Zadowolony
- Zasada mieszania przepływów o różnych temperaturach
- System z hydrauliczną izolacją mediów termicznych
Większość nowoczesnych systemów grzewczych ma początkową wadę, która uniemożliwia efektywne zorganizowanie ogrzewania za pomocą okresowego kotła grzewczego. Problemem nie jest zasada spalania paliwa, chociaż nie wszystko jest tam gładkie, ale organizowanie transferu ciepła ze źródła ciepła – frontu spalania paliwa stałego do przestrzeni powietrznej w salonach domu lub mieszkania. Akumulatory ciepła zostały zaprojektowane w celu kompensacji strat spowodowanych okresową pracą kotła. Mówiąc ściślej, do każdego wsadowego kotła grzewczego niezbędny jest akumulator ciepła.
Urządzenie, z dumą nazywane akumulatorem ciepła do kotłów grzewczych, jest zbiornikiem o znacznej pojemności, sięgającym w niektórych przypadkach do 10 ton wody, z systemem wewnętrznych wymienników ciepła. Co powinno dać zastosowanie akumulatora ciepła:
- Bezpieczne gromadzenie nadmiaru ciepła wytwarzanego przez kocioł w przepływie wody z chłodziwa;
- Zwiększenie czasu trwania cyklu grzanie-chłodzenie kotłowni, co upraszcza jego konserwację, uwalniając go od konieczności uruchamiania go w nocy lub w niewygodnym czasie;
- Aby zwiększyć wydajność pracy i zwiększyć zasoby kotłów grzewczych.
Oprócz kotła grzewczego na paliwo stałe, systemy elektrycznych kotłów grzewczych również potrzebują akumulatora ciepła. W takim przypadku użycie akumulatora ciepła jest podyktowane sztucznym wyborem na rzecz okresowego ogrzewania i tylko w nocy, gdy możliwe jest zastosowanie korzystniejszej stawki preferencyjnej.
Projekt nowoczesnych kotłów grzewczych ze względu na producenta jest zoptymalizowany w największym możliwym stopniu pod względem kosztów i kosztów produkcji. Nowoczesny kocioł grzewczy wykonany jest z blachy stalowej przy minimalnych kosztach rzadkiej i drogiej miedzi i niklu, i działa w trybie pieca «piece na brzuch».
W jego urządzeniu nie ma nawet śladu akumulatora ciepła. Taki kocioł grzewczy w zasadzie nie jest w stanie gromadzić energii cieplnej. Porównaj nowoczesny kocioł na pelety lub węgiel ze starymi ciężkimi konstrukcjami żeliwnych kotłów grzewczych, a nawet lepiej, instalując zwykły wiejski piec kamienny. W tym drugim przypadku funkcje akumulatora ciepła są najskuteczniej wykonywane przez mur, który bezpośrednio pochłania ciepło z płomienia i równomiernie przenosi się do powietrza w pomieszczeniu przez 10-12 godzin.
Dlatego nowoczesny kocioł grzewczy jest nieefektywny bez akumulatora ciepła. Stała jednostka napędowa będzie niezbędna w działaniu i nie obejdzie się bez wielotonowych akumulatorów ciepła, jeśli w jej urządzeniu pojawi się system automatycznego ładowania paliwa do pieca, a następnie czyszczenia z popiołu.
Jak działa akumulator ciepła ↑
Akumulator ciepła ma na celu dostarczenie dodatkowej energii cieplnej do wodnego obiegu grzewczego po zmniejszeniu lub zatrzymaniu wytwarzania ciepła przez kocioł grzewczy. Aby to zrobić, w ogromnym zbiorniku znajduje się duża ilość wrzącej wody pod ciśnieniem około 3 atm. Wymiennik ciepła jest lutowany do korpusu zbiornika, za pomocą którego «Ściągnij» podgrzać do akumulatora i odwrócić wybór do systemu grzewczego. Często w zbiorniku wbudowany jest dodatkowy wymiennik ciepła w celu uzyskania ciepłej wody na potrzeby kuchni i łazienki.
Zasada mieszania przepływów o różnych temperaturach ↑
Aby szybko ogrzać pomieszczenie, akumulator ciepła za pomocą zaworu trójdrożnego jest wyłączany z ruchu ogrzewanego płynu chłodzącego. Dopiero po podgrzaniu przepływ wody w rurach powyżej 60oC woda z zasobnika ciepła jest podłączona do obwodu. A podczas pracy kotła ciepło idzie w dwóch kierunkach: do napędu i do grzejników.
Istnieją pewne pozytywne aspekty tej zasady:
- Szybkie rozgrzanie salonu, a dopiero potem nadmiar ciepła jest zrzucany do akumulatora ciepła;
- Zasada mieszania zapewnia wydajne przekazywanie ciepła;
- Zapas wody w akumulatorze ciepła stanowi strategiczną rezerwę dla kotła, zapobiegając w ten sposób jego ewentualnemu wypaleniu w przypadku naruszenia cyrkulacji wody w ciepłowni.
Idealnie, woda krążąca w gorącym wymienniku ciepła kotła grzewczego nie powinna być mieszana z płynem chłodzącym przepływającym przez system grzewczy. Dlatego często w akumulatorach stosuje się inny schemat – z izolacją hydrauliczną i separacją przepływu.
Układ z hydrauliczną izolacją nośników ciepła ↑
W tym schemacie akumulator ciepła pełni rolę jednego z elementów obwodu dostarczającego ciepło; nie można go wykluczyć z przepływu. W rzeczywistości w akumulatorze ciepła następuje stały transfer ciepła z uwolnionego «gorąco» kontur kotła grzewczego i pozostała masa wody lub chłodziwa krążących w systemie grzewczym.
Co to daje:
- Wysoko obciążony wymiennik ciepła kotła grzewczego wymaga użycia specjalnej wody oczyszczonej z zanieczyszczeń i tlenu. Tylko taka woda gwarantuje długą żywotność rur i uszczelek wymiennika ciepła. Zapas wymaganej ilości przygotowanej wody jest magazynowany w dodatkowym kotle.
- Za pomocą specjalnego schematu podgrzewanej wody ze zbiornika ciepła można łatwo kontrolować temperaturę wybranego płynu, co upraszcza system sterowania ogrzewaniem.
Wady obejmują potrzebę dodatkowych urządzeń – dwóch pomp: obiegu chłodziwa i systemów zasilania. Czasami do tworzenia kopii zapasowych należy użyć kilku urządzeń – przetwornika napięcia i baterii elektrycznej do kotła grzewczego. W przeciwnym razie przerwa w zasilaniu może doprowadzić do poważnego wypadku w obwodzie pierwotnym..
Bardziej złożony i ulepszony schemat obejmuje zastosowanie dwóch oddzielnych wymienników ciepła, połączonych w jednej obudowie akumulatora ciepła. Jest to bardziej racjonalny sposób organizacji pracy akumulatora ciepła o wysokim stopniu redundancji. Może być polecany tym, którzy własnymi rękami chcą zrobić akumulator ciepła do kotła grzewczego.
Budowa wewnętrznego akumulatora ciepła ↑
Aby wykonać urządzenie do przechowywania ciepła, należy określić moc cieplną akumulatora. Istnieje pewna technika budowy systemu akumulacji. Ilość wody w akumulatorze pobierana jest w oparciu o 30-40 litrów płynu na każde 1000 W mocy cieplnej kotła. W tym przypadku dla domu na 100m2) ogrzewany obszar będzie wymagał pojemności 350–400 litrów. Najlepszą opcją byłoby użycie gotowego zbiornika kotła z czujnikami poziomu wody, ciśnienia i temperatury.
Jeśli jako schemat roboczy zostanie wybrany układ mieszający, będzie on działał poprawnie nawet przy braku specjalnych pomp, w obwodzie grzewczym trzeba będzie zainstalować dodatkowy trzypozycyjny blok zaworów.
Prostsze obwody będą wymagały montażu jednego lub dwóch wymienników ciepła w zbiorniku ↑
Lepiej jest użyć wymiennika ciepła wykonanego z tego samego materiału co zbiornik. Zapewnia to normalną jakość spoiny podczas instalacji wymiennika ciepła. Ponadto we wnęce akumulatora ciepła lepiej jest zastosować ochronę anodową za pomocą elektrod magnezowych, podobnie jak w przypadku kotłów elektrycznych do dostarczania gorącej wody. Zewnętrzne ściany zbiornika – akumulator ciepła osłaniają maty izolacyjne lub wełnę mineralną.
Obiecujące opcje dla akumulatorów ciepła ↑
Jednym z interesujących rozwiązań były małe akumulatory, które zamiast wody używają topliwych parafin lub olejów silikonowych. Ze względu na znacznie wyższą pojemność cieplną stało się możliwe stosowanie bezpiecznych małych systemów magazynowania do elektrycznych kotłów grzewczych w mieszkaniach. Zamiast 300 litrów ciężkiej pojemności planowane jest zastosowanie dwusekcyjnego akumulatora o łącznej pojemności 50 l nośnika ciepła o rezerwie ciepła 15 kWh.
