Siltuma akumulatora tilpuma aprēķins privātmājas apkurei

Siltuma akumulatoru uzstādīšanas iezīmes

Visi uzstādīšanas darbi tiek veikti saskaņā ar iepriekš apstiprinātu projektu saskaņā ar apkures iekārtu ražotāja ieteikumiem.

Šajā gadījumā jāņem vērā uzstādīšanas darbu iezīmes:

1. Uzglabāšanas tvertnes virsmai jābūt neizolētai no siltuma zudumiem.
2. Termometri jāuzstāda uz cauruļvadiem, pa kuriem cirkulē ūdens (izeja un ieplūde).
3. Akumulatoru tvertnes, kuru tilpums pārsniedz 500 litrus, vairumā gadījumu neiziet cauri durvīm. Šādos gadījumos jums vajadzētu izmantot saliekamās konstrukcijas vai ievietot vairākas mazāka tilpuma baterijas.
4. Tvertnes zemākajā punktā drenāžas kanāla uzstādīšana netraucēs. Tas noder, ja jums ir pilnībā jāiztukšo ūdens.
5. Uz cauruļvadiem, caur kuriem ūdens nonāk traukā, ieteicams uzstādīt sietiņus. Tie novērsīs lielu ieslēgumu iekļūšanu iekšpusē (metināšanas skala, minerālvielas, kas iekļuvušas sistēmā utt.).
6. Ja tvertnes augšējā daļā nav gaisa izplūdes vārsta, tas jāuzstāda izplūdes caurules augšējā punktā.
7. Blakus akumulatoram uz līnijas jāuzstāda manometrs un drošības vārsts.

Ja esat cietā kurināmā katla īpašnieks un vēl neesat iegādājies siltuma uzkrāšanas ierīci, padomājiet par to. Jūs ne tikai pagarināsiet apkures iekārtu kalpošanas laiku, bet arī ievērojami ietaupīsiet degvielu.

Siltuma akumulatoru funkcionalitāte

Iekārtas darbības princips ir tāds, ka katla darbības laikā daļa siltuma tiek izmantota dzesēšanas šķidruma sildīšanai no papildu tvertnes. Savienotajai tvertnei ir laba siltumizolācija un tā lieliski saglabā saņemto siltumu. Pēc katla izslēgšanas ūdens apkures sistēmā atdziest, un vadības ierīces ieslēdz sūkni, kas piegādā karstu ūdeni no uzglabāšanas tvertnes.

Šie cikli turpinās, kamēr ūdens temperatūra papildu tvertnē paliek pietiekami augsta. Kopējais sistēmas darbības laiks, neieslēdzot katlu, ir atkarīgs no papildu tvertnes tilpuma. Praksē tas ļauj sildīt telpas no vairākām stundām līdz 2 dienām.

Siltuma akumulators veic šādas funkcijas:

1. Tas uzkrāj siltumu, kas nāk no sistēmas katla, un laika gaitā to atbrīvo, lai apsildītu telpas telpā.
2. Novērš katla pārkaršanas iespēju, noņemot siltummaini no liekā siltuma.
3. Ļauj viegli apvienot dažādas apkures ierīces (elektriskās, gāzes, cietās degvielas) kopējā sistēmā.
4. Palīdz uzlabot apkures iekārtu darbību, samazinot degvielas patēriņu un uzlabojot efektivitāti.
5. Sistēmās ar cietā kurināmā katliem tas ļauj izslēgt pastāvīgu apkures iekārtu stāvokļa uzraudzību. Sildot dzesēšanas šķidrumu papildu tvertnē, māju īpašnieki var aizmirst par nepieciešamību pastāvīgi ielādēt degvielu katlā.
6. Tas ir karstā ūdens avots mājsaimniecības vajadzībām.

Apkures sistēmas shēma

Ar šo piemēru var uzskatīt, cik izdevīgi ir apkures sistēma ar siltuma akumulatoru.

Pieņemsim, ka apkures sistēmā ir uzstādīts 10 kW katls. Ik pēc 3 stundām ir nepieciešams iekraut malku. Tas nekādā ziņā neiederas māju īpašnieku plānos. Lai pagarinātu intervālus starp slodzēm, nepieciešams izmantot katlu ar lielāku jaudu. Bet šajā gadījumā dzesēšanas šķidruma vārīšana ir iespējama, jo sistēmai nebūs laika noņemt visu radīto siltumu.

Apmēram 200 litru tilpuma siltuma akumulatora pievienošana problēmu viegli atrisina.Aprīkojums ļauj uzkrāt 110 kW enerģijas ar nosacījumu, ka katls ir pilnībā un bieži noslogots. Pēc tam uzkrātais siltums uzturēs ērtu istabas temperatūru apmēram 10 stundas. Katlu visu laiku nav nepieciešams ielādēt ar degvielu.

Kas ir siltuma akumulatora bufera jauda un tā mērķis.

Siltuma akumulatora (TA) mērķi būs vieglāk aprakstīt, izmantojot vairākus piemēru uzdevumus.

Pirmais uzdevums. Apkures sistēma ir veidota, pamatojoties uz cietā kurināmā katlu. Nav iespējams pastāvīgi kontrolēt dzesēšanas šķidruma temperatūru pie padeves un savlaicīgi mētāt malku, kā rezultātā pieplūdes temperatūra vai nu pārsniedz mums nepieciešamo, tad tā nokrītas zem normas. Kā uzturēt nepieciešamo dzesēšanas šķidruma temperatūru?

Otrais uzdevums. Māja tiek apsildīta ar elektrisko katlu. Elektroenerģijas piegāde ir divu tarifu. Kā samazināt enerģijas izmaksas, samazinot enerģijas patēriņu dienā un palielinot naktī?

Trešais uzdevums. Ir apkures sistēma, kurā siltumu rada siltuma ģeneratori, kas darbojas, piemēram, ar dažādu veidu degvielu un enerģiju. gāze, elektrība, saules enerģija (saules kolektori), zemes enerģija (siltumsūknis). Kā nodrošināt to efektīvu darbību, nezaudējot saražoto siltumu, kad tas nav nepieciešams, vienlaikus nodrošinot māju ar siltumu enerģijas maksimuma laikā?

Neiedziļinoties siltumtehnikas teorijā, visām problēmām tiek piedāvāts risinājums, uzstādot sistēmā bufera tvertni, kas kalpotu kā dzesēšanas šķidruma rezervuārs un kurā tā temperatūra tiktu uzturēta noteiktā temperatūrā. līmenī. Tieši tāda bufera jauda ir siltuma akumulatoram. Lai atrisinātu šīs problēmas, siltuma akumulators parasti tiek iekļauts sistēmas "pārtraukumā", izveidojot katlu un apkures lokus. Parastā diagramma par siltuma akumulatora iekļaušanu apkures sistēmā ir parādīta zemāk redzamajā attēlā.

Att. Bufertvertnes (siltuma akumulatora) ieslēgšanas shēma

Dažādi veidi, kā savienot bufera tvertni ar apkures sistēmu, ir atrodami rakstā "Siltuma akumulatora pievienošanas shēmas".

Pašlaik siltuma akumulatorus visbiežāk izmanto apkures sistēmās ar cietā kurināmā katliem. Šajās sistēmās siltuma akumulatora izmantošana ļauj retāk iekraut degvielu, nodrošināt ērtu siltuma padevi neatkarīgi no dzesēšanas šķidruma temperatūras svārstībām pie katla izejas. Bieži bufera tvertnes tiek uzstādītas ar elektriskiem katliem, lai ietaupītu naudu samazinātas nakts likmes dēļ, un kombinētās sistēmās, vienlaikus izmantojot cieto kurināmo un elektriskos katlus. Siltuma akumulators (TA) ir noderīgs sistēmās un ar gāzes katliem, it īpaši, ja katla minimālā siltuma jauda pārsniedz objekta siltuma slodzi. Sakarā ar ilgākiem TA (dzesēšanas šķidruma sildīšanas) "ielādes" periodiem ir iespējams izvairīties no katla "pulksteņa".

Papildus tam, ka TA tiek izmantota kā bufera tvertne, tā veic maza zuduma galvenes funkciju. Šis siltuma akumulatora īpašums ir īpaši pieprasīts sistēmās ar siltuma ģeneratoriem, kas darbojas ar dažādiem enerģijas veidiem (ieskaitot alternatīvo). Parasti šie siltuma avoti darbojas ar īpašiem siltuma nesējiem, kas neļauj sajaukt ar citiem veidiem, prasa unikālu temperatūras un hidraulisko režīmu, kas bieži nav savienojams ar apkures loku režīmiem (radiators, grīdas apsilde). Piemēram, siltumsūkņa temperatūras diapazons parasti ir

5 ° C, un siltuma sadales lokā temperatūras diapazons var būt daudz lielāks (10-20 ° C). Kontūru atdalīšanai siltuma akumulatoru var aprīkot ar papildu iebūvētiem siltummaiņiem.

Elektroinstalācijas un pieslēguma shēmas

Kā papildu siltuma avotu, piemēram, elektriskā katla vietā var izmantot cauruļveida elektrisko sildītāju (TEN). Lielākajā daļā mūsdienu modeļu tas jau ir paredzēts tā uzstādīšanai, izmantojot atloku vai sakabi. Uzstādot sildelementu attiecīgajā atzarojuma caurulē, jūs varat daļēji nomainīt elektrisko katlu vai vēlreiz iztikt bez cietā kurināmā katla iedegšanas.

Ir svarīgi saprast, ka tās ir vienkāršotas, nevis pilnīgas elektroinstalācijas shēmas. Lai nodrošinātu sistēmas kontroli, uzskaiti un drošību, pie katla padeves tiek uzstādīta drošības grupa. Turklāt ir svarīgi rūpēties par CO darbību strāvas padeves pārtraukuma gadījumā, jo nav pietiekami daudz enerģijas, lai darbinātu cirkulācijas sūkni no gaistošo katlu termopāra. Dzesēšanas šķidruma cirkulācijas trūkums un siltuma uzkrāšanās katla siltummainī, visticamāk, novedīs pie ķēdes plīsuma un ārkārtas sistēmas iztukšošanas, iespējams, ka katls izdeg.

Tāpēc drošības labad jums ir jārūpējas par sistēmas darbības nodrošināšanu vismaz līdz brīdim, kad grāmatzīme ir pilnībā izdegusi. Tam tiek izmantots ģenerators, kura jauda tiek izvēlēta atkarībā no katla īpašībām un 1 degvielas ieliktņa sadegšanas ilguma.

Kā aprēķināt siltuma akumulatora tilpumu

Ja vēlaties, internetā ir viegli atrast metodes siltuma akumulatora tilpuma aprēķināšanai, taču neviena no tām man nederēja.

Daži "eksperti" iesaka reizināt esošā katla maksimālo jaudu kilovatos ar kādu koeficientu, un šis faktors dažādās vietās atšķiras divreiz vai vairāk - no 25 līdz 50. Manuprāt, tas ir pilnīgs absurds. Vienkārši tāpēc, ka iegūtajam rezultātam nav nekāda sakara ar jūsu konkrēto māju vai jūsu vēlmēm, cik bieži vēlaties sildīt katlu.

Normālā tehnikā tiek ņemti vērā visi faktori: jūsu reģiona klimats, mājas siltumizolācija un jūsu idejas par komfortu. Vienojoties, šis aprēķins būs jāveic arī vairākas reizes dažādiem temperatūras apstākļiem un jāizvēlas siltuma akumulatora maksimālais tilpums. Un, starp citu, katla jauda pareizajā metodē tiek iegūta aprēķinu rezultātā, nevis pēc principa "kas tas bija, tas tika piegādāts šādi". Bet tas viss ir diezgan sarežģīti, un tas ir vairāk piemērots katlu telpām, nevis privātām mājsaimniecībām.

Es to izdarīju daudz vieglāk. Cietā kurināmā katla siltuma akumulatora aprēķinu veicu šādi.

1. Ir nepieciešams novērtēt māju nepieciešamo siltuma daudzumu dienā. Šī ir visgrūtākā un atbildīgākā darba daļa. Atkal jūs varat iedziļināties aprēķinos (būvniecības universitāšu mācību grāmatās varat atrast visus nepieciešamos paņēmienus).Bet, ja iespējams, ir vienkāršāk un uzticamāk veikt tiešu mērījumu - vienkārši sildot māju aukstā laikā un izmērot izlietotās degvielas daudzumu. Mana māja ir salīdzinoši maza - nedaudz mazāka par 100 kv. m, un diezgan silts. Tāpēc izrādījās, ka ārējā temperatūrā aptuveni 0 grādu temperatūrā, lai uzturētu komfortablu temperatūru, ir nepieciešama 50 kW * h ar stabilu rezervi, - 10 grādiem - 100 kW * h, - 20 grādiem - 150 kW * h.
2. Katla izvēle ir ļoti vienkārša. Visizplatītākajiem katliem ir jauda aptuveni 25 kW, un no vienas maksimālās slodzes dodiet šo jaudu apmēram 3 stundas. Tāpēc viens iedegums dod apmēram 75 kWh siltuma. Tāpēc nulles temperatūrai man pat viena pilna slodze būs par daudz. Un par -20 grādiem pietiks sildīt 2 reizes dienā. Es biju diezgan apmierināts ar šo iespēju.
3. Tagad siltuma akumulatora faktiskais tilpums. Ūdens siltuma jauda ir 4,2 kJ litrā uz grādu. siltuma akumulatorā maksimālā temperatūra ir 95 grādi, komfortablā ūdens temperatūra apkures sistēmā ir 55 grādi. Tas ir, 40 grādu starpība. Citiem vārdiem sakot, 1 litrs ūdens siltuma akumulatorā var uzkrāt 168 kJ siltuma jeb 46 Wh. Un attiecīgi 1000 litri - 46 kWh. No tā izriet, ka, lai saglabātu siltumu no vienas katla pilnas slodzes, man vajag siltuma akumulatoru 1500 litriem. Tas viss ir ar rezervi. Patiesībā tas prasa nedaudz mazāk, taču, izpētot bufera tvertņu cenas, es nolēmu to ignorēt.

Šis aprēķins nozīmē, ka stipros sals man katlu jāsilda divas reizes dienā, bet ļoti stipros sals - trīs reizes. Turklāt tas jādara vienmērīgi visas dienas garumā: no rīta un vakarā vai no rīta, vakara sākumā un pirms gulētiešanas. Un, kad nav liela sala, katlu sildu tikai vienu reizi - jebkurā diennakts laikā.

Protams, ja uzstādāt vēl lielāku siltuma akumulatoru, jūs varat padarīt savu dzīvi vēl ērtāku. Bet šeit mums jau jāsaskaras ar faktu, ka lielai mucai ir nepieciešams daudz vietas.

Apskatīsim divu uzdevumu aprēķina piemēru.

Lejupielādējiet Excel failu, lai ātri aprēķinātu siltuma akumulatoru jūsu parametriem: raschet_teploakkumulatora.xlsx

Siltuma akumulatora aprēķināšanai ir divi uzdevumi:

Video konsultāciju sērija par privātmāju
1. daļa. Kur urbt aku? 2. daļa. Ūdens urbuma ierīkošana. 3. daļa. Cauruļvada ieklāšana no akas līdz mājai. 4. daļa.
Ūdens apgāde
Privātmājas ūdensapgāde. Darbības princips. Savienojuma shēma Pašsūknējoši virsmas sūkņi. Darbības princips. Savienojuma shēma Pašsūknējošā sūkņa aprēķins Diametru aprēķins no centrālā ūdensapgādes Ūdens padeves sūknēšanas stacija Kā izvēlēties sūkni akai? Spiediena slēdža iestatīšana Spiediena slēdža elektriskā ķēde Akumulatora darbības princips Kanalizācijas slīpums par 1 metru SNIP Apsildāma dvieļu žāvētāja pievienošana
Apkures shēmas
Divu cauruļu apkures sistēmas hidrauliskais aprēķins Divu cauruļu saistītās apkures sistēmas hidrauliskais aprēķins Tichelman cilpa Viencauruļu apkures sistēmas hidrauliskais aprēķins Apkures sistēmas radiālā sadalījuma hidrauliskais aprēķins Diagramma ar siltumsūkni un cietā kurināmā katlu - darbības loģika Trīsceļu vārsts no valtec + siltuma galva ar tālvadības sensoru Kāpēc daudzdzīvokļu mājas apkures radiators slikti silda? mājas Kā pieslēgt katlu katlam? Savienojuma iespējas un diagrammas Karstā ūdens recirkulācija. Darbības princips un aprēķins Jūs nepareizi aprēķināt hidraulisko bultiņu un kolektorus. Manuālā hidrauliskā apkures aprēķināšana Siltā ūdens grīdas un maisīšanas vienību aprēķins Trīsceļu vārsts ar servopiedziņu karstā ūdens sagatavošanai Karstā ūdens, BKN aprēķini. Mēs atrodam čūskas apjomu, jaudu, iesildīšanās laiku utt.
Ūdensapgādes un apkures konstruktors
Bernulli vienādojums Daudzdzīvokļu māju ūdensapgādes aprēķins
Automatizācija
Kā darbojas servo un trīsceļu vārsti, izmantojot trīsceļu vārstu, lai novirzītu siltuma nesēja plūsmu
Apkure
Apkures radiatoru siltuma jaudas aprēķins Radiatora sekcija Aizaugšana un nosēdumi cauruļvados pasliktina ūdens apgādes un apkures sistēmas darbību. Jauni sūkņi darbojas citādi ... pieslēdziet izplešanās tvertni apkures sistēmā? Katla pretestība Tichelman cilpas caurules diametrs Kā izvēlēties caurules diametru apkurei Caurules siltuma pārnešana Gravitācijas apkure no polipropilēna caurules Kāpēc viņiem nepatīk vienas caurules apkure? Kā viņu mīlēt?
Siltuma regulatori
Istabas termostats - kā tas darbojas
Sajaukšanas vienība
Kas ir sajaukšanas vienība? Sildīšanas vienību veidi
Sistēmas raksturlielumi un parametri
Vietējā hidrauliskā pretestība. Kas ir CCM? Caurlaidība Kvs. Kas tas ir? Verdošs ūdens zem spiediena - kas notiks? Kas ir histerēze temperatūrā un spiedienā? Kas ir infiltrācija? Kas ir DN, DN un PN? Santehniķiem un inženieriem jāzina šie parametri! Apkures sistēmu ķēžu hidrauliskās nozīmes, jēdzieni un aprēķins Plūsmas koeficients viencaurules apkures sistēmā
Video
Apkure Automātiska temperatūras kontrole Vienkārša apkures sistēmas papildināšana Apkures tehnoloģija. Sienas. Grīdas apsilde Combimix sūknis un maisīšanas iekārta Kāpēc izvēlēties grīdas apsildi? Ūdens siltumizolēta grīda VALTEC. Video seminārs Caurule grīdas apsildei - ko izvēlēties? Siltā ūdens grīda - teorija, priekšrocības un trūkumi Siltā ūdens klāšana - teorija un noteikumi Siltas grīdas koka mājā. Sausa silta grīda. Siltā ūdens grīdas pīrāgs - teorijas un aprēķinu jaunumi santehniķiem un santehnikas inženieriem Vai jūs joprojām veicat uzlaušanu? Pirmie jaunās programmas ar reālistisku trīsdimensiju grafiku izstrādes rezultāti Termiskā aprēķina programma. Otrais Teplo-Raschet 3D programmas izstrādes rezultāts mājas siltuma aprēķināšanai caur norobežojošām konstrukcijām Jaunās hidraulisko aprēķinu programmas izstrādes rezultāti Apkures sistēmas primārie sekundārie gredzeni Viens radiatoru un grīdas apsildes sūknis Siltuma zudumu aprēķins mājās - sienas orientācija?
Noteikumi
Normatīvās prasības katlu telpu projektēšanai Saīsināti apzīmējumi
Termini un definīcijas
Pagrabs, pagrabs, stāvs Katlu telpas
Dokumentālā ūdens apgāde
Ūdensapgādes avoti Dabiskā ūdens fizikālās īpašības Dabiskā ūdens ķīmiskais sastāvs Baktēriju ūdens piesārņojums Prasības ūdens kvalitātei
Jautājumu kolekcija
Vai ir iespējams izvietot gāzes katlu telpu dzīvojamās ēkas pagrabā? Vai ir iespējams piestiprināt katlu telpu pie dzīvojamās ēkas? Vai ir iespējams novietot gāzes katlu telpu uz dzīvojamās ēkas jumta? Kā katlu telpas tiek sadalītas pēc to atrašanās vietas?
Personīgā pieredze hidraulikas un siltumtehnikas jomā
Iepazans un iepazans. 1. daļa Termostata vārsta hidrauliskā pretestība Filtra kolbas hidrauliskā pretestība
Video kurss Aprēķinu programmas
Technotronic8 - Hidraulisko un termisko aprēķinu programmatūra Auto-Snab 3D - Hidrauliskā aprēķināšana 3D telpā
Noderīgi materiāli Noderīga literatūra
Hidrostatika un hidrodinamika
Hidrauliskie aprēķinu uzdevumi
Galvas zudums taisnā caurules daļā Kā galvas zudums ietekmē plūsmas ātrumu?
Dažādi
Pašdarbības ūdensapgāde privātmājā Autonomā ūdens apgāde Autonomā ūdens apgādes shēma Automātiskā ūdensapgādes shēma Privātmājas ūdensapgādes shēma
Privātuma politika

Priekšrocības un trūkumi

Apkures sistēmai ar siltuma akumulatoru, kurā cietā kurināmā iekārta kalpo kā siltuma avots, ir daudz priekšrocību:

• Uzlabojot komforta apstākļus mājā, jo pēc degvielas sadegšanas apkures sistēma turpina sildīt māju ar karstu ūdeni no tvertnes. Nav nepieciešams piecelties nakts vidū un ielikt malku porcijā.
• Tvertnes klātbūtne aizsargā katla ūdens apvalku no vārīšanās un iznīcināšanas. Ja elektrība pēkšņi tiek pārtraukta vai radiatoros uzstādītās termostata galvas nogriež dzesēšanas šķidrumu vēlamās temperatūras sasniegšanas dēļ, tad siltuma avots sildīs ūdeni tvertnē. Šajā laikā var atjaunoties elektroenerģijas padeve vai tiks iedarbināts dīzeļa ģenerators.
• Pēc pēkšņas cirkulācijas sūkņa iedarbināšanas tiek izslēgta aukstā ūdens padeve no atgaitas cauruļvada uz sarkanā karstā čuguna siltummaini.
• Siltuma akumulatorus var izmantot kā hidrauliskos dalītājus apkures sistēmā (hidrauliskās bultiņas). Tas padara visu ķēdes atzaru darbību neatkarīgu, kas dod papildu ietaupījumus siltumenerģijā.

Augstākās visas sistēmas uzstādīšanas izmaksas un prasības aprīkojuma izvietošanai ir vienīgie uzglabāšanas tvertņu izmantošanas trūkumi. Tomēr šīm investīcijām un neērtībām ilgtermiņā sekos minimālas darbības izmaksas.

Mēs rekomendējam:

Kā veikt apkuri privātmājā - detalizēts ceļvedis Kā izvēlēties izplešanās tvertni apkures sistēmai Kā izvēlēties un savienot membrānas izplešanās tvertni

Hidrauliskās atdalīšanas shēma

Cita, sarežģītāka pieslēguma shēma nozīmē nepārtrauktu elektroenerģijas piegādi. Ja tas nav iespējams, tad ir jānodrošina savienojums ar tīklu, izmantojot nepārtrauktu barošanas avotu. Vēl viena iespēja ir izmantot dīzeļdegvielas vai benzīna spēkstacijas. Iepriekšējā gadījumā siltuma akumulatora savienojums ar cietā kurināmā katlu bija neatkarīgs, tas ir, sistēma varēja darboties atsevišķi no tvertnes. Šajā shēmā akumulators darbojas kā bufera tvertne (hidrauliskais separators). Primārajā kontūrā ir iebūvēta īpaša sajaukšanas vienība (LADDOMAT), caur kuru cirkulē ūdens, kad apkures katls tiek uzkarsēts.

Siltuma akumulatora pievienošana cietā kurināmā katlam

Bloķēt elementus:

• cirkulācijas sūknis;
• trīsceļu termostata vārsts;
• pretvārsts;
• tvertne;
• Lodveida vārsti;
• temperatūras kontroles ierīces.

Atšķirības no iepriekšējās shēmas - visas ierīces ir samontētas vienā blokā, un dzesēšanas šķidrums nonāk tvertnē, nevis apkures sistēmā. Maisīšanas vienības darbības princips paliek nemainīgs. Šāda cietā kurināmā katla ar siltuma akumulatoru cauruļvadi ļauj pieslēgt tik daudz apkures zaru, cik vēlaties, pie izejas no tvertnes. Piemēram, lai darbinātu radiatorus un grīdas vai gaisa apkures sistēmas. Turklāt katrai filiālei ir savs cirkulācijas sūknis. Visas ķēdes ir hidrauliski atdalītas, lieko siltumu no avota uzkrājas tvertnē un vajadzības gadījumā izmanto.

Siltuma akumulatora jaudas aprēķins

Aprēķina metodika var būt atšķirīga atkarībā no pielietojuma shēmas. Šeit ir aptuvena aprēķinu diagramma:

1. Maksimālās degvielas slodzes noteikšana. Piemēram, kurtuvē ir 20 kg malkas. 1 kg malkas spēj atbrīvot 3,5 kWh enerģijas. Tādējādi, sadedzinot vienu malkas grāmatzīmi, katls dos 20 3,5 = 70 kWh siltuma. Laiku, kas nepieciešams pilnīgas grāmatzīmes sadedzināšanai, var noteikt empīriski vai aprēķināt. Ja katla jauda ir, piemēram, 25 kW 70: 25 = 2,8 h.
2. Siltumnesēja temperatūra apkures sistēmā. Ja sistēma jau ir uzstādīta, pietiek ar temperatūras mērīšanu ieplūdes un izplūdes atverēs un siltuma zudumu noteikšanu.
3. Vēlamās lejupielādes biežuma noteikšana. Piemēram, iekraušana ir iespējama no rīta un vakarā, bet apkures katlu nav iespējams apkalpot dienā un naktī.

Siltuma uzkrāšanas aprēķins

Ja, piemēram, telpas siltuma zudumi ir 6,7 kW stundā, tad tie būs 160 kW dienā. Šajā piemērā tas ir nedaudz vairāk par diviem degvielas uzpildījumiem. Kā tas tika definēts iepriekš, viena malkas cilne sadedzina apmēram 3 stundas, atbrīvojot 70 kWh siltumenerģijas.

Mājas apkures nepieciešamība ir 6,7 3 = 20,1 kWh, uzglabāšanas tvertnes rezerves būs 70-20,1 = 49,9, tas ir, aptuveni 50 kWh. Ar šo enerģiju pietiks laika periodam 50: 6,7 - tas ir apmēram 7 stundas. Tas nozīmē, ka dienā ir nepieciešamas divas pilnas uzkodas un viena nepilnīga.

Pamatojoties uz šiem aprēķiniem, ņemot vērā vairākus variantus, mēs apstāsimies pie tā: pulksten 23 tiek veikta nepilnīga slodze, pulksten 6.00 un 18.00 - pilna. Ja uzzīmējat siltuma akumulatora uzlādes līmeņa grafiku, jūs varat redzēt, ka maksimālā uzlāde krīt uz 60 kWh plkst. 9:00.

Tā kā 1 kWh = 3600 kJ, rezervei jābūt 60 3600 = 216000 kJ siltumenerģijas. Temperatūras rezerve (starpība starp maksimālo ūdens indikatoru un nepieciešamo plūsmas ātrumu) ir 95-57 = 38 ° С. Ūdens siltuma jauda 4,187 kJ. Tādējādi 216000 / (4.18738) = 1350 kg. Šajā gadījumā nepieciešamais siltuma akumulatora tilpums būs 1,35 m3.

Apsvērtais piemērs sniedz vispārēju priekšstatu par to, kā tiek aprēķināta uzglabāšanas tvertnes ietilpība. Katrā atsevišķā gadījumā ir jāņem vērā apkures sistēmas īpatnības un tās darbības apstākļi.

Siltuma akumulatora uzstādīšanas iezīmes

Pirms aprīkojuma uzstādīšanas ir jāizstrādā detalizēts projekts. Ir jāņem vērā visas apkures iekārtu ražotāju prasības. Uzstādot uzglabāšanas tvertni, jāievēro šādi noteikumi:

• Tvertnes virsmai jābūt ar drošu siltumizolāciju.
• Termometri jāuzstāda ieplūdes un izplūdes atverēs, lai uzraudzītu ūdens temperatūru.
• Tilpuma tvertnes visbiežāk neiekļaujas durvju ailē. Ja tvertni nav iespējams ienest pirms būvniecības beigām, jums būs jāizmanto saliekama versija vai vairākas mazākas tvertnes.
• Uz ieplūdes caurules ir vēlams rupjš filtrs.
• Tvertnes tuvumā jāuzstāda drošības vārsts un manometrs. Arī pašā tvertnē jābūt gaisa ventilācijas vārstam.
• Jābūt iespējai iztukšot ūdeni no tvertnes.

Siltuma akumulatora izmantošana sistēmā ar cietā kurināmā katlu palielina siltuma ģeneratora efektivitāti un tā kalpošanas laiku, kā arī ļauj ietaupīt degvielu. Retākas degvielas ielādes iespēja padara apkures katla lietošanu ērtāku patērētājam. Aprēķinot nepieciešamo uzglabāšanas tvertnes jaudu, jāņem vērā katla tips, apkures sistēmas īpašības un tā darbības apstākļi.

Neskatoties uz ierīces vienkāršību un acīmredzamajām siltuma akumulatoru izmantošanas priekšrocībām, šāda veida aprīkojums vēl nav ļoti izplatīts. Šajā rakstā mēs centīsimies runāt par to, kas ir siltuma akumulators, un priekšrocībām, ko tas rada, lietojot apkures sistēmās.

Siltuma akumulatora izvēle

TA izvēlas, projektējot apkures sistēmu. Apkures inženieri palīdzēs jums izvēlēties pareizo siltuma akumulatoru. Bet, ja nav iespējams izmantot viņu pakalpojumus, jums būs jāizvēlas pats. To nav grūti izdarīt.

Siltuma akumulators cietā kurināmā katlam

Galvenie šīs ierīces izvēles kritēriji tiek uzskatīti par šādiem

:

• spiediens apkures sistēmā;
• bufera tvertnes tilpums;
• ārējie izmēri un svars;
• aprīkot ar papildu siltummaiņiem;
• iespēja uzstādīt papildu ierīces.

Ūdens spiediens (spiediens) apkures sistēmā ir galvenais rādītājs. Jo augstāk tas atrodas, jo siltāk ir apsildāmajā telpā. Ņemot vērā šo parametru, izvēloties siltuma akumulatoru cietā kurināmā katliem, uzmanība tiek pievērsta maksimālajam spiedienam, ko tas var izturēt.Fotoattēlā redzamais cietā kurināmā katla siltuma akumulators ir izgatavots no nerūsējošā tērauda un var izturēt augstu ūdens spiedienu.

Bufera tilpums. Spēja uzglabāt siltumu apkures sistēmai darbības laikā ir atkarīga no tā. Jo lielāks tas ir, jo vairāk siltuma uzkrāsies traukā. Šeit jums jāņem vērā, ka ir bezjēdzīgi palielināt robežu līdz bezgalībai. Bet, ja ūdens ir mazāks par normu, ierīce vienkārši neveic tai piešķirto siltuma uzkrāšanās funkciju. Tāpēc pareizai siltuma akumulatora izvēlei būs jāaprēķina tā bufera jauda. Nedaudz vēlāk tiks parādīts, kā tas tiek izpildīts.

Ārējie izmēri un svars. Šie ir arī svarīgi rādītāji, izvēloties TA. Īpaši jau uzceltā mājā. Kad tiek veikts siltuma akumulatora aprēķins apkurei, tiek veikta piegāde uz uzstādīšanas vietu, var būt problēmas ar pašu uzstādīšanu. Runājot par kopējiem izmēriem, tas var vienkārši neiederēties standarta durvju atvērumā. Turklāt lielas ietilpības TA (no 500 litriem) tiek uzstādīti uz atsevišķa pamata. Masīva ierīce, kas piepildīta ar ūdeni, kļūs vēl smagāka. Šīs nianses ir jāņem vērā. Bet ir viegli atrast izeju. Šajā gadījumā cietā kurināmā katliem tiek iegādāti divi siltuma akumulatori ar kopējo bufera tvertņu tilpumu, kas vienāds ar aprēķināto visai apkures sistēmai.

Aprīkojums ar papildu siltummaiņiem. Ja mājā nav karstā ūdens sistēmas, katlā ir sava ūdens sildīšanas ķēde, labāk ir nekavējoties iegādāties TA ar papildu siltummaiņiem. Tiem, kas dzīvo dienvidu reģionos, būs lietderīgi savienot saules kolektoru ar TA, kas kļūs par papildu bezmaksas siltuma avotu mājā. Vienkāršs apkures sistēmas aprēķins parādīs, cik daudz siltummaiņu vēlams būt siltuma akumulatorā.

Iespēja uzstādīt papildu ierīces. Tas nozīmē sildelementu (cauruļveida elektrisko sildītāju), instrumentu (instrumentu), drošības vārstu un citu ierīču uzstādīšanu, kas nodrošina bufera tvertnes nepārtrauktu un drošu darbību ierīcē. Piemēram, katla avārijas amortizācijas gadījumā apkures sistēmā temperatūru uzturēs sildelementi. Atkarībā no telpu apsildīšanas apjoma tie var neradīt komfortablu temperatūru, taču obligāti tiks novērsta sistēmas atkausēšana. Instrumentu klātbūtne ļaus jums savlaicīgi pievērst uzmanību iespējamiem apkures sistēmas darbības traucējumiem.

Svarīgs. Izvēloties siltuma akumulatoru apkurei, pievērsiet uzmanību tā siltumizolācijai. No tā ir atkarīga iegūtā siltuma saglabāšana.

Siltuma akumulatoru pielietošana

Tvertnes tilpuma aprēķināšanai ir vairākas metodes. Praktiskā pieredze rāda, ka vidēji katram sildiekārtu kilovatam nepieciešami 25 litri ūdens. Cietā kurināmā katlu efektivitāte, kas ietver apkures sistēmu ar siltuma akumulatoru, palielinās līdz 84%. Izlīdzinot degšanas maksimumus, tiek ietaupīti līdz 30% enerģijas resursu.

Izmantojot karstā ūdens piegādei paredzētās tvertnes, pīķa stundās nav pārtraukumu. Naktī, kad vajadzības tiek samazinātas līdz nullei, tvertnē esošais dzesēšanas šķidrums uzkrāj siltumu un no rīta atkal pilnībā nodrošina visas vajadzības.

Uzticama ierīces siltumizolācija ar putu poliuretānu (poliuretāna putām) palīdz uzturēt temperatūru. Papildus ir iespējams uzstādīt sildelementus, kas ārkārtas gadījumā palīdz ātri "panākt" vēlamo temperatūru.

Siltuma akumulatora šķērsgriezuma skats

Siltuma uzglabāšana ir ieteicama šādos gadījumos:

• liela vajadzība pēc karstā ūdens piegādes. Kotedžā, kur dzīvo vairāk nekā 5 cilvēki un ir uzstādītas divas vannas istabas, tas ir reāls veids, kā uzlabot dzīves apstākļus;
• lietojot cietā kurināmā katlus.Akumulatori izlīdzina apkures iekārtu darbību stundas laikā ar vislielāko slodzi, noņem lieko siltumu, novēršot vārīšanos, kā arī palielina laiku starp cietās degvielas iepildīšanu;
• lietojot elektrisko enerģiju par atsevišķiem tarifiem dienas un nakts laikā;
• gadījumos, kad elektroenerģijas uzkrāšanai ir uzstādīti saules vai vēja akumulatori;
• lietojot cirkulācijas sūkņus siltumapgādes sistēmā.

Šī sistēma ir lieliski piemērota telpām, kuras apsilda ar radiatoriem vai grīdas apsildei. Tās priekšrocības ir tādas, ka tā spēj uzkrāt enerģiju no dažādiem avotiem. Kombinētā barošanas sistēma ļauj jums izvēlēties optimālāko iespēju siltuma ražošanai noteiktā laika periodā.

Siltuma akumulatora konstrukcijas iezīmes

Ierīce ir cilindriska tvertne, kas izgatavota no nerūsējošā vai melnā tērauda. Tvertnes izmēri ir atkarīgi no tā tilpuma, kas svārstās no vairākiem simtiem līdz desmitiem tūkstošu litru. Lielo apjomu dēļ šādu ierīci ir grūti ievietot esošajā katlu telpā, tāpēc to bieži nākas pabeigt. Ir modeļi gan ar rūpnīcas siltumizolāciju, gan konteineri bez tās.

Uzstādot siltuma akumulatoru, jāpatur prātā, ka izolācijas biezums ir 10 cm .Pēc tā tvertnes augšpusē tiek uzlikts ādas apvalks. Tvertnes iekšpusē ir dzesēšanas šķidrums, kas, sadedzinot katlā degvielu, izolācijas slāņa dēļ ātri uzsilst un ilgu laiku saglabā siltumu. Pēc katla darbības pārtraukšanas akumulators atdod siltumu telpai, to sildot. Šī iemesla dēļ apkures katls nebūs jādedzina tik bieži kā iepriekš.

Saskaņā ar to konstrukciju siltuma akumulatora jaudas ir:

• ar katlu, kas atrodas iekšpusē. Šis dizains tika izveidots, lai nodrošinātu mājokļus ar karstu ūdeni no autonoma avota;
• ar vienu vai diviem siltummaiņiem;
• tukšs (bez dzesēšanas šķidruma).

Uzglabāšanas ierīces savienošanai ar katlu un mājas apkures sistēmu ir paredzētas vītņotas atveres.

Priekšvēsture

Tā notika, ka pirms kāda laika es nopirku privātmāju noteiktā attālumā no civilizācijas. Attālumu no civilizācijas galvenokārt nosaka fakts, ka tur vispār nav gāzes. Un elektriskā savienojuma atļautā jauda nenodrošina tehnisko iespēju sildīt māju ar elektrību. Vienīgais reālais siltuma avots ziemā ir cietā kurināmā izmantošana. Citiem vārdiem sakot, māja bija aprīkota ar plīti, kuru bijušais īpašnieks sildīja ar koksni un ogles.

Ja kādam ir pieredze plīts lietošanā, tad viņam nav jāpaskaidro, ka šī darbība prasa pastāvīgu uzraudzību. Pat ne pārāk aukstā laikā nav iespējams vienu reizi likt malku krāsnī un par to “aizmirst”. Ja jūs uzliksit pārāk daudz koksnes, māja kļūs karsta. Un pēc degvielas sadegšanas māja tik un tā ātri atdzisīs. Nejauši, lai uzturētu komfortablu temperatūru, jums pastāvīgi jāpievieno nedaudz malku. Un smagas sals laikā krāsni nevar atstāt bez uzraudzības pat 3-4 stundas. Ja jūs nevēlaties no rīta pamosties aukstā telpā, esiet laipns vismaz vienu reizi naktī iet pie plīts ...

Protams, man nebija vēlmes strādāt par ugunsdzēsēju. Un tāpēc es uzreiz sāku domāt par ērtāku apkures veidu. Protams, ja nebija iespējams izmantot gāzi vai elektrību, par tādu varēja kļūt tikai moderna cietā kurināmā apkures sistēma, kas sastāv no cietā kurināmā katla, siltuma akumulatora un vienkāršākās automātikas recirkulācijas sūkņa ieslēgšanai un izslēgšanai.

Kāpēc moderns katls ir labāks par parasto plīti? Tas aizņem daudz mazāk vietas, tajā var ievietot vairāk degvielas, tas nodrošina labāku šīs degvielas sadegšanu pie maksimālās slodzes, un teorētiski to var izmantot, lai atstātu lielāko daļu siltuma mājā, nevis lai to izlaiž skurstenī.Bet atšķirībā no plīts, cietā kurināmā katlu praktiski nav iespējams izmantot bez siltuma akumulatora. Es par to rakstu tik sīki, jo pazīstu daudzus cilvēkus, kuri mēģināja māju apsildīt ar šādiem katliem, savienojot tos tieši ar apkures caurulēm. Viņi neko labu nedarīja.

Kas ir siltuma akumulators vai, kā to sauc arī, bufera tvertne? Vienkāršākajā gadījumā tā ir tikai liela ūdens muciņa, kuras sienas ir labi izolētas. Katls uzsilda ūdeni šajā mucā divu līdz trīs stundu laikā pēc tā darbības. Un tad šis karstais ūdens cirkulē caur apkures sistēmu, līdz tas atdziest. Kad tas atdziest, apkures katlu atkal vajag kurināt. Vienkāršāko siltuma akumulatoru var viegli izdarīt jebkurš metinātājs. Bet pēc neilgas domas es atteicos no šīs idejas un nopirku jau gatavu. Tā kā es dzīvoju Ukrainā, es vērsos pie tā un nekad to nenožēloju: šeit akumulācijas tvertnes tiek izgatavotas profesionāli un ļoti efektīvi.

Atkarībā no siltuma akumulatora tilpuma, katla jaudas un tā, cik daudz mājas nepieciešams siltums, apkures katls ir jāuzsilda nevis pastāvīgi, bet vienu vai divas reizes dienā vai pat reizi divās vai trīs dienās.

Katla bufera tvertnes tilpuma aprēķins

Optimālākais šīs problēmas risinājums būs tā ieviešanas uzdošana siltumtehnikas speciālistiem. Siltuma akumulatora tilpuma aprēķināšanai visai privātmājas apkures sistēmai ir jāņem vērā dažādi tikai viņiem zināmi faktori. Neskatoties uz to, sākotnējos aprēķinus var veikt neatkarīgi. Lai to izdarītu, papildus vispārējām zināšanām fizikā un matemātikā jums būs nepieciešams kalkulators un tukša papīra lapa.

Mēs atrodam šādus datus

:

• katla jauda, ​​kW;
• aktīvās degvielas sadegšanas laiks;
• mājas apkures siltuma jauda, ​​kW;
• Katla efektivitāte;
• temperatūra padeves caurulē un "atgriešanās".

Apskatīsim provizoriskā aprēķina piemēru. Apsildāmā platība ir 200 m 2. Katla aktīvās sadedzināšanas laiks ir 8 stundas, dzesēšanas šķidruma temperatūra apkures laikā ir 90 ° C, atgriešanās kontūrā ir 40 ° C. Paredzamā apsildāmo telpu siltuma jauda ir 10 kW. Ar šādiem sākotnējiem datiem apkures ierīce saņems 80 kW (10 × 8) enerģijas.

Mēs aprēķinām cietā kurināmā katla bufera jaudu pēc ūdens siltuma jaudas

:

kur: m ir ūdens masa tvertnē (kg); Q ir siltuma daudzums (W); ∆t ir starpība starp ūdens temperatūru pieplūdes un atgriešanas caurulēs (° С); 1,163 ir ūdens īpatnējā siltuma jauda (W / kg ° С)

Cietā kurināmā katla bufera jaudas aprēķins

Formulā aizstājot skaitļus, iegūstam 1375 kg ūdens jeb 1,4 m 3 (80 000 / 1,163 × 50). Tādējādi mājas apkures sistēmai ar platību 200 m 2 ir nepieciešams uzstādīt TA ar jaudu 1,4 m 3. Zinot šo skaitli, jūs varat droši doties uz veikalu un redzēt, kurš siltuma akumulators ir pieņemams.

Izmēri, cena, aprīkojums, ražotājs jau ir viegli identificējami. Salīdzinot zināmos faktorus, nav grūti veikt sākotnēju siltuma akumulatora izvēli mājām. Šis aprēķins ir būtisks gadījumā, ja māja ir uzbūvēta, apkures sistēma jau ir uzstādīta. Aprēķina rezultāts parādīs, vai TA izmēru dēļ ir nepieciešams demontēt durvju ailes. Izvērtējot iespēju to uzstādīt pastāvīgā vietā, tiek veikts galīgais siltuma akumulatora aprēķins sistēmā uzstādītajam cietā kurināmā katlam.

Pēc datu apkopošanas par apkures sistēmu mēs veicam aprēķinus, izmantojot formulu

:

kur: W ir siltuma daudzums, kas nepieciešams dzesēšanas šķidruma sildīšanai; m ir ūdens masa; c ir siltuma jauda; ∆t ir ūdens sildīšanas temperatūra;

Turklāt jums ir nepieciešama k vērtība - katla efektivitāte.

No formulas (1) mēs atrodam masu: m = W / (c × ∆t) (2)

Tā kā katla efektivitāte ir zināma, mēs pilnveidojam formulu (1) un iegūstam W = m × c × ∆t × k (3), no kura mēs atrodam atjaunināto ūdens masu m = W / (c × ∆t × k) ( 4)

Apsvērsim, kā aprēķināt siltuma akumulatoru mājām. Apkures sistēmā ir uzstādīts 20 kW katls (norādīts pases datos). Degvielas cilne izdeg 2,5 stundu laikā. Lai sildītu māju, nepieciešams 8,5 kW / 1 stunda enerģijas. Tas nozīmē, ka vienas grāmatzīmes izdegšanas laikā tiks iegūts 20 × 2,5 = 50 kW

Telpu apsildīšana patērēs 8,5 × 2,5 = 21,5 kW

Saražotā siltuma pārpalikums 50 - 21,5 = 28,5 kW tiek uzglabāts TA.

Temperatūra, līdz kurai dzesēšanas šķidrums tiek uzkarsēts, ir 35 ° C. (Temperatūras starpība padeves un atgaitas caurulēs. Nosaka ar mērījumiem apkures sistēmas darbības laikā). Aizvietojot meklētās vērtības formulā (4), mēs iegūstam 28500 / (0,8 × 1,163 × 35) = 874,5 kg

Šis skaitlis nozīmē, ka katla saražotās siltuma uzglabāšanai ir nepieciešams 875 kg siltumnesēja. Lai to izdarītu, jums ir nepieciešama bufera tvertne visai sistēmai ar tilpumu 0,875 m 3. Šādi vieglie aprēķini ļauj viegli izvēlēties siltuma akumulatoru apkures katliem.

Padoms. Lai precīzāk aprēķinātu bufera tvertnes tilpumu, labāk sazināties ar speciālistu.

Tiešsaistes kalkulators

* Ja kalkulators rāda 0 (nulle), tas nozīmē, ka jums nav enerģijas pārpalikuma, kas jāuzkrāj.

Šis ir aptuvens skaitlis, kas ir pēc iespējas tuvāks realitātei, neņemot vērā tādus mainīgos lielumus kā: degvielas veids, katla efektivitāte, ēkas energoefektivitāte.

Paskaidrojumi

Katla jauda saskaņā ar pasi - katrs ražotājs to norāda no iekārtas dokumentācijas. Ja katls tika izgatavots neatkarīgi un tā jauda nav zināma, to var aptuveni noteikt empīriski. Mājai 100 m2 platībā pietiek ar 10 kW katlu... Ja jūsu iekārta tiek galā ar mājas sildīšanas uzdevumu, izmantojot vidējo krāsns slodzi, par galveno vērtību ņemiet šīs telpas platību un nosakiet jaudu. Jums jāsaprot, ka tie būs ļoti vidēji dati, izņemot siltuma zudumus, ēkas energoefektivitāti utt.

Vajadzīgā jauda jūsu mājas apsildīšanai. Šī ir enerģija, kas nepieciešama vajadzīgās temperatūras uzturēšanai. To aprēķina speciālists, pamatojoties uz sarežģītām formulām un daudziem mainīgajiem. Piemēram, 100m2 lielai mājai stundā ir nepieciešama 8,5 kW enerģijas. Atkal tas ir ļoti vidējs rādītājs.

Siltumnesēja temperatūra, padeve un atgriešanās. Atšķirība starp šiem skaitļiem būs pārpalikums, kas jāsaglabā.

Ūdens siltuma jauda. Šī ir tabulas vērtība, kas ir 4,19 kJ / kg × ° C vai 1,164 W × h. Tas piedalās aprēķinos un ir statistiska vērtība.