- Hoe werkt een vaste brandstofsysteem met een opslagtank?
- De nuances van het gebruik van warmteaccumulatoren en bedieningstips
- Leidingenschema's voor warmteaccumulator
- Regelingen voor het aansluiten van een buffertank op een vastebrandstofketel en een verwarmingssysteem
- Regels voor veilige bediening
- Berekening van het volume van de opslagtank
- Een ketel op vaste brandstof met uw eigen handen maken
- Waarvoor dient een warmteaccumulator en hoe wordt deze berekend?
- Berekening Uitleg
- Thermische accumulator: wat is het?
- Het werkingsprincipe van het verwarmingssysteem met een warmteaccumulator
- De belangrijkste functies van warmteaccumulatoren:
- Het gebruik van een warmteaccumulator: wanneer apparatuur nodig is
- Het gebruik van warmteaccumulatoren in TT-verwarmingssystemen
- Modernisering van de warmteaccumulator
- Eenvoudige warmteaccumulator
- Berekening buffercapaciteit
Hoe werkt een vaste brandstofsysteem met een opslagtank?
De grootste besparing op hulpbronnen wordt bereikt wanneer een warmteaccumulator wordt aangesloten voor verwarmingsketels voor vaste brandstoffen.
Het principe van het apparaat van een dergelijk systeem kan in twee fasen worden verdeeld:
- warmte van brandstofverbranding komt via een warmtewisselaar binnen in verwarmingsradiatoren, die op hun beurt warmte afgeven aan de omgeving;
- na afkoeling stroomt het water van de radiatoren naar beneden en komt terug in de warmtewisselaar van de ketel voor latere verwarming.
En dan herhaalt alles zich in een cirkel. Een dergelijk schema heeft twee belangrijke negatieve punten die het warmteverlies beïnvloeden:
- water als warmtedrager wordt rechtstreeks van de ketel naar de radiatoren geleid en koelt snel af;
- onvoldoende volume waterkoelvloeistof in het verwarmingssysteem maakt het niet mogelijk om een constante temperatuur te handhaven, dus het moet regelmatig worden verwarmd in het ketelcircuit.
Dit is extreem verspillend. Zeker als het om vaste brandstoffen gaat. In wezen gebeurt het volgende. Er wordt brandstof in de ketel gedaan, die in eerste instantie vrij intensief brandt. Daarom warmt de kamer erg snel op. Wanneer de brandstof echter stopt met branden, daalt de temperatuur van het water in de radiatoren onmiddellijk en wordt het huis onmiddellijk koud. Om constant een comfortabele temperatuur in de kamer te behouden, is het noodzakelijk om steeds meer batches brandstof in de ketel te doen.
De nuances van het gebruik van warmteaccumulatoren en bedieningstips
- Als u van plan bent om voor langere tijd van huis te gaan, moet u de thermostaat van de driewegklep op de minimumtemperatuur zetten. Met deze "zuinige" werking kan het verwarmingscircuit meerdere dagen werken;
- De weersafhankelijke automatiseringsunit, ingebouwd in het systeem met TA, regelt de temperatuur van de koelvloeistof in de radiatoren als de weersomstandigheden veranderen;
- Als je een relaisthermostaat maakt met een dompelhuls in het bovenste deel van het buffervat en deze instelt op bijvoorbeeld 35 °C, en 60 °C op de klepthermostaat, dan als de thermostaat 25 °C (60- 35 \u003d 25 °C), wordt de pompcirculatie automatisch uitgeschakeld;
- Als de berekening een groot volume TA aantoonde dat niet in de afmetingen van de kamer past, kan het worden vervangen door twee kleinere containers, die ze verbinden met leidingen in de bovenste en onderste delen;
- Om elektrochemische corrosie van de TA te voorkomen, is het noodzakelijk om er aarding op aan te sluiten;
- Als het circuit een elektrische boiler bevat, is het beter om het nachttarief te gebruiken om het watervolume van de opslagtank te verwarmen, als dit is voorzien in de servicevoorwaarden.
Leidingenschema's voor warmteaccumulator
We durven aan te nemen dat als je geïnteresseerd bent in dit artikel, je hoogstwaarschijnlijk hebt besloten om een warmteaccumulator voor verwarming te maken en deze zelf te binden. Je kunt veel verbindingsschema's bedenken, het belangrijkste is dat alles werkt. Als je de processen in het circuit goed begrijpt, kun je behoorlijk experimenteren. Hoe u de HA op de ketel aansluit, heeft invloed op de werking van het gehele systeem. Laten we eerst het eenvoudigste verwarmingsschema analyseren met een warmteaccumulator.
Een eenvoudig TA-omsnoeringsschema
In de figuur zie je de bewegingsrichting van de koelvloeistof
Houd er rekening mee dat opwaartse bewegingen niet zijn toegestaan. Om dit te voorkomen, moet de pomp tussen de TA en de ketel een grotere hoeveelheid koelvloeistof pompen dan degene die tegen de tank staat. Alleen in dit geval zal er voldoende terugtrekkende kracht worden gevormd, die een deel van de warmte uit de toevoer zal opnemen
Het nadeel van een dergelijk aansluitschema is de lange opwarmtijd van het circuit. Om dit te verminderen, moet u een verwarmingsring voor de ketel maken. Je kunt het zien in het volgende diagram.
Alleen in dit geval zal een voldoende terugtrekkende kracht worden gevormd, die een deel van de warmte uit de toevoer zal opnemen.Het nadeel van een dergelijk aansluitschema is de lange opwarmtijd van het circuit. Om dit te verminderen, moet u een verwarmingsring voor de ketel maken. Je kunt het zien in het volgende diagram.
TA leidingschema met een ketel verwarmingscircuit
De essentie van het verwarmingscircuit is dat de thermostaat geen water uit de TA mengt totdat de ketel het opwarmt tot het ingestelde niveau. Wanneer de ketel is opgewarmd, gaat een deel van de toevoer naar de TA, en het deel wordt gemengd met de koelvloeistof uit het reservoir en komt in de ketel. De verwarming werkt dus altijd met een reeds verwarmde vloeistof, wat het rendement en de opwarmtijd van het circuit verhoogt. Dat wil zeggen dat de batterijen sneller warm worden.
Met deze methode om een warmteaccumulator in het verwarmingssysteem te installeren, kunt u het circuit in de offline modus gebruiken wanneer de pomp niet werkt.
Houd er rekening mee dat het diagram alleen de knooppunten toont voor het aansluiten van de TA op de ketel. De circulatie van de koelvloeistof naar de radiatoren gebeurt op een andere manier, die ook door de TA gaat. Door de aanwezigheid van twee bypasses kun je twee keer op veilig spelen:
Door de aanwezigheid van twee bypasses kun je twee keer op veilig spelen:
- de keerklep wordt geactiveerd als de pomp wordt gestopt en de kogelkraan op de onderste bypass is gesloten;
- bij een pompstop en uitval van de keerklep vindt circulatie plaats via de onderste bypass.
In een dergelijke constructie kunnen in principe enkele vereenvoudigingen worden aangebracht. Gezien het feit dat de terugslagklep een hoge stromingsweerstand heeft, kan deze worden uitgesloten van het circuit.
TA leidingschema zonder terugslagklep voor zwaartekrachtsysteem
In dit geval, wanneer het licht verdwijnt, moet u de kogelkraan handmatig openen. Het moet gezegd worden dat met een dergelijke bedrading de TA boven het niveau van de radiatoren moet zijn.Als u niet van plan bent dat het systeem door de zwaartekracht zal werken, kan de leidingen van het verwarmingssysteem met een warmteaccumulator worden uitgevoerd volgens het onderstaande schema.
Schema van leidingen TA voor een circuit met geforceerde circulatie
In TA wordt de juiste beweging van water gecreëerd, waardoor bal na bal, beginnend vanaf de bovenkant, kan opwarmen. Misschien rijst de vraag, wat te doen als er geen licht is? We hebben hierover gesproken in een artikel over alternatieve stroombronnen voor het verwarmingssysteem. Het zal zuiniger en handiger zijn. Zwaartekrachtcircuits zijn immers gemaakt van buizen met een grote doorsnede en bovendien moeten niet altijd geschikte hellingen in acht worden genomen. Als je de prijs van buizen en hulpstukken berekent, alle ongemakken van de installatie afweegt en alles vergelijkt met de prijs van een UPS, dan wordt het idee om een alternatieve stroombron te installeren erg aantrekkelijk.
Regelingen voor het aansluiten van een buffertank op een vastebrandstofketel en een verwarmingssysteem
Het onderwerp Sjawa wekte grote belangstelling op het portaal. Gebruikers begonnen het schema te bespreken voor het aansluiten van de TA op de ketel.
ZelGenGebruiker
Gekeken naar het schema van het verwarmingssysteem. De vraag rees, waarom bevindt de ingang van de TA zich net boven het midden van de tank? Als de inlaat vanaf de bovenkant van de buffertank wordt gemaakt, wordt de hete drager van de TT-ketel onmiddellijk naar de uitlaat gevoerd, zonder vermenging met de koudere drager in de TA. De container wordt geleidelijk van boven naar beneden gevuld met hete koelvloeistof. En dus, totdat de bovenste helft van de TA is opgewarmd, dat is ongeveer 500 liter, wordt de hete drager in de TA gemengd en gekoeld.
Volgens Sjawa is de invoer naar de warmteaccumulator ontworpen voor een betere EC (natuurlijke circulatie bij stroomuitval) en om onnodige vermenging van de koelvloeistof te verminderen op een moment dat CO geen warmte afvoert of er weinig van opneemt. Omdathet schema van het verwarmingssysteem met TA in het begin is algemeen, daarna schetste de gebruiker meer gedetailleerde opties voor de werking van de tank.
Schema 1.
Voordelen - als het licht is uitgeschakeld, werkt de natuurlijke circulatie. Het nadeel is de traagheid van het systeem.
Schema 2.
Een analoog van het eerste schema, maar als alle thermische koppen in het verwarmingssysteem zijn gesloten, is het bovenste deel van de warmteaccumulator het warmst en is er geen intensieve menging. Bij het openen van de thermische koppen wordt de koelvloeistof direct aan de CO toegevoerd. Dit vermindert de traagheid. Er is ook een EC.
Schema 3.
De warmteaccumulator wordt parallel aan het systeem geplaatst. Voordelen - snelle toevoer van koelvloeistof, maar natuurlijke circulatie in het systeem is twijfelachtig. Mogelijk koken van de koelvloeistof.
Schema 4.
Ontwikkeling van het derde schema met gesloten thermische koppen. Het nadeel is dat er een volledige vermenging is van alle waterlagen in de warmteaccumulator, wat slecht is voor de natuurlijke circulatie als er geen elektriciteit is.
SjavaGebruiker
Zoals je ziet kun je bij het openen en sluiten van de kranen verschillende schakelmogelijkheden doorvoeren, maar ik ben ingesteld op optie 1 en 2. De onderkant van de warmteaccumulator is 700 mm hoger dan de onderkant van de ketel. Aftakleidingen opgenomen in TA 1 1/2 ', en uitgaand in CO 1 '. De variant met de bovenliggende plaatsing van de aftakleiding is geschikt voor HE met spiralen erin, voor indirecte verwarming van de koelvloeistof.
Als gevolg hiervan heeft de gebruiker het circuit enigszins aangepast door bypasses te plaatsen tussen de ingang naar de warmteaccumulator van de vastebrandstofketel en de toevoer naar het verwarmingssysteem en naar de retour.
Dit maakte het mogelijk om het aansluitschema van de warmteaccumulator te wijzigen van parallel naar serieel.Het stookseizoen is bijvoorbeeld afgelopen en de warmteaccumulator is afgekoeld, maar het is kouder geworden, dan kunt u, zonder de warmteaccumulator te verwarmen, het huis snel verwarmen met een boiler.
Regels voor veilige bediening
Doe-het-zelf-warmteaccumulatoren zijn onderworpen aan speciale veiligheidseisen:
- De hete delen van de tank mogen niet in contact komen met of anderszins in contact komen met brandbare en explosieve materialen en stoffen. Het negeren van dit item kan de ontsteking van individuele objecten en brand in de stookruimte veroorzaken.
- Een gesloten verwarmingssysteem gaat uit van een constante hoge druk van de koelvloeistof die binnen circuleert. Om dit punt te waarborgen, moet het ontwerp van de tank volledig strak zijn. Bovendien is het mogelijk om het lichaam te versterken met verstijvers en het deksel op de tank uit te rusten met duurzame rubberen pakkingen die bestand zijn tegen intense bedrijfsbelastingen en verhoogde temperaturen.
- Als er een extra verwarmingselement in het ontwerp aanwezig is, moeten de contacten zeer zorgvuldig worden geïsoleerd en moet de tank worden geaard. Op deze manier is het mogelijk om elektrische schokken en kortsluiting te voorkomen, die het systeem kunnen uitschakelen.
Met inachtneming van deze regels is de werking van een zelfgemaakte warmteaccumulator volkomen veilig en zal de eigenaars geen problemen of problemen veroorzaken.
Berekening van het volume van de opslagtank
Deze oplossing ligt in het feit dat een doe-het-zelf-warmteaccumulator een conventionele geïsoleerde container is met twee sproeiers voor aansluiting op het verwarmingssysteem.Het komt erop neer dat de ketel, tijdens bedrijf, het koelmiddel gedeeltelijk naar de opslagtank leidt wanneer de radiatoren het niet nodig hebben. Na het uitschakelen van de warmtebron vindt het omgekeerde proces plaats: de werking van het verwarmingssysteem wordt ondersteund door water dat uit de accu komt. Om dit te doen, moet de opslagtank goed aan de warmtegenerator worden vastgemaakt.
De eerste stap is om het volume van de tank voor de accumulatie van thermische energie te bepalen en de mogelijkheid te beoordelen om deze in de stookruimte te plaatsen. Bovendien is het niet nodig om helemaal opnieuw te beginnen met de productie van warmteaccumulatoren voor ketels voor vaste brandstoffen, er zijn verschillende opties voor het selecteren van kant-en-klare schepen met een geschikte capaciteit.
We stellen voor om het volume van de tank op de eenvoudigste manier grofweg te bepalen, op basis van de wetten van de fysica. Hiervoor heeft u de volgende initiële gegevens nodig:
- thermisch vermogen dat nodig is voor het verwarmen van het huis;
- de tijd dat de warmtebron wordt uitgeschakeld en een opslagtank voor verwarming in de plaats komt.
We laten de berekeningsmethode zien met een voorbeeld. Er is een pand met een oppervlakte van 100 m2 waar de warmteopwekker 5 uur per dag stilstaat. Op grotere schaal accepteren we het vereiste thermische vermogen in de hoeveelheid van 10 kW. Dit betekent dat de batterij elk uur 10 kW aan energie moet leveren aan het systeem en gedurende de hele periode 50 kW moet worden opgebouwd. Tegelijkertijd wordt het water in de tank verwarmd tot ten minste 90 en wordt aangenomen dat de temperatuur bij de toevoer in de verwarmingssystemen van particuliere huizen in de standaardmodus 60 is. Dat wil zeggen, het temperatuurverschil is 30 ºС, we vervangen al deze gegevens in de formule die bekend is uit de natuurkundecursus:
Omdat we willen weten hoeveel water de warmteaccumulator moet bevatten, heeft de formule de volgende vorm:
- Q is het totale verbruik van thermische energie, in het voorbeeld is dit 50 kW;
- c - de soortelijke warmtecapaciteit van water is 4,187 kJ / kg of 0,0012 kW / kg ºС;
- Δt is het temperatuurverschil tussen het water in de tank en de toevoerleiding, voor ons voorbeeld is het 30 ºС.
m \u003d 50 / 0,0012 x 30 \u003d 1388 kg, wat een volume van ongeveer 1,4 m3 inneemt. Dus een thermische batterij voor een ketel op vaste brandstof met een capaciteit van 1,4 m3, gevuld met water verwarmd tot 90 ºС, zal een huis met een oppervlakte van 100 m2 voorzien van een warmtedrager met een temperatuur van 60 ºС gedurende 5 uur . Dan zakt de watertemperatuur onder de 60 ºС, maar het duurt nog wat langer (3-5 uur) om de batterij volledig te "ontladen" en de kamers af te koelen.
Belangrijk! Om ervoor te zorgen dat een doe-het-zelf-warmteaccumulator volledig wordt "opgeladen" tijdens de werking van de ketel, moet deze laatste minimaal anderhalve vermogensreserves hebben. De kachel moet immers tegelijkertijd het huis verwarmen en de opslagtank vullen met warm water
Een ketel op vaste brandstof met uw eigen handen maken
Een vaste brandstofketel voor een privéwoning kan theoretisch onafhankelijk worden gemaakt. Om dit te doen, moet u een grote buis van 300 mm nemen, waarvan een meterstuk wordt afgesneden. Van de staalplaat moet u de bodem afsnijden volgens de diameter van de buis en de elementen lassen. De poten van de ketel kunnen kanalen van 10 cm zijn.
Bij het maken van een ketel op vaste brandstof voor een privéwoning, moet u een luchtverdeler maken in de vorm van een cirkel van een stalen plaat. De diameter moet 20 mm kleiner zijn dan de buis. In het onderste deel van de cirkel moet de waaier vanuit de hoek worden gelast.De afmeting van de plank moet 50 mm zijn. Hiervoor is ook een kanaal met dezelfde afmetingen geschikt. In het centrale bovenste deel van de verdeler, die zich boven de ketel moet bevinden, moet een buis van 60 mm worden gelast. Door de buis in het midden van de verdeelschijf wordt een gat gemaakt om een doorgaande tunnel te vormen. Het is nodig voor luchttoevoer.
Aan de bovenzijde van de leiding is een demper bevestigd die zorgt voor de afstelling van de luchttoevoer. Als u wordt geconfronteerd met de vraag hoe u een ketel op vaste brandstof kunt maken, moet u vertrouwd raken met de technologie. De volgende stap geeft aan dat het nodig is om het onderste deel van de apparatuur te voltooien, waar de deur naar de aslade zal worden geplaatst. Gaten zijn aan de bovenkant gesneden. Op dit punt wordt een buis van 100 mm gelast. In het begin zal het in een bepaalde hoek naar de zijkant gaan. Dan 40 cm omhoog, en dan strikt verticaal. Door de overlap moet de doorgang van de schoorsteen worden beschermd volgens de brandveiligheidsregels.
De voltooiing van de fabricage van de ketel gaat gepaard met werkzaamheden aan de bovenklep. In het centrale deel moet er een gat zijn voor de verdeelpijp. De bevestiging aan de wand van het apparaat moet strak zijn. Het binnendringen van lucht is uitgesloten.
Nadat u een ketel op vaste brandstof hebt gemaakt voor lang branden op hout, moet u deze voor de eerste keer aansteken. Om dit te doen, verwijdert u het deksel, tilt u de regelaar op en vult u de apparatuur tot de bovenkant. Brandstof wordt overgoten met een ontvlambare vloeistof. Door de regelbuis wordt een brandende fakkel naar binnen gegooid. Zodra de brandstof opflakkert, moet de luchtstroom tot een minimum worden beperkt om het brandhout te laten smeulen. Zodra het gas ontsteekt, zal de ketel starten.
Waarvoor dient een warmteaccumulator en hoe wordt deze berekend?
Niet alle verwarmingssystemen hebben een warmteaccumulator nodig. Maar hier is de eigenaar van huizen met elektrische of houtgestookte ketels - er is iets om over na te denken.
Laten we eerst kijken naar de werking van een houtgestookte ketel. Wat meteen opvalt is de uitgesproken cycliciteit van de warmteopwekking met afwisseling van verschillende stadia. Van de volledige afwezigheid van warmtetoevoer met regelmatige verplichte reiniging van de kamers en het laden van de vuurkist met brandhout, tot maximale warmteoverdracht bij het bereiken van vol vermogen. En zo verder - volgens de gevestigde werkingsmodus van het systeem.
Het blijkt dat bij het actief verbranden van brandhout hoogstwaarschijnlijk een overmaat aan warmte wordt gegenereerd, en wanneer de bladwijzer opbrandt, is dit duidelijk niet genoeg. De warmteaccumulator helpt in een dergelijke situatie om "deze sinusoïden glad te strijken" - overtollige warmte hoopt zich op tijdens de periode van activiteit en wordt, indien nodig, in het verwarmingscircuit gedoseerd.
Een van de eenvoudigste opties om een ketel op vaste brandstof te koppelen aan een warmteaccumulator
Elektrische boilers behoren tot de handigste en veiligste in gebruik, uiterst eenvoudig en gehoorzaam in het gebruik. Maar de hoge kosten van elektrische energie "verpesten het hele plaatje". Om de kosten op de een of andere manier te verlagen, is het waarschijnlijk logisch om de werking van elektrische boilerapparatuur uit te stellen voor de duur van preferentiële tarieven - voor de nacht. Dat wil zeggen, gedurende deze periode, de warmteaccumulator "oppompen" met warmte en vervolgens de gecreëerde reserve geleidelijk gedurende de dag uitgeven.
Overigens is de aanwezigheid van een warmteaccumulator een groot pluspunt voor degenen die van plan zijn alternatieve bronnen te gebruiken. Maak er bijvoorbeeld, indien gewenst, verbinding mee en zonnecollector op het dak, die op een mooie dag een zeer aanzienlijke hoeveelheid warmte kan afgeven.
Het principe van deze batterij is niet zo ingewikkeld - in feite is het een ruime tank gevuld met water. Door de hoge warmtecapaciteit van water krijgt het de mogelijkheid om warmte op te hopen, die vervolgens rationeel wordt gebruikt door een goed afgestemd verwarmingssysteem.
Maar hoeveel buffercapaciteit is er nodig? Dit moet ten minste om die redenen bekend zijn om in de stookruimte vrije ruimte te bieden voor de installatie van dergelijke grote apparatuur.
Voor de berekening is er een speciale formule, op basis waarvan een online calculator is samengesteld, die onder de aandacht van de lezers wordt aangeboden.
Berekening Uitleg
Om te berekenen, moet de gebruiker verschillende beginwaarden opgeven in de velden van de rekenmachine.
De geschatte hoeveelheid warmte die nodig is om het huis volledig te verwarmen. In theorie zouden de eigenaren over dergelijke informatie moeten beschikken als ze langer dan een jaar in het huis wonen. Zo niet, dan zul je moeten rekenen en ook daar helpen wij mee.
- De volgende parameter is het typeplaatje van de bestaande ketel. U moet het verschil voelen tussen deze en de vorige waarden, omdat ze vaak verward zijn.
- Ketelactiviteitsperiode.
- Voor vaste brandstof is dit de uitbrandtijd van een houtgestookte bladwijzer, die de eigenaren bekend zijn uit de ervaring van onderhoud, dat wil zeggen de periode waarin de ketel daadwerkelijk warmte levert aan de gemeenschappelijke "spaarpot".
- Voor elektrisch - de periode waarvoor de werking van de ketel is geprogrammeerd tijdens de periode van het voorkeursnachttarief.
- Het rendement van de ketel - u moet in de technische beschrijving van het model kijken.Soms wordt het afgekort als efficiëntie, soms wordt het aangeduid met de Griekse letter η.
- Ten slotte zijn de laatste twee velden van de rekenmachine het temperatuurregime van het verwarmingssysteem. Dat wil zeggen - de temperatuur in de toevoerleiding aan de uitlaat van de ketel en in de "retourleiding" aan de inlaat ernaartoe.
Nu hoeft u alleen nog maar op de knop "BEREKENEN ..." te drukken - en het resultaat wordt weergegeven in liter en kubieke meter. Vanaf deze minimale waarde "dansen" ze al bij het kiezen van een geschikt model van een warmteaccumulator. Een dergelijk apparaat zorgt gegarandeerd voor de meest economische werking van het verwarmingssysteem.
Thermische accumulator: wat is het?
Structureel is een warmteaccumulator voor vaste brandstoffen een speciale container met een warmtedrager, die snel opwarmt tijdens de verbranding van brandstof in de keteloven. Nadat de verwarmingseenheid stopt met werken, geeft de batterij zijn warmte af, waardoor de optimale temperatuur in het gebouw behouden blijft.
In combinatie met een moderne vastebrandstofketel maakt de warmteaccumulator het mogelijk om bijna 30% brandstof te besparen en de efficiëntie van het systeem te verhogen. Bovendien kan het aantal ladingen van de thermische eenheid tot 1 keer worden verminderd en werkt de apparatuur zelf op volle capaciteit, waarbij alle geladen brandstof zoveel mogelijk wordt verbrand.
Leer ook over de voordelen van kunststof buizen voor verwarming.
Ontwerp en doel van capacitieve tanks
Alle thermische accumulatoren zijn gemaakt (en dit is te zien in veel foto's of video's op onze website) in de vorm van enkele buffertanks - tanks die zijn geïsoleerd met speciale materialen. Tegelijkertijd kan het volume van dergelijke tanks 350-3500 liter bereiken. De apparaten kunnen zowel in open als gesloten verwarmingssystemen worden gebruikt.
Het werkingsprincipe van het verwarmingssysteem met een warmteaccumulator
Het belangrijkste verschil tussen een systeem met een ketel voor vaste brandstoffen en een warmteaccumulator van een conventioneel systeem is in de regel de cyclische werking.
Er zijn met name twee cycli:
- Het product van twee bladwijzers van brandstof, die het in de maximale vermogensmodus verbrandt. Tegelijkertijd vliegt alle overtollige warmte niet "in de pijp", zoals bij het traditionele verwarmingsschema, maar hoopt zich op in de batterij;
- De ketel warmt niet op en het optimale temperatuurregime van het koelmiddel wordt gehandhaafd door warmteoverdracht vanuit de tank. Opgemerkt moet worden dat bij het gebruik van moderne warmteaccumulatoren het mogelijk is om tot 2 dagen stilstand van de warmtegenerator te bereiken (het hangt allemaal af van het warmteverlies van het gebouw en de buitenluchttemperatuur).
Leer ook over de kenmerken van het proces van het installeren van verwarmingsketels.
De belangrijkste functies van warmteaccumulatoren:
Een vastebrandstofketel met een warmteaccumulator is een zeer winstgevende en productieve tandem, waardoor u het verwarmingssysteem praktischer, zuiniger en productiever kunt maken.
Warmteaccumulatoren vervullen verschillende functies tegelijk, waaronder:
- Accumulatie van warmte van de ketel met het daaropvolgende verbruik op verzoek van het verwarmingssysteem. Vaak wordt deze factor geleverd door het gebruik van een driewegklep of speciale automatisering;
- Bescherming van het verwarmingssysteem tegen gevaarlijke oververhitting;
- Mogelijkheid tot eenvoudige koppeling in één schema van meerdere verschillende warmtebronnen;
- Zorgen voor de werking van ketels met maximale efficiëntie. Deze functie verschijnt eigenlijk als gevolg van de werking van apparatuur bij verhoogde temperaturen en een afname van het brandstofverbruik;
Warmteaccumulatoren volgens selectie
- Stabilisatie van de temperatuuromstandigheden in het gebouw, waardoor het aantal brandstofladingen in de ketel wordt verminderd. Tegelijkertijd zijn deze indicatoren behoorlijk significant, wat de installatie van dergelijke apparatuur een efficiëntere en financieel winstgevendere oplossing maakt;
- Het gebouw voorzien van warm water. Verplichte installatie van een speciale thermostatische veiligheidsklep aan de uitlaat van de warmteaccumulatortank is vereist, aangezien de watertemperatuur meer dan 85C kan bereiken.
De berekening van de warmteaccumulator voor een vastebrandstofketel kan op verschillende manieren. Maar als u snel alle berekeningen moet uitvoeren, is het beter om de in de praktijk bewezen optie te gebruiken - er moet minimaal 25 liter volume vallen op 1 kW ketelvermogen op vaste brandstof. Hoe hoger het vermogen van warmtetechniek, hoe groter het volume dat nodig is om de batterij te installeren.
Ontwerpkenmerken van tanks
Het gebruik van een warmteaccumulator: wanneer apparatuur nodig is
De instructies voor warmteaccumulatoren van ketels voor vaste brandstoffen geven aan dat dergelijke eenheden in verschillende hoofdgevallen moeten worden gebruikt:
- De behoefte aan een efficiënte warmwatervoorziening in grote volumes. Als het huis bijvoorbeeld twee of meer badkamers heeft, een groot aantal kranen, dan kun je niet zonder warmteaccumulatoren, omdat de techniek de waterproductie aanzienlijk verhoogt zonder extra financiële kosten;
- Bij gebruik van vaste brandstoffen met verschillende warmteafgiftecoëfficiënten. Door deze techniek is het mogelijk om de verbrandingspieken af te vlakken en het aantal bookmarks te verminderen;
- Indien er behoefte in huis is om de accu's met warmte op te laden tegen het “nachttarief”;
- Bij gebruik van warmtepompen.Indien er naast een vastebrandstofketel ook een alternatieve verwarmingsinstallatie in het gebouw aanwezig is, zal de batterij de bedrijfstijd van de compressor van de installatie helpen optimaliseren.
Het gebruik van warmteaccumulatoren in TT-verwarmingssystemen
Een standaard warmteaccumulator (of, zoals het ook wordt genoemd, een buffertank) is een geïsoleerde tank (vat) gevuld met een koelvloeistof, die wordt gebruikt om overtollige warmte op te hopen die optreedt tijdens de werking van TT-ketels. Het ontwerp is zodanig dat je zonder veel moeite zelf een warmteaccumulator kunt maken met geïmproviseerde middelen. Het belangrijkste is een nauwkeurige berekening en een competent schakelschema.
De belangrijkste voordelen van dit element:
- Door een ketel voor vaste brandstoffen te koppelen aan een warmteaccumulator, kunt u brandstof besparen. Tijdens bedrijf verwarmt de ketel het koelmiddel niet alleen in het verwarmingscircuit, maar ook direct in de tank. Wanneer de brandstof in de verbrandingskamer opbrandt, wordt de temperatuur van het koelmiddel in CO gehandhaafd door de opgehoopte warmte van de warmteaccumulator. Door een goede isolatie en een correct geselecteerde capaciteit van het apparaat kunt u de hele dag door warmte besparen in CO, wat het brandstofverbruik aanzienlijk vermindert.
- De opslagtank kan de levensduur van de TT-ketelapparatuur aanzienlijk verlengen. Dankzij het buffervat draait de TT-ketel beduidend minder, waardoor de levensduur meer dan verdubbeld wordt.
Het derde, maar niet minder belangrijke voordeel kan worden beschouwd als de veiligheid van de TT-ketel, die wordt geleverd door de warmteaccumulator. Dit ontwerp is het meest effectieve mechanisme voor het absorberen van overtollige thermische energie, wat vaak leidt tot noodsituaties als gevolg van oververhitting van de ketel.
Modernisering van de warmteaccumulator
Het klassieke ontwerp van een warmteaccumulator is eerder beschreven, maar er zijn verschillende elementaire trucs waarmee u de werking van dit apparaat efficiënter en zuiniger kunt maken:
- Hieronder kunt u nog een warmtewisselaar plaatsen, waarvan de werking gebaseerd zal zijn op het gebruik van zonnecollectoren. Deze optie is geschikt voor gebruikers die de voorkeur geven aan groene energie;
- Als het verwarmingssysteem meerdere werkcircuits heeft, is het het beste om het vat binnenin in verschillende secties te verdelen. Hierdoor kan de temperatuur in de toekomst zo lang mogelijk op een zeer acceptabel niveau worden gehouden;
- Als de financiële middelen het toelaten, kan polyurethaanschuim als verwarming worden gebruikt. Dit materiaal is veel duurder, maar houdt de warmte veel beter vast. Het water houdt de temperatuur zeer lang vast;
- U kunt meerdere leidingen tegelijk installeren, wat het verwarmingssysteem complexer maakt, het uitrusten met meerdere circuits tegelijk;
- Het is toegestaan om samen met de hoofdwarmtewisselaar een extra warmtewisselaar te installeren. Het water dat erin wordt verwarmd, zal voor verschillende huishoudelijke behoeften worden gebruikt - dit is best handig.
Eenvoudige warmteaccumulator
De eenvoudigste doe-het-zelf-warmteaccumulator kan worden gemaakt op basis van het werkingsprincipe van een thermoskan - vanwege de niet-geleidende warmtewanden kan de vloeistof niet gedurende lange tijd afkoelen.
Voor werk is het noodzakelijk om voor te bereiden:
- Tank met de gewenste inhoud (vanaf 150 l)
- Thermisch isolatiemateriaal
- Scotch
- Verwarmingselementen of koperen leidingen
- betonnen plaat
Allereerst moet u nadenken over wat de tank zelf zal zijn. Gebruik in de regel een metalen vat bij de hand. Iedereen bepaalt zijn volume individueel, maar een capaciteit van minder dan 150 liter nemen is praktisch niet logisch.
Het geselecteerde vat moet op volgorde worden gezet. Het moet worden schoongemaakt, stof en ander vuil moet van binnenuit worden verwijderd en gebieden waar zich corrosie begint te vormen, moeten worden behandeld.
Vervolgens wordt een verwarmer voorbereid, die het vat zal omwikkelen. Hij zal ervoor zorgen dat de warmte zo lang mogelijk binnen blijft. Minerale wol is perfect voor een huisgemaakt ontwerp. Nadat de container aan de buitenkant is ingepakt, moet deze goed worden ingepakt met tape. Bovendien is het oppervlak bedekt met plaatstaal of omwikkeld met folie.
Om het water binnen te verwarmen, moet u een van de opties selecteren:
- Installatie van elektrische kachels
- Installatie van een spoel waardoor de koelvloeistof wordt gelanceerd
De eerste optie is vrij ingewikkeld en niet veilig, dus wordt deze verlaten. De spoel kan onafhankelijk worden gebouwd van een koperen buis met een diameter van 2-3 cm en een lengte van ongeveer 8-15 m. Er wordt een spiraal uit gebogen en erin geplaatst.
In het gefabriceerde model is het bovenste deel van het vat de warmteaccumulator - het is noodzakelijk om de uitlaatpijp eruit te laten. Een andere pijp wordt van onderaf geïnstalleerd - een inlaat waardoor koud water zal stromen. Ze moeten uitgerust zijn met kranen.
Een eenvoudig apparaat is klaar voor gebruik, maar daarvoor moet eerst een brandveiligheidsprobleem worden opgelost. Het verdient aanbeveling om een dergelijke installatie uitsluitend op een betonnen plaat te plaatsen, zo mogelijk omheind met muren.
Berekening buffercapaciteit
Het belangrijkste criterium op basis waarvan een buffertank voor een ketel voor vaste brandstoffen wordt geselecteerd, is het volume, bepaald door berekening. De waarde ervan hangt af van dergelijke factoren:
- warmtebelasting op het verwarmingssysteem van een woonhuis;
- verwarmingsketel vermogen;
- verwachte werkingsduur zonder de hulp van een warmtebron.
Alvorens de capaciteit van de warmteaccumulator te berekenen, is het noodzakelijk om alle bovenstaande punten te verduidelijken, te beginnen met de gemiddelde warmteafgifte die het systeem tijdens de winterperiode verbruikt. Het maximale vermogen mag niet worden gebruikt voor de berekening, dit zal leiden tot een toename van de tank en dus tot een toename van de kosten van het product. Het is beter om meerdere dagen per jaar ongemak te verdragen en de vuurhaard vaker te laden dan een gekke prijs te betalen voor een grote warmteaccumulator die irrationeel zal worden gebruikt. En ja, het zal te veel ruimte in beslag nemen.
De normale werking van het verwarmingssysteem met een warmteaccumulator is onmogelijk wanneer de warmtebron een kleine vermogensreserve heeft. In dit geval zal het nooit mogelijk zijn om de batterij volledig te "laden", omdat de warmtegenerator tegelijkertijd het huis moet verwarmen en de container moet laden. Onthoud die selectie vastebrandstofketel voor leidingen met een warmteaccumulator gaat uit van een dubbele marge voor thermisch vermogen.
Er wordt voorgesteld om het berekeningsalgoritme te bestuderen aan de hand van het voorbeeld van een huis met een oppervlakte van 200 m² met een uitvaltijd van de ketel van 8 uur. Aangenomen wordt dat het water in de tank tot 90 °C zal opwarmen en tijdens het verwarmen tot 40 °C zal afkoelen. Om zo'n gebied in de koudste tijd te verwarmen, is 20 kW warmte nodig en het gemiddelde verbruik zal ongeveer 10 kW / h zijn. Dit betekent dat de batterij 10 kWh x 8 h = 80 kW energie moet opslaan.Verder wordt de berekening van het volume van de warmteaccumulator voor een ketel op vaste brandstof uitgevoerd door de formule voor de warmtecapaciteit van water:
m = Q / 1.163 x Δt, waarbij:
- Q is de geschatte hoeveelheid thermische energie die moet worden geaccumuleerd, W;
- m is de massa van water in de tank, kg;
- Δt is het verschil tussen de begin- en eindtemperatuur van de koelvloeistof in de tank, gelijk aan 90 - 40 = 50 °С;
- 163 W/kg °С of 4,187 kJ/kg °С is de soortelijke warmtecapaciteit van water.
Voor het beschouwde voorbeeld zal de watermassa in de warmteaccumulator zijn:
m = 80000 / 1.163 x 50 = 1375 kg of 1,4 m³.
Zoals je kunt zien, is de omvang van de buffercapaciteit als resultaat van berekeningen groter dan de expert aanbeveelt. De reden is simpel: er zijn onnauwkeurige initiële gegevens gebruikt voor de berekening. In de praktijk zal, zeker wanneer de woning goed geïsoleerd is, het gemiddelde warmteverbruik per 200 m² oppervlakte minder dan 10 kWh bedragen. Vandaar de conclusie: om de afmetingen van de warmteaccumulator voor een vastebrandstofketel correct te berekenen, is het noodzakelijk om nauwkeurigere initiële gegevens over het warmteverbruik te gebruiken.