Wat is een thermische batterij voor verwarmingssystemen: functionele kenmerken, toepassingsspecificaties en installatiemethoden
HaardenHoe de constante kosten van het handhaven van een comfortabele temperatuur in het huis te verminderen? Er zijn veel echt effectieve manieren, van het installeren van ketels met de hoogst mogelijke efficiëntie en het afwerken met de installatie van alternatieve warmtebronnen. Maar een van de meest productieve is een thermische batterij voor verwarmingssystemen.
Buffertanks voor verwarming
In de autonome verwarmingscircuits is vrijwel altijd een constante werking van de ketel voorzien. Dit brengt een verhoging van energiekosten met zich mee en een vermindering van de levensduur van dure apparatuur als gevolg van slijtage. De accumulator voor verwarming is ontworpen om de werking van het volledige systeem te optimaliseren.
Doel van buffertanks
Het is een container waarin de hoofdverwarming passeert. De warmte die wordt overgedragen van de leidingen naar het water in de tank, verwarmt deze. Wanneer de ketel wordt uitgeschakeld, neemt de koelmiddeltemperatuur af en begint het omgekeerde proces - de warmte-energie komt van het water in de tank via de wanden van de leidingen naar de warmtedrager. Op deze manier maken warmteaccumulators in verwarmingssystemen het mogelijk om een comfortabel verwarmingsniveau te handhaven gedurende een lange tijd nadat de ketel stopt.
Waarom installeer dan niet de accumulators van de verwarming in elk afzonderlijk systeem? Er zijn een aantal specifieke factoren waarmee rekening moet worden gehouden voordat ze worden geïnstalleerd:
- Volume. Om de temperatuur in een huis met een oppervlakte van 120 m² gedurende 10-12 uur te handhaven, is een capaciteit van 1,5 - 1,8 m³ vereist. Het is niet altijd mogelijk om een vergelijkbare wateraccumulator voor verwarming in het systeem te plaatsen;
- De kosten. De gemiddelde prijs van een buffercapaciteit van 750 liter. is ongeveer 90 duizend roebels. In feite blijkt de warmteaccumulator in het verwarmingssysteem het duurste element te zijn.
Dit laatste is de belangrijkste reden om de thermische buffercapaciteit niet te plaatsen. Maar als we bij benadering rendementsberekeningen maken, zal het duidelijk zijn dat voor verwarming met een warmteaccumulator 10-15% minder energiedragers nodig zijn (gas, hout, steenkool, enz.) In vergelijking met het traditionele schema.
De diameter van de te verbinden tankaansluitingen moet overeenkomen met de afmetingen van het leidingsysteem. Anders zal er een overmatige hydraulische weerstand zijn.
Thermisch batterijontwerp
Zelfgemaakte batterij voor thuisverwarming levert niet het gewenste resultaat op. Dit komt door het specifieke ontwerp en de gebruikte materialen. Een soortgelijke tank met geïmproviseerde middelen maken zonder het gebruik van speciale apparatuur is bijna onmogelijk.
Naast de belangrijkste functie van warmteaccumulatie, proberen de meeste fabrikanten het ontwerp te verbeteren zodat het verwarmingssysteem met een thermische batterij kan worden gebruikt in andere gebieden van levensondersteuning voor een privéwoning:
- Warmwatervoorziening. Verwarmd water in de tank kan worden gebruikt als warmwatervoorziening - voor douchen, afwassen, enz. Het belangrijkste is dat de capaciteit indirecte verwarming is;
- Schakelelement voor het aansluiten van alternatieve warmtebronnen - zonnestelsels, warmtepompen. Dit schema van verwarming met een warmte-accumulator maakt het mogelijk om water daarin te verwarmen ten koste van de vrije zonne-energie. Dientengevolge, een vermindering van de huidige kosten;
- Aansluiting van meerdere ketels in één circuit. Het is dus mogelijk om verwarming te organiseren met een ketel op vaste brandstof en gas.
Om warmteverliezen in warmteaccumulators in verwarmingssystemen te verminderen, zijn er twee wanden - extern en intern. De ruimte ertussen is gevuld met een kachel, meestal - basalt watten. Bovendien hebben de meeste modellen een extra warmtebron - elektrische verwarming. Hiermee kunt u de temperatuur van het water in de opslagtanks op het gewenste niveau houden om te verwarmen. Dit maakt het ook mogelijk om de tank te gebruiken, zelfs wanneer de ketel niet loopt als een gewone elektrische boiler.
Bij gebruik van alternatieve warmtebronnen wordt aanbevolen om een tank met twee pijplijnlussen te kopen.
Berekening van de warmte-accumulator van verwarming
In de praktijk is het eerst noodzakelijk om het optimale volume van de wateraccumulator voor verwarming te berekenen. Er is een verkeerde mening dat hoe meer deze indicator is, hoe beter. Maar als het kritische volume wordt overschreden, wordt de hoeveelheid waterverwarming in de tank aanzienlijk verminderd en bereikt deze eenvoudigweg niet de vereiste temperatuur. Dit geldt in het bijzonder voor systemen met een maximale verwarming van het koelmiddel tot 60 ° C (verwarmingsmodus met lage temperatuur).
De belangrijkste voorwaarde voor het gebruik van verwarming met een warmteaccumulator is de maximale toename van de werking van het systeem met uitgeschakelde ketel. Daarom is de hoofdindicator bij het kiezen van een buffercapaciteit op basis van kenmerken de tijd gedurende welke het opgewarmde water zal afkoelen.
De meest voorkomende fouten in de berekening van een verwarmingssysteem met een thermische batterij:
- Alleen de nominale keteloutput wordt in aanmerking genomen. Naar verluidt genoeg de ratio: voor 1 kW energie heeft u 25 tot 50 liter capaciteit nodig. Maar hoe moet in dit geval rekening worden gehouden met de koeltijd van het koelmiddel?
- Locatie in het systeem. Het hoogste rendement wordt alleen behaald voor het verwarmingscircuit met een warmteaccumulator, die direct na de ketel wordt geïnstalleerd. Dan is de warmteoverdracht optimaal.
Om de berekening uit te voeren, moet u de ketelvermogen en de thermische bedrijfsmodus van het systeem kennen. Stel dat de verwarmer 22 kV / u genereert. De bedieningsmodus is 70/40 (70-40 = 30 ° C). In dit geval is het optimale volume van de warmteaccumulator in het verwarmingssysteem:
(22 * 3600) / (4,187 * 30) = 633 kg of 0,633 m³
Nu blijft het om de tijd te berekenen van het verwarmen van het water in de tank. Helaas, maar hier bestaat geen universele formule voor. Er is een grote afhankelijkheid van de prestaties van een specifiek batterijmodel voor een verwarmingssysteem. Maar deze gegevens kunnen worden overgenomen uit de instructies of op de website van de fabrikant. Als voorbeeld kunnen we de afhankelijkheid van de verwarmingssnelheid van de opslagtank met verschillende capaciteiten van Wirbel op de keteloutput beschouwen.
Met al deze indicatoren kunt u de geschatte hoeveelheid warmte-accumulator in een bepaald verwarmingssysteem nauwkeurig berekenen. Nauwkeuriger berekeningen worden uitgevoerd met behulp van speciale softwarepakketten die rekening houden met de koelmiddelcirculatiesnelheid, warmteverliezen en mogelijke wijzigingen in de verwarmingsmodus.
Bij elk berekeningsschema moet rekening worden gehouden met de aanbevelingen van de fabrikanten en de vereisten voor de werking van een autonoom verwarmingssysteem.
Een warmteaccumulator installeren
Van de juiste installatie van de wateraccumulator in de verwarming hangt niet alleen de tijd af van het verwarmen van het water erin, maar ook de efficiëntie van het hele systeem. De bepalende factor is de manier waarop het koelmiddel circuleert - zwaartekracht of met behulp van een pomp. In het eerste geval worden de batterijen in de verwarming van het bovenste expansievat geïnstalleerd, zo dicht mogelijk bij de ketel.
Er moet rekening worden gehouden met het feit dat de snelheid van het koelmiddel enigszins zal afnemen. Dit komt door de toename in de lengte van de versnellingsbuis als gevolg van het inbrengen van de extra sectie in de tank. Voor het zwaartekrachtsysteem wordt aanbevolen het berekende tankvolume met 10-15% te verminderen.
De plaats van installatie in het systeem met geforceerde circulatie is niet gereguleerd. Het is belangrijk dat het verwarmingsniveau in de verwarmingsbuizen met de warmteaccumulator wordt gemaximaliseerd. Dienovereenkomstig moet de container dicht bij de ketel worden geplaatst, onder de volgende voorwaarden:
- De tank wordt achter de beveiligingsgroep geplaatst;
- De temperatuur in de ruimte waar de tank zich bevindt, moet tussen de 10 en 35 ° C liggen;
- Gratis toegang tot alle sproeiers van de constructie voor reparatie- en onderhoudswerkzaamheden;
- Mogelijkheid van aansluiting van zowel hoofd- als retourleidingen.
Meestal in verwarmingssystemen met een thermische opslagtank, wordt het direct in de stookruimte geïnstalleerd. Installatie boven het niveau van de ketel wordt niet aanbevolen.
Naast deze voorwaarden kan er extra zijn, gereguleerd door de fabrikant. Ze worden niet alleen in aanmerking genomen bij het kiezen van de locatie van de tank, maar ook voor het regelen van de capaciteit van de ketel.
Bij het installeren van een thermische batterij voor verwarmingssystemen met elektrische verwarmingselementen, wordt het aanbevolen om bovendien een multi-rate elektriciteitsmeter te monteren. Dan kunt u aanzienlijke besparingen realiseren, waaronder de verwarming van de elektrische tank 's nachts.
De video toont het principe van de thermische batterij in het verwarmingssysteem van een privéwoning:
Buffertankbatterij voor verwarming
Om brandstof te besparen voor het verwarmen van het koelmiddel in moderne systemen, wordt de accumulator voor verwarming geïnstalleerd in het circuit van de buffertank. Het wordt zowel in vaste brandstofsystemen als bij verwarming met gas of elektrische verwarming gebruikt.
De opslagtank voor verwarming is in staat om de opgewekte warmte-energie te genereren, die vervolgens wordt teruggestuurd voor gebruik bij het verwarmen van het water of om deze opnieuw toe te passen om de kamer te verwarmen. In de interne holte zijn speciale tanks-tanks, waarvan de afmetingen afhangen van het specifieke model van het product.
Specificiteit van de keuze van tanks
Het belangrijkste criterium voor het kiezen van een opslagtank voor verwarming is de beschikbaarheid van vrije ruimte in de kamer. Het is ook noodzakelijk om de mogelijkheid te bieden om de vloer onder deze ketelapparatuur te versterken. Wanneer geïnstalleerd op een onvoorbereide site, kunnen ongewenste gevolgen optreden in de vorm van breuken, doorbuigingen of andere schade als gevolg van massaliteit.
Als het nodig is om een opslagtank voor verwarming met een afmeting van 1 m 3 te installeren, maar dit is niet mogelijk, is het mogelijk om twee van dergelijke tanks 0,5 m 3 op verschillende punten te installeren om de belasting te verminderen.
Een extra reden voor het installeren van een verwarmingsbatterijtank kan de aanwezigheid van heet water zijn. Wanneer er geen warmwatercircuit in de kamer is, is het mogelijk om het SWW-systeem te installeren tijdens het installeren van de tank.
Het is belangrijk om rekening te houden met de druk in het verwarmingssysteem. Voor huishoudelijke circuits in de particuliere sector is het zeldzaam om systemen te vinden met meer dan 3 atm. In deze situatie is de meest relevante een opslagtank voor verwarming met een torosporisch deksel.
Er zijn afzonderlijke modellen van fabrieksaccu's met elektrische verwarmingselementen in hun apparatuur. Dergelijke elementen worden geassembleerd door fabrikanten in het bovenste deel van de container. Deze oplossing helpt om hoge temperaturen lang te handhaven, zelfs nadat de ketel volledig is gestopt. Dit zorgt voor de toevoer van warm water voor normaal gebruik.
Wat is het?
De buffertank is een batterij voor verwarming (het is ook een warmte-accumulator en het is ook een opslagtank) - het is een apparaat voor het opslaan en opslaan van warmte. Uitwendig simuleert een dergelijke tank een thermoskan, waarvan de wanden zijn geïsoleerd met speciale isolatiematerialen (hittebestendig schuim), die goed omgaan met de gestelde taken.
Een dergelijke buffer in het verwarmingssysteem is een verplicht element, omdat het toelaat om warmte-energie op te vangen uit alle warmtebronnen en deze gelijkmatig door de kamer te verdelen.
Sinds de hoofdtaak van het apparaat - de accumulatie en het behoud van warmte, is het belangrijkste element een warmte-isolator. Afhankelijk van waaruit het is gemaakt, wordt een soort buffertank gedefinieerd:
- vloeistof;
- vaste toestand;
- thermochemische;
- stoom;
- met extra verwarmingselementen.
Als de koelvloeistof water is, kunnen sommige verwarmingssystemen antivries gebruiken. In elk geval, elke tank, ongeacht het materiaal van de thermische isolatie. compleet met inlaat- en uitlaatmondstukken, die respectievelijk naar de ketel leiden naar het verwarmingssysteem.
De voordelen van een tank hebben
Meestal is een warmwatertank relevant voor verwarmingssystemen met vaste brandstof. Tegelijkertijd heeft het de volgende voordelen:
- Langdurige automatische voorziening van ruimte met warmte, zelfs nadat het verwarmingsmedium volledig is gestopt met verwarmen. Het systeem is bestand tegen meerdere uren op de opgehoopte warmte.
- De in het circuit geïntegreerde container helpt de watermantel van de boiler effectief te beschermen tegen koken en vernietigen. Wanneer een onverwachte stroomuitval optreedt of wordt afgesloten door thermostatische koppen, wordt de koelvloeistof aan het systeem geleverd wanneer deze het bedrijfstemperatuurbereik bereikt, en wordt het water in de tank verwarmd (warmteaccumulatie). Gedurende deze tijd is het mogelijk om de stroomgenerator te starten of, na te zijn verlaagd tot het gewenste niveau, hervat de temperatuur de circulatie met de hete tank.
- De mogelijkheid dat koel koelmiddel in de voorverwarmde warmtewisselaar in de verwarmingszone aan de retourzijde terechtkomt, wordt geblokkeerd als een onvoorziene koppeling met de pomp optreedt.
- De warmte-opslagenergie van de holte wordt gebruikt als een hydraulische scheider. Deze oplossing zorgt voor maximale onafhankelijkheid van alle spreads, wat de economie beïnvloedt.
Het is vermeldenswaard dat dergelijke tanks een nadeel hebben. Het bestaat uit relatief hoge installatiekosten en hogere eisen voor het plaatsen van hydraulische apparatuur. Maar alle kosten worden gecompenseerd in het efficiënte en harmonieuze werk van het resulterende systeem.
Klassiek verbindingsschema
Er zijn verschillende standaardschema's voor het aansluiten van de batterij op het verwarmingssysteem. De eenvoudigste verbindt de ketel en de tank met het zwaartekrachtcircuit, dat werking biedt, zelfs wanneer het volledig is losgekoppeld van de pomp van het elektriciteitsnet. Tegelijkertijd is het noodzakelijk om de vaste-stookketel in eerste instantie aan te sluiten op de buffercapaciteit.
De thermische batterij is altijd parallel verbonden met de verwarmingsketel. Deze methode is, ondanks het feit dat het elementaire in uitvoering, het meest correct en effectief is.
In dit geval wordt de tank boven de accu's gemonteerd. Tijdens de installatie wordt een pomp gebruikt die het water pompt, een terugslagklep die slechts één richting voedt en een thermostatisch ventiel. De cyclus begint met waterverwarming. Het loopt door de pijpleiding om de pomp door de klep naar de radiatoren te pompen. Een dergelijk proces wordt uitgevoerd tot het moment dat het systeem niet opwarmt tot een bepaald kritisch punt, het koelmiddel zal bijvoorbeeld bij 60 ° C verlaten.
Tegelijkertijd laat de klep een kleine hoeveelheid koud water door de aftakleiding stromen via de onderste aftakleiding van de tank. Een warme vloeistof stroomt door het bovenste open mondstuk door de verwarmingsketel. Op dit moment wordt de batterij opgeladen.
Nadat het gehele stuk vaste brandstof in de oven is verbrand, begint de temperatuur van het water in de toevoerleiding te verminderen. Na het bereiken van een markering in de set 600C, schakelt de thermostaat de toevoer uit de verwarmingszone uit. Op dat moment wordt er een stroom geopend vanuit de tank, die wordt gevoed vanuit koud water, en uiteindelijk zal een driewegklep alles in de oorspronkelijke positie terugbrengen.
De taak van de terugslagklep, parallel gemonteerd aan de thermostaat, is om de pomp te stoppen. In dit geval wordt de ketel doorgelust met de accu, water stroomt rechtstreeks naar de apparaten vanuit de tank en het verwarmde water uit de ketel wordt er al in gegoten. De thermostaat in dit circuit vertoont geen activiteit.
Berekening voor de warmte-accumulator
In de markt bieden fabrikanten batterijmodellen met verschillende opties. Het belangrijkste criterium voor het kiezen van een container op grootte is de capaciteit van de ketel die in het systeem wordt gebruikt. Verwarming van de verwarmer wordt erin uitgevoerd dankzij de ingebouwde spoel. Het speelt de rol van warmtewisselaar. In sommige modellen worden verschillende spoelen gebruikt.
Traditioneel wordt het volgende algoritme gebruikt om de parameters van warmteaccumulators te berekenen:
- 25-30 liter volume is equivalent aan de uitvoercapaciteit van 1 kW vaste-stookketel.
Daarom heeft u met een parameter van 15 kW een batterij nodig met een capaciteit van ongeveer 700 liter. De waarde van het vermogen van de ketel, die altijd wordt aangegeven in watten, is eenvoudig te vinden in de instructies voor het gebruik. Vermenigvuldig het bestaande cijfer met 30, we krijgen de vereiste waarde van de tank in liter.
Als het verwarmingssysteem al is geassembleerd en functioneert, is het veel eenvoudiger om het vereiste volume buffercapaciteit te berekenen. Iedereen die het systeem gebruikt, kent de watertoevoer, de tijd die verstrijkt tussen de lipjes van de ketel. Om de grootte van de buffertank te bepalen, volstaat het om het volume van het koelmiddel en de tijd tussen de boilerkoppen in uren te vermenigvuldigen.
Met een buffertank in het verwarmings- en warmwatertoevoersysteem zorgt u voor een regelmatige toevoer van warmte en water, ongeacht de werking van de ketel. Zelfs als het om de een of andere reden is losgekoppeld, zal het nog steeds warm zijn in uw huis. Bovendien distribueert het rationeel warmte-energie in de kamer, waardoor het mogelijk is om te besparen op het betalen van rekeningen.
VIDEO: Warmteaccumulator in een huis met een periodieke oven
Tankaccu in het verwarmingssysteem
Tankaccu, buffer in het verwarmingssysteem
Een dergelijk apparaat als een tankbatterij in het verwarmingssysteem van onze tijd vindt een vrij brede toepassing, en niet alleen voor verwarmingsdoeleinden, maar ook in warm water en koelsystemen.
- Werkingsprincipe en doel
- Voor- en nadelen van de batterijtank
Zoals we weten, zijn deze elementen opgenomen in het verwarmingssysteem als warmtebron (ketel), de leidingen en radiatoren. Maar als, bijvoorbeeld, heb je een eigen huis dat wordt verwarmd door vaste brandstof, en u wilt om zich te ontdoen van de noodzaak voor een constante monitoring van de oven te krijgen en het vergroten van het verwarmen efficiency, kan het gebruikt worden in het verwarmingssysteem opslagtank voor het verwarmingssysteem.
Accumulatietank voor verwarmingssysteem
De belangrijkste taak die dit apparaat uitvoert, is het vergroten van de traagheid van het verwarmingssysteem. Om dit te doen, neemt het volume van de warmtedrager toe, dus ook de hoeveelheid warmte die het ophoopt. Oplaadbare tanks voor verwarmingssystemen zijn geïsoleerde containers die zijn ingebed in het verwarmingscircuit.
De opslagtank wordt het centrum van het systeem dat meerdere warmtebronnen heeft.
Dus, bronnen met onstabiele productie van warmte bij het verwarmen van het koelmiddel in een tank kunnen het grootste deel van de behoeften van een object in thermische energie afsluiten met voldoende lage bedrijfskosten. Andere warmtebronnen met hogere bedrijfskosten hebben een kleiner aandeel in het totale saldo.
Verwarmingssysteem met batterijtank
Tanks-accu's voor verwarming zijn eenvoudigweg onmisbaar in de multi-tarifaire modus.
Hier ontvangt deze knoop 's nachts van de ketel de warmte-energie in het laagste tarief. In de meeste systemen voor verwarming, koeling, warmwaterbereiding, waar sprake is van een warmtepomp, is de opslagtank ook beschikbaar.
In het verwarmingssysteem dat vaste brandstof gebruikt, dient de buffertank voor de verwarmingsbatterij voor een efficiënte werking van het volledige systeem. Dus, de ketel werkt op een batterij met maximaal nut. De batterij, die wordt opgeladen via de ketel, draagt de warmte naar het systeem over, indien nodig, ongeacht de staat van de ketel met vaste brandstof. Dankzij het gebruik van de batterij krijgt de gebruiker een aanzienlijke toename in het comfort van verwarming, die kan worden verkregen met behulp van moderne ketels.
Verwarmingssysteem met brandstofketel en opslagtank
Dus brandstoflading, onderhoud van de ketel - dit alles kan gedaan worden wanneer u comfortabel bent. Daarom kunt u het verwarmingssysteem volledig automatiseren. Warmte wordt verzameld als dat nodig is. De accumulatortank voor verwarming fungeert als een soort bescherming van het systeem tegen oververhitting van de ketel. De distributiesystemen die na de accu worden gemaakt, mono gemaakt met polymeermaterialen, die niet kunnen worden gebruikt in de ketelcircuits.
Opslagtank voor verwarming kan worden compl blok type warmtewisselaar, waarmee verbinding te maken met de zonnecollectoren, warm water, verwarming en ventilatie-installaties in gebouwen tijdelijk verblijf onder bodemverwarming, etc.
Voor- en nadelen van de batterijtank
Een van de voordelen die we opmerken:
- Bij gebruik van een dergelijke eenheid neemt de efficiëntie van de ketel toe tot 88%. De kosten worden met 30% verlaagd.
- Er is een mogelijkheid om de temperatuur van elk kamergebied te regelen.
- De hulpbron van de ketel neemt toe (door de afname van het uiterlijk van teer en zuren op de warmtewisselaar).
- De indicator van de frequentie van benaderingen van de ketel neemt af.
Nadelen van de opslagtank:
- Verhoog de kosten van het verwarmingssysteem.
De stookruimte moet worden ontworpen rekening houdend met de capaciteit.
Hoe een warmteaccumulator in een verwarmingssysteem te kiezen en te installeren
Moderne verwarmingssystemen vertegenwoordigen een hele reeks pijpleidingen en eenheden die zijn ontworpen voor de productie en distributie van thermische energie. Sommige van deze apparaten spelen een dominante rol, andere worden gebruikt om de veiligheid, zuinigheid en energie-efficiëntie van bedieningsapparatuur te verbeteren. De laatste bevat een thermische batterij - een apparaat dat helpt om een aangename temperatuur te handhaven en tegelijkertijd geld bespaart bij het verwarmen van het gebouw.
De installatie van een thermische batterij maakt het mogelijk de efficiëntie van de verwarmingseenheid te vergroten en de efficiëntie ervan te verbeteren
Thermische batterijen (buffertanks) zijn ontworpen om warmte-energie te accumuleren tijdens de werking van verwarmingsapparatuur en het daaropvolgende gebruik na het uitschakelen van de units. Laten we eens kijken naar enkele varianten van toepassing van warmteopslagcapaciteit voor zowel comfort als zuinigheid.
In verwarmingssystemen die brandhout of kolen gebruiken
Verwarmingssystemen die gas, diesel of elektriciteit gebruiken, zorgen ervoor dat de ketel in een breed bereik kan werken. De thermische eenheid kan op elk moment worden gestopt of gestart, waardoor het temperatuurregime in de kamers wordt geregeld.
Als hout wordt gebruikt als een energiebron, steenkool, dan is het onmogelijk om snel te stoppen met branden zonder schade voor brandstof als gevolg van de hoge inertie van het proces. Daarom is het noodzakelijk om de ruimte verplicht te ventileren of de hoeveelheid brandhout (steenkool) in de oven van de ketel te verminderen. In dit geval, in het eerste geval, gaat de kostbare warmte eenvoudig naar buiten en in het tweede geval is het noodzakelijk om constant de werking van de eenheid te bewaken.
Zo'n schema is oneconomisch en ongemakkelijk. De oplossing voor dit probleem is de installatie van een bufferopslag, waardoor indien nodig een koelmiddel uit de opslagtank kan worden gebruikt. De warmte opgeslagen tijdens de werking van de ketel zal aan de pijpleiding worden geleverd, zelfs nadat de verbranding volledig is gestopt.
In een systeem met een thermische boiler
Het is geen geheim dat de kosten van vaste, vloeibare, gasvormige brandstoffen en elektriciteit variëren en is afhankelijk van zowel de regio van verblijf als andere factoren.
Het is goedkoper om de woonruimte te verwarmen met gas, maar als er geen gaspijpleiding is, moeten we op zoek naar andere alternatieven. Combineer bijvoorbeeld het werk van een aggregaat met vaste brandstof met een elektrische boiler. Iedereen weet dat de elektriciteitskosten 's nachts verschillende keren lager zijn dan overdag. Daarom kunt u geld besparen als u een meertariefmeter installeert en een elektrische boiler gebruikt in combinatie met een warmteaccumulator. De werking van de apparatuur tijdens de nachtelijke uren maakt het mogelijk om de temperatuur in het gebouw te handhaven en de warmte op te slaan om deze tijdens de hoge energiekosten te leveren. Indien nodig kan een aggregaat met vaste brandstof in het werk worden opgenomen, wat de productiviteit van het systeem zal verhogen.
In alternatieve energiebronnen
Deze optie impliceert het gebruik van alternatieve energiebronnen. De buffercapaciteit wordt "opgeladen" door warmte van de zon (met behulp van een zonnecollector) of onze planeet (met behulp van een warmtepomp).
De voordelen van warmteopslagtanks omvatten:
- de mogelijkheid van warmte-accumulatie tijdens de werking van de ketel en de daaropvolgende afgifte van energie wanneer deze is uitgeschakeld;
- bescherming van het verwarmingssysteem tegen oververhitting;
- het vermogen om verschillende thermische eenheden die werken met verschillende soorten energie te combineren in één circuit;
- een aanzienlijke toename van de efficiëntie van de ketels vanwege de mogelijkheid van hun werking bij verhoogde temperaturen (zoals bekend is er in dit regime een minimum aan verliezen door energieconversie van de ene staat naar de andere);
- afname van het aantal vaste ketelbelastingen en uniforme tijdsverdeling van warmte tijdens de werking ervan;
- mogelijkheid om een warmwatercircuit aan te sluiten.
De voor de hand liggende nadelen van de bufferbatterij omvatten het omslachtige ontwerp en de verhoging van de kosten van het verwarmingssysteem, geassocieerd met de noodzaak om extra apparatuur aan te schaffen en te installeren.
Apparaat en werkingsprincipe van de warmteaccumulator
Het apparaat van de warmteaccumulator met een circuit van warmwatervoorziening
De eenvoudigste warmte-accumulator is een grote tank met ronde of rechthoekige doorsnede met spuitmonden die op verschillende hoogten zijn geïnstalleerd. De capaciteit is afhankelijk van de capaciteit van de apparatuur en varieert van 200 liter tot 3 kubieke meter. De werking van de accutank is mogelijk vanwege de hoge warmtecapaciteit van het water (of antivries) dat wordt verwarmd door de ketel. Een dikke laag isolatie zorgt ervoor dat de vloeistof lange tijd op hoge temperatuur kan blijven, waardoor de verwarmingscapaciteit 1 tot 2 dagen nadat de verwarmingseenheid is uitgeschakeld, wordt gegarandeerd.
Het gebruik van thermische isolatie is zelfs nodig in het geval van het plaatsen van een bufferbatterij in een woongebouw, omdat de warmteoverdracht over het oppervlak van alle wanden van de tank zal leiden tot een excessieve toename van de temperatuur in de kamer.
Tabel van de afhankelijkheid van de verwarmingstijd van een thermische batterij op het volume
Het warmteopslagreservoir bestaat uit de volgende onderdelen:
- stalen of plastic tank;
- huisvesting;
- warmte-isolatie;
- ingebouwde warmtewisselaar;
- magnesiumanode (bij gebruik van een metalen container);
- elektrische kachel;
- nippels voor aansluiting van verwarmingseenheden en verwarmingscircuits;
- koelvloeistof.
Het gebruik van roestvrij staal als materiaal van de tank kan de levensduur aanzienlijk verlengen, wat vooral belangrijk is voor open verwarmingssystemen.
De eenvoudigste thermische batterij heeft geen ingebouwde warmtewisselaars. In feite is het een thermoset met mondstukken voor toevoer en afvoer van het koelmiddel. Eenvoudig ontwerp stelt u in staat om een dergelijke tank met uw eigen handen te maken. Het is belangrijk om alleen de vereiste dichtheid en thermische isolatie te garanderen.
Het werk van de warmteopslagtank in het verwarmingssysteem met een geocoll.
Bij gebruik van een buffertank van een eenvoudig type, ziet het werk met vaste brandstofapparatuur en een verwarmingscircuit er als volgt uit:
- tijdens de werking van de ketel wordt het gekoelde koelmiddel uit de bodem van de bufferbatterij gehaald en voor verwarming naar de verwarmingseenheid gevoerd;
- De hete warmtedrager wordt toegevoerd aan het bovenste deel van de tank, terwijl het mengen van de vloeistof niet plaatsvindt vanwege de verschillende dichtheid;
- Warm water (of antivries) wordt, indien nodig, afgevoerd via een andere bovenste aftakleiding vanwege het gebruik van een circulatiepomp, een driewegklep en andere regelapparatuur;
- Het gekoelde koelmiddel van het verwarmingscircuit keert terug naar de bodem van de tank.
De bedrijfstijd van de verwarming op de warmtebronnen in de buffertank hangt af van de capaciteit van de buffertank en van het vermogen van het verwarmingssysteem. Daarom is de bepaling van het volume van het apparaat afhankelijk van wat belangrijker is: de duur van het werk met betrekking tot de geaccumuleerde energie of de tijd van warmteaccumulatie in het apparaat.
De laag-voor-laag scheiding van de vloeistof in de buffertank maakt de selectie van het koelmiddel met de gewenste temperatuur mogelijk.
Aansluitschema en zelf-montage
Aansluitschema van de warmteaccumulator
Als u de installatie of reconstructie van een verwarmingssysteem bent tegengekomen, kunt u gemakkelijk een warmteaccumulator maken en installeren. Om te gaan met dit werk zal in staat zijn en een beginner met de nodige slotenmaker vaardigheden.
Het verbindingsschema voor de buffertank heeft de volgende kenmerken:
- De ketelinlaat en de retourtak van het verwarmingssysteem zijn verbonden met de onderste mondstukken van de inrichting;
- de beweging van het koelmiddel in het systeem, evenals de toevoer naar de verwarmingseenheid, wordt verzorgd door een circulatiepomp die is geïnstalleerd in combinatie met een terugslagklep en een afsluitklep;
- Een tweede pomp is verbonden met de keteluitlaat, bedoeld voor het transporteren van hete vloeistof naar de bovenste aftakleiding van de opslagtank;
- De tweede bovenste aansluiting van de tank is verbonden met de drukleiding van het verwarmingssysteem. In dit geval is het mogelijk om beide in te schakelen met een driewegklep en zonder.
Merk op dat dit principe wordt gebruikt voor systemen met een enkele verwarmingseenheid. Het gebruik van meerdere boilers vereist een extra installatie van sluit-, balanceer- en snij-inrichtingen, hetgeen het verbindingsschema en het ontwerp van de thermische batterij aanzienlijk compliceert.
De opslagtank moet noodzakelijkerwijs zijn uitgerust met een veiligheidsklep en, indien nodig, ook met druk- en temperatuursensoren.
Installatie van warmteopslagcapaciteit
De installatie van een thermische batterij zorgt voor de installatie van regelautomaten, sluitelementen en centrifugaalpompen
Ongeacht welke warmteaccumulator wordt gebruikt (gekocht of vervaardigd door de eigen handen), tijdens het werk hebt u het volgende nodig:
- kogelkranen;
- circulatiepompen;
- stukjes buis met de vereiste diameter;
- terugslagkleppen;
- temperatuursensoren;
- veiligheidsklep;
- elektrische bedrading;
- driewegkleppen of elektrisch regelsysteem voor de werking van circulatiepompen;
- warmte accumulator.
Daarnaast zijn standaard sets van loodgieterswerk en elektriciens nodig, waaronder de nodige gereedschappen en de benodigde isolerende en afdichtende materialen.
Bij het monteren van de buffercapaciteit, stijgt het vermogen van de verwarmde vloeistof naar de bovenkant van de tank
Bepaal allereerst de locatie van het apparaat. Indien mogelijk wordt de tank zo dicht mogelijk bij de ketel gemonteerd. De warmteopslagcapaciteit is in de volgende volgorde verbonden:
- Het koelmiddel wordt uit het verwarmingssysteem afgevoerd.
- Een veiligheidsklep is verbonden met een van de bovenste terminals van de tank.
- Kogelkranen zijn op de tanksproeiers geïnstalleerd. U kunt het doen zonder afsluiters, maar in dit geval, als u apparatuur moet repareren of vervangen, moet u de koelvloeistof aftappen.
- Een circulatiepomp is verbonden met de onderste uitlaat van de tank, waardoor de gekoelde vloeistof in de ketel wordt gevoerd.
- De afvoeraansluiting van de verwarmingseenheid is verbonden met de bovenste aansluiting van de warmteaccumulator.
- Monteer de temperatuursensor en de automatiseringsunit, die de circulatiepomp zal regelen, afhankelijk van de mate van verwarming van het koelmiddel.
- Sluit de stroom van het verwarmingssysteem aan op de stoomuitlaat in het bovenste gedeelte van de tank.
- Op de retourleiding is een tweede circulatiepomp gemonteerd. Deze unit is nodig om het koelmiddel door het verwarmingscircuit te transporteren.
- De automatisering is geïnstalleerd om de werking van de tweede pomp te regelen, afhankelijk van de temperatuur van de lucht in de kamers.
- Als het ontwerp van de warmteaccumulator een tweede circuit biedt, dan is het aangesloten op een warmwatervoorzieningssysteem.
- Voer indien nodig een elektrische verbinding van de TET van de buffertank uit met de voedingsspanning.
- Een reststroomapparaat en een aardingslus zijn geïnstalleerd.
De verbinding kan het beste worden gemaakt met plug-in-verbindingen. Voor het stalen systeem worden koppelingskoppelingen gebruikt en voor polypropyleen pijpleidingen worden "Amerikaanse" fittingen gebruikt.
De plaatsen van alle interfaces moeten zorgvuldig worden afgedicht met een pakli en een speciale pasta. Het is beter om geen tape te gebruiken, omdat hierdoor geen "dovorachivat" -aansluitingen kunnen worden gebruikt voor de juiste installatie van circulatiepompen en het gemakkelijk plaatsen van kogelkranen.
Hoe een warmteaccumulator in het harnas te verbinden met vaste brandstof en gasboilers (video)
De warmte-accumulator optimaliseert de werking van de verwarmingseenheid en bespaart bronnen. Buffercapaciteit is gemakkelijk met uw eigen handen te installeren, waarvoor u het eindproduct in het winkelnetwerk kunt kopen of zelf een opslagtank kunt maken. In elk geval betaalt het uitgegeven geld in korte tijd geld, waardoor u de installatie van warmteaccumulators zowel voor energiebesparing als voor de bescherming van verwarmingseenheden tegen oververhitting kunt adviseren.
Opslagtank voor verwarming
Tankbatterij voor verwarming (grijze kleur)
In een van onze vorige artikelen hebben we uitgezocht welke gasketel het beste is: eencircuit of dubbelcircuit. Vandaag gaan we in op de vraag hoe we de maximale efficiëntie van de eenvoudigste enkelcircuit-ketel voor vaste brandstoffen kunnen halen, de temperatuur in het koelmiddel kunnen regelen en verschillende circuits kunnen toevoegen. We zullen praten over tanks voor het opwarmen van batterijen. Wat voor soort tanks zijn dit en is het de moeite waard om contact met hen op te nemen? En zijn ze echt effectief?
Wat is nodig en hoe werkt de warmteaccumulator
Degenen die een huis hebben dat wordt verwarmd met een boiler met vaste brandstof, weten hoe moeilijk het is om een stabiele temperatuur in de batterijen te bereiken. Omdat de temperatuur in de verwarmingsoven constant verandert en dit proces nauwelijks kan worden beïnvloed. En hoe moet het, wanneer brandstof in de oven wordt gestoken en al is opgeflakt? Je kunt natuurlijk de luchttoevoer bedekken, maar het effect zal op dezelfde lange termijn onbelangrijk zijn. Met andere woorden, het is niet mogelijk om operationele maatregelen te nemen.
Het tweede probleem is de tijd tussen het laden van de brandstof. Natuurlijk, hoe minder u nodig hebt om hout of kolen in de ketel te gooien, hoe beter en minder gedoe. Om beide problemen op te lossen, kunt u de batterijen voor verwarming installeren. Wat is het?
De warmteaccumulator (TA) is een afgesloten buffercapaciteit met een groot volume, waarin warmte zich ophoopt tijdens de werking van de ketel. Nadat de ketel alle brandstof heeft uitgebrand, accumuleert de geïnstalleerde batterij geleidelijk de geaccumuleerde warmte in het circuit in het verwarmingssysteem. Hiermee kunt u het aantal brandstofbelastingen verminderen en de efficiëntie van de verwarming verhogen.
In de warmteaccumulator zit een koelvloeistof. Het kan water of antivries zijn, terwijl u moet begrijpen dat dit hetzelfde koelmiddel is dat door het circuit circuleert. Het principe van de batterijtank in het verwarmingssysteem:
- De ketel verwarmt het water en het komt in de TA, die constant gevuld is met een koelvloeistof;
- dan gaat het koelmiddel in het verwarmingscircuit terwijl het een deel van de warmte afgeeft aan het totale volume van de reservoirvloeistof;
- geleidelijk neemt de temperatuur van het water in de warmte-accumulator toe;
- vanuit de contour gaat de terugkeer naar TA;
- vanuit de buffertank wordt de retourstroom naar de ketel overgebracht.
Verbindingsschema TA
Het water wordt naar de accumulatietank gevoerd voor verwarming in het bovenste gedeelte en de retour gaat naar de bodem. Deze stromen verplaatsen zich in verschillende richtingen in het reservoir. De taak is om te kruisen en warmte uit te wisselen. Anders zal er geen ophoping van warmte optreden. In dit geval hoeft u niet alleen het water in de tank te mengen, maar doet u het goed.
Wat betekent dit? De circulatie moet zo worden ingesteld dat de toevoerstroom naar de retourstroom daalt en de retourstroom niet naar boven mag stijgen. Alleen in dit geval zal de vloeistoflaag die zich tussen de stromen bevindt worden verwarmd.
Circulatiecorrectie wordt uitgevoerd door de methode van selectie van pompvermogen voor en na de opslagtank voor verwarming, evenals het instellen van een van de drie snelheden van hun werking. Het is belangrijk om filters voor het verwarmingssysteem vóór de pompen te installeren. Anders kan het nodig zijn de circulatiepomp te repareren.
Naast het feit dat de opslagtank voor het verwarmingssysteem de behuizing verwarmt, kan deze een circuit voor warmwatervoorziening worden geïnstalleerd. De eenheid is ook uitgerust met extra warmtebronnen, die als hulp dienen.
De warmteaccumulator stopt met het afvoeren van een deel van de warmte van het geleverde koelmiddel als deze volledig is opgeladen. Dat wil zeggen, de watertemperatuur is in alle lagen gelijk en gelijk aan de aanvoertemperatuur van de ketel.
Efficiëntie van toepassing voor elektrische boiler
Als we een kleine uitweiding maken, zullen we u vertellen dat de opslagtank voor het verwarmingssysteem niet alleen in combinatie met verwarmingsketels op vaste brandstoffen wordt gebruikt, hoewel dit over het algemeen zo is. De buffertank kan ook worden gebruikt in verwarmingssystemen met een elektrische verwarming. Maar dit is alleen acceptabel als het mogelijk is om nachttarieven te gebruiken voor elektriciteit. Zoals u weet, zijn de kosten van een kilowatt energie 's nachts veel lager dan overdag.
Om de ketel alleen 's nachts te sparen, doet hij dit continu, en verwarmt daardoor de behuizing en verwarmt het water in de buffertank. 'S nachts accumuleert de warmtedrager in TA genoeg warmte en geeft deze binnen een dag aan het circuit. De ketel werkt op dit moment niet. Overdag is de temperatuur buiten het raam hoger dan 's nachts, dus het koelmiddel koelt minder.
Ontwerp van de batterijtank voor verwarming
Accutank voor verwarming in sectie
Laten we nu eens kijken naar het ontwerp van de warmteaccumulator. Als de tank alleen voor het verwarmingscircuit is, dan is het ontwerp vrij eenvoudig:
- Verzegelde behuizing;
- een laag van een kachel;
- het mondstuk aan de bovenkant voor voeding;
- Een aftakpijp in het onderste gedeelte voor een retour.
Er is niets anders nodig, maar als u wilt dat de verwarmingstank van de batterij ook het water opwarmt voor huishoudelijk gebruik, dan zijn een koperen spiraal en natuurlijk twee spuitmonden (inlaat / uitlaat) in de tankbehuizing ingebouwd. Koud water is aangesloten op de inlaataansluiting. Het passeert de spoel en warmt op uit die koelvloeistof die zich in de buffertank bevindt. Vanuit de tank komt al verwarmd water, dat naar de badkamerkranen en de keuken wordt gevoerd. Het hangt af van de lengte van de koperen spoel, hoe lang het water binnen de TA zal blijven en, dienovereenkomstig, hoeveel het zal opwarmen.
Het TA-ontwerp kan niet alleen verschillende warmteoverdrachtscircuits hebben, maar ook verschillende verwarmingsbronnen. Aldus kan de verwarming van het koelmiddel in het reservoir op verschillende manieren worden uitgevoerd:
- van de kachel;
- van elektrische ventilatoren.
Elektrische tieners kunnen rechtstreeks op het lichtnet worden aangesloten en indien nodig worden ingeschakeld. Ook moderne buffertanks, verwarmingsbatterijen zijn uitgerust met een ventilator aangesloten op zonnepanelen, waardoor de gratis energie van de zon kan worden gebruikt.
Zoals altijd zijn ambachtslieden geïnteresseerd in de vraag of het mogelijk is om een tank van een batterij te maken voor verwarming door de eigen handen. Natuurlijk is het mogelijk, als de handen op hun plaats zitten, maar om te zeggen dat het heel eenvoudig onmogelijk is. Waarop je moet letten:
- de bovenkant van de tank mag niet vlak zijn, druk anders uit;
- De toevoer- en retourleidingen moeten zich op de juiste vlakken bevinden;
- de volledige structuur is absoluut verzegeld;
- metaaldikte van ongeveer 5 mm.
Hieronder in de video kun je zien hoe een van de volksmensen een batterij maakte om hun eigen handen te verwarmen vanuit een vat.
Volume van de batterijbuffertank
Laten we uitzoeken hoeveel warmte-accumulator zou moeten zijn. Er zijn verschillende meningen die zijn gebaseerd op een berekening op basis van:
- het gedeelte van de kamer;
- vermogen van de ketel.
Laten we elk van hen behandelen. Als we vertrekken vanuit het terrein, kunnen er geen exacte aanbevelingen zijn. Omdat er veel factoren zijn die van invloed zijn op de levensduur van de batterij van het systeem zonder een ketel, de belangrijkste daarvan is het warmteverlies van de kamer. Hoe beter het huis geïsoleerd is, hoe langer de buffercapaciteit in staat zal zijn woningen van warmte te voorzien.
Een geschatte berekening, gebaseerd op het oppervlak van de kamer, is dat het volume van de warmteaccumulator vier keer het aantal vierkante meters moet zijn. Een huis met een oppervlakte van 200 vierkante meter is bijvoorbeeld geschikt voor TA-volumes van 800 liter.
Natuurlijk, hoe groter de tank, hoe beter, maar om meer van de koelvloeistof op te warmen, heeft u meer vermogen van de kachel nodig. Berekening van de kracht van de ketel gebeurt op basis van het verwarmde gebied. Eén kilowatt warmt tien meter op. Je kunt een tank van vijf ton plaatsen, alleen als de ketel niet zulke volumes trekt, heeft het geen zin om zo'n grote warmteaccumulator te installeren. Daarom moet u de berekening van het vermogen van de ketel zelf aanpassen.
Het blijkt dat, waarschijnlijk, het juister is om de berekening te doen uitgaande van de capaciteit van een koper. Neem bijvoorbeeld hetzelfde huis van 200 vierkante meter. De geschatte berekening van de buffercapaciteit is als volgt: één kilowatt energie verwarmt 25 liter koelmiddel. Dat wil zeggen, als er een verwarmer is met een vermogen van 20 W, dan moet het volume TA ongeveer 500 liter zijn, wat duidelijk niet genoeg is voor dergelijke behuizing.
Op basis van de resultaten van berekeningen kan worden geconcludeerd dat als u een warmteaccumulator gaat installeren, hiermee rekening moet worden gehouden bij het selecteren van de ketelkracht en niet één maar twee kilowatt per tien meter verwarmd oppervlak. Alleen dan zal het systeem in balans zijn. Het volume TA heeft ook invloed op de berekening van het volume van de uitbreiding. Expansometer is een expansievat dat de thermische uitzetting van het koelmiddel compenseert. Om het volume te berekenen, moet het totale volume van het koelmiddel in het circuit worden meegenomen, inclusief de capaciteit van de buffercapaciteit, en worden gedeeld door tien.
Voor- en nadelen van TA
De afmetingen van TA zijn indrukwekkend
Laten we beginnen met de voordelen van het gebruik van een batterijtank voor warm water en verwarming:
- stabiliteit van de temperatuur in het circuit;
- brandstofverbruik;
- vermindering van het aantal brandstofbelastingen in de ketel;
- De verwarmer realiseert volledig zijn machtspotentieel;
- De mogelijkheid om te sparen, als de kachel een elektrische boiler is;
- gelijktijdige verwarming van het koelmiddel in het verwarmingscircuit en warm water.
Er is niets dat zijn eigen tekortkomingen heeft. Dus met warmteaccumulators:
- neem veel ruimte in beslag;
- duur;
- heb een krachtiger ketel nodig.
Iedereen begrijpt dat elk bedrijf goed en kwalitatief moet worden gedaan, bij voorkeur volgens alle regels. In de praktijk is dit helaas niet altijd mogelijk. Hier moet je geld tellen, omdat alles altijd op hen rust. Het gebruik van buffertanks helpt echt om de brandstofkosten te verlagen en de temperatuur in het circuit te stabiliseren. Tegelijkertijd is het in eerste instantie noodzakelijk om tweemaal zoveel pot te kopen als de ketel, wat uiteraard duurder is en de warmteaccumulator zelf te kopen, wat ook niet goedkoop is. Je kunt geleidelijk aankopen doen, eerst een pad zonder opslagtank maken en het uiteindelijk kopen, als het verlangen niet verloren gaat. In dit geval moet de lay-out van de verwarmingsbuizen lichtjes worden aangepast.
Tankaccu in het verwarmingssysteem - voor- en nadelen
Moderne verwarmingsketels overschrijden in veel opzichten de oude steenovens, maar verliezen op de een of andere manier iets: ze kunnen geen warmte verzamelen zonder massieve elementen.
Ondertussen kan een dergelijk vermogen, zoals we later zullen zien, zeer nuttig zijn en sommige gebruikers, die dit begrijpen, rusten hun boiler uit met een warmteaccumulator.
Laten we eens kijken welke rol de tankaccu speelt in het verwarmingssysteem en hoe u het zelf kunt maken.
Om de kachel uit te rusten met een warmteaccumulator, hoeft er niets bijzonders te worden uitgevonden. Met deze rol kan gemakkelijk omgaan met een integraal onderdeel van het verwarmingssysteem - koelvloeistof. Alleen is het nodig om het volume aanzienlijk te verhogen en het verbindingsschema van de ketel en de consumenten enigszins aan te passen.
Neem hiervoor een grote, warmtegeïsoleerde container (deze heet de warmteaccumulator - TA) en sluit hem aan op de ketel alsof het een verwarmingscircuit betreft. Dat wil zeggen, vanaf de ketel naar het reservoir worden de toe- en afvoerpijpleidingen uitgerekt, waarbij de eerste ervan van boven wordt ingebracht, en de tweede van onderaf. Op de "retour" geïnstalleerde circulatiepomp en een membraanexpansievat.
We krijgen een klein circuit "boiler - TA". Vóór de kachel is er in dit geval de volgende taak: om de warmtedragers die beschikbaar zijn in TA tot de maximaal mogelijke temperatuur te verwarmen - ongeveer 90 - 95 С.
Werkingsprincipe van het expansievat
Aan de andere kant zijn een of meer verwarmingscircuits verbonden met de TA alsof een gewone ketel in plaats daarvan staat. In dit geval is de toevoerleiding van bovenaf verbonden met de TA en is de retourleiding verbonden met het onderste deel. In elk van de circuits is er een circulatiepomp en een buffertank, en daarnaast een mengeenheid.
Deze laatste bestaat uit een jumper tussen de "feed" en de "return" geïnstalleerd op de 3-weg kleppen met een thermische kop en een externe temperatuursensor. Terwijl het koelmiddel in het circuit een voldoende hoge temperatuur heeft, jaagt de pomp deze in een cirkel door de springer. Wanneer het medium afkoelt, zal een thermische sensor werken die ervoor zorgt dat de kleppen schakelen, zodat een deel van het warme koelmiddel van de TA het circuit binnenkomt.
In dit geval wordt een deel van het koude koelmiddel uit het circuit naar de bodem van de tank afgevoerd. Dus keer op keer zal de automaat precies de hoeveelheid koelmiddel uit de accu in het verwarmingscircuit mengen, wat nodig is om de vereiste temperatuur erin te houden.
Het is niet moeilijk om te zien dat TA de rol van een waterkanon speelt. Dat wil zeggen, het is mogelijk om circuits aan te sluiten die in verschillende temperatuurmodi werken, bijvoorbeeld een radiatorsysteem en een "warme vloer".
Voor- en nadelen van de batterijtank
Laten we nu eens kijken wat de gebruiker wint door TA toe te passen met verschillende soorten kachels:
Met elektrische boiler
Zoals u weet, overtreft elektrische verwarming voor bedieningsgemak niet alleen elk ander, maar kan het ook als ideaal worden beschouwd. Oordeel zelf:
- emissies zijn afwezig, dus de schoorsteen is niet nodig;
- absoluut geruisloos werk;
- Het vermogen van warmteafgifte varieert van 0% tot 100% met constant hoge efficiëntie;
- eenvoudig te automatiseren.
Maar al deze voordelen worden door één nadeel overschat: de hoge kosten van elektriciteit. Dezelfde die TA heeft, kan de kosten van elektrische verwarming aanzienlijk verminderen. Het is een feit dat er naast de gebruikelijke betaalmethode voor elektriciteitsvoorziening een zogenaamd multitarief is, dat dag en nacht voor verschillende elektriciteitskosten zorgt.
Het dagtarief is iets hoger dan normaal, maar 's nachts is het ongeveer 3 keer lager. Als u overschakelt naar deze betaalmethode, kunt u de elektrische ketel alleen 's nachts bedienen en de woning overdag verwarmen vanwege de warmte die is opgehoopt in de TA.
Met brandstofketel
Hier is de betekenis van TA-installatie duidelijk: de gebruiker kan minder snel brandstof gebruiken, wat vooral 's nachts waardevol is. Maar dit is slechts het "eerste voordeel", dat aan de oppervlakte ligt. Feit is dat ketels met vaste brandstoffen alleen met maximale efficiëntie werken in de nominale vermogensmodus.
Aansluitschema van de warmteaccumulator
Als de kachel daarentegen wordt "vastgeschroefd" met de luchtklep, die het grootste deel van het stookseizoen voor zijn rekening neemt, verschijnt onmiddellijk een hele reeks ongewenste verschijnselen:
- vermindert drastisch de efficiëntie (onvolledige verbranding van brandstof);
- de vorming van roet en toxisch condensaat neemt toe;
- de uitlaat wordt vooral giftig vanwege het verhoogde gehalte aan koolmonoxide en andere onvolledige oxiden, evenals zware koolwaterstofradicalen.
Met dezelfde warmteaccumulator krijgt de gebruiker zelfs buiten het seizoen de gelegenheid om een boiler met vaste brandstof alleen op maximale capaciteit te gebruiken: de TA absorbeert de overtollige warmte en geeft deze geleidelijk aan aan het verwarmingssysteem.
Met gasboiler
In de overgrote meerderheid van gasketels werken in de "start-stop" -modus, dat wil zeggen, ze worden periodiek ingeschakeld om het koelmiddel te verwarmen, en dan worden ze weer uitgeschakeld. Zonder onderbrekingen werken alleen apparaten met gemoduleerde branders (ze hebben gereguleerd vermogen), die relatief duur zijn.
De "start-stop" -modus gaat gepaard met temperatuurveranderingen, die de levensduur van de ketelelementen verkorten. En met een afname van de belasting van het verwarmingssysteem (ontdooien of buiten het seizoen) neemt de incidentie toe. In aanwezigheid van TA zal de gasboiler stabiel werken op nominaal vermogen en vervolgens gedurende lange tijd ontkoppelen.
Verwarmingsketel voor particulier huis gas
Het moet echter erkennen dat een aantal van de tekortkomingen moeten worden verzoend:
- hebben ten minste twee circulatiepompen, kleppen en automatisering voor de mengeenheid nodig;
- voor de accumulatie van een min of meer behoorlijke warmtevoorraad is een groot volume warmtedragers vereist,
TA neemt meestal veel ruimte in beslag en heeft een basis nodig.
Berekening van de opslagtank voor verwarming
Laten we de berekening van een voorbeeld weergeven met de volgende initiële gegevens:
- Het warmteverlies in het huis met de laagste buitentemperatuur is 12 kW.
- De tijd gedurende welke TA bij het koudste weer een warm huis moet bieden - 5 uur.
- De temperatuur van de warmtedrager, waarvoor het verwarmingssysteem is ontworpen, is + 60 ° C.
- De maximale temperatuur van de warmtedrager in TA is + 90 ° C.
Berekeningsprocedure
Bepaal de totale hoeveelheid warmte, die TA moet reserveren voor een "uurwerk" van 5 uur:
Q = 12 * 5 = 60 kWh.
Aangezien 1 kWh = 3,6 MJ, krijgen we: Q = 60 * 3,6 = 216 MJ.
Bereken het benodigde volume koelvloeistof (water) uit de formule:
Q = m * c * (Tmax-Tmin),
- M is de massa water;
- C is de soortelijke warmte van het water, op t = + 60C c = 4182 J / kg * C, op t = + 90C c = 4208 J / kg * C, voor de berekening nemen we de gemiddelde waarde: c = 4195 J / kg * C;
- Tmax en Tmin - de maximale en minimale temperatuur van de warmtedrager in de TA, met de voorwaarde Tmax = + 90C, Tmin = + 60C.
Uit deze formule vinden we de benodigde hoeveelheid water:
M = T / (c * (Tmax-Tmin)) = 216.000.000 / (4195 * (90-60)) = 1716,33 kg.
Omdat 1 kg water een inhoud van 1 liter heeft, hebben we een tank nodig met een capaciteit van 1717 liter of 1,7 kubieke meter. Dit volume heeft een kubus met een kantlengte van ongeveer 1,2 m.
De gebruiker moet er rekening mee houden dat de ketel een capaciteit van 1,5 - 2 keer groter moet hebben dan nodig is om warmteverlies in de koudste periode te compenseren, aangezien het tegelijkertijd nodig is om het verwarmingssysteem te onderhouden en de TA op te laden.
Hoe maak je zelf een batterij in het verwarmingssysteem? TA is structureel een container waarin:
- dekken;
- pijpverbindingen;
- hoezen voor het installeren van een manometer en thermometer;
- veiligheidsventiel.
Daarnaast kan de opslagtank worden uitgerust met:
- een spoel voor het verwarmen van water voor huishoudelijke behoeften;
- spoel voor het verbinden van de zonnecollector;
- buisvormige elektrische kachels (verwarmingselementen).
Een belangrijke omstandigheid: dat de warmtedrager niet is verzadigd met zuurstof, moet de TA worden gesloten. In dit geval zal het een belasting ondervinden van de druk die door de circulatiepomp is ontwikkeld.
Een rechthoekige tank kan onder dergelijke omstandigheden worden opgeblazen, dus het moet worden gemaakt in de vorm van een cilinder met een bolvormige bodem en een deksel.
Deze capaciteit moet bij de metaalverwerkende onderneming worden besteld, omdat hiervoor rollen en een hydraulische pers nodig zijn. Met een klein volume kunt u een kant-en-klare tank aanbrengen, ontworpen voor hoge druk, bijvoorbeeld:
- gasfles;
- ontvanger van een industriële compressor of van een spoorwegauto;
- een oude ketel;
- opslagtank voor vloeibare stikstof.
Het is mogelijk om een rechthoekige tank aan te brengen, maar dan moet deze van binnenuit versterkt worden door verbindingen van een buis met een diameter van 20 mm.
Dan om een warmte-accumulator te verwarmen?
De meest goedkope en daarom de meest populaire isolatie is schuimpolystyreen, dat we in het dagelijks leven gewend zijn polystyreen te noemen.
Maar in dit geval zou het niet moeten worden gebruikt, omdat dit materiaal, zoals veel andere polymeren, een merkbare hoeveelheid schadelijke vluchtige stoffen afgeeft (van de temperatuur + 80 ° C) (het resultaat van de thermische ontleding van polymeermoleculen).
Vanzelfsprekend wordt in thermische hitteaccumulators, zoals in ketels, gebruik gemaakt van polymere thermische isolatie (meestal polyurethaanschuim), maar deze apparaten hebben een hermetische behuizing die thuis moeilijk te maken is.
Een meer geschikte variant van isolatie voor TA is minerale wol, waarvan de vezels zijn vervaardigd uit basalt of glas. En het is wenselijk om dergelijke merken te gebruiken, waarbij de rol van het bindmiddel geen fenol-formaldehydehars is, maar acryl. Voorbeelden zijn URSA PURE ONE en Knauf Insulation.