Прорачун и повезивање акумулатора топлоте за котао на чврсто гориво

Постројења котлова на чврсто гориво не могу дуго да раде без интервенције особе која мора периодично утоварити огрев у пећ. Ако се то не уради, систем ће почети да се хлади, а температура у кући ће пасти. У случају нестанка струје када је пећ потпуно изгорела, постоји опасност од кључања расхладне течности у омотачу јединице и њеног накнадног уништења. Сви ови проблеми могу се решити уградњом акумулатора топлоте за котлове за грејање. Такође ће моћи да обавља функцију заштите инсталација од ливеног гвожђа од пуцања при наглом паду температуре воде за довод.

Повезивање котла на чврсто гориво са акумулатором топлоте

Прорачун пуферског капацитета котла

Улога акумулатора топлоте у општој шеми грејања је следећа: током рада котла у нормалном режиму акумулирајте топлотну енергију, а након пропадања ложишта, дајте га радијаторима на одређено време. Структурно, акумулатор топлоте за котао на чврсто гориво је изоловани резервоар за воду процењеног капацитета. Може се уградити и у просторију за сагоревање и у засебну просторију куће. Нема смисла стављати такав резервоар на улицу, јер ће се вода у њему охладити много брже него у згради.

Повезивање акумулатора топлоте на котао на чврсто гориво

С обзиром на расположивост слободног простора у кући, прорачун акумулатора топлоте за котао на чврсто гориво у пракси се врши на следећи начин: капацитет резервоара се узима из односа 25-50 литара воде по 1 кВ снаге потребне за загревање куће... За тачнији прорачун пуферског капацитета котла, претпоставља се да се вода у резервоару током рада котларнице загрева на 90 ⁰С, а након искључивања потоњег, одаће топлоту и охладити се до 50 ⁰С. За температурну разлику од 40 ° Ц, вредности топлоте која се даје за различите запремине резервоара представљене су у табели.

Табела вредности дате топлоте за различите запремине резервоара

Запремина акумулатора топлоте, м3	0.35	0.5	0.8	1	1.5	2	3	3.5
Количина топлоте која се даје на температурној разлици од 40 ⁰С, кВ / х	20	30	45	58	85	115	170	210

Чак и ако у згради има простора за велики капацитет, то не мора увек имати смисла. Треба запамтити да ће требати загревати велику количину воде, тада би снага самог котла у почетку требала бити 2 пута већа него што је потребно за загревање стана. Премали резервоар неће обављати своју функцију, јер неће моћи да ускладишти довољно топлоте.

Прорачун капацитета акумулатора топлоте

Методологија израчунавања може бити различита у зависности од шеме примене. Ево грубе табеле прорачуна:

1. Одређивање максималног оптерећења горивом. На пример, у камин се угреје 20 кг огревног дрвета. 1 кг огревног дрвета може ослободити 3,5 кВх енергије. Дакле, при сагоревању једног обележивача огревног дрвета, бојлер ће дати 20 3,5 = 70 кВх топлоте. Време потребно за сагоревање комплетног обележивача може се одредити емпиријски или израчунати. Ако је снага котла, на пример, 25 кВ 70: 25 = 2,8 х.
2. Температура носача топлоте у систему грејања. Ако је систем већ инсталиран, довољно је измерити температуру на улазу и излазу и утврдити губитак топлоте.
3. Одређивање жељене учесталости преузимања. На пример, пуњење је могуће ујутру и увече, али није могуће сервисирати котао током дана и ноћу.

Прорачун акумулатора топлоте

Ако, на пример, сат времена губитак топлоте у соби износи, на пример, 6,7 кВ, тада ће то бити 160 кВ дневно. У овом примеру ово је нешто више од два пуњења горивом.Као што је горе дефинисано, један језичак огревног дрвета гори око 3 сата, ослобађајући 70 кВх топлотне енергије.

Потреба за грејањем куће је 6,7 3 = 20,1 кВх, резерва резервоара за складиштење биће 70-20,1 = 49,9, односно приближно 50 кВх. Ова енергија биће довољна за период од 50: 6,7 - ово је око 7 сати, што значи да су потребне две пуне грицкалице и једна непотпуна дневно.

На основу ових прорачуна, размотривши неколико опција, зауставићемо се на овоме: у 23 сата се врши непотпуно оптерећење, у 6.00 и 18.00 - пуно. Ако нацртате графикон нивоа наелектрисања акумулатора топлоте, можете видети да максимално пуњење пада на 9 кВх у 9 сати ујутро.

Пошто је 1 кВх = 3600 кЈ, резерва треба да буде 60 3600 = 216000 кЈ топлотне енергије. Резерва температуре (разлика између максималног показатеља воде и потребне брзине протока) је 95-57 = 38 ° С. Топлотни капацитет воде 4.187 кЈ. Дакле, 216000 / (4,18738) = 1350 кг. У овом случају, потребна запремина акумулатора топлоте биће 1,35 м3.

Разматрани пример даје општу идеју о томе како се израчунава капацитет резервоара за складиштење. У сваком појединачном случају потребно је узети у обзир особености система грејања и услове његовог рада.

Карактеристике уградње акумулатора топлоте

Пре уградње опреме мора се израдити детаљан пројекат. Неопходно је узети у обзир све захтеве произвођача опреме за грејање. Приликом постављања резервоара за складиштење морају се поштовати следећа правила:

• Површина контејнера мора имати поуздану топлотну изолацију.
• На улазу и излазу треба инсталирати термометре за надгледање температуре воде.
• Волуметријски резервоари најчешће се не уклапају у врата. Ако резервоар није могуће унети пре краја градње, мораћете да користите склопиву верзију или неколико мањих резервоара.
• На улазној цеви је пожељан груби филтер.
• У близини резервоара треба поставити сигурносни вентил и манометар. У самом резервоару такође треба да постоји вентил за одзрачивање.
• Мора бити могуће испуштање воде из резервоара.

Савет! Често је присуство акумулатора топлоте предуслов за гаранцију произвођача котла на чврсто гориво.

Употреба акумулатора топлоте у систему са котлом на чврсто гориво повећава ефикасност генератора топлоте и његов радни век, а такође омогућава и економичнију потрошњу горива. Могућност ређег пуњења горива чини употребу грејног котла погоднијим за потрошача. Израчун потребног капацитета резервоара за складиштење мора узети у обзир врсту котла, карактеристике система грејања и услове његовог рада.

Препоруке за избор

На избор акумулатора топлоте за котао на чврсто гориво утиче присуство слободног простора у соби. Када купујете велики резервоар за складиштење, биће неопходно обезбедити темељни уређај, јер се опрема са значајном масом не може поставити на обичне подове. Ако је према прорачуну потребан резервоар запремине 1 м3, а нема довољно простора за његову уградњу, онда можете купити 2 производа од по 0,5 м3, постављајући их на различита места.

Акумулатор топлоте за котао на чврсто гориво

Друга ствар је присуство система ПТВ у кући. У случају да котао нема свој круг грејања воде, могуће је купити акумулатор топлоте са таквим кругом. Од невелике важности је и вредност радног притиска у систему грејања, који традиционално не би требало да прелази 3 бара у стамбеним зградама. У неким случајевима притисак достиже 4 бара ако се као извор топлоте користи моћна јединица домаће израде. Тада ће акумулатор топлоте за систем грејања морати да изабере посебну верзију - са торисферичним поклопцем.

Неки фабрички акумулатори топле воде опремљени су електричним грејним елементом уграђеним у горњи део резервоара. Такво техничко решење неће дозволити да се расхладна течност потпуно заустави након заустављања котла, горња зона резервоара ће се загрејати. Снабдевање топлом водом за домаћинство ће радити.

Једноставно склопно коло са додатком

Уређај за складиштење може се укључити у систем на различите начине. Најједноставнији цевовод котла на чврсто гориво са акумулатором топлоте погодан је за рад са гравитационим системима за довод расхладне течности и функционисаће у случају нестанка струје. За то, резервоар мора бити инсталиран изнад радијатора грејања. Коло укључује циркулациону пумпу, термостатски тросмерни вентил и неповратни вентил. На почетку циклуса грејања, вода коју пумпа покреће тече кроз доводни вод од извора топлоте кроз тросмерни вентил до грејача. То се наставља све док температура полаза не достигне одређену вредност, на пример 60 ° Ц.

Акумулатор топлоте за котлове за грејање

На овој температури, вентил почиње да меша хладну воду у систем из доње одвојне цеви резервоара, поштујући задану температуру од 60 ⁰С на излазу. Загријана вода ће почети да тече у резервоар кроз горњу одвојну цев, директно повезану са котлом, а батерија ће почети да се пуни. Са потпуним сагоревањем дрвета у камину, температура у доводној цеви почеће да опада. Када падне испод 60 ° Ц, термостат ће постепено прекинути довод из извора топлоте и отворити проток воде из резервоара. То ће се, пак, постепено пунити хладном водом из котла и на крају циклуса тросмерни вентил ће се вратити у првобитни положај.

Неповратни вентил, повезан паралелно са тросмерним термостатом, активира се када се циркулациона пумпа заустави. Тада ће котао са акумулатором топлоте радити директно, расхладна течност ће ићи на уређаје за грејање директно из резервоара, који ће се допуњавати водом из извора топлоте. У овом случају, термостат не учествује у раду круга.

Где ставити циркулациону пумпу

У већини шема цевовода за акумулатор топлоте са циркулационом пумпом, налази се у повратној цеви испред котла. У повратном реду - јер је овде температура нижа, али можете је ставити и на феед. Савремене пумпе су дизајниране за пумпање расхладне течности до 110 ° Ц, па се тамо добро осећају. Друга тачка: када се инсталира на протоку, пумпа неће стварати додатни притисак на измењивач топлоте, што ће продужити њен век трајања.

У сваком случају, приликом уградње циркулационе пумпе у довод или повратак, не постоји могућност природне циркулације. То јест, у случају нестанка струје, циркулација ће се зауставити, котао ће неизбежно кључати. Да би се то избегло, инсталиран је четворосмерни вентил, кроз који се прегрејана вода испушта у канализацију и напаја хладном водом из довода хладне воде. На овај начин се организује хитно хлађење измењивача топлоте и спречава кључање расхладне течности.

Један од начина да се избегне прегревање расхладне течности у котлу за грејање

Имајте на уму да се ова шема може применити само на размењивачима топлоте од челика или бакра. Са ливеним гвожђем - то је немогуће. Могу да пукну ако су изложени хладној води.

Постоји и други начин. Нежнији је у односу на измењивач топлоте (такође погодан за ливено гвожђе) и захтева мање материјала. Између котла и акумулатора топлоте за грејање можете направити цевоводе како бисте одржали природну циркулацију. У овом случају, када је напајање искључено, котао неће кључати - наставиће да загрева воду у контејнеру.

Да би се очувала природна циркулација расхладне течности, пумпа се поставља у посебан, посебно створен круг. Да би круг могао да ради, у круг је уграђен повратни вентил латица великог пресека.

На овај начин одржава се природна циркулација чак и ако нема напајања

Када циркулациона пумпа не ради, она пролази проток носача топлоте из ТА. Када циркулациона пумпа ради, она потискује вентил својим притиском и расхладна течност протиче кроз пумпу. Цев пречника најмање инч иде до пумпе. Само у овом случају може се очувати природна циркулација.

Шема хидрауличког раздвајања

Друга, сложенија шема повезивања подразумева несметано снабдевање електричном енергијом. Ако то није могуће, онда је потребно обезбедити повезивање на мрежу путем непрекидног напајања. Друга опција је употреба дизел или бензинских електрана. У претходном случају, веза акумулатора топлоте на котао на чврсто гориво била је независна, односно систем је могао да ради одвојено од резервоара. У овој шеми, акумулатор делује као тампон резервоар (хидраулични сепаратор). У примарни круг уграђена је посебна јединица за мешање (ЛАДДОМАТ) кроз коју вода циркулише када се котао запали.

Повезивање акумулатора топлоте на котао на чврсто гориво

Блок елементи:

• циркулациона пумпа;
• трокраки термостатски вентил;
• неповратни вентил;
• сумп;
• Лоптасте славине;
• уређаји за контролу температуре.

Разлике од претходне шеме - сви уређаји су састављени у једном блоку, а расхладна течност иде у резервоар, а не у систем грејања. Принцип рада јединице за мешање остаје непромењен. Такав цевовод котла на чврсто гориво са акумулатором топлоте омогућава вам повезивање онолико грејних грана колико желите на излазу из резервоара. На пример, за напајање радијатора и подних или ваздушних система грејања. Штавише, свака грана има своју циркулациону пумпу. Сви кругови су хидраулички одвојени, вишак топлоте из извора акумулира се у резервоару и користи по потреби.

Повезивање ТА са потрошачима

С друге стране, резервоар за складиштење топлоте мора бити повезан са системом грејања. Ако спојимо само радијаторе, све је једноставно - из једног од горњих извода цев иде у доводни цевовод, а повратну цев повезујемо са доњом. Али, у овом случају, радијатори се могу прегрејати. Када се вода у резервоару загреје на температуре изнад 60 ° Ц, то може бити опасно, а температура може бити и 90 ° Ц или више. Када додирујете такве вруће радијаторе, велика је вероватноћа да ћете озбиљно опећи. Поред тога, у соби ће очигледно бити вруће.

Повезивање радијатора

Да би се избегло напајање превише врућег носача топлоте, инсталиран је још један трокраки вентил за мешање. Коло ради исто као што је горе описано. На регулатору смо поставили потребну температуру, на пример, 50 ° Ц. Чим је расхладна течност у доводу врућа, вентил ће отворити мешавину воде са повратка.

Једна од предности инсталирања акумулатора топлоте је могућност припреме топле воде у истом контејнеру (средња слика на доњој слици). За то је у резервоар уграђен измењивач топлоте или контејнер. Његов излаз је повезан са чешљем за довод топле воде.

Шеме цевовода одбојног резервоара са стране система грејања

Пошто је у овом случају могуће и прегревање, овде је потребна и јединица за мешање. Само треба додати хладну воду из славине. Ова јединица је изведена помоћу другог тросмерног вентила за мешање. Излаз из довода хладне воде повезан је са тросмерним вентилом за мешање ПТВ-а. Тако да, у одсуству рашчлањивања топле воде, не падне у чешаљ хладне воде, на доводни вод из водовода за хладну воду стављамо повратни вентил.

Ова шема цевовода акумулатора топлоте има значајан недостатак: када се не користи топла вода, вода у цевима се хлади. Да бисте се "загрејали", охлађено морате сипати само у канализацију. Ово је незгодно јер морате чекати и неекономично је.Да би се решио проблем, повратни вод се повлачи од последње тачке рашчлањивања, у коју је уграђена њихова циркулациона пумпа. Ово коло се назива рециркулација. Док се славина нигде не отвори, вода тече у круг. Тако се из свих славина непрестано црпи топла вода. Обратите пажњу на уградњу неповратних вентила - они су обавезни за рад круга.

Цеви акумулатора топлоте за индивидуално грејање са свим функционалним елементима и фитингима

За коначну студију шеме, такође је потребно одредити место уградње фитинга. То су аутоматски отвори за ваздух који се уграђују на највишим тачкама система. Потребни су и гранични вентили. Инсталирају се у близини сваке велике функционалне јединице тако да је, ако је потребно, могуће затворити славине и уклонити опрему за поправку или одржавање.

Како напајати топли водени под

Топли под се може врло добро повезати са акумулатором топлоте. Цевоводи у овом случају се не разликују од случаја код радијатора. Потребна нам је иста јединица за мешање са тросмерним вентилом за мешање, али треба је подесити на нижу температуру - не већу од + 40 ° Ц. У овом случају можете подно грејање повезати без јединице за мешање - температура мора бити контролисана приликом напуштања котла. Али можете играти на сигурно - ставите другу јединицу за мешање на разводник подног грејања.

Цевоводи за складиштење топлоте са топлим воденим подом (у зеленој петљи)

Постоји и друга опција за цевовод акумулатора топлоте топлим подом - доводите исту температуру као расхладна течност која иде на радијаторе. Јединица за мешање ће је спустити. Гњаважа и трошкови су мањи (за одвајање од главне линије потребни су само чарапе), али је поузданост таквог решења нижа. Иако се ова опрема носи са расхладном течношћу коју испоручује обичан котао.

Акумулатор топлоте је јединица за сакупљање и повећање топлоте у сврху његове даље употребе. Уређај се користи у приватним кућама, становима, у предузећима, као и за моторе за претходно загревање. Акумулатор топлоте за систем грејања омогућава смањење трошкова енергије за грејање простора и снабдевање топлом водом. Јединице се уграђују у цевовод котла на чврсто гориво или су повезане на соларни систем.

Рад котла на чврсто гориво у систему грејања је одређена цикличност. Прво се гориво ставља у њега, пали се, а затим котао постепено достиже максималну снагу и преноси топлотну енергију кроз расхладну течност у систем грејања.

Ознака огревног дрвета постепено сагорева, пренос топлоте се смањује, а расхладна течност хлади. Током периода вршне снаге, део топлотне енергије остаје непотражен, а током догоревања горива, напротив, неће бити довољан. Да бисте поновили циклус, чврсто гориво треба поново наточити.

Предности и мане

Систем грејања са акумулатором топлоте, у којем постројење на чврсто гориво служи као извор топлоте, има пуно предности:

• Побољшање услова удобности у кући, јер након сагоревања горива систем грејања наставља да загрева кућу топлом водом из резервоара. Није потребно устајати усред ноћи и утоварити део дрва за огрев у камин.
• Присуство контејнера штити водену јакну котла од кључања и уништавања. Ако се изненада искључи струја или термостатске главе инсталиране на радијаторима одсеку расхладну течност због постизања жељене температуре, тада ће извор топлоте загревати воду у резервоару. За то време може се наставити напајање електричном енергијом или ће се покренути дизел генератор.
• Искључује се довод хладне воде из повратног цевовода до усијаног измењивача топлоте од ливеног гвожђа након наглог покретања циркулационе пумпе.
• Акумулатори топлоте могу се користити као хидраулични преграде у систему грејања (хидрауличне стрелице). Ово чини рад свих грана кола независним, што даје додатне уштеде у топлотној енергији.

Већи трошкови инсталирања читавог система и захтеви за постављањем опреме једини су недостаци употребе резервоара за складиштење. Међутим, ове инвестиције и непријатности дугорочно ће пратити минимални оперативни трошкови.

Решавање проблема кондензације

Логично решење проблема прехладне воде на повратку је додавање топле воде из водовода. То се ради помоћу краткоспојника и подесивог тросмерног вентила за мешање инсталираног на грани. Вентил мора бити мешајућег типа: када се постигне задата температура, глатко почиње да помера вентиле у две повезане цеви. Тако се добија постепена и глатка промена температуре.

Цевоводи акумулатора топлоте: додатни круг за мешање топле воде у повратак

Хладна вода у повратној цеви појављује се у неколико случајева: током убрзања котла, када се вода у акумулатору топлоте снажно охладила (након празног хода) и котао је у погону. Погледајмо како ова шема повезивања акумулатора топлоте функционише у оба случаја. Кретање расхладне течности приказано је на доњим илустрацијама.

Док се котао не загреје, расхладна течност је потпуно хладна. У овом случају, тросмерни вентил зауставља проток расхладне течности до ТА и он се креће у малом кругу (слика доле, горња лева слика). Загревање се дешава брзо, јер воде има мало, време за стварање кондензације је минимално. На слици се претпоставља да је трокраки вентил подешен на 55 ° Ц. Док вода у малом кругу не достигне ову температуру, она у њој кружи.

Када се носач топлоте у малом прстену загреје до 55 ° Ц, вентил помера клапне и укључује се акумулатор топлоте за грејање. У овом случају, три струје иду истовремено (десна слика у горњем реду):

• мали, као на првој слици;
• део расхладне течности одлази у ТА кроз вентил;
• од ТА дуж повратног вода, преко вентила, до пумпе и до измењивача топлоте котла (трећи круг).