Varför är en värmeackumulator så nödvändig för driften av en fastbränslepanna?

Hem / Pannautomation

Tillbaka till

Publicerad: 20.06.2019

Lästid: 5 min

0

993

För att ett autonomt värmesystem ska fungera korrekt och ekonomiskt är det nödvändigt att installera en värmeackumulator för pannor. Detta låter dig avsevärt minska kostnaderna för inte bara bränsle utan det blir också mer lönsamt att underhålla ett hus.

Innan du väljer nödvändig värmeackumulator för ditt värmesystem måste du studera driftsprincipen, där den kan installeras och vilken värmeakkumulator som är lämplig, eftersom de är av olika slag.

Foto: stovesonline.co.uk

• 1 Vad är en värmeackumulator?
• 2 Funktionsprincip
• 3 Varianter av ackumulerande modeller
• 4 När du behöver värmeförvaring
• 5 Var du ska installera i värmesystemet
• 6 Är det möjligt att göra det själv
• 7 Topp 5 bästa värmeakkumulatorer
• 8 Regler för säker drift

Vad är en värmeackumulator

En värmeackumulator är en buffertanordning som ackumulerar överskott av resurser, utrustad med munstycken för anslutning av värmekretsar. Det han sparade används sedan i värmesystemet under intervallet för de planerade huvudbränslelasterna.

Om du har valt och anslutit enheten korrekt gör det det möjligt att avsevärt sänka kostnaden för att köpa bränsle (upp till 50 procent) så att du kan byta istället för 2 nedladdningar per dag till 1.

Buffertanordningen skyddar, förutom att den har funktionen att samla värme, också gjutjärnspannan från eventuella sprickor när temperaturen sjunker i vattenförsörjningssystemet.

Beräkning av volymen på pannans buffertank

Den mest optimala lösningen på detta problem är tilldelningen av dess implementering till värmeingenjörer. Beräkning av volymen på värmeackumulatorn för ett privat huss hela värmesystem kräver att man tar hänsyn till olika faktorer som bara är kända för dem. Trots detta kan preliminära beräkningar göras oberoende. För detta, förutom allmän kunskap om fysik och matematik, behöver du en miniräknare och ett tomt pappersark.

Vi hittar följande data

:

• pannkraft, kW;
• förbränningstid för aktivt bränsle;
• värmekraft för att värma huset, kW;
• Pannans effektivitet;
• temperatur i tilloppsröret och "retur".

Låt oss överväga ett exempel på preliminär beräkning. Det uppvärmda området är 200 m2, tiden för aktiv förbränning av pannan är 8 timmar, kylvätskans temperatur under uppvärmningen är 90 ° C, i returkretsen är 40 ° C. Den uppvärmda rumseffekten för de uppvärmda rummen är 10 kW. Med sådana initiala data kommer värmeenheten att få 80 kW (10 × 8) energi.

Vi beräknar buffertkapaciteten för en fastbränslepanna utifrån vattenets värmekapacitet

:

m = Q / 1,163 × ∆t där: m är massan av vatten i behållaren (kg); Q är mängden värme (W); Ist är skillnaden i vattentemperatur i tillförsel- och returledningarna (° С); 1.163 - specifik värmekapacitet för vatten (W / kg ° C).

Beräkning av buffertkapaciteten för en fastbränslepanna

Genom att ersätta siffrorna i formeln får vi 1375 kg vatten eller 1,4 m3 (80 000 / 1,163 × 50). För ett värmesystem i ett hus med en yta på 200 m2 måste alltså en TA med en kapacitet på 1,4 m3 installeras. Att känna till denna siffra kan du säkert gå till affären och se vilken värmeackumulator som är acceptabel.

Mått, pris, utrustning, tillverkare är redan lätt identifierbara. Jämförelse av kända faktorer är det inte svårt att göra ett preliminärt val av en värmeakkumulator för ett hem.Denna beräkning är relevant i fallet då huset byggs har värmesystemet redan installerats. Resultatet av beräkningen visar om det är nödvändigt att demontera dörröppningarna på grund av dimensionerna på TA. Efter att ha utvärderat möjligheten att installera den på en permanent plats görs den slutliga beräkningen av värmeakkumulatorn för den fastbränslepanna som är installerad i systemet.

Efter att ha samlat in data om värmesystemet utför vi beräkningar med formeln

:

W = m × c × ∆t (1) där: W är den mängd värme som krävs för att värma upp värmebäraren; m är vattenmassan; c - värmekapacitet; ∆t - temperatur för uppvärmning av vatten;

Dessutom behöver du värdet på k - pannans effektivitet.

Från formel (1) hittar vi massan: m = W / (c × ∆t) (2)

Eftersom pannans effektivitet är känd, förfinar vi formeln (1) och får W = m × c × ∆t × k (3) varifrån vi hittar den uppdaterade massan av vatten m = W / (c × ∆t × k) (4 )

Låt oss överväga hur man beräknar en värmeackumulator för ett hem. En värmepanna på 20 kW är installerad i värmesystemet (anges i passdata). Bränslefliken brinner ut på 2,5 timmar. För att värma ett hus behöver du 8,5 kW / 1 timmes energi. Detta innebär att 20 × 2,5 = 50 kW under utbränningen av ett bokmärke kommer att erhållas

Rumsuppvärmning förbrukar 8,5 × 2,5 = 21,5 kW

Överskott producerad 50 - 21,5 = 28,5 kW lagras i TA.

Temperaturen till vilken kylvätskan värms upp är 35 ° C. (Temperaturskillnaden i till- och returledningarna. Bestäms genom mätning under drift av värmesystemet). Genom att ersätta de sökta värdena i formel (4) får vi 28500 / (0,8 × 1,163 × 35) = 874,5 kg

Denna siffra innebär att för att lagra värmen som genereras av pannan är det nödvändigt att ha 875 kg värmebärare. Detta kräver en buffertank för hela systemet med en volym på 0,875 m3. Sådana lätta beräkningar gör det enkelt att välja en värmeackumulator för värmepannor.

Råd. För en mer exakt beräkning av buffertankens volym är det bättre att kontakta en specialist.

Funktionsprincip

Värmeakkumulatorn för pannor har ett enkelt driftsschema. Från enheten av vilken typ av bränsle som helst, förs ett rör till den övre delen av enheten genom vilken hett vatten kommer in i lagringstanken.

När vattnet svalnar går det ner till ringpumpen, som matar tillbaka det till huvudröret, och vattnet återgår till värmeanordningen för nästa cykel.

Om du installerar en värmeapparat kommer detta att förhindra överhettning av vattnet när enheten arbetar med maximal effekt, vilket ger värmeväxling och ekonomisk bränsleförbrukning. Därför minskar belastningen på värmesystemet och dess livslängd ökar.

Pannan med alla typer av bränsle fungerar stegvis, då och då slås den på och av och når önskad temperatur. Arbetet slutar, värmebäraren i tanken byts ut mot en het vätska.

Den har inte svalnat eftersom det finns en värmeackumulator för värmepannan. Om det händer att pannan stängs av och blir inaktiv tills nästa bränslepåfyllning, kommer radiatorerna fortfarande att vara heta under en tid och vattnet i kranen kommer också att vara varmt.

Värmeförbrukning

Det är omöjligt att exakt beräkna värmeförbrukningen i värmeakkumulatorer. Problemet är att termisk energi från sådana enheter konsumeras ojämnt under påverkan av ett antal faktorer, och det är omöjligt att ta hänsyn till dem med tillräcklig noggrannhet.

Följande faktorer påverkar värmeförbrukningen:

• Värmebehållarens mått;
• Husisoleringens kvalitet och nivån på värmeförlust;
• Klimatförhållanden utanför byggnaden;
• Det inställda uppvärmningsläget.

Beroende på dessa faktorer kan energiförbrukningen variera och inom ett ganska brett intervall - en fastbränslepanna i passivt läge kan arbeta från flera timmar till flera dagar. För att få en idé i förväg om hur effektiv en viss modell av en värmeakkumulator kommer att vara, är det värt att konsultera specialister.

Varianter av ackumulerande modeller

Lagringsenheterna fungerar på samma sätt, men skiljer sig åt i sin design, därför skiljer sig följande typer av lagringsenheter:

• ihåligt (har ingen intern värmeväxlare);
• med 1 eller 2 värmeväxlare (säkerställer att enheten fungerar korrekt);
• med inbyggd panna med liten diameter.

Ihåliga värmeakkumulatorer är de enklaste och har en låg kostnad. De kan anslutas till en eller flera enheter. Det är också möjligt att installera ett extra värmeelement som fungerar på el. Värmeackumulatorn garanterar god uppvärmning av bostadsutrymmet, minskar sannolikheten för överhettning av värmebäraren och säkerställer säker drift av systemet. Värmelagringsenheten med en eller två spolar är en avancerad typ av enhet med ett brett användningsområde. Värmeväxlaren, som är placerad högst upp, samlar värmeenergi. Den längst ner värmer upp buffertanken intensivt.

En termisk buffertenhet är mycket dyrare än en ihålig, men detta är helt motiverat. Enheten ökar systemets funktionalitet och effektivitet avsevärt. En ackumulator med en inbyggd tank ackumulerar överskottet som genereras och levererar varmt vatten.

Värmelagringsdesign

En värmeakkumulator för en fastbränslepanna tillverkas vanligtvis i form av en tank gjord av stålplåt. Tankens volym kan variera över ett ganska brett intervall, och det finns inga särskilda begränsningar för detta. Det viktigaste här är att med en ökning av batteriets volym ökar komplexiteten i dess installation i direkt proportion - enhetens dimensioner är för stora och det är inte möjligt att montera den överallt.

På marknaden kan du hitta alternativ för färdiga värmeackumulatorer som är kompletta med isolering. Tjockleken på det isolerande skiktet måste överstiga 10 cm, både i hemgjorda och fabriksanordningar. Den isolerade buffertanken är stängd med ett hölje, vilket gör det möjligt att avsevärt minska värmeförlusten hos detta element.

Beroende på design skiljer sig följande typer av värmeakkumulatorer:

• Utan förinstallerad värmeväxlare;
• Med inbyggd spole (eller flera spolar);
• Med inbyggda pannor som ger varmvatten i huset.

Enhetens kropp har det nödvändiga antalet munstycken som gör att du kan ansluta batteriet till fastbränslepannan och byggnadens värmesystem.

När du behöver värmeförvaring

Värmeakkumulatorn är tillämplig på olika typer av pannor. I grund och botten används den i solsystemet, med fast bränsle och elektriska pannor. Systemet med samlare gör att du kan använda solenergin varje dag hemma Om du inte använder en värmeackumulator fungerar inte komplexet helt, eftersom solenergins energi tillförs ojämnt.

Foto: termocom-spb.ru

Akkumulatorer används i värmesystem med pannor med fast bränsle. Buffertenheten låter dig ge värme i det ögonblick som enheten går i passivt läge. Tanken måste vara stor för att kunna lagra en betydande mängd värme och sedan använda den rationellt.

När du arbetar med elektrisk utrustning måste tanken placeras i omedelbar närhet av pannan. Det är värt att notera att detta uppvärmningsalternativ tar upp mycket utrymme, det kräver ett separat rum och är mycket kostsamt - det kan löna sig bara om 2-5 år.

Betydande energikostnader kan minskas om buffertanken har god kapacitet och använder utrustningen på natten eller på helger.

Platsen för värmeackumulatorn i värmesystemet

Uppvärmningstekniken för fast bränsle är bekväm, praktisk och effektiv. Särskilt förmågan hos moderna fasta bränslepannor uppskattades av invånarna i lantliga hus och stugor.Det är fullt möjligt att själv installera ett autonomt värmesystem med koleldade eller vedeldade värmeenheter. Dessutom kräver installation av fastbränslenheter inte tillstånd. Alla huvudelementen i värmekomplexet, förutom själva värmenheten och ett antal styrmekanismer, kan monteras och tillverkas oberoende av varandra. Det viktigaste är att veta vad som monteras och i vilket syfte, för vilket syfte!

Dessutom sparar möjligheten att skapa vissa enheter och mekanismer med egna händer betydande pengar. Värmeakkumulatorn är bara den enhet som du själv kan bygga, med tanke på att fabriksprodukter är ganska dyra.

Kompetenta rekommendationer från specialister, ytterligare källor till teknisk information kommer att berätta hur du gör en värmeakkumulator för en fastbränslepanna med egna händer. Överensstämmelse med vissa krav och villkor under tillverkningen kommer att ge dig nödvändig tillförlitlighet och prestanda för mekanismerna. Innan du påbörjar arbetet bör du bekanta dig med värmelagringsenheten.

Enhetsvärde

Det är möjligt att förstå värmeackumulatorns utformning först efter att vi har bestämt värdet och platsen för denna enhet i värmesystemet. Värmeackumulatorn är enligt sin design en termos, dvs. en speciell behållare där det uppvärmda kylmediet tränger in. Under en viss tid behåller pannvattnet som ackumuleras i tanken de inställda temperaturparametrarna. När förbränningsintensiteten i pannan minskar, eller om den stannar, kommer kylvätskan från tanken att komma in i värmesystemet och fortsätta att hålla temperaturen i radiatorerna på en viss nivå.

Viktig! Värmeakkumulatorer säkerställer säkerheten för värmeutrustning och hemvärmesystemet från överdriven kylning, men också från överhettning. Lagringstankens uppgift är att avlägsna överskott av värme som genereras av värmeenheten vid sin topp.

På grund av närvaron av en värmeackumulator i systemet blev det möjligt att inte bara uppnå en balanserad värmetillförsel till värmekretsen utan också att ge betydande bränslebesparingar. Värmeakkumulatorn, som tänds när pannans effekt minskar, ökar tidsintervallet mellan bränslelast. Dessutom kommer denna funktionsprincip att ge dig mer frihet, vilket frigör dig från behovet av att ofta kasta bränsle i pannan.

På en anteckning: deltagandet av en buffertank (värmeackumulator) i driften av värmesystemet minskar bränsleförbrukningen med 30-50%, beroende på typ och typ av värmeutrustning. Antalet bränslelaster i ugnen är direkt proportionell mot volymen på värmeackumulatorn.

Analys av design för termisk lagring

Enhetsprincipen för enheten bestämmer själva designen. Fabriksinstrument är vanligtvis en rymlig metallbehållare i ett stycke, i vilken ytterligare värmeväxlare finns. Sådana produkter har vanligtvis en spiralformad, serpentin form som upprepar den cylindriska konfigurationen hos huvudanordningen.

I varje enskilt fall kan antalet ytterligare värmeväxlingskretsar variera beroende på värmeenhetens effekt och kraven på värmesystemet. Den erforderliga volymen på värmeakkumulatorn bestäms av enkla beräkningar, som vi kommer att prata om senare.

Detta antal värmeväxlare förklaras inte bara av en önskan att ta bort så mycket värme som möjligt vid toppbelastningen för en fastbränslepanna utan också av teknisk genomförbarhet. En spole kan användas för att avlägsna överflödig värmeenergi från pannan, den andra värmeväxlaren används för att hålla kylmediet vid önskad temperatur till värmekretsen.Den tredje spolen, om någon, tillhandahålls för att förse husets invånare med varmvatten.

Om du tittar på enhetens design kan du sammanfatta fördelarna med att installera en sådan enhet. Och de är som följer:

• ackumulering av termisk energi som förbrukas under bränsleförbränning för andra ändamål och behov;
• bränsleekonomi;
• spara den personliga tiden för invånarna i huset, spenderat på underhåll av pannutrustning;
• teknisk förmåga att kombinera olika värmekällor i ett system;
• öka effektiviteten hos en fast bränslenhet till höga värden;
• säkerhetsfunktion, skydd av utrustning mot överhettning;
• förmågan att reglera kylvätskans uppvärmningstemperatur i värmekretsen.

Kan jag göra det själv

Du kan montera en värmeackumulator för värmepannor med egna händer. För att göra detta måste du ta en ståltank eller köpa rostfria stålplattor med en tjocklek på mer än 2 mm, svetsa en behållare i form av en cylinder (vertikal tank).

Batteriteckning

Ett kopparrör med en diameter på 2-3 cm och en längd på 8-15 m krävs. Det måste böjas i form av en spiral och placeras inuti tanken. Här är batteriet toppen av behållaren. Anslutningar för utgående varmvatten och inkommande kallt vatten är installerade i tanken.

Foto: builditsolar.com

För ett öppet värmesystem är en kubformad ståltank lämplig.

Det är absolut nödvändigt att kontrollera behållarens täthet genom att fylla den med vatten eller smörja de svetsade sömmarna med fotogen. Om allt är bra är det nödvändigt att isolera den hemgjorda enheten, vilket gör att vätskan i behållaren blir varm så länge som möjligt.

Enheten är isolerad enligt följande:

1. Behållarens yttre yta måste vara väl rengjord och avfettad, täckt med korrosionsskyddsmedel.
2. Ge värmeisolering. Du kan linda behållaren i foliefilm.
3. Ge öppningar för grenrör och anslut behållaren.
4. En termometer, en tryckmätare och en explosionsventil måste installeras på buffertanken.

Det är bättre att inte använda polystyren för isolering. Vid kallt väder startar möss i dem och letar efter en plats att övervintra.

Ansluta en värmeackumulator till ett värmesystem och en fastbränslepanna

För att ansluta buffertanken till värmesystemet kan du använda diagrammet.

Buffertankanslutningsdiagram

Anslutningssteg till värmesystemet:

• Det är nödvändigt att passera genom värmeackumulatorn, genom hela tanken, passera ett returrör, i vars ändar det ska finnas ett in- och utlopp, som mäter en och en halv tum.
• I det första steget ansluts tanken och pannreturen, en cirkulationspump placeras mellan dem som driver vatten från pipan till kranen, tanken och pannan.
• En avstängningsventil och en cirkulationspump är monterade på baksidan.
• Tillförselrörledningen är ansluten enligt samma princip som den tidigare, men i detta fall finns det ingen installation av värmepumpar.

Detta diagram är lämpligt för att ansluta en buffertank till ett värmesystem som fungerar på basen av endast en panna. Med en ökning av antalet pannor blir anslutningsdiagrammet för värmeakkumulatorn mer komplicerat.

Alternativ för rörledning av fast bränslepanna och värmeackumulator

Stadier av fastspänning med en fastbränslepanna:

• Å ena sidan - till pannan: försörjningsledningen dirigeras till det övre grenröret, den motsatta, respektive - till den nedre. Samtidigt är det i pannröret nödvändigt att göra en bygel med en blandningsenhet som inte tillåter kallt vatten att komma in i värmeväxlaren.
• Å andra sidan är det nödvändigt att leda till värmekretsen, som också är utrustad med en blandningsenhet och en bygel. Vattenintaget i kretsen kommer att ske uppifrån och retur kommer att utföras från botten. Det är nödvändigt att bädda in en cirkulationspump i varje krets. Pumpen, som är installerad mellan värmeväxlaren och pannan, kommer att driva kylvätskan genom värmegeneratorn och därmed genomföra processen att ladda ackumulatorn.En andra pump, installerad på sidan av värmekretsen, är utformad för att cirkulera värmemediet genom radiatorerna.

Frostskydd kan fungera som kylvätska.

Topp 5 bästa värmeakkumulatorer

______________________________________________________________________________________

Modell	Karakteristisk	Fördelar
S-TANK АТ PRESTIGE - 500 (Vitryssland)	Vikt - 105 kg. Diameter - 78 cm. Höjd - 157 cm. Tankens volym är 500 liter.	· Lätt underhåll och enkel installation; · Vattnet värms upp snabbt; · Skyddad från överhettning; · Multifunktionalitet; · Kompatibel med olika värmekällor.
HAJDU PT 300 (Ungern)	Höjd - 1595 mm. Vikt - 87 kg. Tankens volym är 300 liter.	· Fungerar i ett slutet system med pumpar, värme och solpaneler; · Du kan installera värmeelement; · Enkel installation, konstruktion och underhåll; · Bra värmeisolering.
HAJDU AQ PT 1000 (Ungern)	Tankens volym är 750 liter. Vikt - 93 kg. Diameter - 79 cm. Höjd - 191 cm. Läs också:  Plattvärmeväxlare i varmvattenförsörjningssystem. Minskade kostnader med ett nytt anslutningsschema för värmeväxlare	· Ergonomi; · Förekomsten av värmeisolering; · Avtagbar isolering och hölje; · Kompatibilitet med olika pannor; · Långvarig drift.
S-TANK АТ AT-1000 (Vitryssland)	Vikt - 131 kg. Höjd - 2035 mm. Diameter - 92 cm. Tankens volym är 1000 liter.	· Enheten är termiskt isolerad på toppen (70 mm); · För bekväm anslutning vrids grenrören i en vinkel på 90 ° och ligger i olika höjder; · Det finns fyra hål på 0,5 tum för temperaturkontrollmätare och sensorer.
S-Tank AT 300 (Vitryssland)	Vikt - 65 kg. Höjd - 1545 mm. Diameter - 500 mm. Tankens volym är 300 liter.	· Passar bra med alla typer av pannor; · Isolering har hög brandmotstånd; Tanken är skyddad från utsidan av ett hölje (plast eller trasa, · Tankens topp är målad med värmebeständig färg.

______________________________________________________________________________________ Värmeakkumulatorer för värmepannor av rysk produktion har visat sig väl på marknaden. De är inte sämre än utländska motsvarigheter, de har också hög kvalitet och lång livslängd och priset är mycket lägre. Kända modeller av skyddsanordningar tillverkas av märken: "Prometey", "Vodosystem", "BTS", "Gorynya", LLC "RVS-engineering", "Teplodar".