tampon trebuie montate un termometru, un manometru și o supapă de explozie.
Este mai bine să nu folosiți polistiren pentru izolare. Pe vreme rece, șoarecii pornesc în ei, căutând un loc pentru iernat.
Conectarea unui acumulator de căldură la un sistem de încălzire și la un cazan pe combustibil solid
Pentru a conecta rezervorul tampon la sistemul de încălzire, puteți utiliza diagrama.
Schema de conectare a rezervorului tampon
Etape de conectare la sistemul de încălzire:
- Este necesar să tranzitați prin acumulatorul de căldură, prin întregul rezervor, să treceți printr-o conductă de retur, la capetele căreia ar trebui să existe o intrare și o ieșire, de un centimetru și jumătate în dimensiune.
- În prima etapă, rezervorul și returul cazanului sunt conectate, o pompă de circulație este plasată între ele, care conduce apa de la butoi la robinet, rezervor și cazan.
- O supapă de închidere și o pompă de circulație sunt montate pe partea din spate.
- Conducta de alimentare este conectată conform aceluiași principiu ca și precedentul, dar în acest caz nu există instalarea pompelor de căldură.
Această diagramă este potrivită pentru conectarea unui rezervor tampon la un sistem de încălzire care funcționează pe baza unui singur cazan. Odată cu creșterea numărului de cazane, schema de conectare a acumulatorului de căldură va deveni mai complicată.
Opțiune pentru conductele unui cazan de combustibil solid și a unui acumulator de căldură
Etape de legare cu un cazan pe combustibil solid:
- Pe de o parte - la cazan: conducta de alimentare este condusă către conducta ramificativă superioară, respectiv conducta de retur către cea inferioară. În același timp, în conductele cazanului, este necesar să se realizeze un jumper cu o unitate de amestecare, care să nu permită pătrunderea apei reci în schimbătorul de căldură.
- Pe de altă parte, este necesar să se conducă la circuitul de încălzire, care este, de asemenea, echipat cu o unitate de amestecare și un jumper. Admisia de apă în circuit va avea loc de sus, iar returul va fi efectuat de jos. Este necesar să încorporați o pompă de circulație în fiecare circuit. Pompa, care este instalată între schimbătorul de căldură și cazan, va conduce lichidul de răcire prin generatorul de căldură, realizând astfel procesul de încărcare a acumulatorului.O a doua pompă, instalată pe partea laterală a circuitului de încălzire, este concepută pentru a circula mediul de încălzire prin radiatoare.
Antigelul poate acționa ca un agent de răcire.
Top 5 cei mai buni acumulatori de căldură
______________________________________________________________________________________
| Model | Caracteristică | Beneficii |
| S-TANK АТ PRESTIGE - 500 (Bielorusia) | Greutate - 105 kg. Diametru - 78 cm. Înălțime - 157 cm. Volumul rezervorului este de 500 de litri. | · Ușor de întreținut și instalare ușoară; · Apa se încălzește rapid; · Protejat de supraîncălzire; · Multifuncționalitate; · Compatibil cu diferite surse de alimentare cu căldură. |
| HAJDU PT 300 (Ungaria) | Înălțime - 1595 mm. Greutate - 87 kg. Volumul rezervorului este de 300 de litri. | · Funcționează într-un sistem închis, cu pompe, căldură și panouri solare; · Puteți instala elemente de încălzire; · Instalare, construcție și întreținere simple; · Izolare termică bună. |
| HAJDU AQ PT 1000 (Ungaria) | Volumul rezervorului este de 750 de litri. Greutate - 93 kg. Diametru - 79 cm. Înălțime - 191 cm. | · Ergonomie; · Prezența izolației termice; · Izolație și carcasă detașabile; · Compatibilitate cu diverse cazane; · Funcționare pe termen lung. |
| S-TANK АТ AT-1000 (Bielorusia) | Greutate - 131 kg. Înălțime - 2035 mm. Diametru - 92 cm. Volumul rezervorului este de 1000 de litri. | · Dispozitivul este izolat termic pe partea superioară (70 mm); · Pentru o conexiune convenabilă, conductele ramificate sunt rotite la un unghi de 90 ° și sunt situate la înălțimi diferite; · Există 4 găuri de 0,5 inci pentru manometre și senzori de control al temperaturii. |
| S-Tank AT 300 (Bielorusia) | Greutate - 65 kg. Înălțime - 1545 mm. Diametru - 500 mm. Volumul rezervorului este de 300 de litri. | · Merge bine cu orice tip de cazane; · Izolația are o rezistență ridicată la foc; Rezervorul este protejat din exterior printr-o carcasă (plastic sau pânză, · Partea superioară a rezervorului este vopsită cu vopsea rezistentă la căldură. |
______________________________________________________________________________________ Acumulatorii de căldură pentru cazanele de încălzire de producție rusă s-au dovedit bine pe piață. Ele nu sunt inferioare omologilor străini, au, de asemenea, o calitate ridicată și o durată lungă de viață, iar prețul este mult mai mic. Modele celebre de dispozitive de protecție sunt produse de mărci: „Prometey”, „Vodosystem”, „BTS”, „Gorynya”, LLC „RVS-engineering”, „Teplodar”.
