Användningen av värmeakkumulatorer för värmesystemet möjliggör optimering av förbränningen av fasta bränslen i pannor. Med enkla ord, om det finns en buffertank - en värmeakkumulator, behöver husägaren inte besöka pannrummet ofta, och veden bränns i det optimala läget. Men för detta måste kapaciteten väljas korrekt och sedan dockas med värmeutrustning, vilket säkert kommer att orsaka svårigheter för en okunnig person. Därför är det värt att förstå i detalj vad en värmeakkumulator för en fast bränslepanna är, hur man väljer den och ansluter den till uppvärmningen i ett privat hus.
Vad är buffertkapacitet?
I själva verket är en värmeakkumulator utformad för ett värmesystem en vanlig metallbehållare med uppskattad kapacitet täckt med ett värmeisolerande skikt. I de enklaste fabrikstillverkade modellerna finns det endast munstycken för anslutning av kylvätska och hylsor för montering av termometrar. Termometrar är redan integrerade i buffertankar, medan de dyraste produkterna är utrustade med värmeväxlare i form av spolar. Anordningen för en sådan värmeakkumulator visas i figuren:
Som ni ser är utformningen av buffertanken inte särskilt svår, därför är olika hantverkare - hantverkare anpassade för att göra det med sina egna händer, som beskrivs i ett separat ämne.
Spolens syfte är att värma vatten för att tillhandahålla varmvatten i hemmet och att ansluta alternativa källor till termisk energi - solfångare. Det är uppenbart att denna funktion endast efterfrågas under gynnsamma väderförhållanden i regionen. I allmänhet är buffertanken för värmepannan utformad för att lösa sådana problem:
- Skapande av villkor för drift av en TT-panna med maximal effektivitet och minsta utsläpp.
- Bekväm drift av värmegeneratorn när du inte behöver kasta ved in i ugnen var 4-6 timme, inklusive nattetid.
- Uppvärmning och leverans av dricksvatten av kvalitet till 1-2 konsumenter (tillval).
De flesta tillverkare av utrustning för uppvärmning av fast bränsle indikerar i den bifogade dokumentationen att det är mycket tillrådligt att ansluta en värmeakkumulator till TT-pannan. Anledningen är detta: enheten uppnår högsta effektivitet med ett driftsläge nära maximalt. Och eftersom överskottsvärmen som genereras måste placeras någonstans innan den matas in i värmesystemet kommer en buffertank med vatten att behövas.
Utan en termisk ackumulator försöker vi "kväva" den termiska enheten på alla möjliga sätt, vilket begränsar tillförseln av förbränningsluft. Detta minskar inte bara dess effektivitet till 40% (som en kakelugn), utan det orsakar också frisättning av giftigt kolmonoxid i atmosfären. På grund av detta har vissa europeiska länder förbjudit bränning av ved och kol i värmepannor utan buffertank.
Med mer sällsynta besök i ugnsrummet är allt klart: värmen som ackumuleras i tanken kommer att tillbringas på att värma huset under lång tid, förutsatt att dess volym beräknas korrekt. Dessutom, när en panna med fast bränsle arbetar tillsammans med en värmeakkumulator reduceras sannolikheten för överhettning och kokande vatten i enhetens mantel till nästan noll.
Förutom att samverka med trävärmegeneratorer, kan värmeakkumulatorer också användas med elektriska pannor. Detta är meningsfullt när el som konsumeras på natten betraktas med en hastighet som är 2-3 gånger lägre än vanligt. Under den tid som denna tullar är i kraft kommer den elektriska installationen att kunna "ladda" värmeakkumulatorn, och den kommer att ge denna energi att värma huset under dagen.
Med detta alternativ måste resultaten från den tidigare beräkningen av elpannans effekt fördubblas så att dess värmeöverföring är tillräcklig för att värma huset och ladda tanken med en nattfrekvens.
Beräkning av buffertkapacitet
Huvudkriteriet för vilket en buffertank för en fast bränslepanna väljs är dess volym, bestämd genom beräkning. Dess värde beror på sådana faktorer:
- termisk belastning på värmesystemet i ett privat hus;
- värmepannkraft;
- förväntad driftstid utan hjälp av en värmekälla.
Innan värmeakkumulatorns kapacitet beräknas är det nödvändigt att förtydliga alla listade punkter, med början med den genomsnittliga värmeeffekten som systemet förbrukar under vinterperioden. Den maximala effekten bör inte tas för beräkning, detta kommer att leda till en ökning av tankens storlek och därför till en ökning av produktens kostnad. Det är bättre att uthärda besvär och ladda eldboxen flera dagar om året oftare än att betala ett galet pris för en stor värmeakkumulator, som kommer att användas irrationellt. Och han kommer att ta för mycket utrymme.
Expertutlåtande. För att tillhandahålla värmeenergi till ett hus med en yta på 200 m² räcker det med en buffertank som innehåller 1 ton kylvätska, och det är 1 m³. Uttalandet är sant för Rysslands mellanzon, i de mer södra eller norra regionerna kommer anpassningen att vara annorlunda.
Den normala driften av värmesystemet med en värmeakkumulator är omöjlig när värmekällan har en liten effektmarginal. I detta fall kommer det aldrig att vara möjligt att "ladda" batteriet helt, eftersom värmegeneratorn samtidigt måste värma huset och ladda tanken. Kom ihåg att valet av en fast bränslepanna för rörledning med en värmeakkumulator innebär en dubbel tillförsel av termisk kraft.
Det föreslås att studera beräkningsalgoritmen med hjälp av ett exempel på ett hus med en yta på 200 m² med en panna-tomgångstid på 8 timmar. Det antas att vattnet i tanken värms upp till 90 ° C och under uppvärmningsfasen kyls till 40 ° C. För att värma ett sådant område under den kallaste tiden krävs 20 kW värme och dess genomsnittliga förbrukning är cirka 10 kW / h. Detta innebär att batteriet måste ackumulera 10 kW / h x 8 h = 80 kW energi. Vidare utförs beräkningen av volymen på värmeakkumulatorn för en fast bränslepanna genom formeln för vattenvärmekapacitet:
m = Q / 1.163 x Δt, där:
- Q är den uppskattade mängden termisk energi som måste ackumuleras, W;
- m är vattenmassan i tanken, kg;
- Δt - skillnaden mellan de initiala och slutliga temperaturerna för kylvätskan i tanken är lika med 90 - 40 = 50 ° C;
- 163 W / kg ° C eller 4.187 kJ / kg ° C är den specifika vattenvärmen.
För detta exempel är massan av vatten i värmeakkumulatorn:
m = 80.000 / 1.163 x 50 = 1375 kg eller 1,4 m³.
Som du kan se, som en följd av beräkningarna, kommer storleken på buffertkapaciteten ut mer än experten rekommenderar. Anledningen är enkel: felaktiga källdata togs för beräkningen. I praktiken, särskilt när huset är välisolerat, kommer den genomsnittliga värmeförbrukningen för en yta på 200 m² att vara mindre än 10 kW / h. Därför slutsatsen: för att korrekt beräkna måtten på värmeakkumulatorn för en fast bränslepanna är det nödvändigt att använda mer exakta initiala data om värmeförbrukning.
Som referens. Det finns också en förstorad beräkningsmetod, enligt vilken för varje kW värmekraft i pannan finns 25 liter av värmeakkumulatorns volym.
Val av värmelagring
De återstående kriterierna för att välja kapacitet är inte så viktiga och avser främst olika alternativ. En av dem är ett inbyggt spolvärmevatten för hushållets behov. Det kan vara användbart om det inte finns något annat sätt att värma upp, men för höga kostnader i DHW-nätet är denna metod definitivt inte lämplig. Dessutom tar värmeväxlaren bort en del av "laddningen" på värmeakkumulatorn, vilket minskar batteriets livslängd.
Ett användbart alternativ är ett värmeelement integrerat i den övre delen av tanken, som kan hålla kylmedlets temperatur på en viss nivå.Tack vare elektrisk uppvärmning avfrostas systemet inte i händelse av en olycka och kan till och med värma huset under en tid efter att batteriet har "urladdat" och pannan ännu inte har startats.
Den andra spolen för anslutning av solsystemet är endast användbar i de södra regionerna, där solaktivitet gör att du kan ladda värmeakkumulatorn. Men vad du bör vara uppmärksam på när du väljer är tankens arbetstryck. Man bör komma ihåg att de flesta pannor med fast bränsle är konstruerade för ett manteltryck på upp till 3 Bar, vilket innebär att buffertanken lätt måste tåla samma mängd.
Kopplingsscheman
Det finns många sätt att binda en fast bränslepanna med en värmeakkumulator och värmesystem. Men de är alla derivat från baskretsen som visas nedan. Med sin hjälp är det lätt att ta reda på hur dessa enheter fungerar parvis och sedan montera allt själv.
En viktig punkt. Den verkliga kapaciteten för pannkretscirkulationspumpen bör vara något högre än värmekretsens pumpenhet. Om detta tillstånd följs kommer flödena i värmeakkumulatorn att röra sig i rätt riktning (visas i diagrammet med vita pilar).
I själva verket kommer nätpumpen att vara mer kraftfull än pannan, och det är därför. Resistansen för nätverk av rörledningar och radiatorer är högre än 3-5 m rör från en fast bränslepanna till en värmeakkumulator. Enheten behöver högre effekt och tryck för att övervinna detta motstånd. Därför kan en svagare pannkretspump ge en högre flödeshastighet, du behöver bara konfigurera båda enheterna korrekt. Det finns två alternativ för att lösa problemet:
- När du använder 3-växlad pumpar kan du justera deras prestanda genom att växla hastigheter.
- Sätt vid inmatningen av returen från systemet till buffertbehållaren en balansventil som du kan justera med.
Samtidig uppvärmning av uppvärmningsanordningar och lager-för-skikt belastning av värmeakkumulatorn är möjlig när flödena inuti tanken rör sig horisontellt med en liten övervägande från fastbränslepannan. Frågan uppstår - hur kan man kontrollera detta? Det uppstår ett svar: på båda ingångarna till retur till tanken är det nödvändigt att sätta termometrar (som i diagrammet) och utföra justeringen genom att växla pumpens hastigheter eller genom att vrida balansventilen. Ett viktigt skick: trevägsventilen i värmenätet måste öppnas helt manuellt.
Alternativt schema
Detta schema för att binda buffertanken och pannan med fast bränsle föreslogs av en av deltagarna i det populära forumet. Dess egenhet ligger i det faktum att när strömmen stängs av bibehålls kretsens funktionsduglighet, även om du måste betala med ökade diametrar av stålrör. Figuren nedan visar värmeakkumulatorns anslutning till ett slutet värmesystem, men under installationen är det bättre att öppna det, som författaren själv säger.
I korthet är essensen följande: tack vare T-formad ingång från toppen av tanken värms radiatorerna samtidigt och den termiska ackumulatorn som tillverkas av sig själv "laddas". Pumpen till pannkretsen styrs av en huvudsensor på matningsledningen, inklusive enheten, när den når en temperatur på 60 ° C. Cirkulationen i nätverket beror på den rumstermostat som nätpumpen är ansluten till.
Notera. Det föreslagna bandbandet kontrollerades av sin skapare på egen erfarenhet. Alla detaljer om dess installation och drift beskrivs av författaren på forumet.
Slutsats
Det faktum att värmeakkumulatorn förbättrar driftsförhållandena för en konventionell fast bränslepanna kan inte förnekas. Den sistnämnda bränner bränsle med maximal effektivitet, och efter uppvärmning reduceras antalet resor till pannrummet till ett minimum. En annan sak är att detta nöje inte är billigt, varför den största delen av batterierna som arbetar i privata hem är hemmagjorda.