Akumulator tople vode za zasebni dom. Hranilniki toplote za ogrevalne kotle. Glavni parametri delovanja hranilnikov toplote so

Hranilnik toplote za ogrevalne kotle

Nadaljujemo našo serijo člankov s temo, ki bo zanimiva za tiste, ki svoje domove ogrevajo s kotli na trda goriva. Povedali vam bomo o hranilniku toplote za ogrevalne kotle (HS) na trdo gorivo. To je resnično potrebna naprava, ki vam omogoča uravnoteženje delovanja tokokroga, izravnavanje temperaturnih sprememb v hladilni tekočini in tudi prihranek denarja. Naj takoj opozorimo, da se hranilnik toplote za električne ogrevalne kotle uporablja le, če ima hiša električni števec z ločenim izračunom nočne in dnevne energije. V nasprotnem primeru namestitev hranilnika toplote za plinske ogrevalne kotle nima smisla.

Kako deluje ogrevalni sistem z hranilnikom toplote?

Hranilnik toplote za ogrevalne kotle je del ogrevalnega sistema, namenjen povečanju časa med nalaganjem trdega goriva v kotel. Je rezervoar, v katerega ni dostopa zraka. Je izoliran in ima precej veliko prostornino. V hranilniku toplote je za ogrevanje vedno voda, ki kroži po celotnem krogu. Seveda se kot hladilno sredstvo lahko uporablja tudi nezmrzovalna tekočina, vendar se še vedno zaradi visokih stroškov ne uporablja v tokokrogih s TA.

Poleg tega ni smisla polniti ogrevalnega sistema s hranilnikom toplote z antifrizom, saj so takšni rezervoarji nameščeni v stanovanjskih prostorih. In bistvo njihove uporabe je zagotoviti, da je temperatura v tokokrogu vedno stabilna, zato je voda v sistemu topla. Uporaba velikega hranilnika toplote za ogrevanje v podeželske hiše začasno bivališče je nepraktično, majhen rezervoar pa malo uporaben. To je posledica principa delovanja hranilnika toplote za ogrevalni sistem.

TA se nahaja med kotlom in ogrevalnim sistemom. Ko kotel segreje hladilno tekočino, vstopi v izmenjevalnik toplote;
potem voda teče skozi cevi do radiatorjev;
povratni tok se vrne v TA in nato neposredno v kotel.

Čeprav je hranilnik toplote za ogrevalni sistem enoposodna, je zaradi velike velikosti smer tokov na vrhu in na dnu različna.

Da lahko TA opravlja svojo glavno funkcijo shranjevanja toplote, je treba te tokove mešati. Težava je v tem, da se visoke temperature vedno dvignejo, mraz pa pada. Treba je ustvariti takšne pogoje, da se del toplote spusti na dno hranilnika toplote v ogrevalnem sistemu in segreva povratno hladilno sredstvo. Če je temperatura v celotnem rezervoarju enaka, se šteje, da je popolnoma napolnjen.

Ko kotel požge vse kar je bilo naloženo vanj preneha delovati in pride v poštev TA. Kroženje se nadaljuje in postopoma oddaja svojo toploto skozi radiatorje v prostor. Vse to se dogaja, dokler v kotel ponovno ne vstopi naslednja porcija goriva.

Če je hranilnik toplote za ogrevanje majhen, bo njegova rezerva trajala le kratek čas, medtem ko se čas ogrevanja baterij poveča, saj se je prostornina hladilne tekočine v tokokrogu povečala. Slabosti uporabe za začasna bivališča:

čas ogrevanja prostora se poveča;
večja prostornina tokokroga, zaradi česar je polnjenje z antifrizom dražje;
višji stroški namestitve.

Kot razumete, je polnjenje sistema in odvajanje vode vsakič, ko pridete na vašo dacho, najmanj težavno. Glede na to, da bo sam rezervoar imel 300 litrov, je nesmiselno sprejemati takšne ukrepe zaradi nekaj dni v tednu.

Dodatna vezja so vgrajena v rezervoar - to so kovinske spiralne cevi. Tekočina v spirali nima neposrednega stika s hladilno tekočino v hranilniku toplote za ogrevanje hiše. To so lahko konture:

nizkotemperaturno ogrevanje (topla tla).

Tako lahko tudi najbolj primitiven enokrožni kotel ali celo peč postane univerzalni grelec. Celotni hiši bo zagotovil potrebno toploto in hkrati toplo vodo. Skladno s tem bo zmogljivost grelnika v celoti izkoriščena.

V serijskih modelih, izdelanih v proizvodnih pogojih, so vgrajeni dodatni viri ogrevanja. To so tudi spirale, le da se imenujejo električni grelni elementi. Pogosto jih je več in lahko delujejo iz različnih virov:

vezje;
sončni kolektorji.

Takšno ogrevanje je dodatna možnost in to ni obvezno, če se odločite za izdelavo hranilnika toplote za ogrevanje z lastnimi rokami.

Sheme ožičenja hranilnika toplote

Upamo si trditi, da če vas ta članek zanima, potem ste se najverjetneje odločili, da boste toplotni hranilnik za ogrevanje in njegovo ožičenje naredili z lastnimi rokami. Lahko si omislite veliko povezovalnih shem, glavna stvar je, da vse deluje. Če pravilno razumete procese, ki se pojavljajo v vezju, potem lahko eksperimentirate. Način priključitve TA na kotel bo vplival na delovanje celotnega sistema. Oglejmo si najprej najenostavnejšo ogrevalno shemo s hranilnikom toplote.

Preprosta shema TA pasovi

Na sliki vidite smer gibanja hladilne tekočine. Upoštevajte, da je gibanje navzgor prepovedano. Da se to ne bi zgodilo, mora črpalka med grelnim elementom in kotlom črpati večjo količino hladilne tekočine kot tista, ki stoji pred rezervoarjem. Le v tem primeru bo nastala zadostna vlečna sila, ki bo odvzela del toplote iz dovoda. Pomanjkljivost te povezovalne sheme je dolg čas ogrevanja vezja. Da bi ga zmanjšali, morate ustvariti ogrevalni obroč kotla. To lahko vidite na naslednjem diagramu.

Shema cevovoda TA z ogrevalnim krogom kotla

Bistvo ogrevalnega kroga je, da termostat ne dovaja vode iz grelnika, dokler je kotel ne segreje na nastavljeno raven. Ko se kotel segreje, gre del dovoda v TA, del pa se pomeša s hladilno tekočino iz rezervoarja in vstopi v kotel. Tako grelec vedno deluje z že segreto tekočino, kar poveča njegovo učinkovitost in čas ogrevanja tokokroga. To pomeni, da se bodo baterije hitreje segrele.

Ta način vgradnje hranilnika toplote v ogrevalni sistem vam omogoča uporabo vezja v avtonomnem načinu, ko črpalka ne deluje. Upoštevajte, da diagram prikazuje samo priključne točke grelne enote na kotel. Hladilna tekočina kroži do radiatorjev na drugačen način, ki gre tudi skozi toplotni izmenjevalnik. Prisotnost dveh obvodov vam omogoča, da ste dvakrat na varni strani:

povratni ventil se aktivira, če je črpalka ustavljena in je krogelni ventil na spodnjem obvodu zaprt;
v primeru zaustavitve črpalke in okvare povratni ventil cirkulacija se izvaja skozi spodnji obvod.

Načeloma je mogoče pri tej zasnovi narediti nekaj poenostavitev. Glede na dejstvo, da ima protipovratni ventil velik upor pretoka, ga je mogoče izključiti iz tokokroga.

Shema cevi TA brez povratnega ventila za gravitacijski sistem

V tem primeru, ko lučka ugasne, boste morali ročno odpreti krogelni ventil. Povedati je treba, da mora biti pri takšni postavitvi TA nameščen nad nivojem radiatorjev. Če ne načrtujete, da bi sistem deloval gravitacijsko, lahko priključitev ogrevalnega sistema na hranilnik toplote izvedete v skladu s spodnjim diagramom.

Shema ožičenja TA za vezje s prisilna cirkulacija

V TA se ustvari pravilno gibanje vode, ki omogoča segrevanje kroglice za kroglico, začenši od vrha. Lahko se pojavi vprašanje, kaj storiti, če ni svetlobe? O tem smo govorili v članku o alternativnih virih energije za ogrevalni sistem. To bo bolj ekonomično in priročno. Navsezadnje so gravitacijske konture izdelane iz cevi z velikim prerezom, poleg tega pa je treba upoštevati naklone, ki niso vedno primerni. Če izračunate ceno cevi in fitingov, pretehtate vse neprijetnosti namestitve in vse to primerjate s ceno UPS-a, potem bo ideja o namestitvi alternativnega vira energije postala zelo privlačna.

Izračun prostornine hranilnika toplote

Prostornina hranilnika toplote za ogrevanje

Kot smo že omenili, ni priporočljivo uporabljati TA majhnih prostornin, prav tako preveliki rezervoarji niso vedno primerni. Tako se je pojavilo vprašanje, kako izračunati zahtevano količino TA. Res bi rad dal konkreten odgovor, a ga žal ne more biti. Čeprav še vedno obstaja približen izračun hranilnika toplote za ogrevanje. Recimo, da ne veste, kolikšne so toplotne izgube vaše hiše in ne morete ugotoviti, na primer, če še ni zgrajena. Mimogrede, da zmanjšate toplotne izgube, morate izolirati stene zasebne hiše pod stranskim tirom. Rezervoar lahko izberete na podlagi dveh vrednosti:

območje ogrevane sobe;
moč kotla.

Metode za izračun prostornine ogrevalne opreme: površina prostora x 4 ali moč kotla x 25.

Ti dve lastnosti sta odločilni. Različni viri ponujajo svojo metodo izračuna, vendar sta v resnici ti dve metodi tesno povezani. Recimo, da se odločimo izračunati prostornino hranilnika toplote za ogrevanje, začenši s površino prostora. Če želite to narediti, morate kvadraturo ogrevane sobe pomnožiti s štiri. Na primer, če imamo majhno hišo 100 kvadratnih metrov, potem bomo potrebovali rezervoar 400 litrov. Ta prostornina bo omogočila zmanjšanje obremenitve kotla na dvakrat na dan.

Nedvomno obstajajo tudi pirolizni kotli, v katere se gorivo dodaja dvakrat na dan, le v tem primeru je načelo delovanja nekoliko drugačno:

gorivo vžge;
dovod zraka se zmanjša;
začne se proces tlenja.

V tem primeru, ko se gorivo razplamti, začne temperatura v tokokrogu hitro naraščati, nato pa tlenje ohranja vodo toplo. Pri samem tem tlenju izgine veliko energije v pipo. Poleg tega, če kotel na trdo gorivo deluje v tandemu s puščajočim ogrevalnim sistemom, potem pri najvišjih temperaturah ekspanzijska posoda včasih vre. Voda v njem začne dobesedno vreti. Če so cevi izdelane iz polimerov, je to zanje preprosto uničujoče.

V enem od člankov o polimernih ceveh smo govorili o njihovih značilnostih. TA odvzame nekaj toplote in rezervoar lahko zavre šele, ko je rezervoar popolnoma napolnjen. To pomeni, da se možnost vrenja s pravilnim volumnom TA nagiba k ničli.

Zdaj pa poskusimo izračunati prostornino grelnika glede na število kilovatov v grelniku. Mimogrede, ta indikator se izračuna na podlagi kvadrature prostora. Na 10 m se vzame 1 kW. Izkazalo se je, da mora biti v hiši s 100 kvadratnimi metri kotel vsaj 10 kilovatov. Ker se izračun vedno izvaja z rezervo, lahko domnevamo, da bo v našem primeru enota 15 kilovatov.

Če ne upoštevate količine hladilne tekočine v radiatorjih in ceveh, lahko en kilovat kotla ogreje približno 25 litrov vode v grelni enoti. Zato bo izračun ustrezen: moč kotla morate pomnožiti s 25. Posledično bomo dobili 375 litrov. Če primerjamo s prejšnjim izračunom, so rezultati zelo blizu. Samo to upošteva, da bo moč kotla izračunana z razmikom najmanj 50%.

Ne pozabite, več kot je TA, bolje je. Toda v tej zadevi, kot v kateri koli drugi, je treba storiti brez fanatizma. Če namestite TA za dva tisoč litrov, potem grelnik preprosto ne more obvladati takšne količine. Bodite objektivni.

utepleniedoma.com

Toplotni akumulator v ogrevalnem sistemu

Ogrevalni sistem vključuje v običajnem konceptu, ki se je razvil skozi leta, tri elemente - vir toplote (kotel), cevovode in grelne naprave (radiatorje). Če pa to zasebna hiša s kotelom na trda goriva (les, šotni briket, premog) in želite povečati učinkovitost in se rešiti potrebe po nenehnem nadzoru kurišča, potem je morda vredno uporabiti enoto, kot je hranilnik toplote v sistemu. [vsebina]

Načelo delovanja hranilnika toplote

Glavna naloga, ki jo opravlja hranilnik toplote, je povečanje vztrajnosti ogrevalnega sistema. Da bi to naredili, povečajo prostornino hladilne tekočine in posledično količino toplote, ki jo akumulira. Tako baterija predstavlja izolirano posodo, vgrajeno v ogrevalni krog.

Kot že omenjeno, baterija znatno poveča vztrajnost sistema, to pomeni, da čeprav se hladilna tekočina segreje dlje, akumulira več toplote in jo dlje oddaja ter zmanjša temperaturne skoke.

Notranja organizacija hranilnik toplote

Torej, če je hiša priključena na centralno ogrevanje ali sistem kot opremo za proizvodnjo toplote uporablja kotle na plin ali tekoča goriva, ki delujejo v avtomatskem načinu, so hranilniki toplote preprosto dodaten strošek materiala in denarja. Toda obstajajo primeri, ko je njihova uporaba več kot upravičena:

Če ogrevalni sistem uporablja kotle na trda goriva (zlasti brez polnjenja bunkerja) in ni mogoče zagotoviti njihovega stalnega vzdrževanja (v zasebni hiši). V tem primeru bo hranilnik toplote zagotovil stalno stabilno temperaturo v prostoru in bo lahko celo izravnal neizogibne sunke med čiščenjem in odstranjevanjem pepela;
Če je električna ogrevanje vode in uporablja se diferenciran sistem plačila električne energije. Hranilniki toplote vam bodo omogočili akumulacijo toplote v urah, ko je tarifa minimalna, kasneje pa lahko uporabite grelnike za minimalna moč;
Če ima ogrevalni sistem obdobja največje porabe toplotne energije (najpogosteje je to posledica stroškov ogrevanja vode, na primer med intenzivnim delovanjem prh), je namestitev dodatnega kotla nepraktična. Baterija bo lahko zagotovila prenos toplote v teh običajno kratkih obdobjih.

Kjer bo hranilnik toplote "odveč"

Včasih je za ogrevalne sisteme, nasprotno, zaželeno hitro zvišanje temperature in njeno znižanje; v tem primeru bo povečana količina hladilne tekočine, ki se nabira v hranilnikih, samo motila hitro ogrevanje in hlajenje ter natančen nadzor temperature. Še posebej:

Če je ogrevanje potrebno le za kratek čas in je prevelika poraba goriva nezaželena. Na primer, kotlovnica deluje za ogrevanje sušilnika, ki se uporablja le občasno. V tem primeru nima smisla z akumulirano toploto ogrevati prazen prostor, iz katerega je bil material raztovorjen.
Če se ogrevalna naprava poleg ogrevanja uporablja tudi za ogrevanje nekaterih tehnoloških naprav in je potrebna hitra in natančna sprememba temperaturnih pogojev, bo povečana vztrajnost samo motila.

Kako pravilno namestiti hranilnike toplote

Če se uporablja ogrevalni sistem s prisilnim kroženjem, točka vstavljanja ni pomembna, saj dobavo toplotne energije iz hranilnika izvaja črpalka. Izberete lahko katero koli priročno lokacijo, glede na to, da ima baterija dostojne dimenzije.

Za njegovo pravilno delovanje je potrebno pravilno namestiti priključne cevi - dovod (glede na gibanje nosilca toplotne energije v sistemu) spodaj, odvod zgoraj.

Shema povezave hranilnika toplote

Če se uporablja ogrevanje z naravno cirkulacijo, ima mesto vstavitve veliko vlogo. Mnogi delajo napako pri kombiniranju hranilnikov toplote in ekspanzijskih posod. Ekspanzijska posoda se nahaja na najvišji točki ogrevanja in topla voda iz njega se lahko začne premikati, le ohlaja skozi cevi in povečuje svojo gostoto. Za učinkovito delovanje mora biti hranilnik toplotne energije nameščen na dnu dovodne cevi ogrevanja in čim bližje kotlu.

Ali je mogoče sami sestaviti in namestiti hranilnik toplotne energije?

S konstrukcijskega vidika so hranilniki toplotne energije dokaj preprosti - so posoda s toplotno izoliranimi stenami, opremljena s cevmi za povezavo z ogrevalnim sistemom. Zato sestavljanje ali prilagajanje posod za baterije ne bo težko za vsakogar, ki ima veščine vodovoda in varjenja.

Vprašanje se lahko pojavi le pri izračunu toplotne izolacije sten. Toda v tem primeru lahko velja načelo »več je bolje kot manj«, saj za rezervoarje, ki se uporabljajo kot hranilniki toplote, zaradi njihove oblike ni koncepta efektivnega radija toplotne izolacije.

Spodnji video prikazuje shemo namestitve in princip delovanja hranilnika toplote:

vse-za-teplo.ru

Hranilnik toplote za ogrevalni sistem - glavne prednosti. Pritisnite!

Želja mnogih lastnikov zasebnih hiš in koč, da čim bolj učinkovito uporabljajo vire za ogrevanje svojih domov, pogosto naleti na isto težavo - tudi pri uporabi vseh sodobne tehnologije izolacija in varčevanje z energijo, vgradnja najvarčnejših ogrevalnih kotlov - bistvenega prihranka virov ni.

To je v veliki meri posledica napak, ki so bile storjene veliko prej, preden se je postavilo vprašanje smotrne rabe virov in uporabe sodobnih gradbenih tehnologij. Kaj pa nove hiše, zgrajene po vseh sodobnih kanonih, je res dosežena meja razvoja?

Za večino bo to ostalo retorično vprašanje, toda za tiste, ki se odločijo za uporabo resnično znanstvenih spoznanj in ne izvlečkov iz reklamnih brošur, je vredno razmisliti o vključitvi novega elementa v ogrevalni sistem - hranilnika toplote.

Kako deluje ogrevalni sistem?

V sodobnem razumevanju energetske učinkovitosti ogrevalnih naprav, vključno z ločeno hišo ali kočo, se je v zadnjem času poudarek močno premaknil s kazalnika porabe goriva za ogrevanje prostora na kazalnik, ki označuje učinkovitost rabe energije za celotno ogrevanje prostora. hiša.

Ta upravičen poudarek na energetski učinkovitosti nam omogoča nov pogled na problem ogrevanja doma, ki vključuje dve glavni nalogi:

Ogrevanje hiše;
oskrba s toplo vodo.

Nov način varčevanja z energenti v ogrevalnem sistemu stavbe je danes vgradnja dodatne opreme v ogrevalni sistem, katere funkcija je akumulacija toplotne energije in njena postopna poraba.

Uporaba hranilnika toplote v krogu naprav ogrevalnega sistema, kjer je glavni vir energije kotel na trda goriva, omogoča zmanjšanje porabe goriva do 50% brez dodatnih stroškov. ogrevalna sezona. Toda to je v prihodnosti, za zdaj pa bi morali jasno razmisliti o principu delovanja te naprave.

Načelo delovanja sistema s kotlom na trda goriva

Največji učinek pri priključitvi na sistem bo dosežen pri kotlih na trda goriva.

Toplota, ki se sprosti pri zgorevanju goriva, gre skozi toplotni izmenjevalnik po cevovodu v registre ali grelne baterije, ki so v bistvu enaki toplotni izmenjevalniki, le da ne sprejemajo toplote, ampak jo, nasprotno, oddajajo okoliškim predmetom, zraku, na splošno grelna soba.

Ko se ohladi, hladilna tekočina - voda v baterijah - pade navzdol in ponovno teče v krog toplotnega izmenjevalnika kotla, kjer se ponovno segreje. V takšni shemi sta vsaj dve točki povezani z velikimi, če ne ogromnimi toplotnimi izgubami:

neposredna smer gibanja hladilne tekočine od kotla do registrov in hitro hlajenje hladilne tekočine;
majhna količina hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu, ki ne omogoča vzdrževanja stabilne temperature;
potreba po nenehnem vzdrževanju konstantno visoke temperature hladilne tekočine v krogu kotla.

Pomembno je razumeti, da tega pristopa ne moremo imenovati drugače kot potraten. Konec koncev, ko najprej dodajate gorivo pri visoki temperaturi zgorevanja v prostorih, se zrak precej hitro segreje. Toda takoj, ko se proces zgorevanja ustavi, se bo ogrevanje prostora končalo in posledično bo temperatura hladilne tekočine spet padla in zrak v prostoru se bo ohladil.

Uporaba hranilnika toplote

Za razliko od običajnega ogrevalnega sistema deluje sistem, opremljen z hranilnikom toplote, nekoliko drugače. V najbolj primitivni obliki, takoj za kotlom, je rezervoar nameščen kot vmesna naprava.

Med kotel in cevovode je nameščen rezervoar z večslojno toplotno izolacijo. Prostornina rezervoarja, izračunana tako, da je količina hladilne tekočine v rezervoarju večja kot v ogrevalnem sistemu, vsebuje hladilno tekočino, ki se segreje iz kotla.

V rezervoarju je nameščenih več izmenjevalnikov toplote za ogrevalni sistem in za sistem za oskrbo s toplo vodo. Notranja prostornina baterije, ki jo ogreva kotel, lahko dolgo časa vzdržuje visoko temperaturo in jo postopoma sprosti v sisteme ogrevanja in oskrbe z vodo.

Glede na to, da ima najmanjši rezervoar prostornino 350 litrov vode, je enostavno izračunati, da bo poraba enake količine goriva pri uporabi hranilnika toplote imela veliko večji učinek kot pri sistemu neposrednega ogrevanja.

Toda to je najbolj primitivna vrsta toplotne naprave. Standardni hranilnik toplote, zasnovan za dejansko delovanje v pogojih oskrbe s toploto ločene hiše, ima lahko:

Cena takšnih baterij je odvisna od številnih dejavnikov:

material za izdelavo rezervoarjev;
prostornina notranjega rezervoarja;
material, iz katerega je izdelan toplotni izmenjevalec;
podjetje proizvajalca;
komplet dodatne opreme;

Opomba strokovnjaka: načeloma lahko pravilno delovanje celotnega ogrevalnega sistema, začenši od grelnika kotla in konča s premerom parnih cevi, izračunate sami, vendar je treba upoštevati, da moč obeh kotel in sama instalacija morata biti zasnovana tako, da delujeta pri najnižjih možnih temperaturah v regiji.

Podrobnejše informacije o tem vprašanju danes najdete na straneh spletnih mest, tako v besedilni obliki kot z uporabo storitev specializiranih spletni kalkulatorji, in seveda v specializiranih podjetjih, ki se ukvarjajo z razvojem in montažo sistemov za oskrbo s toploto.

Vse je elektronsko nadzorovano

Morda je za mnoge tak koncept, kot je "pametni dom", že dolgo postal del običajnega življenjskega ritma.

Hiša, v kateri številne funkcije vzdrževanja in upravljanja sistemov prevzema elektronika, ne more brez sodelovanja elektronskih komponent in delovanja ogrevalnega in vodovodnega sistema s hranilnikom toplote.

Za vzdrževanje konstantno udobne temperature ni potrebno toliko stalno gorenje goriva v kurišču kotla, temveč stabilno vzdrževanje temperature v ogrevalnem sistemu. In elektronski nadzor delovanja hranilnika toplote se zelo dobro spopada s to nalogo.

Lastnosti nadzorne plošče:

Poleg tega se lahko elektronska komponenta odlično uporablja kot krmilnik za delovanje tako kotla na trda goriva kot električnih grelnih naprav in celo kot sistem sončnih kolektorjev za doseganje največjih koristi in varčevanje z viri.

Ekonomski učinek celo vključitve hranilnika toplote v shemo oskrbe z ogrevanjem omogoča, kot je bilo že omenjeno, zmanjšanje stroškov goriva v ogrevalni sezoni do 50%, in če upoštevamo dejstvo, da cena energije nenehno raste , potem postane takšna naložba ne samo donosna, ampak že obvezna za novogradnje.

Oglejte si videoposnetek, v katerem uporabnik zelo podrobno razloži zasnovo kotla na trda goriva v kombinaciji z hranilnikom toplote:

heat.guru

Hranilnik toplote v ogrevalnem sistemu: uvod v princip delovanja, načrtovanje in možnosti vgradnje

Zakaj so hranilniki toplote potrebni v ogrevalnih sistemih? Kako so zgrajeni? Pri nameščanju ogrevalnega sistema z lastnimi rokami, kako lahko priključite toplotni akumulator na skupno vezje? Poskusimo ugotoviti.

Junak našega članka je na fotografiji na desni.

Prvo srečanje

Kaj je to - hranilnik za ogrevanje?

V svoji najpreprostejši obliki je visoka cilindrična ali kvadratna posoda z več cevmi na različnih višinah od podnožja. Prostornina - od 200 do 3000 litrov (najbolj priljubljeni modeli so od 0,3 do 2 kubičnih metrov).

Seznam možnosti in možnosti je precej velik:

Število cevi se lahko razlikuje od štiri do nekaj ducatov. Vse je odvisno od konfiguracije ogrevalnega sistema in števila neodvisnih krogov.
Hranilnik toplote za ogrevanje vode je lahko toplotno izoliran. 5-10 centimetrov poliuretanske pene bo močno zmanjšalo nepotrebne toplotne izgube, če je rezervoar nameščen zunaj ogrevanega prostora.

Nasvet: tudi če se rezervoar nahaja v hiši in se zdi, da njegov prenos toplote pomaga radiatorjem opravljati svoje funkcije - toplotna izolacija ne bo škodila. Količina toplote, ki jo oddaja rezervoar s prostornino 0,3-2 kubičnih metrov, je ZELO velika. V naših načrtih ni organizacije 24-urnega savnanja.

Material stene je lahko črno jeklo ali nerjavno jeklo. Jasno je, da je v drugem primeru življenjska doba hranilnika toplote daljša, vendar je tudi njegova cena višja. Mimogrede, v zaprtem sistemu voda hitro postane kemično inertna, proces korozije črnega jekla pa se močno upočasni.
Rezervoar je mogoče razdeliti na povezane odseke z več vodoravnimi predelnimi stenami. V tem primeru bo stratifikacija vode po temperaturi v njeni prostornini bolj izrazita.
Rezervoar ima lahko prirobnice za montažo cevnih električnih grelnikov. Dejansko se bo z zadostno močjo hidravlični akumulator za ogrevalne sisteme spremenil v polnopravni električni kotel.
Zalogovnik toplote je lahko opremljen s toplotnim izmenjevalnikom za pripravo tople pitne vode. Poleg tega je to lahko pretočni ploščni izmenjevalnik toplote ali hranilnik v glavnem rezervoarju. V primerjavi s količino toplote, ki jo akumulira rezervoar, bodo stroški ogrevanja vode v vsakem primeru nepomembni.
Na dnu rezervoarja je lahko dodaten izmenjevalnik toplote za priklop sončnega kolektorja. Je na dnu - za zagotovitev učinkovitega prenosa toplote iz kolektorja v zalogovnik, tudi ko je njegova učinkovitost nizka (na primer v mraku).

Tako se hranilnik toplote uporablja v solarnem ogrevalnem sistemu.

Funkcije

Zlahka je uganiti, da so hranilniki toplote za ogrevanje potrebni za kopičenje toplotne energije v rezervi. Toda tudi brez njih se zdi, da ogrevanje deluje in ni slabo. V katerih primerih je njihova uporaba upravičena?

Kotel na trda goriva

Pri kotlih na trda goriva (z vodnim krogom ali brez) je najučinkovitejši način delovanja, pri katerem gorivo zgori z minimalno količino ostankov (vključno ne samo s pepelom, temveč tudi s kislinami in katranom) in največjim izkoristkom - polna moč. Prilagoditev moči se običajno izvede z omejitvijo dostopa zraka do kurišča – z jasnimi posledicami.

Izkoristiti vso toplotno moč pa pomeni v kratkem času ogreti radiatorje skoraj do rdečega in jih nato ohladiti. Ta način je izjemno neučinkovit, vodi do pospešene obrabe cevi in njihovih povezav ter zagotavlja neprijeten temperaturni režim v hiši.

Tu priskoči na pomoč ogrevalni sistem s hranilnikom toplote:

Toplota, ki jo proizvede kotel pri polni moči, se uporablja za ogrevanje vode v rezervoarju.
Ko gorivo izgori, voda še naprej kroži med hranilnikom in radiatorji ter jim POSTOPOMA odvzema toploto.

Kot bonus dobimo veliko manj pogosto kurjenje kotla, kar nam bo prihranilo tako trud kot čas.

Puferski rezervoar bo omogočil optimalno delovanje kotla na trda goriva.

Električni kotel

Kakšne so prednosti ogrevanja s hranilnikom toplote, če kot vir toplote uporabljamo električno energijo? Konec koncev lahko vsi sodobni električni kotli gladko ali postopno regulirajo moč in ne potrebujejo pogostega vzdrževanja?

Ključna fraza je nočna tarifa. Strošek kilovatne ure pri dvotarifnem števcu je lahko ZELO različen ponoči, ko so energetski sistemi razbremenjeni, in podnevi, ob konicah porabe.

Energetiki z različnimi tarifami enakomerneje porazdelijo porabo električne energije; No, to je naša prednost:

Ponoči se programabilni kotel vklopi po časovniku in segreje hidravlični akumulator za ogrevanje na maksimalno delovno temperaturo 90 stopinj.
Čez dan se akumulirana toplotna energija porabi za ogrevanje doma. Pretok hladilne tekočine za ogrevalne sisteme se dozira s prilagajanjem zmogljivosti obtočne črpalke.

Akumulator toplote v kombinaciji z dvotarifnim števcem bo pomagal znatno prihraniti pri ogrevanju.

Večkrožno ogrevanje

Druga zelo uporabna funkcija zalogovnika je možnost, da ga hkrati uporabljamo kot hidravlično črpalko in hkrati akumuliramo energijo. Kaj je to in zakaj je potrebno?

Ne pozabite, da so na ohišju visokega rezervoarja običajno več kot štiri cevi. Čeprav se zdi, da sta vstop in izstop povsem dovolj. Na različnih nivojih se lahko iz zalogovnika črpa voda pri različnih temperaturah; kot rezultat, lahko dobimo, najpogosteje, visokotemperaturni krog z radiatorji in nizkotemperaturnim ogrevanjem - ogrevana tla.

Upoštevajte: še vedno bodo potrebne črpalke s termičnimi krmilnimi krogi. V različnih obdobjih dneva na isti ravni rezervoarja se bo temperatura vode zelo razlikovala.

Cevi se lahko uporabljajo ne le kot izhodi za ogrevalne kroge. Na hranilnik toplote lahko priključimo tudi več kotlov različnih vrst.

Priključna in toplotna zmogljivost

Kako izgleda ogrevalni sistem z hranilnikom toplote?

Hranilniki toplote za ogrevanje so povezani popolnoma enako kot hidravlične puščice in se v splošnem od njih razlikujejo le po toplotni izolaciji in prostornini. Postavljeni so med dovodne in povratne cevovode, ki vodijo iz kotla. Dovod je priključen na vrh rezervoarja, povratek na dno.

Sekundarni tokokrogi se napajajo glede na temperaturo hladilne tekočine, ki jo potrebujejo: visokotemperaturno ogrevanje črpa vodo iz zgornjega dela rezervoarja, nizkotemperaturno ogrevanje iz spodnjega dela.

Shematski diagram povezave.

Navodila za izračun toplotne moči temeljijo na preprosti formuli: Q = mc(T2-T1), kjer je:

Q - akumulirana toplota;
m je masa vode v rezervoarju;
c je specifična toplotna kapaciteta hladilne tekočine v J/(kg*K), za vodo enaka 4200;
T2 in T1 - začetna in končna temperatura hladilne tekočine.

Recimo, hranilnik toplote s prostornino dveh kubičnih metrov pri temperaturni delti 20C (90-70) in uporabi vode kot hladilne tekočine lahko akumulira 2000 kg (vzemimo gostoto vode 1 kg/l, čeprav pri 90C je nekoliko manj) x4200 J/(kg*K)x20= 168.000.000 Joulov.

Kaj pomeni ta količina energije? Rezervoar lahko odda 168 megavatov toplotne moči v eni sekundi oziroma realneje 5 kilovatov v 33.600 sekundah (9,3 ure).

Zaključek

Kot običajno lahko izveste več o toplotnih akumulatorjih z ogledom videoposnetka, priloženega članku (glejte tudi diagram ogrevanja vode za zasebno hišo).

Valovita cev za ogrevanje

Pri ogrevanju hiše se pogosto zgodi, da lahko podnevi proizvedemo preveč toplote, ponoči pa je je premalo. Obstaja tudi ravno obratna situacija, v kateri se bolj splača uporabljati ogrevanje ponoči. Akumulator toplote za ogrevanje bo pomagal zgladiti takšne trenutke. Vendar ga morate znati pravilno izbrati, namestiti in povezati s sistemom. Podrobne informacije o tej temi lahko dobite v tem članku.

Kdaj je potreben hranilnik toplote?

Ta preprost element ogrevalnega sistema v obliki izoliranega rezervoarja za vodo je priporočljivo namestiti v naslednjih primerih:

za najučinkovitejše delovanje kotla na trda goriva;
skupaj z električnim generatorjem toplote, ki deluje po znižani nočni tarifi.

Za referenco. Obstajajo tudi vodni hranilniki toplote za rastlinjake, ki se uporabljajo za ohranjanje sončna energija prejel čez dan.

Delovanje kotlov na trda goriva ima svoje značilnosti. Generator toplote deluje z visokim izkoristkom samo pri maksimalnih načinih delovanja; če mu prekinete dovod zraka, da znižate temperaturo v peči, se tudi učinkovitost delovanja zmanjša. Lastnik stanovanja ima tudi veliko skrbi glede pogostosti kurišča, drva so zgorela - treba je naložiti nova, kar je izjemno neprijetno storiti sredi noči. Rešitev je enostavna: potrebujete zalogovnik, ki akumulira predhodno proizvedeno toploto za uporabo, potem ko drva v kurišču zgorejo.

Nasprotna situacija se pojavi pri električnem kotlu, priključenem na omrežje prek večtarifnega števca. Če želite prihraniti denar, morate ponoči, ko je tarifa nizka, dobiti največjo toploto in ne uporabljati električne energije podnevi. In tukaj vam bo hranilnik toplote v ogrevalnem sistemu omogočil, da organizirate optimalen urnik delovanja vira toplote, ki dovaja toplo vodo v sistem, medtem ko je generator toplote neaktiven.

Pomembno. Za skupno delovanje s hranilnikom toplote mora imeti kotel najmanj eno in pol rezervne toplotne moči. V nasprotnem primeru ne bo mogel hkrati ogrevati vode v ogrevalnem sistemu in hranilniku.

Podobna situacija z odvečno toploto se pojavi v rastlinjakih, ki jih celo podnevi prezračujejo. Če želite akumulirati sončno energijo za uporabo ponoči, lahko uporabite najpreprostejši toplotni akumulator Lezhebok za ogrevanje tal. To je črn polimerni tulec, napolnjen z vodo in položen neposredno nad gredico; preprečuje ohlajanje zemlje ponoči. Da bi absorbirali več toplote, so v rastlinjaku postavljeni črno pobarvani sodi z vodo.

Izračun hranilnika toplote

Posodo za shranjevanje toplotne energije lahko kupite že pripravljeno ali izdelate neodvisno. Postavlja pa se logično vprašanje: kako velik naj bo rezervoar? Navsezadnje majhen rezervoar ne bo dal želenega učinka, prevelik pa bo stal lep peni. Odgovor na to vprašanje vam bo pomagal najti izračun hranilnika toplote, vendar morate najprej določiti začetne parametre za izračune:

toplotne izgube hiše ali njene kvadrature;
trajanje nedejavnosti glavnega vira toplote.

Določimo kapaciteto zalogovnika na primeru standardne hiše s površino 100 m2, ki za ogrevanje potrebuje količino toplote 10 kW. Predpostavimo, da je neto izpad kotla 6 ur, povprečna temperatura hladilne tekočine v sistemu pa 60 °C. Logično je, da mora baterija v času neaktivnosti ogrevalne enote sistemu vsako uro dati 10 kW, skupaj 10 x 6 = 60 kW. To je količina energije, ki jo je treba akumulirati.

Ker mora biti temperatura v rezervoarju čim višja, bomo za izračun vzeli vrednost 90 ° C; gospodinjski kotli še vedno niso sposobni ničesar več. Zahtevano kapaciteto hranilnika toplote, izraženo v masi vode, izračunamo na naslednji način:

m = Q / 0,0012 Δt

V tej formuli:

Q je količina akumulirane toplotne energije, pri nas je 60 kW;
0,0012 kW / kg ºС je specifična toplotna kapaciteta vode, v bolj običajnih merskih enotah - 4,187 kJ / kg ºС;
Δt - razlika med največjo temperaturo hladilne tekočine v rezervoarju in ogrevalnega sistema, ºС.

Akumulator vode naj bi torej držal 60 / 0,0012 (90 – 60) = 1667 kg vode, kar je prostornine približno 1,7 m3. Vendar obstaja ena točka: izračun je narejen pri najnižji zunanji temperaturi, kar se zgodi redko, razen v severnih regijah. Poleg tega se bo voda v rezervoarju po 6 urah ohladila le na 60 ºС, kar pomeni, da lahko v odsotnosti hladnega vremena baterijo "praznite" še naprej, dokler temperatura ne pade na 40 ºС. Od tod sklep: za hišo s površino 100 m2 bo zalogovnik s prostornino 1,5 m3 zadostoval, če bo kotel neaktiven 6 ur.

Iz prejšnjega razdelka sledi, da se z navadnim 200-litrskim sodom ne boste mogli izogniti, razen če je njegova prostornina vsaj pol kocke. To je dovolj za hišo s površino 30 m2, pa še to ne za dolgo. Da ne bi izgubljali časa in truda, morate

Z vidika postavitve v kotlovnico je bolje narediti pravokotno posodo. Dimenzije so poljubne, glavna stvar je, da je njihov produkt enak izračunani prostornini. Popolna možnost– rezervoar je izdelan iz nerjavečega jekla, vendar je primerna tudi navadna kovina.

Na vrhu in na dnu mora biti toplotni akumulator, izdelan sam, opremljen s cevmi za povezavo s sistemom. Da jeklene stene ne bi izbočile navzven pod pritiskom vode, je treba strukturo okrepiti z rebri ali skakalci.

Rezervoar akumulatorja mora biti ustrezno izoliran, tudi od spodaj. V ta namen je primerna penasta plastika z gostoto 15-25 kg/m3 ali mineralna volna v ploščah z gostoto najmanj 105 kg/m3. Optimalna debelina toplotnoizolacijskega sloja je 100 mm. Nastala naprava, napolnjena s hladilno tekočino, bo imela dostojno težo, zato bo za njeno namestitev potreben temelj.

nasvet.Če potrebujete posodo za gravitacijski sistem ogrevanja, jo morate sami namestiti na kovinsko stojalo, ne da bi ga pozabili izolirati spodnji del. Cilj je dvigniti rezervoar nad nivo baterij.

Shema povezave

Po namestitvi rezervoarja mora biti pravilno priključen na cevovodno omrežje. Najbolj priljubljen standardni priključni diagram za hranilnik toplote je prikazan na sliki:

Za izvedbo boste potrebovali 2 obtočni črpalki in enako število tripotnih ventilov. Črpalke zagotavljajo kroženje v ločenih krogih, ventili pa zahtevano temperaturo. V kotlovnem krogu ne sme pasti pod 55 ºС, da se izognemo pojavu kondenzacije v kotlu na trda goriva, kar naredi ventil na levi strani diagrama.

Hladilna tekočina v ogrevalnih ceveh se segreva glede na potrebo po toploti, zato se priključitev hranilnika toplote na drugi strani izvede tudi preko mešalne enote. Ventil lahko samodejno uravnava temperaturo vode na podlagi senzorja ali s pomočjo termostata. V videu je predstavljena ena od shem ogrevalnega sistema z hranilnikom toplote (vmesni hranilnik).

Zaključek

Posoda za akumulacijo toplote lahko znatno olajša življenje lastnikom kotlov na trda goriva. Ne bo jim treba skrbeti za točenje goriva ponoči, kar je velik plus. In sam generator toplote bo deloval v varčnem načinu in razvil najvišjo učinkovitost. Kar zadeva električne kotle, so prednosti namestitve hranilnika očitne.

Pogosto lastniki stanovanj ne morejo kupiti sodobne opreme za ogrevanje, zato iščejo alternativne rešitve. Vzemimo za primer vmesni hranilnik (sicer hranilnik toplote), ki je nepogrešljiv del ogrevalnih sistemov s kotlom na trda goriva. Rezervoar s prostornino 500 litrov stane približno 600-700 USD. To pomeni, da cena tisoč litrskega soda doseže 1000 USD. e. Če naredite hranilnik toplote z lastnimi rokami in nato sami namestite rezervoar v kotlovnico, boste lahko prihranili polovico navedene količine. Naša naloga je govoriti o načinih izdelave.

Kje se hranilnik toplote uporablja in kako je zasnovan?

Hranilnik toplotne energije ni nič drugega kot izolirana železna posoda s cevmi za povezavo cevi za ogrevanje vode. Vmesni rezervoar opravlja 2 funkciji: akumulira odvečno toploto in ogreva hišo v obdobjih, ko kotel ne deluje. Hranilnik toplote nadomesti grelno enoto v 2 primerih:

Pri ogrevanju doma ali s kotlom na trda goriva. Zalogovnik deluje za ogrevanje ponoči, ko izgorijo les ali premog. Zahvaljujoč temu se lahko lastnik doma sprosti v miru, namesto da teče v kotlovnico. Je udobno.
Ko je vir toplote električni kotel, se poraba električne energije beleži z večtarifnim števcem. Energija po nočni tarifi je pol cenejša, tako da se podnevi ogrevalni sistem v celoti napaja iz hranilnika toplote. To je ekonomično.

Levo na fotografiji 400 litrski vmesni hranilnik Drazice, desno električni kotel Kospel skupaj z hranilnikom tople vode

Pomembna točka. Akumulator tople vode poveča učinkovitost kotla na trda goriva. Navsezadnje je največja učinkovitost generatorja toplote dosežena z intenzivnim zgorevanjem, ki ga ni mogoče nenehno vzdrževati brez vmesnega rezervoarja, ki absorbira odvečno toploto. Bolj učinkovito kot je les zgorel, manjša je njegova poraba. To velja tudi za plinski kotel, katerega učinkovitost se zmanjša v načinih nizkega zgorevanja.

Rezervoar, napolnjen s hladilno tekočino, deluje po preprostem principu. Medtem ko toplotni generator ogreva prostore, se voda v rezervoarju segreje na maksimalno temperaturo 80-90 °C (toplotni hranilnik se polni). Po izklopu kotla začne vroča hladilna tekočina iz zalogovnika teči do radiatorjev, ki za določen čas zagotavlja ogrevanje hiše (toplotna baterija se izprazni). Trajanje delovanja je odvisno od prostornine rezervoarja in zunanje temperature zraka.

Kako deluje tovarniško izdelan hranilnik toplote?

Najenostavnejši tovarniško izdelan rezervoar za vodo, prikazan na diagramu, je sestavljen iz naslednjih elementov:

glavni rezervoar je cilindrične oblike, izdelan iz karbona ali nerjavečega jekla;
toplotnoizolacijski sloj debeline 50-100 mm, odvisno od uporabljene izolacije;
zunanja obloga - tanka barvana kovina ali polimerni pokrov;
povezovalna oprema, vgrajena v glavni vsebnik;
potopni tulci za namestitev termometra in manometra.

Opomba. Dražji modeli hranilnikov toplote za ogrevalne sisteme so dodatno opremljeni s tuljavami za oskrbo s toplo vodo in ogrevanje iz sončnih kolektorjev. Druga uporabna možnost je blok električnih grelnih elementov, vgrajenih v zgornjo cono rezervoarja.

Tovarniška proizvodnja hranilnikov toplote

Če ste resno zaskrbljeni glede namestitve hranilnika toplote in se odločite, da ga boste izdelali sami, se morate najprej seznaniti s tehnologijo tovarniške montaže.

Rezanje obdelovancev za pokrov in dno s plazemskim strojem

Nerealno je ponoviti tehnološki proces v domači delavnici, vendar vam bodo nekatere tehnike koristne. V podjetju je hranilnik tople vode izdelan v obliki cilindra s polkroglim dnom in pokrovom v naslednjem vrstnem redu:

Pločevina debeline 3 mm se dovaja v stroj za plazemsko rezanje, kjer se iz nje izdelajo surovci za končnike, ohišje, loputo in stojalo.
Stružnica izdeluje glavne nastavke premera 40 ali 50 mm (1,5 in 2” navoj) in potopne tulke za krmilne naprave. Tam je obdelana tudi velika prirobnica za revizijsko loputo, velika približno 20 cm. Na slednjo je privarjena cev za vstavljanje v telo.
Ohišje (tako imenovana lupina) v obliki pločevine z luknjami za okovje je usmerjeno na valje, ki ga upognejo na določen polmer. Da bi dobili valjasto posodo za vodo, ostane le, da konca obdelovanca zvarimo.
Hidravlična stiskalnica stisne polkrogle kape iz kovinskih ploščatih krogov.
Naslednja operacija je varjenje. Vrstni red je naslednji: najprej se telo privari z žebljički, nato se nanj prilepijo pokrovi, nato se vsi šivi popolnoma zavarijo. Na koncu so pritrjeni fitingi in revizijska loputa.
Končni rezervoar za shranjevanje je privarjen na stojalo, nato pa opravi 2 preskusa prepustnosti - zračni in hidravlični. Slednji se proizvaja pri tlaku 8 barov, test traja 24 ur.
Testirani rezervoar je pobarvan in izoliran z bazaltnimi vlakni debeline najmanj 50 mm. Zgornji del posode je obložen s tanko jekleno pločevino z barvno polimerno prevleko ali prekrit z debelim pokrovom.

Ohišje za shranjevanje je upognjeno iz železne pločevine na valjih

Referenca. Proizvajalci uporabljajo za izolacijo rezervoarja različne materiale. Na primer, ruski toplotni akumulatorji Prometheus so izolirani s poliuretansko peno.

Namesto obloge proizvajalci pogosto uporabljajo poseben pokrov (lahko izberete barvo)

Večina tovarniških hranilnikov toplote je zasnovana za največji tlak 6 barov pri temperaturi hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu 90 °C. Ta vrednost je dvakrat večja od praga odzivnosti varnostnega ventila, vgrajenega v varnostni skupini kotlov na trda goriva in plina (omejitev - 3 bare). Postopek izdelave je podrobno prikazan v videu:

Toplotno baterijo izdelamo sami

Odločili ste se, da brez vmesnega rezervoarja ne morete in ga želite narediti sami. Nato se pripravite na prehod skozi 5 stopenj:

Izračun prostornine hranilnika toplote.
Izbira primernega dizajna.
Izbira in priprava materialov.
Montaža in testiranje tesnosti.
Namestitev rezervoarja in priključitev na sistem ogrevanja vode.

nasvet. Preden izračunate prostornino soda, pomislite, koliko prostora v kotlovnici lahko namenite zanj (glede na površino in višino). Jasno se odločite, koliko časa naj vodni hranilnik toplote nadomesti neaktivni kotel, in šele nato nadaljujte s prvo stopnjo.

Kako izračunati prostornino rezervoarja

Obstajata dva načina za izračun prostornine rezervoarja:

poenostavljeno, ki ga ponujajo proizvajalci;
natančno, izvedeno po formuli za toplotno kapaciteto vode.

Trajanje ogrevanja hiše s hranilnikom toplote je odvisno od njegove velikosti

Bistvo razširjenega izračuna je preprosto: za vsak kW moči kotlovnice se v rezervoarju dodeli prostornina, ki je enaka 25 litrom vode. Primer: če je produktivnost generatorja toplote 25 kW, bo minimalna kapaciteta hranilnika toplote 25 x 25 = 625 l ali 0,625 m³. Zdaj se spomnite, koliko prostora je dodeljenega v kotlovnici, in nastalo prostornino prilagodite dejanski velikosti prostora.

Referenca. Tisti, ki želijo variti domači hranilnik toplote, se pogosto sprašujejo, kako izračunati prostornino okroglega soda. Tukaj je vredno spomniti na formulo za izračun površine kroga: S = ¼πD². Vanj nadomestite premer cilindričnega rezervoarja (D) in rezultat pomnožite z višino rezervoarja.

Če uporabite drugo metodo, boste dobili natančnejše dimenzije hranilnika toplote. Navsezadnje poenostavljeni izračun ne bo pokazal, kako dolgo bo izračunana količina hladilne tekočine trajala v najbolj neugodnih vremenskih razmerah. Predlagana metoda temelji na kazalnikih, ki jih potrebujete, in temelji na formuli:

m = Q / 1,163 x Δt

Q – količina toplote, ki jo je treba akumulirati v bateriji, kWh;
m - ocenjena masa hladilne tekočine v rezervoarju, tone;
Δt – razlika v temperaturah vode na začetku in koncu ogrevanja;
1,163 Wh/kg °C je referenčna toplotna kapaciteta vode.

Razložimo še s primerom. Vzemimo standardno hišo 100 m² s povprečno porabo toplote 10 kW, kjer mora kotel mirovati 10 ur na dan. Potem je treba v sodu akumulirati 10 x 10 = 100 kWh energije. Začetna temperatura vode v ogrevalnem omrežju je 20 °C, do segrevanja pride do 90 °C. Izračunamo maso hladilne tekočine:

m = 100 / 1,163 x (90 - 20) = 1,22 tone, kar je približno 1,25 m³.

Upoštevajte, da je toplotna obremenitev približno 10 kW; v izolirani stavbi s površino 100 m² bodo toplotne izgube manjše. Druga točka: toliko toplote potrebujemo v najhladnejših dneh, ki jih je v celo zimo 5. To pomeni, da zadostuje hranilnik toplote za 1000 litrov z veliko rezervo, ob upoštevanju sezonske temperaturne razlike pa ga zlahka obdržite na 750 litrov.

Od tod zaključek: v formuli morate nadomestiti povprečno porabo toplote za hladno obdobje, ki je enaka polovici največje:

m = 50 / 1,163 x (90 - 20) = 0,61 tone ali 0,65 m³.

Opomba. Če izračunate prostornino soda na podlagi povprečne porabe toplote, v hudih zmrzali ne bo dovolj za izračunano časovno obdobje (v našem primeru - 10 ur). Vendar boste prihranili denar in prostor v kurišču. Več informacij o plačilih najdete v.

O zasnovi posode

Če želite narediti svoj hranilnik toplote, boste morali premagati enega zahrbtnega sovražnika - pritisk, ki ga tekočina izvaja na stene posode. Ali mislite, zakaj so tovarniški rezervoarji izdelani cilindrično, dno in pokrov pa sta polkrogla? Da, saj takšna posoda zdrži pritisk tople vode brez dodatne ojačitve.

Po drugi strani pa ima malo ljudi tehnično sposobnost oblikovanja kovine na valjih, da ne omenjamo risanja polkrožnih delov. Ponujamo naslednje načine za rešitev težave:

Naročite okrogel notranji rezervoar v kovinskopredelovalnem podjetju, izolacijo in zaključna montažna dela pa opravite sami. Še vedno bo stalo manj kot nakup tovarniško sestavljenega hranilnika toplote.
Vzemite že pripravljen cilindrični rezervoar in na njegovem dnu naredite vmesni rezervoar. V naslednjem razdelku vam bomo povedali, kje dobiti takšne rezervoarje.
Zvarite pravokotni hranilnik toplote iz železne pločevine in utrdite njegove stene.

Prerez pravokotnega hranilnika toplote s prostornino 500 l

nasvet. V zaprtem ogrevalnem sistemu s kotlom na trda goriva, kjer lahko nadtlak skoči na 3 bare ali več, je močno priporočljiva uporaba cilindričnega hranilnika toplote.

V odprtem ogrevalnem sistemu z ničelnim pritiskom vode lahko uporabite pravokotni rezervoar. Vendar ne pozabite na hidrostatični tlak hladilne tekočine na stenah; dodajte mu višino vodnega stolpca od posode do ekspanzijske posode, nameščene na najvišji točki. Zato je treba ravne stene domačega hranilnika toplote okrepiti, kot je prikazano na risbi rezervoarja s prostornino 500 litrov.

Pravilno ojačan zalogovnik pravokotne oblike se lahko uporablja tudi v zaprtem ogrevalnem sistemu. Toda v primeru izrednega tlaka zaradi pregrevanja kotla TT bo rezervoar puščal z 90-odstotno verjetnostjo, čeprav morda ne boste opazili majhne razpoke pod izolacijsko plastjo. Oglejte si video, da vidite, kako se neojačana kovina posode izboči, ko je napolnjena z vodo:

Referenca. Nesmiselno je, da neposredno na stene privarite ojačitve iz vogalov, kanalov in druge valjane kovine. Praksa kaže, da sila pritiska upogne vogale majhnega dela skupaj s steno, velike pa odtrga na robovih.

Izdelava močnega okvirja od zunaj je nepraktična, poraba materiala je previsoka. Kompromisna možnost so notranji distančniki, prikazani na risbi domačega toplotnega akumulatorja.

Risba hranilnika toplote 500 l - pogled od zgoraj (prerez)

Izbira materiala za rezervoar

Nalogo si boste veliko olajšali, če boste našli že pripravljen cilindrični rezervoar, ki je bil prvotno zasnovan za tlak 3–6 barov. Katere posode je mogoče uporabiti:

jeklenke za propan različnih prostornin;
zavrženi procesni rezervoarji, na primer sprejemniki iz industrijskih kompresorjev;
sprejemniki iz železniških vagonov;
stari železni kotli;
notranji rezervoarji posod za shranjevanje tekočega dušika iz nerjavečega jekla.

Iz gotovih jeklenih posod je veliko lažje narediti zanesljiv akumulator toplote

Opomba. V skrajnih primerih bo primerna jeklena cev ustreznega premera. Nanj je mogoče privariti ploščate pokrove, ki jih je treba ojačati z notranjimi oporniki.

Za varjenje kvadratnega rezervoarja vzemite pločevino debeline 3 mm, več ni potrebno. Izdelajte togosti iz okroglih cevi Ø15-20 mm ali profilov 20 x 20 mm. Velikost fitingov izberite glede na premer odvodnih cevi kotla, za obloge pa kupite tanko jeklo (0,3-0,5 mm) s praškastim barvanjem.

Ločeno vprašanje je, kako izolirati hranilnik toplote, ki ste ga zvarili sami. Najboljša možnost – bazaltna volna v zvitkih z gostoto do 60 kg/m³ in debelino 60-80 mm. Polimerov, kot je polistirenska pena ali ekstrudirana polistirenska pena, se ne sme uporabljati. Razlog so miši, ki obožujejo toploto in se jeseni zlahka naselijo pod oblogo rezervoarja. Za razliko od polimerne izolacije ne žvečijo bazaltnih vlaken.

Ne delajte si utvar glede ekstrudirane polistirenske pene, tudi glodalci jo jedo

Zdaj bomo navedli druge možnosti za že pripravljene posode, ki jih ni priporočljivo uporabljati za hranilnike toplote:

Improviziran rezervoar iz Eurocube. Takšne plastične posode so zasnovane za maksimalno temperaturo vsebine 70 °C, mi pa potrebujemo 90 °C.
Hranilnik toplote iz železnega soda. Kontraindikacije: tanki kovinski in ravni pokrovi rezervoarjev. Namesto da bi okrepili tak sod, je lažje vzeti dobro jekleno cev.

Montaža pravokotnega hranilnika toplote

Takoj vas želimo opozoriti: če imate povprečne sposobnosti varjenja, je bolje, da naročite izdelavo rezervoarja zunaj po vaših risbah. Kakovost in tesnost šivov je zelo pomembna, že najmanjše puščanje bo puščalo.

Najprej je rezervoar sestavljen z žebljički, nato pa zvarjen z neprekinjenim šivom

Za dobrega varilca tukaj ne bo težav, le razumeti morate vrstni red operacij:

Izrežite kovinske surovce na želeno velikost in z žebljički privarite telo brez dna in pokrova. Za pritrditev listov uporabite spone in kvadrat.
V stranskih stenah izrežite luknje za ojačitve. Pripravljene cevi vstavite v notranjost in njihove konce poparite od zunaj.
Zgrabite dno in pokrov rezervoarja. Izrežite luknje v njih in ponovite operacijo z namestitvijo notranjih sponk.
Ko so vse nasprotne stene posode varno povezane med seboj, začnite z neprekinjenim varjenjem vseh šivov.
Namestite opore iz cevnih odsekov na dno rezervoarja.
Vstavite priključke na razdalji manj kot 10 cm od dna in pokrova, kot je prikazano na spodnji sliki.
Na stene privarimo kovinske nosilce, ki bodo služili kot nosilci za pritrditev izolacijskega materiala in obloge.

Na fotografiji je razteg iz širokega traku, vendar je bolje uporabiti cev

Nasveti za namestitev notranjih opornikov. Za zagotovitev, da se stene hranilnika toplote učinkovito upirajo upogibanju in se ne zlomijo zaradi varjenja, razširite konce strij navzven za 50 mm. Nato nanje dodatno privarite ojačitve iz jeklene pločevine ali traku. Ne skrbite za videz, saj bodo konci cevi skriti pod oblogo.

Jekleni nosilci (sponke) so privarjeni na telo za pritrditev izolacije in ovoja

Nekaj besed o tem, kako izolirati hranilnik toplote. Najprej preverite, ali pušča, tako da ga napolnite z vodo ali namažete vse šive s kerozinom. Toplotna izolacija je precej preprosta:

očistite in razmastite vse površine, nanesite temeljni premaz in barvo, da jih zaščitite pred korozijo;
ovijte rezervoar z izolacijo, ne da bi ga stisnili, in ga nato pritrdite z vrvico;
odrežite obrnjeno kovino, v njej naredite luknje za cevi;
Privijte ohišje na nosilce s samoreznimi vijaki.

Plošče obloge privijte tako, da so med seboj povezane s pritrdilnimi elementi. S tem je zaključena proizvodnja domačega toplotnega akumulatorja za odprt ogrevalni sistem.

Namestitev in priključitev rezervoarja na ogrevanje

Če prostornina vašega hranilnika toplote presega 500 litrov, ga ni priporočljivo postaviti na betonska tla, bolje je urediti ločen temelj. Če želite to narediti, razstavite estrih in izkopajte luknjo v gosto plast zemlje. Nato ga napolnimo z lomljencem (gruščem), zbijemo in zalijemo s tekočo glino. Na vrh vlijemo armiranobetonsko ploščo debeline 150 mm v leseni opaž.

Shema temeljev za rezervoar za baterije

Pravilno delovanje hranilnika toplote temelji na vodoravnem gibanju toplega in ohlajenega toka v rezervoarju, ko se baterija "polni", in navpičnem pretoku vode med "praznjenjem". Če želite organizirati takšno delovanje baterije, morate izvesti naslednje korake:

tokokrog kotla na trdo gorivo ali drugega kotla je povezan z rezervoarjem za vodo prek obtočne črpalke;
ogrevalni sistem se napaja s hladilno tekočino z uporabo ločene črpalke in mešalne enote s tripotnim ventilom, ki vam omogoča črpanje potrebne količine vode iz baterije;
črpalka, nameščena v krogu kotla, ne sme biti slabša od enote, ki dovaja hladilno tekočino v grelne naprave.

Shema ožičenja hranilnika toplote

Standardna povezovalna shema hranilnika toplote s kotlom TT je prikazana zgoraj na sliki. Balansirni ventil na povratnem vodu služi za uravnavanje pretoka hladilne tekočine glede na temperaturo vode na vstopu in izstopu iz rezervoarja. Naš strokovnjak Vladimir Suhorukov vam bo v svojem videu povedal, kako pravilno pripeti in namestiti:

Referenca. Če živite v glavnem mestu Ruske federacije ali v moskovski regiji, se lahko o priključitvi kakršnih koli toplotnih akumulatorjev osebno posvetujete z Vladimirjem, pri čemer uporabite kontaktne podatke na njegovi uradni spletni strani.

Proračunski rezervoar iz jeklenk

Za tiste lastnike stanovanj, katerih površina kotlovnice je zelo omejena, predlagamo izdelavo cilindričnega hranilnika toplote iz propanskih jeklenk.

Domača naprava za shranjevanje toplote v kombinaciji s kotlom TT

100 l dizajn, ki ga je razvil še en naš mojster, je zasnovan tako, da opravlja 3 funkcije:

razbremenite kotel na trda goriva pri pregrevanju, pri čemer odvzamete odvečno toploto;
ogrevanje vode za gospodinjske potrebe;
zagotovite ogrevanje hiše 1-2 uri v primeru gašenja kotla TT.

Opomba. Življenjska doba baterije hranilnika toplote je kratka zaradi majhne prostornine. Vendar se bo prilegal v katero koli kurilnico in bo lahko odvajal toploto iz kotla po izpadu električne energije, saj je priključen neposredno, brez črpalke.

Takole izgleda rezervoar iz jeklenk brez obloge

Za sestavljanje rezervoarja za shranjevanje boste potrebovali:

2 standardni jeklenki za propan;
vsaj 10 m bakrene cevi Ø12 mm ali nerjavečega rebra enakega premera;
Pribor in tulci za termometre;
izolacija - bazaltna volna;
barvana kovina za obloge.

Iz jeklenk morate odviti ventile in z mlinčkom odrezati pokrovčke ter jih napolniti z vodo, da preprečite eksplozijo preostalega plina. Bakreno cev previdno zvijemo v tuljavo okoli druge cevi ustreznega premera. Nato nadaljujemo takole:

S pomočjo predstavljene risbe izvrtajte luknje v bodočem hranilniku toplote za cevi in rokave za termometre.
Za montažo toplotnega izmenjevalnika sanitarne vode pritrdite z varjenjem več kovinskih nosilcev znotraj hranilnikov.
Valje postavite enega na drugega in jih zvarite skupaj.
Namestite tuljavo znotraj nastalega rezervoarja in sprostite konce cevi skozi luknje. Za tesnjenje teh območij uporabite tesnilo.
Pritrdite dno in pokrov.
V pokrov vstavite zračnik, v dno pa odtočni ventil.
Zvarite nosilce, da pritrdite ohišje. Naj bodo različne dolžine, tako da ima končni izdelek pravokotno obliko. Neprijetno bo upogniti oblogo v polkrogu in ne bo estetsko prijetno.
Izolirajte rezervoar in pritrdite ohišje s samoreznimi vijaki.

Priključitev rezervoarja na kotel TT brez obtočne črpalke

Konstrukcijska značilnost tega hranilnika toplote je, da je priključen na kotel na trda goriva neposredno, brez obtočne črpalke. Zato se za spajanje uporabljajo jeklene cevi Ø50 mm, položene pod naklonom, hladilna tekočina kroži gravitacijsko. Za dovod vode v grelne radiatorje je za vmesno posodo nameščena črpalka + tropotni mešalni ventil.

Zaključek

Na številnih internetnih virih je izjava, da je izdelava hranilnika toplote z lastnimi rokami kos torte. Če preučite naše gradivo, boste razumeli, da so takšne izjave daleč od resničnosti; v resnici je vprašanje precej zapleteno in resno. Ne morete samo vzeti soda in ga pritrditi na kotel na trda goriva. Zato nasvet: pred začetkom dela natančno premislite o vseh niansah. In brez kvalifikacij varilca ni vredno vzeti vmesnega rezervoarja, bolje ga je naročiti v specializirani delavnici.

Podjetja, ki se ukvarjajo z razvojem inženirskih sistemov, se zadnja leta usmerjajo v razvoj alternativnih tehnoloških rešitev. V ospredje prihajajo koncepti in usmeritve, ki ne vključujejo rabe naravnih virov. Vsaj strokovnjaki si prizadevajo zmanjšati njihovo porabo. Oprijemljivo korist v tem segmentu dokazuje hranilnik toplote za ogrevalni sistem, ki je vključen v obstoječi inženirski kompleks kot dodatna optimizacijska komponenta.

Splošne informacije o hranilnikih toplote

Obstaja veliko modifikacij in vrst hranilnikov toplote, ki se imenujejo tudi vmesni grelniki. Tudi naloge, ki jih tovrstne instalacije opravljajo, so različne. Praviloma se baterije uporabljajo za povečanje učinkovitosti glavne enote, na primer kotla na trda goriva. V teh primerih je priporočljivo uporabiti takšne sisteme za izvajanje nadzorne funkcije, ki jo je težko izvajati v procesu servisiranja tradicionalnih kotlovnic v zasebnih domovih. Najpogosteje se za to uporabljajo hranilniki toplote s prostornino do 150 litrov. V industrijskem sektorju se seveda lahko uporabljajo tudi naprave s prostornino približno 500 litrov.

Sam rezervoar vsebuje elemente, ki zagotavljajo vzdrževanje zahtevane temperature medija. Sam material, iz katerega je rezervoar izdelan, mora biti povezan s plastmi izolatorjev. Aktivne komponente so grelni elementi in bakrene cevi. Konfiguracija njihove namestitve v rezervoarjih se lahko razlikuje, prav tako pa tudi sistemi za nadzor delovnih parametrov baterije.

Princip delovanja

Z vidika pogona je glavna naloga zagotoviti zmožnost vzdrževanja želenega temperaturnega režima, ki ga nastavi uporabnik. Ko kotel deluje, hranilnik sprejema toplo vodo in jo hrani, dokler ogrevalni sistem ne preneha delovati. Določeni so pogoji za vzdrževanje temperaturnega ravnovesja izolacijski materiali posode in notranji grelni elementi. Klasični hranilnik toplote za ogrevalni sistem v bistvu spominja na delovanje kotla in je prav tako integriran v sistem, to pomeni, da je oprema na eni strani povezana z virom toplote, na drugi strani pa zagotavlja delovanje neposrednih grelnikov, ki so lahko radiatorji. Poleg tega se sistem pogosto uporablja kot polnopravni vir tople vode za domače potrebe v načinu stalne porabe.

Funkcije toplotnih akumulatorjev

Kot smo že omenili, lahko tovrstne enote opravljajo različne naloge, katerih zahteve določajo merila za izbiro določenega sistema. Osnovne in glavne funkcije vključujejo akumulacijo toplote iz generatorja in njeno kasnejše sproščanje. Z drugimi besedami, isti rezervoar zbira, shranjuje in prenaša energijo na neposredni grelni element. V kombinaciji s kotlom na trda goriva funkcije sistema vključujejo zaščito pred pregrevanjem. Avtomatski in elektronski krmilni releji so neučinkoviti v enotah na trda goriva. Zato se izvaja optimizacija delovanja kotla z uporabo hranilnika toplote, ki naravno zbira odvečno energijo in jo vrača med temperaturnimi padci. Električne, plinske in tekoče generatorje je lažje krmiliti, vendar jih je mogoče s pomočjo baterije povezati v en sam kompleks in delovati z minimalnimi toplotnimi izgubami.

Kje se lahko uporablja toplotni akumulator?

Hranilnik toplote je priporočljivo uporabiti v primerih, ko obstoječa kurilna enota ne omogoča zadostnega nadzora nad njenim delovanjem. na primer kotli na trda goriva neizogibno poskrbijo za trenutke vzdrževanja, ko njihove zmogljivosti niso obremenjene. Za kompenzacijo toplotnih izgub je smiselno uporabiti tak sistem. Tudi pri delovanju vodnih in električnih ogrevalnih sistemov je ta rešitev ekonomsko upravičena. Sodoben hranilnik toplote z avtomatskim krmiljenjem je mogoče konfigurirati za delovanje v določenih časovnih obdobjih, ko velja najbolj ekonomična tarifa za porabo energije. Tako bo na primer ponoči sistem ohranil določeno količino, ki jo lahko naslednji dan uporabite za vse potrebe.

Kje ni zaželeno uporabljati toplotnih akumulatorjev?

Narava delovanja vmesnih baterij je zasnovana tako, da zagotavlja enakomeren prenos toplote in gladi sunke med temperaturnimi spremembami. Toda to načelo delovanja ni vedno uporabno. Za ogrevalne sisteme, ki, nasprotno, zahtevajo pospešeno zvišanje ali znižanje temperature, bo tak dodatek nepotreben. V takšnih situacijah bo povečanje potenciala hladilne tekočine zaradi pomožnih preprečilo hitro hlajenje in segrevanje. Poleg tega velja omeniti, da hišni hranilniki toplote večinoma onemogočajo natančen nadzor temperature. Zdi se, da bi bila takšna rešitev lahko optimalna za ogrevalne sisteme, ki delujejo v kratkih intervalih - dovolj je, da posodo segrejete vnaprej in nato porabite pripravljeno energijo ob določenem času. Vendar vzdrževanje optimalnega stanja hladilne tekočine zahteva porabo določene energije. Zato lahko na primer kotlovnica, ki se uporablja za neredno in kratkotrajno ogrevanje sušilnega stroja, zlahka brez baterije. Druga stvar je, če govorimo o celotni skupini kotlov, ki jih je mogoče združiti v en sistem s pomočjo pufra.

Značilnosti baterije

Med glavnimi značilnostmi so dimenzijski parametri enote, njena zmogljivost, najvišja temperatura in indikator tlaka. Za zasebne domove proizvajalci ponujajo majhne instalacije, katerih premer je lahko 500-700 mm in višina - približno 1500 mm. Pomembno je upoštevati tudi težo, saj morajo v nekaterih primerih strokovnjaki uporabiti betonske estrihe, da zagotovijo stabilnost konstrukcije. Povprečni hranilnik toplote tehta približno 70 kg, vendar je natančna vrednost neposredno povezana z zmogljivostjo in kakovostjo izolacije rezervoarja. Značilnosti delovanja se zmanjšajo na temperaturo in tlak. Prva vrednost je približno 100 °C, raven tlaka pa lahko doseže 3 bare.

Priključek na baterijo

Lastnik stanovanja z znanjem na področju elektrotehnike ne more samo samostojno priključiti že pripravljenega varovalnega pomnilnika v ogrevalni sistem, temveč tudi popolnoma sestaviti strukturo. Najprej morate naročiti posodo v obliki valja, ki bo postala delovni blažilnik. Nato je treba pri prehodu skozi celoten rezervoar voditi povratni cevovod skozi nišo bodočega hranilnika toplote. Povezava naj se začne s povezavo med povratkom kotla in rezervoarjem. Od ene komponente do druge je treba zagotoviti mesto, kjer bo nameščena obtočna črpalka. Z njegovo pomočjo se bo vroča hladilna tekočina premaknila iz soda v zaporni ventil in ekspanzijsko posodo.

Akumulator toplote morate namestiti z lastnimi rokami tako, da se predvideva najbolj racionalna porazdelitev tekočine po vseh prostorih. Če želite oceniti kakovost delovanja sestavljenega sistema, ga lahko opremite s termometri in senzorji tlaka. Takšna oprema vam bo omogočila, da ocenite, kako učinkovito bo baterija delovala skozi povezana vezja.

Vodni sistemi

Klasični hranilnik toplote vključuje uporabo vode kot nosilca energije. Druga stvar je, da je ta vir mogoče uporabiti na različne načine. Na primer, uporablja se za oskrbo ogrevanih tal - tekočina prehaja skozi obtočne cevi v poseben premaz. Voda se lahko uporablja tudi za zagotavljanje delovanja prhe in drugih potreb, vključno s tehnološkimi, higienskimi in sanitarnimi nameni. Omeniti velja, da je interakcija kotlov z vodo precej pogosta zaradi nizkih stroškov. Hranilnik toplote vode je cenejši v primerjavi z električnimi grelci. Po drugi strani pa imajo tudi svoje pomanjkljivosti. Praviloma se spustijo na nianse v organizaciji krožnih omrežij. Večji kot je obseg porabljenih virov, dražja je njegova organizacija. Stroški namestitve so enkratni, vendar bo delovanje cenejše.

Solarni sistemi

V vodnih sistemih zasnova vključuje grebenasti izmenjevalnik toplote, zasnovan za geotermalno črpalko. Lahko pa se tudi uporablja sončni kolektor. V bistvu se s tem ustvari center elektrarne, ki optimizira delovanje toplarne z rezerviranjem energije iz različnih virov. Čeprav je solarni hranilnik toplote manj pogost, ga je mogoče uporabiti v tipičnih ogrevalnih sistemih. Sončni kolektorji ohranjajo tudi energetski potencial, ki se kasneje porabi za gospodinjske potrebe. Vendar je pomembno upoštevati, da vroča hladilna tekočina v obliki vode sama po sebi zahteva manj energije kot sončna baterija. Najboljša možnost Uporaba takšnih baterij je neposredna integracija plošč v prostore, kjer je treba izvesti ogrevanje brez dodatnih transformacij.

Kako izbrati toploto?

Vredno je izhajati iz več parametrov. Za začetek se določijo funkcionalnost sistema in njegovi kazalniki delovanja. Rezervoar mora v celoti pokrivati prostornine, ki se nameravajo porabiti med delovanjem ogrevalnega sistema. Tudi pri nadzornih sistemih ne smete varčevati. Sodobni releji z avtomatskimi regulatorji ne le olajšajo programiranje inženirskih sistemov, temveč zagotavljajo tudi zaščitne lastnosti. Pravilno opremljen hranilnik toplote ima zaščito v mirovanju in zagotavlja veliko priložnosti za označevanje temperaturnih razmer.

Akumulator toplote je naprava, ki lahko akumulira toplotno energijo iz vira toplote, ko je ta prekomerno proizvedena, in nato po potrebi uporablja njeno rezervo.

Vir toplote je lahko kurilni kotel, peč, sončni kolektor itd.

V bistvu ima vsako masivno telo, katerega temperatura je višja od absolutne ničle, rezervo toplotne energije. V tem primeru je akumulirana zaloga toplote odvisna od stopnje ogrevanja in telesne teže.

Na primer, vsaka zgradba iz opeke, kamna ali betonskih blokov (materiali, ki lahko hranijo toploto) je hranilnik toplote, na neprekinjeno delovanje katerega malo ljudi posveča pozornost. Toda ravno zaradi zaloge toplote, ki jo akumulirajo stene hiše, je hladno na vroč dan in toplo ponoči, ko zunanja temperatura zraka pade, deluje naravni prezračevalni sistem in ni nenadnih temperaturnih skokov med kratkotrajno zaustavitev ogrevanja ali med prezračevanjem.

Drug primer hranilnika toplote je ruska peč ali katera koli druga peč za ogrevanje iz kamna ali opeke. Pri kurjenju lesa masa peči akumulira toplotno energijo, nato pa jo ohlajeno oddaja v okolico.

Večja kot je teža peči, večjo toplotno zalogo ima in dlje lahko vzdržuje udobno temperaturo v prostoru. Zaradi tega je tradicionalna ruska peč masivna, težka do tone in pol ali več, in se občasno segreva: enkrat na dan.

Tradicionalno so za akumulacijo toplote uporabljali kamne ali žgano opeko, vendar je njihova uporaba upravičena le za ogrevanje s pečjo, katerih uporaba v preprosti moderne hiše ni vedno priročno. Za ogrevanje sodobnega doma se pogosto uporabljajo ogrevalni kotli namesto peči.

Kateri kotli potrebujejo hranilnik toplote?

Akumulator toplote je potreben samo za kotle, ki delujejo občasno: premog ali les. Kotli, ki delujejo neprekinjeno (plin ali električni), opremljeni s sistemi za neprekinjeno oskrbo z gorivom, kotli dolgo gorenje ne potrebujejo akumulacije toplote.

Tradicionalni kotli na trda goriva zahtevajo periodično polnjenje kurilnega lesa; čas popolnega zgorevanja goriva v njih ni daljši od 3 ur. Na koncu procesa zgorevanja se hladilno sredstvo v ogrevalnem sistemu ne bo ohladilo le na temperaturo zraka v prostoru, temveč tudi na mestih, kjer je cevovod položen na meji (na tleh, v kleti, v podstrešje) lahko zmrzne in v ogrevalnem sistemu tvori ledene čepe, ki blokirajo kroženje vode.

Pod temi pogoji ne govorimo več o udobnih razmerah v hiši, temveč o celovitosti in varnosti ogrevalnega sistema. Glavna naloga akumulacije toplote v sistemih s kotlom na trda goriva je ustvariti rezervo toplotne energije, katere uporaba v času nedelovanja kotla bo pomagala preprečiti močan padec temperature v prostoru in preprečiti zmrzovanje hladilne tekočine.

Naprava toplotnega akumulatorja

Akumulator toplote za ogrevalni kotel mora biti primeren ne le za shranjevanje toplote, temveč tudi za njeno nadaljnjo uporabo. Edina snov, primerna za rešitev problema, je hladilna tekočina. To je lahko voda ali antifriz, nameščen v veliki posodi, vključeni v ogrevalni sistem.

Za ohranjanje toplote je posoda dodatno izolirana: obložena z mineralno volno, folijo, termoizolacijskimi ploščami in nameščena na izolirano podlago.

Prostornina hranilnika toplote je izbrana po načelu, večji kot je, bolje je, običajno pa govorimo o prostornini 2-5 m3. Še en pomemben dodatek: rezervoar mora biti zapečaten, z dvema luknjama: za priključitev cevovoda.

Hranilnik toplote je priključen na ogrevalni sistem vzporedno s kotlom po principu kurilne naprave s priključki na dovod in povratek. Na dovodu je treba namestiti zaporne ventile, ki vam omogočajo spreminjanje smeri gibanja hladilne tekočine, tako da jo dovolite bodisi samo do grelnih naprav, bodisi samo do hranilnika toplote ali oboje hkrati. Praviloma je to tripotni ventil.

Kako deluje hranilnik toplote v ogrevalnem sistemu?

Pri intenzivnem gorenju lesa v kotlu na trda goriva pride do največje proizvodnje toplote, ki omogoča ogrevanje ne le radiatorjev v hiši, temveč tudi oskrbo z vodo v akumulatorju. Ko les izgori, toplota iz kotla preneha teči, vendar se kroženje hladilne tekočine v sistemu nadaljuje: hladna voda se kotali navzdol, vroče hladilno sredstvo iz akumulatorja pa vstopi v sistem.

Povratna voda, ki se vrača v ogrevalni kotel, poteka tudi skozi baterijo. Če je temperatura povratka višja od temperature vode v posodi, se tekočina v notranjosti dodatno segreje zaradi povratka. Če je povratek hladen, se nasprotno segreje pred vstopom v kotel, kar zmanjša temperaturno razliko med vročim kotlom in hladno povratno vodo.

Večja kot je kapaciteta baterije, dlje lahko sistem deluje brez »ponovnega polnjenja«.

Praktična uporaba

Akumulator toplote v ogrevalnem sistemu s kotelom na trda goriva lahko zlahka imenujemo pravi božji dar za svoje lastnike. Prav ta preprosta naprava vam omogoča, da zapustite hišo za nekaj ur tudi v hudih zmrzali, brez strahu za varnost ogrevalnega sistema, ponoči mirno spite, ne da bi skočili do kotla, da bi dodali novo porcijo drv, in ne skrbite za uničenje kotla, ko vanj vstopi prehladna hladilna tekočina.

Za nadzor delovanja ogrevalnega sistema s hranilnikom toplote se uporablja tripotni ventil.

Z njegovo pomočjo lahko odprete gibanje vroče hladilne tekočine samo do grelnih naprav, kar se običajno naredi, ko želite hitro segreti prostor. Če je hiša že vroča, vendar kotel še naprej deluje, lahko izklopite dovod vode do radiatorjev in jo usmerite samo v hranilnik toplote.

Za sočasno ogrevanje grelnih naprav in hranilnika toplote je izbran vmesni položaj pipe.

Hranilnik toplote in obtočna črpalka

Kotli na trda goriva se praviloma uporabljajo v gravitacijskih ogrevalnih sistemih. V tem primeru hranilnik toplote deluje zaradi naravne konvekcije: hladno hladilno sredstvo teče vanj skozi spodnjo cev, bolj segreta tekočina pa teče navzgor in teče do grelnih naprav.

V sistemih z obtočno črpalko hranilnik toplote deluje na enak način, vendar tukaj hitrost gibanja hladilne tekočine nastavi črpalka, kar nedvomno pozitivno vpliva na delovanje celotnega ogrevalnega sistema.

O prednostih in slabostih

Namestitev hranilnika toplote omogoča stabilno delovanje ogrevalnega sistema, odpravlja nenadne temperaturne spremembe ne samo v hiši, temveč tudi pri pretoku hladilne tekočine v kotel.

Edina pomanjkljivost hranilnika toplote je njegova velikost: majhna zmogljivost ne omogoča akumulacije in uporabe toplote, za rezervoar velike prostornine pa ni vedno mogoče najti dovolj prostora. In za namestitev posode boste morali okrepiti temelj ali ga postaviti v klet.