Las plantas de calderas de combustible sólido no pueden funcionar durante mucho tiempo sin la intervención de una persona que debe cargar periódicamente leña en el horno. Si no se hace esto, el sistema comenzará a enfriarse y la temperatura en la casa bajará. En el caso de un corte de energía cuando el horno está completamente quemado, existe el peligro de que el refrigerante hierva en la camisa de la unidad y su posterior destrucción. Todos estos problemas se pueden resolver instalando un acumulador de calor para calentar calderas. También podrá realizar la función de proteger las instalaciones de hierro fundido contra el agrietamiento en una caída brusca de la temperatura del agua de suministro.
Conexión de una caldera de combustible sólido con un acumulador de calor.
Cálculo de la capacidad tampón de la caldera.
El papel del acumulador de calor en el esquema de calefacción general es el siguiente: durante el funcionamiento de la caldera en modo normal, acumule energía térmica y, después de que la cámara de combustión se descomponga, entregue a los radiadores durante un cierto período de tiempo. Estructuralmente, un acumulador de calor para una caldera de combustible sólido es un tanque de agua aislado con una capacidad estimada. Se puede instalar tanto en la sala de combustión como en una habitación separada de la casa. No tiene sentido colocar un tanque de este tipo en la calle, ya que el agua se enfriará mucho más rápido que dentro del edificio.
Conexión de un acumulador de calor a una caldera de combustible sólido
Dada la disponibilidad de espacio libre en la casa, el cálculo del acumulador de calor para una caldera de combustible sólido en la práctica se realiza de la siguiente manera: la capacidad del tanque se toma de la proporción de 25-50 litros de agua por 1 kW de potencia requerida para calentar la casa... Para un cálculo más preciso de la capacidad de amortiguación de la caldera, se supone que el agua en el tanque se calienta durante el funcionamiento de la planta de caldera a 90 ° C, y después de apagar esta última, emitirá calor y enfriamiento. hasta 50 ° C. Para una diferencia de temperatura de 40 ° C, los valores del calor desprendido para diferentes volúmenes de tanque se presentan en la tabla.
Tabla de valores del calor dado para diferentes volúmenes de tanque
| Volumen del acumulador de calor, m3 | 0.35 | 0.5 | 0.8 | 1 | 1.5 | 2 | 3 | 3.5 |
| La cantidad de calor emitida a una diferencia de temperatura de 40 ⁰С, kW / h | 20 | 30 | 45 | 58 | 85 | 115 | 170 | 210 |
Incluso si hay espacio para una gran capacidad en un edificio, esto no siempre tiene sentido. Debe recordarse que se necesitará calentar una gran cantidad de agua, luego la potencia de la caldera en sí debería ser inicialmente 2 veces más de la necesaria para calentar la vivienda. Un tanque demasiado pequeño no realizará su función, ya que no podrá acumular suficiente calor.
Cómo calcular el volumen sin una calculadora
Los cálculos se basan en la energía residual. La base es la potencia de la caldera por hora y el consumo de energía para calefacción. También se calcula la diferencia entre la temperatura del refrigerante que se suministra al sistema y se devuelve.
La fórmula se ve así: m = Q / 1.163 x Δt,
Dónde:
- Q es la cantidad estimada de energía térmica que podemos acumular. Esta es la diferencia entre la potencia generada por la caldera y la que necesitamos para calentar;
- m es la masa de agua en el tanque, kg. Queremos calcularlo;
- Δt es la diferencia entre las temperaturas inicial y final del refrigerante, ° С;
- 1,163 kW / kg es la capacidad calorífica específica del agua.
Recomendaciones de selección
La selección de un acumulador de calor para una caldera de combustible sólido está influenciada por la presencia de espacio libre en la habitación. Al comprar un tanque de almacenamiento grande, será necesario proporcionar un dispositivo de base, ya que los equipos con una masa significativa no se pueden colocar en pisos ordinarios.Si, según el cálculo, se requiere un tanque con un volumen de 1 m3 y no hay suficiente espacio para su instalación, entonces puede comprar 2 productos de 0.5 m3 cada uno, colocándolos en diferentes lugares.
Acumulador de calor para caldera de combustible sólido
Otro punto es la presencia de un sistema de ACS en la casa. En el caso de que la caldera no tenga su propio circuito de calentamiento de agua, es posible comprar un acumulador de calor con dicho circuito. No es de poca importancia el valor de la presión de trabajo en el sistema de calefacción, que tradicionalmente no debería superar los 3 bar en los edificios residenciales. En algunos casos, la presión alcanza los 4 bar, si se utiliza una potente unidad casera como fuente de calor. Luego, el acumulador de calor para el sistema de calefacción deberá elegirse en un diseño especial, con una cubierta torisférica.
Algunos acumuladores de agua caliente de fábrica están equipados con un elemento calefactor eléctrico instalado en la parte superior del tanque. Tal solución técnica no permitirá que el refrigerante se enfríe por completo después de detener la caldera, la zona superior del tanque se calentará. Funcionará el suministro de agua caliente sanitaria.
Circuito de conmutación simple con aditivo
El dispositivo de almacenamiento se puede incluir en el sistema de diferentes formas. La tubería más simple de una caldera de combustible sólido con un acumulador de calor es adecuada para trabajar con sistemas de suministro de refrigerante por gravedad y funcionará en caso de un corte de energía. Para ello, el depósito debe instalarse encima de los radiadores de calefacción. El circuito incluye una bomba de circulación, una válvula termostática de tres vías y una válvula de retención. Al comienzo del ciclo de calefacción, el agua impulsada por la bomba fluye a través de la línea de suministro desde la fuente de calor a través de la válvula de tres vías hasta los calentadores. Esto continúa hasta que la temperatura de flujo alcanza un cierto valor, por ejemplo 60 ° C.
Acumulador de calor para calentar calderas
A esta temperatura, la válvula comienza a mezclar agua fría en el sistema desde la tubería de ramificación inferior del tanque, observando la temperatura establecida de 60 ⁰С en la salida. El agua caliente comenzará a fluir hacia el tanque a través del ramal superior, conectado directamente a la caldera, y la batería comenzará a cargarse. Con la combustión completa de la madera en la cámara de combustión, la temperatura en la tubería de suministro comenzará a descender. Cuando desciende por debajo de 60 ° C, el termostato cortará gradualmente el suministro de la fuente de calor y abrirá el flujo de agua del tanque. Ésta, a su vez, se irá llenando paulatinamente con agua fría de la caldera y al final del ciclo la válvula de tres vías volverá a su posición original.
La válvula de retención, conectada en paralelo con el termostato de tres vías, se activa cuando se detiene la bomba de circulación. Luego, la caldera con el acumulador de calor funcionará directamente, el refrigerante irá a los dispositivos de calefacción directamente desde el tanque, que se repondrá con agua de la fuente de calor. En este caso, el termostato no participa en el funcionamiento del circuito.
Calculadora para calcular el volumen del acumulador de calor.
Para que el sistema de calefacción funcione de la forma más económica posible, pero, naturalmente, sin perder su eficiencia, tiene sentido acumular el calor generado por él, que actualmente no tiene demanda, para poder utilizarlo mientras la caldera está en funcionamiento. "Descansando". Este problema se resuelve instalando un acumulador de calor con la tubería adecuada.
Calculadora para calcular el volumen del acumulador de calor.
¿Y cómo determinar cuánta agua se necesitará para ahorrar de forma garantizada todo el potencial calorífico generado por la caldera? Existe un algoritmo especial para esto, y está incorporado en la calculadora para calcular el volumen del acumulador de calor ubicado debajo.
Las explicaciones necesarias se darán a continuación.
Calculadora para calcular el volumen del acumulador de calor.
Ir a cálculos
¿Cuál es la base y cómo se realiza el cálculo?
Por supuesto, la instalación, la puesta en marcha y la depuración de un sistema de calefacción complejo deben ser realizadas por especialistas, y dado que hay muchos matices que solo un maestro experimentado puede conocer. Sin embargo, el volumen mínimo requerido del acumulador de calor se puede calcular de forma independiente, al menos desde esas posiciones, con el fin de proporcionar un lugar suficiente para su instalación.
El acumulador de calor es de particular importancia en los sistemas de calefacción en los que las calderas de combustible sólido o eléctricas son las principales fuentes de calor.
- El funcionamiento de una caldera de combustible sólido tiene una peculiaridad: una especie de ciclicidad. El abastecimiento de combustible se realiza a intervalos regulares. En el proceso de combustión activa, el calor generado puede ser excesivo, no reclamado por el momento, ya que los circuitos bien sintonizados con sus reguladores termostáticos tomarán exactamente todo lo que necesiten. Pero después de que se quema el combustible, antes de la siguiente carga, sigue un período de inactividad, y durante este período de tiempo, el potencial térmico que se ha acumulado en la batería será útil.
- Con una caldera eléctrica - una "alineación" ligeramente diferente. Tiene sentido planificar su trabajo principal durante la duración de la tarifa preferencial nocturna, y luego utilizar el calor acumulado durante este período durante el día.
Además, el acumulador de calor le permite conectarse al sistema de calefacción y a fuentes alternativas de energía térmica, por ejemplo, colectores solares; en un buen día pueden dar un aumento significativo en el potencial energético total.
Entonces, ¿qué se necesita para el cálculo?
- Indique la potencia calorífica nominal de la placa de características de la caldera de calefacción.
- Indicar el "período activo de la caldera". Este término condicional significa:
- para una caldera de combustible sólido - el tiempo conocido por los propietarios para quemar la carga de combustible.
- para una caldera eléctrica - la duración de la tarifa de alimentación nocturna para la electricidad.
- La potencia calorífica requerida calculada para una casa específica para calefacción de alta calidad. Durante el período de "actividad" de la caldera, una parte significativa de la energía se destinará al propósito previsto: calentar las instalaciones.
Como hacerlo tu mismo cálculo de la potencia calorífica requerida? Puede seguir el enlace a la calculadora correspondiente.
Es necesario hacer una observación importante de inmediato: generalmente se acepta que la instalación de un acumulador de calor se justificará cuando la capacidad de la fuente de energía térmica sea al menos el doble de la cantidad requerida para la calefacción de alta calidad de los locales.
- Es aconsejable tener en cuenta la eficiencia de la caldera; digan lo que digan, las pérdidas de energía térmica a este respecto son inevitables.
- Finalmente, el algoritmo de cálculo requiere tener en cuenta la diferencia de temperatura en la tubería de suministro en la entrada de la caldera y en el "retorno". Es necesario indicar los valores correspondientes, que, en principio, no son difíciles de determinar empíricamente.
El valor resultante (en litros o en metros cúbicos) es el mínimo.
¿Para qué sirve un acumulador de calor y cómo funciona?
Más sobre las ventajas y desventajas, el dispositivo, los diagramas de conexión y otros matices relacionados acumuladores de calor para calderas de calefacción - leer en una publicación especial de nuestro portal.
Esquema de separación hidráulica
Otro esquema de conexión más complejo, implica un suministro ininterrumpido de electricidad. Si esto no es posible, entonces es necesario proporcionar la conexión a la red a través de una fuente de alimentación ininterrumpida. Otra opción es utilizar centrales eléctricas de diesel o gasolina. En el caso anterior, la conexión del acumulador de calor a la caldera de combustible sólido era independiente, es decir, el sistema podía funcionar por separado del tanque. En este esquema, el acumulador actúa como un tanque de compensación (separador hidráulico).Una unidad de mezcla especial (LADDOMAT) está incorporada en el circuito primario a través del cual circula el agua cuando se enciende la caldera.
Conexión de un acumulador de calor a una caldera de combustible sólido
Elementos de bloque:
- bomba de circulación;
- válvula termostática de tres vías;
- la válvula de retención;
- sumidero;
- Válvulas de bola;
- dispositivos de control de temperatura.
Diferencias con el esquema anterior: todos los dispositivos se ensamblan en un bloque y el refrigerante va al tanque y no al sistema de calefacción. El principio de la unidad de agitación permanece inalterado. Tal tubería de una caldera de combustible sólido con un acumulador de calor le permite conectar tantas ramas de calefacción como desee en la salida del tanque. Por ejemplo, para alimentar radiadores y sistemas de calefacción por suelo o aire. Además, cada rama tiene su propia bomba de circulación. Todos los circuitos están separados hidráulicamente, el exceso de calor de la fuente se acumula en el tanque y se usa cuando es necesario.
Conexión: recomendaciones profesionales
Para implementar de manera correcta y más efectiva un sistema de calefacción privado basado en cualquier caldera de combustible sólido, puede conectar un acumulador de calor de varias maneras. Son bastante comunes entre los artesanos profesionales, pero puedes aprender esto por tu cuenta, ya que no hay nada complicado ni sobrenatural en estos esquemas.
¡Consejo! Considere el hecho de que el costo del trabajo depende directamente del principio básico de construir un sistema de circulación constante de combustible en la caldera.
Diagrama de conexión del acumulador de calor
Con mezcla líquida
El diagrama para conectar un acumulador de calor a una caldera de combustible sólido de un tipo común es muy claro. Se usa fácil y fácilmente en la tubería de sistemas de calefacción constante, que se basan en la circulación de un tipo de combustible gravitacional simple en la caldera. En esta situación, sucede lo siguiente:
- Durante el calentamiento del volumen de agua establecido en el intercambiador de calor del propio dispositivo, comienza su circulación en todo el sistema de la tubería instalada, que pasa a través de la válvula de la caldera.
- Cuando se alcanza la temperatura configurada por el usuario, la válvula incorporada comienza a funcionar activamente y, en consecuencia, mantiene el valor preestablecido, agregando gradualmente solo agua fría de la propia caldera.
- En este momento, se vierte agua caliente en el tanque desde la unidad instalada; así es como se carga el acumulador de calor.
- Durante todo el tiempo, que solo puede determinar el tanque de la caldera, el combustible se quema por completo.
- Se inicia el proceso inverso, que consiste en suministrar agua a pequeños radiadores. La estabilidad de la temperatura se mantiene en todo momento.
- Cuando la fuente directa del calor requerido no puede mantener un calentamiento estable del agua en el tanque acumulador de calor, la válvula instalada se cierra rápida y confiablemente, y el sistema regresa instantáneamente a su estado original.
Si no hay suministro de energía o falla la bomba de circulación, la caldera cambia inmediatamente a un modo de amortiguación especial, que permite que todo el sistema funcione solo en la válvula de retención.
Conexión de un acumulador de calor a una caldera de combustible sólido
El agua recolectada, que se ha calentado hasta este punto en la propia caldera, ingresa activamente al tanque instalado. Luego pasa a varios radiadores de calefacción. Debido a este proceso continuo, el agua se calienta suavemente y las altas temperaturas bajan suavemente.
¡Consejo! Para que el funcionamiento del circuito de calefacción sea en altura, el acumulador de calor debe montarse lo suficientemente alto para que no haya contacto con los radiadores de calefacción.
Ventajas y desventajas
Un sistema de calefacción con acumulador de calor, en el que una planta de combustible sólido sirve como fuente de calor, tiene muchas ventajas:
- Mejorando las condiciones de confort en la casa, ya que una vez que se ha quemado el combustible, el sistema de calefacción continúa calentando la casa con agua caliente del tanque.No es necesario levantarse en medio de la noche y cargar una porción de leña en la cámara de combustión.
- La presencia de un recipiente protege la camisa de agua de la caldera de la ebullición y la destrucción. Si la electricidad se corta repentinamente o los cabezales termostáticos instalados en los radiadores cortan el refrigerante debido a que alcanzan la temperatura deseada, entonces la fuente de calor calentará el agua en el tanque. Durante este tiempo, se puede reanudar el suministro de electricidad o se pondrá en marcha el generador diésel.
- Se excluye el suministro de agua fría desde la tubería de retorno al intercambiador de calor de hierro fundido al rojo vivo después de un arranque repentino de la bomba de circulación.
- Los acumuladores de calor se pueden utilizar como divisores hidráulicos en el sistema de calefacción (flechas hidráulicas). Esto hace que el funcionamiento de todas las ramas del circuito sea independiente, lo que proporciona ahorros adicionales en energía térmica.
El mayor costo de instalación de todo el sistema y los requisitos para la ubicación del equipo son las únicas desventajas del uso de tanques de almacenamiento. Sin embargo, estas inversiones e inconvenientes serán seguidos por costos operativos mínimos a largo plazo.
