Katla soojusakumulaatori ühendus ja tööpõhimõte

Majades, kus puudub gaasi- või keskküte, kasutatakse individuaalseid küttesüsteeme, sealhulgas tahkekütuse- ja elektriboilereid või päikeseenergial töötavaid päikesesüsteeme. Nendel süsteemidel on oluline puudus - jahutusvedeliku ebaühtlane kuumutamine töö põhiomaduste või välistegurite mõju tõttu. Neid saab optimeerida, kasutades kütteks soojusakumulaatorit, mis täidab puhvri rolli soojusallika ja tarbijate vahel.

Soojusakumulaatori otstarve

Erinevat tüüpi küttekatelde soojusakumulaator on muljetavaldava suurusega veega täidetud reservuaar, mis võimaldab teil lahendada küttekatla töötamise ajal tekkivaid probleeme:

• liigne energiatarbimine;
• liigne küttevõimsus;
• vee ülekuumenemine boileris;
• küttetemperatuuri perioodilised kõikumised, mis on tingitud põlemisprotsessi enda ebaühtlusest ning küttepuude ja kivisöe mitteõigeaegsest paigutamisest;
• lahknevus soojusenergia tootmise ja tarbimise tippude vahel.

Mõningaid probleeme saab lahendada pika põlemisega pürolüüsi katla paigaldamisega, kuid viimasel juhul see ei aita. Katla töö eripära on see, et pärast kütuse lisamist soojusenergia väljundvõimsus järk-järgult suureneb, saavutades tippväärtused, ja seejärel järk-järgult väheneb. Kui te ei lisa katlale õigeaegselt kütust, siis see seiskub, jahutusvedelik hakkab jahtuma ja samal ajal langeb maja temperatuur. Soojuse tootmise tippperioodil ei suuda süsteem kogu energiat tõhusalt jaotada, kuna see on varustatud termostaatidega, mistõttu osa soojusest läheb raisku. Kui boiler on elektriline, on palju tulusam koguda soojust öösel, mil elektrit arvestatakse soodushinnaga öötariifiga, et päevasel ajal võimalikult vähe elektrit tarbida.

Küttesüsteemi soojusakumulaatori reservuaar on valmistatud roostevabast või tavalisest terasest, seest saab katta kaitselakiga. Seinad on pealt värvitud kuumakindla värviga, seejärel kaetud soojusisolatsioonimaterjali ja kunstnahaga. Tegelikult suureneb soojusakumulaatori ühendamisel jahutusvedeliku maht küttesüsteemis, mis võimaldab kompenseerida katla tippvõimsust ja samal ajal koguda soojust, et see jahutusvedelikule üle kanda, kui katla soojus energiatootmisvõimsus langeb. Tänu kvaliteetsele isolatsioonile jahtub vesi soojusakumulaatoris pikka aega. Seda hoitakse kuumutatud olekus mitu tundi ja isegi päeva ning juhitakse süsteemi pumba kaudu. Soojusakumulaatori tööpõhimõte põhineb erinevate kandjate, eelkõige vee ja õhu erineval soojusvõimsusel.1 liitri vee temperatuuri langus ühe kraadi võrra toob kaasa õhu temperatuuri tõusu mahuga 1 m3 4 kraadi võrra.

Kui tahkekütuse ja elektriboilerite kasutamisel on soojusaku paigaldamine soovitav, kuid mitte kohustuslik, siis on soojusakumulaatori olemasolu päikesesüsteemis tööks vajalik tingimus, kuna õhtul ja öösel päikeseenergia. ei ole võimalik saada ning sügisel ja talvel pilvistel päevadel on süsteemi kasutamine väga piiratud.

Eelised ja miinused

Soojusakumulaatori kasutamise eelised:

• Säilitab soojusenergiat tunde ja päevi.
• Välditakse katla ülekuumenemist.
• Soojusenergia ei lähe raisku, vaid koguneb edaspidiseks kasutamiseks, tänu sellele tõuseb katla ja küttesüsteemi kui terviku kasutegur.
• Võimaldab säästa raha.
• Õhutemperatuuri ruumides on lihtne hoida optimaalsel tasemel, äkilised temperatuurimuutused on välistatud.
• Pole vaja sagedast kütuse laadimist.
• Lisaks tahkekütuse katlale saate paigaldada päikesesüsteemi, mis on tasuta soojusenergia allikas.
• Mõned küttesoojusakude mudelid võivad kombineerida katla funktsioone.

Süsteemi puudused:

• Pikk küte - optimaalne paigaldamine alaliseks elamiseks mõeldud majadesse. Talvel nädalavahetuseti külastatavates maamajades pole sellisest seadmest kasu.
• Kõrge hind - need maksavad umbes sama palju kui boiler ja mõnikord rohkem.
• Olulised mõõtmed ja kaal – seetõttu tekivad transportimisel ja paigaldamisel teatud raskused.Lisaks sellele paigaldatakse katla vahetusse lähedusse ka kütteks mõeldud soojusakumulaator, mistõttu on sageli vaja eraldada seadmete paigaldamiseks spetsiaalne ruum ja see spetsiaalselt ette valmistada: varustada tugiplatvorm, mis suudab toetada aku raskust. Täidetuna võib paak kaaluda 3-4.
• Vaja on suure võimsusega boilerit - akumulatsioonipaagi ostmine on õigustatud, kui katla võimsust ei kasutata täielikult ära, vastasel juhul on seade passiivne.

Oma kätega soojusakut valmistades saate märkimisväärselt säästa. Lihtsaim konstruktsioon on valmistatud roostevabast terasest tünnist või isegi roostevabast teraslehest, mille paksus on vähemalt 3 mm. Teil on vaja ka 3 cm läbimõõduga ja 14 m pikkust vasktorut. See painutatakse spiraaliks ja asetatakse paagi sisse. Altpoolt tehakse külma vee juurdevool, ülalt sooja vee väljalaskeava ja väljalaskeavadele on paigaldatud sulgeventiilid. Tahkekütuse katla jaoks on hädavajalik isoleerida enda valmistatud soojusaku, vastasel juhul on see ebaefektiivne. Samuti on vaja paigaldada rõhu- ja temperatuuriandurid.

Kui te ei saa silindrilist anumat keevitada, saate kütmiseks teha rööptahuka kujulise soojusaku - selle kujuga paaki on lihtsam oma kätega teha. Nurki tugevdatakse veelgi ja konstruktsiooni täiendatakse väljastpoolt jäigastavate ribidega - need on keevitatud üksteisest 30-35 cm kaugusel. Seadme läbimõõdu ja kõrguse suhe on 1:3(4).

Valikukriteeriumid

Soojusakumulaator on vaja valida vastavalt täpsetele arvutustele, mis võtavad arvesse kodu küttesüsteemi parameetreid. Kuid lisaks arvutatud väärtustele võetakse arvesse soojussalvestusseadmete üldisi omadusi.

• Rõhk küttesüsteemis. Selle parameetri järgi peab soojusaku vastama küttesüsteemile. Igal juhul võib väärtus olla suurem, kuid mitte madalam. Millist survet ajam talub, sõltub seinte paksusest, paagi kujust ja valmistamismaterjalist. Üle 4 baari taluvate katelde soojusakumulaatoritel on kumer alumine ja ülemine kate.
• Puhvri mahu maht. Seda parameetrit peetakse kõige olulisemaks ja nad püüavad valida sellise mahuga konteineri, et ajam saaks kogu liigse soojuse koguda. Kuid samal ajal pole vaja liiga mahukat seadet.
• Välismõõtmed ja kaal. Transpordi ja seadmete paigutamise küsimused tuleb lahendada, nii et peate kõik hoolikalt arvutama: kas paak mahub läbi ukseava, kas laed peavad vastu, kui paak on täielikult veega täidetud.
• Varustatud täiendavate soojusvahetitega. Need võimaldavad teil süsteemi toimimist veelgi optimeerida. Mudelid valitakse vastavalt kogu süsteemi keerukusele.
• Lisaseadmete paigaldamise võimalus. Koos aku lõikelauaga paigaldatakse täiendavad kütteelemendid, andurid ja temperatuuri regulaatorid. Kui kõik süsteemi elemendid on õigesti valitud, saab kütusekulu poole võrra vähendada.

Mahutid on valmistatud süsinikterasest või roostevabast terasest. Viimased on kallimad ja kestavad kauem, samas kui esimestel on tingimata korrosioonivastane kate.Peate veenduma selle kvaliteedis.

Katla puhverpaagi mahu arvutamine

Puhverpaagi maht arvutatakse tavaliselt nii, et ühe kütusekoormuse põlemisel jääb soojusakumulaatorisse kogu katla tekitatud soojus. Saate teha ainult ligikaudseid arvutusi, mis ei võta arvesse kütteradiaatorite soojuskadusid ja ruumi õhutemperatuuri mõju. Soojusakumulaatori mahu arvutamise põhivalem:

W = k × m × c × Δt, Kus

• W - liigne kuumus;
• m - vedeliku mass;
• Koos – jahutusvedeliku soojusmahtuvus;
• Δt – kraadide arv, mille võrra jahutusvedelikku on vaja soojendada;
• k – Katla efektiivsus.

Siit peate arvutama jahutusvedeliku massi: m = W / (k × c × Δt).

Sest W on määratletud kui katla poolt toodetud ja maja kütmiseks kulutatud energia väärtuste erinevus, samuti on vaja selgitada need ja kütusekoormuse põlemisaeg; Kui katla võimsus on antud seadme passis, tuleb arvutada soojusenergia tarbimine kütmiseks. Kütuse põlemisaeg määratakse katseliselt. Oletame, et see on 3 tundi ja maja kütmiseks on vaja 10 kW/h. See tähendab, et 3 tunni pärast kulub see: 10 × 3 = 30 kW.

22 kW/h katla soojustoodang on: 22 × 3 = 66 kW.

Arvutustulemuste põhjal on liigne soojus: W = 66 – 30 = 36 kW. Teisendades W-ks, saame 36000 W.

Kasutades valemit m = W / (k × c × Δt), määrame vee massi soovitud väärtuse. Tõhusus on passis märgitud protsentides. See väärtus tuleb teisendada kümnendkohaks, jagades 100-ga. Näiteks 80/100 = 0,8. Vee soojusmahtuvus on 4,19 kJ/kg×°С või 1,164 Wh/kg × °C või 1,16 kW/m³×°С.

Δt määratakse toite- ja tagasivoolutorude temperatuuri mõõtmise teel, lahutades suuremast väärtusest väiksema. Näiteks: Δt = 88–58 = 30 °C. Seega m = 36000 / (0,8 × 1,164 × 30) = 1288,7 kg.

Kogu katla tekitatava üleliigse energia salvestamiseks on vaja vähemalt 1288,7 m3 mahutit. Sobilik on Jaspi GTV Teknik soojusakumulaator mahuga 1500 liitrit. Tagasihoidlikumate arvutusväärtustega saab piirduda näiteks 750-liitrise paagiga.

DIY ühendusmeetodid ja skeemid

Ühenduse keerukus ja omadused sõltuvad soojussalvestusseadme tüübist. Seetõttu peaksite välja mõtlema, mis need on.

• Lihtsaim disain on sees tühi paak. Katel ja tarbijad on ühendatud otse. Kasutamine on optimaalne, kui kõigis vooluringides kasutatakse sama jahutusvedelikku, rõhk süsteemis ei ületa akumulatsioonipaagi lubatud väärtusi ja katlast tarnitava jahutusvedeliku temperatuur ei ületa jahutusvedeliku lubatud väärtusi. küttekontuur. Kui kaks esimest nõuet ei ole täidetud, tuleb süsteemiga ühendamisel kasutada täiendavaid väliseid soojusvahetiid. Viimasel juhul tuleks paigaldada kolmekäiguliste ventiilidega segamisseadmed.
• Puhverpaak koos sisemise soojusvahetiga - üks või mitu. Soojusvaheti on vasest või roostevabast terasest valmistatud spiraaltoru. Sellises säilituspaagis segatakse jahutusvedelik. Alumises osas asuv mähis soojendab jahutusvedelikku, kuum vesi tormab ülespoole, kuna see on vähem tihe. Üleval on veel üks spiraal, mis võtab energiat ja väljastab selle kütteringidesse.Seda tüüpi seade on optimaalne erinevat tüüpi jahutusvedelike kasutamisel, jahutusvedeliku kõrgel rõhul ja temperatuuril ning mitme soojusgeneraatori ühendamisel.
• Läbivooluga kuuma veevarustuskontuuriga paak. Soojusvaheti asub enamasti paagi ülaosas. See peab olema valmistatud metallist, mis vastab toiduvee tarbimise standarditele. Vooluahelad on otse ühendatud. See süsteem on eelistatav kuuma vee ühtlaseks voolamiseks.
• Soojusakumulaator sisemise boileriga. Paagis hoitakse soojendatud vett olmetarbimiseks. Seda tüüpi soojussalvesti saab hõlpsasti integreerida avatud ja suletud küttesüsteemidesse, mis on varustatud tahkekütuse, elektriboileri ja päikesekollektoriga. Seda tüüpi puhverpaagid on eriti olulised elektriboilerite kasutamisel, kui jahutusvedelikku soojendatakse öösel ja vett tarbitakse päevasel ajal. 150-liitrine boiler on keskmise pere igapäevaseks veetarbimiseks täiesti piisav.

Küttesüsteemi jaoks mõeldud soojusakumulaatoril on mitu väljalasketoru ja need asuvad piki paaki vertikaalselt, kuna kõrgusel on temperatuurigradient. Seda tehakse selleks, et oleks võimalik ühendada jahutusvedeliku temperatuuri erinevate nõuetega ahelaid ja vähendada temperatuuri regulaatorite koormust. Selle tulemusena kasutatakse soojusenergiat võimalikult tõhusalt.

Muud tüüpi süsteemid:

1. Lihtsaim rihmaskeem, mis piirab reguleerimisvõimalusi.Kuum vesi tõuseb üles ja võetakse ülemisest punktist, pärast jahutamist langeb ja siseneb uuesti boilerisse. Kasutatakse, kui rõhk ja temperatuur soojusgeneraatoris ja küttekontuurides on samad. Temperatuuri reguleeritakse ainult jahutusvedeliku voolu suurendamise / vähendamise teel.
2. Süsteem sisaldab segamisseadmeid ja möödaviikeid, seega on võimalik jahutusvedeliku temperatuuri täpsem reguleerimine. Seadmete efektiivsus saavutatakse näiteks kolmekäiguliste ventiilide paigaldamisega.
3. Süsteem sisaldab lisapaaki, et pärast boileri käivitamist oleks koheselt saadaval väike kogus sooja vett. Tarbija ei pea ootama süsteemi täielikku soojenemist, kuid veevarustus pole suur ja süsteem soojeneb aeglasemalt kui klassikaline.
4. Puhverpaagi sees on üks mähis, millest allikast tulev soojusenergia läbib ja soojussalvestuspaagis olev jahutusvedelik soojendatakse mähisest. Seda tüüpi süsteemis kasutatakse erinevaid jahutusvedelikke. Saate valida need, mida ei saa kokkusobimatute keemiliste omaduste tõttu segada. Küte või STV saab toidet läbi spiraali või allikast pärit jahutusvedelik hakkab ringlema läbi selle ringi.
5. Süsteemil on täiendav väline soojusvaheti. See võimaldab hoida akus soovitud temperatuuri.
6. Läbivooluga sooja veevarustusahelaga süsteem. See on optimaalne, kui kuuma vett kasutatakse ühtlaselt. Vastasel juhul on soovitatav soetada sisseehitatud boileriga energiaakumulaator.
7. Ühe mähisega süsteem, mis on ühendatud alternatiivse energiaallikaga, näiteks päikesekollektoriga. Seda nimetatakse kahevalentseks.Ühendus on tehtud nii, et kollektoril on süsteemi kütmisel juhtiv roll ja boiler ühendatakse siis, kui soojusenergiat pole piisavalt.
8. Multivalentne süsteem, kus põhikütet teostavad madala temperatuuriga allikad, nagu päikesekollektor ja maasoojuspump. Need on ühendatud soojusaku põhjaga. Soojusenergia abiallikana kasutatakse kõrgtemperatuurset boilerit.

Erinevate kütteringide ja soojusenergiaallikate olemasolul moodustub kompleksne hargnenud süsteem, kus on palju täiendavaid juhtimisseadmeid, andureid ja ohutusgruppe. Selle projekteerimine on soovitatav usaldada professionaalidele, kuna selleks on vaja väga täpseid arvutusi.

Akuühendus kütte jaoks

Mahuti peab olema hästi isoleeritud. Kui see on ostetud soojusakumulaator, peate hindama välise isolatsiooni paksust ja kvaliteeti. Mida parem ja paksem on soojusisolaator, seda kauem soojus säilib. Tänu soojusisolaatori erilisele struktuurile töötab soojusakumulaator nagu termos. Kvaliteetsete mudelite soojusisolatsiooni paksus on umbes 10 cm. See katab kuumakindla värviga värvitud korpuse. Soojusisolatsiooni peal on kunstnahk. Sõltumatu isolatsioon viiakse läbi sama skeemi järgi. Esiteks värvitakse paak kõrgetele temperatuuridele vastupidava värviga, seejärel isoleeritakse see vähemalt 150 mm paksuse basaltvillaga ja pealt kaetakse fooliumiga.