Varmeakkumulatorer til varmekedler
Indhold
- Princippet om blanding af strømme med forskellige temperaturer
- System med hydraulisk isolering af termiske medier
I de fleste moderne varmesystemer er den originale defekt lagt, hvilket gør det umuligt at organisere opvarmningen effektivt med en periodisk varmekedel. Problemet er ikke i princippet om at brænde brændstof, skønt ikke alt er glat der, men ved at organisere varmeoverførsel fra en varmekilde – fronten til at brænde fast brændstof ind i luftrummet i stuerne i et hus eller lejlighed. Varmeakkumulatorerne er designet til at kompensere for tab forårsaget af periodisk drift af kedlen. For at være præcis er en varmeakkumulator nødvendig for enhver batchvarmekedel.
Enheden, der stolt kaldes varmeakkumulatoren til opvarmning af kedler, er en tank med betydelig kapacitet, der i nogle tilfælde når op til 10 ton vand med et system med interne varmevekslere. Hvad skal give brugen af en varmeakkumulator:
- Sikker akkumulering af overskydende varme genereret af kedlen i kølemidlets vandstrøm;
- For at øge varigheden af kedelanlæggets opvarmningskølecyklus og derved forenkle dets vedligeholdelse, frigør det fra at skulle starte det om natten eller på et ubelejligt tidspunkt;
- At øge arbejdseffektiviteten og øge ressourcen til varmekedler.
Ud over en varmekedel med fast brændsel har systemer til elektriske varmekedler også brug for en varmeakkumulator. I dette tilfælde dikteres brugen af en varmeakkumulator af et kunstigt valg til fordel for periodisk opvarmning, og kun om natten, når det er muligt at bruge en mere fordelagtig præferencesats.
Designet af moderne varmekedler af hensyn til producenten optimeres så meget som muligt med hensyn til omkostninger og produktionsomkostninger. En moderne varmekedel er lavet af pladestål med minimale omkostninger til knappe og dyre kobber og nikkel og fungerer i komfurtilstand «brændeovne».
I hans enhed er der ikke engang antydning af en varmeakkumulator. En sådan varmekedel er i princippet ikke i stand til at akkumulere termisk energi. Sammenlign en moderne kedel eller kulkedel med de gamle tunge konstruktioner af varmekedler i støbejern, og endnu bedre, med installationen af en almindelig landsbysten. I sidstnævnte tilfælde udføres funktionerne af varmeakkumulatoren mest effektivt ved murværk, der direkte absorberer varme fra flammen og overføres ensartet til rumluften i 10-12 timer.
Derfor er en moderne varmekedel ineffektiv uden en varmeakkumulator. En fast drivmiddel vil være uundværlig i drift og klarer sig uden flere ton varmeakkumulatorer, hvis der vises et system med automatisk belastning af brændstof i ovnen og efterfølgende rengøring fra aske i dens enhed.
Sådan fungerer varmeakkumulatoren ↑
Formålet med varmeakkumulatoren er at tilvejebringe yderligere termisk energi til vandopvarmningskredsløbet, efter at varmekedlen har reduceret eller stoppet generering af varme. For at gøre dette er der i en enorm tank en stor mængde kogende vand ved et tryk på ca. 3 atm. En varmeveksler loddes ind i beholderen, ved hjælp af hvilken «Hent» varme til batteriet og vende valg til varmesystemet. Ofte er der indbygget en ekstra varmeveksler i tanken for at få varmt vand til køkkenets og badeværelsets behov.
Princippet om blandingsstrømme med forskellige temperaturer ↑
For hurtigt at opvarme rummet slukkes varmeakkumulatoren ved hjælp af en trevejsventil fra bevægelsen af det opvarmede kølevæske. Først efter opvarmning af vandstrømmen i rør over 60omC, vand fra varmelagringstanken er forbundet til kredsløbet. Og mens kedlen fungerer, går varmen i to retninger: til drevet og til varme radiatorerne.
Der er visse positive aspekter ved dette princip:
- Hurtig opvarmning af stuen og først derefter dumpes den overskydende varme ned i varmeakkumulatoren;
- Blandingsprincippet giver effektiv varmeoverførsel;
- Vandforsyningen i varmeakkumulatoren er en strategisk reserve for kedlen og forhindrer derved dens mulige udbrænding i tilfælde af krænkelse af vandcirkulationen i varmeanlægget.
Ideelt set bør vandet, der cirkulerer i den varme varmeveksler i varmekedlen, ikke blandes med kølevæsken, der strømmer gennem varmesystemet. Derfor bruger ofte i varmeakkumulatorer et andet skema – med hydraulisk isolering og strømningsseparation.
System med hydraulisk isolering af varmebærere ↑
I dette skema spiller varmeakkumulatoren rollen som et af elementerne i varmeforsyningskredsløbet, det kan ikke udelukkes fra strømmen. Faktisk er der i varmeakkumulatoren en konstant overførsel af varme fra det frigjorte «hed» konturen af varmekedlen og den resterende masse vand eller kølemiddel, der cirkulerer i varmesystemet.
Hvad giver det:
- En stærkt belastet varmeveksler af en varmekedel kræver anvendelse af specielt vand, der er renset for urenheder og ilt. Kun sådant vand garanterer en lang levetid på rør og varmevekslerforseglinger. Bestanden af den krævede mængde forberedt vand opbevares i en yderligere kedel.
- Ved hjælp af et specielt skema med opvarmet vand fra varmelagringstanken kan temperaturen på det valgte fluid let kontrolleres, hvilket forenkler varmekontrolsystemet.
Ulemperne inkluderer behovet for yderligere enheder – to pumper: kølevæskecirkulation og strømforsyningssystemer. Undertiden bruges et par enheder til sikkerhedskopiering – en spændingsomformer og et elektrisk batteri til en varmekedel. Ellers kan et strømafbrydelse føre til en alvorlig ulykke i det primære kredsløb..
Et mere komplekst og forbedret skema involverer brugen af to separate varmevekslere kombineret i et hus i varmeakkumulatoren. Dette er en mere rationel måde at organisere driften af en varmeakkumulator med en høj grad af redundans på. Det kan anbefales for dem, der ønsker at lave en varmeakkumulator til en varmekedel med egne hænder.
Bygge en varmeakkumulator i huset ↑
For at fremstille en varmelagringsenhed skal man bestemme batteriets termiske effekt. Der er en bestemt teknik til konstruktion af et akkumuleringssystem. Mængden af vand i batteriet tages baseret på 30-40 liter væske for hver 1000W varmekraft i kedlen. I dette tilfælde for et hus på 100 m2 et opvarmet område kræver en kapacitet på 350-400 liter. Den bedste mulighed ville være at bruge en færdiglavet kedelbeholder med sensorer til vandstand, tryk og temperatur.
Hvis et blandesystem vælges som arbejdsskema, fungerer det korrekt, selv i fravær af specielle pumper, skal der installeres en yderligere trepositionsventilblok i varmekredsen.
Enklere kredsløb kræver, at der monteres en eller to varmevekslere i tanken ↑
Det er bedre at bruge en varmeveksler lavet af samme materiale som tanken. Dette sikrer normal svejsekvalitet ved installation af varmeveksleren. Derudover er det bedre i varmeakkumulatorens hulrum at anvende anodebeskyttelse med magnesiumelektroder, svarende til elektriske kedler til varmt vandforsyning. De ydre vægge i tanken – varmeakkumulator isolerende måtter eller mineraluld.
Lovende muligheder for varmeakkumulatorer ↑
En af de interessante løsninger var små batterier, der bruger smeltbare paraffiner eller silikoneolier i stedet for vand. På grund af den markant højere varmekapacitet blev det muligt at bruge sikre lagringssystemer i mindre størrelse til elektriske kedler til lejlighedsvarmesystemer. I stedet for en tung tanke på 300 liter, er det planlagt at bruge et todelt batteri med et samlet volumen på 50 l kølervæske med en varmereserve på 15 kWh.